Calcul parasismique – caractéristiques de l'emplacement
Titre :
Clarification de la portée de l'article 4.1.8.4.
Description :
La présente modification proposée ajoute une note explicative qui précise que les dispositions de l'article 4.1.8.4. pourraient ne pas s'appliquer aux emplacements présentant certains profils du sol.
Problème
Les exigences de l'article4.1.8.4. de la divisionB du CNB pourraient ne pas s'appliquer aux profils du sol qui diffèrent considérablement des profils du sol génériques qui ont été présumés dans les modèles qui sous-tendent les dispositions du CNB. Par conséquent, l'estimation des aléas sismiques conformément à l'article4.1.8.4. pourrait ne pas convenir pour les emplacements dont les profils du sol ne sont pas conformes aux profils génériques.
À l'heure actuelle, le CNB n'informe pas les utilisateurs du CNB de cet important préalable pour l'application des exigences de l'article4.1.8.4. L'application de ces exigences aux emplacements dont les profils du sol ne sont pas conformes aux profils génériques pourrait mener au calcul inexact et inadéquat des bâtiments, ce qui pourrait faire augmenter les risques pour la sécurité des personnes et les risques de blessures au-delà des niveaux de risques actuellement acceptables du CNB pour un séisme de calcul.
Justification
Sur les chantiers de construction, on trouve un large éventail de profils du sol. Les modèles utilisés pour générer les estimations des valeurs d'aléa sismique pour le CNB sont fondés sur des profils du sol génériques. Par conséquent, ces estimations ne sont pas valides pour les emplacements dont les profils du sol diffèrent considérablement des profils du sol génériques, comme les emplacements dont les profils du sol présentent un fort contraste d'impédance et les emplacements situés au-dessus des bassins sédimentaires profonds. L'utilisation des dispositions du CNB pour calculer les aléas sismiques applicables à ces types d'emplacements serait inappropriée et pourrait donner lieu à des résultats inexacts. Les utilisateurs du CNB doivent être informés des limitations de la portée de l'article4.1.8.4.
Étant donné qu'il n'est pas possible d'incorporer des dispositions sur toutes les variations des profils du sol, il est proposé qu'une note explicative soit ajoutée afin d'informer les utilisateurs du CNB que certains profils du sol ne sont pas inclus dans le CNB. Cette information préviendra toute augmentation des risques pour la sécurité des personnes et des risques de blessures (au-delà des niveaux de risques actuellement acceptables du CNB) découlant de l'application des exigences du CNB aux profils du sol qui ne sont pas conformes. Quelques exemples de profils du sol non conformes sont présentés dans la note. Il est proposé que des directives supplémentaires soient ajoutées dans le commentaire intitulé Calcul fondé sur les effets dus aux séismes du document «Commentaires sur le calcul des structures (Guide de l'utilisateur– CNB2025: Partie4 de la divisionB)».
MODIFICATION PROPOSÉE
[4.1.8.4.] 4.1.8.4.Caractéristiques de l'emplacement
(Voir la note 4.1.8.4.)
[1] 1)Pour la désignation d'emplacement X, déterminée conformément au paragraphe 2)ou 3), l'accélération maximale du sol, PGA(X), la vitesse maximale du sol, PGV(X), et les valeurs de l'accélération spectrale avec un amortissement de 5 %, Sa(T, X), pour des périodes T de 0,2 s, 0,5 s, 1,0 s, 2,0 s, 5,0 s et 10,0 s doivent :
[a] a)sous réserve du paragraphe 4), être déterminées conformément à la sous-section 1.1.3.; et
[b] b)sous réserve de l'article 4.1.8.23., correspondre à une probabilité de dépassement de 2 % en 50 ans.
[2] 2)Sous réserve du paragraphe 3), la désignation d'emplacement mentionnée au paragraphe 1) doit, à l'aide de la vitesse moyenne des ondes de cisaillement, Vs30, calculée à partir de mesures prises sur place, être déterminée comme suit :
[a] a)pour les profils du sol décrits au tableau 4.1.8.4.-A, la désignation d'emplacement doit être déterminée conformément à ce tableau; et
[b] b)pour tout autre profil du sol, la désignation d'emplacement doit correspondre à XV, où V est la valeur de Vs30.
(Voir la note A-4.1.8.4. 2) et 3)MODIFICATION PROPOSÉE A-4.1.8.4. 2) et 3).)
Tableau [4.1.8.4.-A] 4.1.8.4.-A Exceptions en matière de désignation d'emplacement au moyen d'une
valeur de Vs30 calculée à partir de mesures prises sur place Faisant partie intégrante du paragraphe [4.1.8.4.] 4.1.8.4. [2] 2)
Caractéristiques du profil du sol
Désignation d'emplacement
Vitesse moyenne des ondes de cisaillement dans les 30 premiers mètres, Vs30, calculée à partir de mesures prises sur place, en m/s
Caractéristiques additionnelles
Vs30 > 760
Profil du sol de plus de 3 m d'épaisseur de matériaux meubles entre la roche et la sous-face des semelles de fondation ou du radier
X760
Vs30 > 140
Profil du sol de plus de 3 m d'épaisseur et dont le sol a les caractéristiques suivantes :
indice de plasticité, PI > 20;
teneur en eau, w ≥ 40 %; et
résistance du sol non drainé au cisaillement, Su < 25 kPa
XE
Vs30 > 140
Profil du sol qui comporte :
des sols liquéfiables, des argiles très sensibles et extrasensibles, des sols peu consolidés susceptibles d'affaissement ou d'autres sols susceptibles d'affaissement ou de défaillance en raison de charges dues aux séismes;
plus de 3 m d'épaisseur de tourbe et d'argile à forte teneur en matières organiques;
plus de 8 m d'épaisseur de sol ayant une grande plasticité (PI > 75); ou
plus de 30 m d'épaisseur d'argiles molles à modérément raides
XF
Vs30 ≤ 140
s/o
XF
[3] 3)Si la valeur de Vs30 calculée à partir de mesures prises sur place n'est pas disponible, la désignation d'emplacement mentionnée au paragraphe 1) doit correspondre à XS, où S est la catégorie de l'emplacement déterminée en utilisant la résistance moyenne à la pénétration standard dont la valeur fait l'objet d'une correction énergétique, 60, ou la résistance moyenne du sol non drainé au cisaillement, , conformément aux dispositions du tableau 4.1.8.4.-B. De plus, il faut baser le calcul de 60 et sur une analyse rationnelle (voir les notes A-4.1.8.4. 3)MODIFICATION PROPOSÉE A-4.1.8.4. 3)et A-4.1.8.4. 2) et 3)MODIFICATION PROPOSÉE A-4.1.8.4. 2) et 3)).
[4] 4)Une étude géotechnique spécifique à un emplacement est requise afin de déterminer les valeurs de PGA(XF), PGV(XF) et Sa(T, XF) correspondant à la désignation d'emplacement XF.
[5] 5)Si les structures construites sur des sols liquéfiables présentent une période latérale du mode fondamental, Ta, d'au plus 0,5 s, il est permis que la désignation d'emplacement X et les valeurs correspondantes de Sa(T, X) et PGA(X) soient déterminées conformément au paragraphe 1) en présumant que les sols ne sont pas liquéfiables.
[6] 6)L'accélération spectrale de calcul, S(T), doit être déterminée conformément au tableau 4.1.8.4.-C, à l'aide de l'interpolation bilogarithmique ou linéaire des valeurs intermédiaires de T (voir la note A-4.1.8.4. 6)MODIFICATION PROPOSÉE A-4.1.8.4. 6)).
[7] 7)Aux fins de l'application d'une norme incorporée par renvoi dans la présente sous-section, le coefficient de l'emplacement basé sur l'accélération, Fa, pour la désignation d'emplacement X doit être égal à S(0,2)/Sa(0,2, X450), et le coefficient de l'emplacement basé sur la vitesse, Fv, pour la désignation d'emplacement X doit être égal à S(1,0)/Sa(1,0, X450).
Tableau [4.1.8.4.-B] 4.1.8.4.-B Catégories d'emplacement, S, pour la désignation d'emplacement XS Faisant partie intégrante du paragraphe [4.1.8.4.] 4.1.8.4. [3] 3)
des sols liquéfiables, des argiles très sensibles et extrasensibles, des sols peu consolidés susceptibles d'affaissement ou d'autres sols susceptibles d'affaissement ou de défaillance en raison de charges dues aux séismes;
plus de 3 m d'épaisseur de tourbe et d'argile à forte teneur en matières organiques;
plus de 8 m d'épaisseur de sol ayant une grande plasticité (PI > 75); ou
plus de 30 m d'épaisseur d'argiles molles à modérément raides
Tableau [4.1.8.4.-C] 4.1.8.4.-C Accélération spectrale de calcul Faisant partie intégrante du paragraphe [4.1.8.4.] 4.1.8.4. [6] 6)
Période, T, en s
Accélération spectrale de calcul, S(T)
≤ 0,2
Sa(0,2, X) ou Sa(0,5, X), selon la plus élevée de ces valeurs
0,5
Sa(0,5, X)
1,0
Sa(1,0, X)
2,0
Sa(2,0, X)
5,0
Sa(5,0, X)
10,0
Sa(10,0, X)
Note A-4.1.8.4.Caractéristiques de l'emplacement.
Les dispositions de l'article 4.1.8.4. pourraient être insuffisantes lors de la détermination des valeurs d'aléa sismique pour les emplacements dont les profils du sol diffèrent considérablement des profils du sol qui sont implicites dans les modèles de mouvements du sol utilisés pour établir les valeurs d'aléa sismique du CNB. Parmi ces types d'emplacements, on note ceux dont les profils du sol présentent un fort contraste d'impédance, les emplacements situés au-dessus des bassins sédimentaires profonds, les emplacements situés à proximité de failles actives, les emplacements situés sur des sols rocheux en pente, les emplacements dont les profils du sol sont hautement variables à la grandeur du bâtiment ainsi que les emplacements dont le sol a été amélioré.
Le commentaire intitulé Calcul fondé sur les effets dus aux séismes du document « Commentaires sur le calcul des structures (Guide de l'utilisateur – CNB 2020 : Partie 4 de la division B) » contient des renseignements sur les profils du sol utilisés dans les modèles de mouvements du sol ainsi que des directives générales pour les emplacements dont les profils du sol diffèrent de ceux utilisés dans les modèles de mouvements du sol.
Analyse des répercussions
La modification proposée consiste en une clarification; elle n'ajoute aucune nouvelle exigence. La modification aurait des répercussions neutres sur les coûts et des répercussions positives sur la facilitation de l'application exacte du CNB.
Répercussions sur la mise en application
La modification proposée clarifie la portée de l'article4.1.8.4. Elle aiderait les agents responsables de la mise en application à mieux comprendre les exigences de l'article ainsi que leur application. Il n'est pas prévu que la modification proposée entraîne des difficultés.
Personnes concernées
Propriétaires, concepteurs, ingénieurs, entrepreneurs et spécialistes de la mise en application qui s'occupent des aspects géotechniques du calcul des bâtiments en ce qui a trait aux charges dues aux séismes.
ANALYSE AXÉE SUR LES OBJECTIFS DES EXIGENCES NOUVELLES OU MODIFIÉES