Les constructions parasismiques
- Zones à risque |
- Construction parasismique : les techniques, sur pilotis et méthode du contrepoids.
Nous allons à présent étudier la manière dont les séismes peuvent être "évités". Bien sûr, l'on ne peut pas agir contre la nature, cependant, il existe différentes façons d'atténuer l'effet que peut avoir un séisme sur un bâtiment. Les structures équipées de techniques parasismiques sont surtout présentes dans les zones où les séismes font le plus de dégâts. L'oscillation du bâtiment qui subit l'effet d'une onde sismique varie selon les bâtiments. Celle ci est très complexe et nous étudierons ici trois différents types de constructions, qui permettent aux bâtiments de résister aux séismes.
A/ Les zones à risques
Tout d'abord, il est évident de préciser que le meilleur de moyen de se protéger des séismes, c'est d'éviter d'habiter... là où ils sont très fréquents ! Comme abordé dans la partie expliquant l'origine des séismes, ces endroits où ils se produisent se situent principalement le long des frontières entre les plaques tectoniques, et dans les régions volcaniques.
Malgré des séismes exceptionnels, et en dehors du fait qu'ils ne puissent pas être prévu, on connait relativement bien les zones à risque. Mais alors, pourquoi les populations s'y installent, dans ces zones dites à risque ? Différentes possibilités de réponse s'offrent à nous, mais nous pouvons citer que les zones majoritairement concernées ont un intérêt économique, comme la côte Est des USA, ou encore les stations de ski en montagne, intérêt qui peut également être culturel... ou alors dans les pays pauvres, avec des habitants incapables de déménager loin... comme certains pays asiatiques.
Nous voyons que malgré ce moyen logique de sauver la vie de milliers de personnes, beaucoup reste encore à faire, mais néanmoins, afin de limiter les dégâts, la méthode de construction et d'architecture des bâtiment est à prendre en compte.
B/ Les techniques de contruction utilisées
Prenons l'exemple d'une maison. La première technique consiste à construire une maison avec une armature solide, comme avec des parpaings. Celle-ci résistera tandis qu'une maison avec un simple empilement de "briques", ne tiendra pas.
Expérience des maisons
L'expérience consiste à matérialiser une première maison avec un simple empilement de bouts de bois, formant ainsi un mur fin, comme une sorte de bâtiment en préfabriqués. La maison s'effondre après que nous ayons fait bouger le support sur lequel elle se tenait.
Nous construisons ensuite un deuxième bâtiment avec une armature "solide", c'est à dire que les bouts de bois sont mis à plat, et sont croisés aux angles, ce qui confère une meilleure stabilité à la maison, avec des murs plus épais. Nous exerçons la même force sur le support. La maison tient.
Cela prouve donc qu'avec un mur épais, et relativement rigide, on a un moyen de réduire considérablement les dégâts après un tremblement de terre.
Les pyramides sont un très bon exemple de constructions parasismiques.
A noter qu'en rendant le bâtiment plutôt souple dans son ensemble, l'effet des mouvements du sol devient moins important aussi.
C/ Constructions sur pilotis
La deuxième technique, consiste à construire les maisons sur pilotis. Celles ci sont surélevées, et des sortes de ressort entourent les pilotis ainsi.
Ce schéma nous explique clairement le principe. Seulement, pourquoi des ressorts ? Si les ondes sismiques subies par la maison s'appliquent de haut en bas, (c'est le cas pour une onde S ) alors les ressorts se compressent, et atténue l'effet de l'onde . Enfin, si l'onde a un effet sur la maison horizontal, alors les ressorts vont empêcher le mouvement des pilotis, ceux-ci vont bouger, mais les ressorts qui les entourent vont les empêcher de se briser.
Ce système a été exploité pour la première fois en 1977 pour la tour Citicorp Center, surélevée de 30m et haute de 279m. Ce système est appelé "amortisseur de masse".
D/ Méthode du contrepoids
Une dernière méthode permettant aux bâtiments de résister aux séismes, est celle par exemple utilisée pour la tour Taipei 101 située à Taïwan.
Une expérience montrant le principe serait difficile à mettre en oeuvre. Cependant, nous pouvons illustrer le principe de cette méthode en la comparant aux ballasts utilisés sur les bateaux (schéma ci-dessous). En effet un bateau, généralement gros (pétrolier...), peut contenir deux cuves (ou plus) de chaque côté du navire, ce qui permet d'équilibrer le bateau en cas de mer agitée, en remplissant une cuve et vidant l'autre, et vice-versa. En remplissant une cuve, le bateau sera alourdi d'un côté, donc reviendra à l'horizontal, et il faudra vider une partie de cette cuve une fois le navire revenu dans une position convenable, afin de garder une stabilité. Ce système peut également s'appliquer aux sous-marins.
Pour en revenir à notre sujet, concrètement, si un séisme se produit, la tour va se pencher d'un côté, puis d'un autre, à cause des ondes, Le contrepoids servira ici à re-équilibrer la tour en se mettant à l'opposé du côté qui penche.
CONCLUSION
Comme nous l'avons vu, les séismes, ou tremblements de Terre, sont dus à une activité permanente de la Terre, suite aux collisions ou écartements des différentes plaques tectoniques qui recouvrent la surface du globe, ou encore aux volcans qui témoignent de la puissance que possède encore la Terre, malgré ses quelques rides, telles les montagnes surgissants de nul part, ou encore les plaies qu'elle cache au fond des océans...
Ces collisions, qui se font pendant des dizaines voire des centaines d'années accumulent de l'énergie, qui se libère quand la pression devient trop forte : cela est à l'origine des ondes sismiques.
Il existe différentes ondes sismiques qui ont des trajectoires chacune différentes . Elles "progressent" grâce au transfert d'énergie. Les séismes étant devastateurs dans certaines zones, des modèles de constructions adoptant différentes techniques pour resister aux seismes sont bâties. Ce sont les constructions dites parasismiques.
Nous espèrons que ce projet vous apportera autant de plaisir et de nouvelles connaissances qu'il l'a été pour nous. Nous vous remercions d'y avoir porté attention !