Secou… secou… secouez-bois!
Le 26 octobre 2019, la Haute école spécialisée bernoise (BFH) a réalisé un impressionnant test destructif sur un bâtiment à ossature bois de quatre niveaux à Chamoson (VS). Avant cet ultime essai, les chercheurs ont effectué toute une série de mesures de sécurité sismique sur la structure d’une surface au sol de 20 m2 et d’une hauteur de 12 m. Les connaissances ainsi acquises faciliteront à l’avenir le travail des ingénieurs en génie parasismique en Suisse. Une thématique qui a subitement ressurgi dans l’actualité lorsqu’un essaim d’une centaine de séismes a secoué le Valais central quelques jours après le dernier essai.
Les résultats des essais ont confirmé que les structures en bois sont en réalité plus rigides que ne le montrent certaines simulations simplifiées. En outre, le test destructif final a fourni d’autres informations importantes sur le mécanisme de rupture des bâtiments à ossature bois. « Lors de la destruction, le bâtiment a fait preuve d’une grande ductilité, ou pour le formuler autrement, d’une grande capacité de déformation avant la ruine. C’est un avantage en termes de sécurité sismique, explique Martin Geiser, professeur de génie parasismique à la BFH. Nos mesures confirment que des bâtiments à ossature bois conçus, calculés et réalisés correctement résistent aux séismes. »
Tendre et relâcher
Le bâtiment a été érigé par étape. À l’ajout de chaque étage, il était soumis à une batterie de tests statiques et dynamiques. L’un d’entre eux consistait à mesurer les oscillations générées naturellement, telles que celles provoquées par le vent. Lors d’un autre test dynamique, des vibrations de grande amplitude générées artificiellement ont été analysées; le bâtiment était sollicité horizontalement au moyen de câbles tendus et relâchés brusquement.
Clarifier les propriétés dynamiques des bâtiments en bois
Il était jusqu’alors difficile de déterminer les propriétés dynamiques des bâtiments à ossature bois de manière fiable. Elles sont pourtant d’une importance capitale en génie parasismique, car l’effet des forces sismiques agissant sur un bâtiment en cas de tremblement de terre dépend fortement du comportement dynamique de sa structure. L’objectif du projet de recherche était d’améliorer les connaissances relatives aux propriétés dynamiques des constructions à ossature bois et de permettre ainsi aux ingénieurs de mettre en œuvre plus efficacement les mesures parasismiques dans la construction en bois.
Une terre de séismes
Le hasard a voulu qu’un essaim d’une centaine de séismes ébranle le Valais central quelques jours après les essais de la BFH. Les épicentres étaient localisés dans la région du Wildhorn, à proximité immédiate de celui du tremblement de terre de 1946. D’une magnitude de 5,8, il fit quatre morts et endommagea 3500 bâtiments, causant des dommages qui aujourd’hui s'élèveraient à 26 millions de francs selon le Service sismologique suisse.
La survenue d’un tel séisme aurait aujourd'hui des conséquences bien plus sérieuses en raison de la densité plus importante des constructions et des habitants. D’autant plus que la majorité de la population occupe le fond de la vallée du Rhône, dont le sous-sol est défavorable aux constructions en raison des effets de site : l’amplitude des ondes sismiques peut être dix fois plus grande dans les sédiments non consolidés que dans le soubassement rocheux voisin, avec les dégâts qui vont de pair. C’est là une des raisons qui a poussé le canton du Valais à devenir le pionnier de la construction parasismique en Suisse (lire: Un géologue face aux dangers).
