CSA Group Réduction du risque sismique associé à la défaillance des composants fonctionnels et opérationnels des bâtiments (CFO) dans les bâtiments

Préface Ce document constitue la troisième édition de la CSA S832, Réduction du risque sismique associé à la défaillance des composants fonctionnels et opérationnels des bâtiments (CFO) dans les bâtiments. Il remplace les éditions antérieures publiées en 2006 et en 2001.  Les tremblements de terre ont rendu bon nombre d'installations inutilisables en raison de dommages considérables aux composants fonctionnels et opérationnels des bâtiments (CFO) (aussi appelés éléments non structuraux) et au contenu de ces bâtiments. La principale cause de blessures et de dommages matériels quand se produit un tremblement de terre est souvent la défaillance des CFO. Dans bien des cas, on considère que les pertes attribuables à l'endommagement des CFO sont plus importantes que les dommages au système structural des bâtiments.  Il existe au Canada des codes et des lignes directrices nationales visant la conception parasismique, l'évaluation et la mise à niveau des structures des bâtiments. Par contre, il n'y avait pas de documents de ce genre pour les CFO des bâtiments avant la publication de la première édition de la CSA S832. Cette norme vise à répondre au besoin de réduire les risques associés à la défaillance des CFO et donc d'améliorer la fonctionnalité des bâtiments après un tremblement de terre.  Cette norme doit être utilisée avec l'édition 2015 du Code national du bâtiment - Canada (CNBC).  Les modifications apportées à cette édition sont : a) l'harmonisation à l'édition 2015 du Code national du bâtiment - Canada (CNBC)  b) une réorganisation général du contenu c) une révision des définitions et des symboles  d) une mise à jour des ouvrages de référence  e) une redéfinition des objectifs de performances applicables aux CFO  f) une modification du chapitre 5 concernant les procédures applicables aux CFO dans les bâtiments neufs  g) l'ajout d'organigrammes (figures 3 à 5) pour mieux illustrer les procédures décrites dans cette norme  h) une modification de l'article 7.5 visant la détermination de l'indice de risque sismique, R et l'ajout à l'annexe C de priorités en matière d'atténuation des effets  i) un enrichissement de la documentation relative aux méthodes et aux critères applicables à la détermination de l'efficacité des CFO en cas de séismes en ce qui a trait aux effets du déplacement (annexe D) et au calcul des forces sismiques (annexe F) j) l'ajout de l'article 9.4 sur la conception des retenues sismiques des CFO et de notes explicatives sur la retenue sismique des CFO équipés de systèmes d'isolation contre les vibrations (article E.3)  k) une mise à jour du tableau 9, y compris l'ajout de contenu concernant les ascenseurs et monte charge l) une réorganisation du contenu de l'annexe G et l'ajout de renseignements sur les canalisations d'eau, les systèmes informatiques, les installations présentant un risque industriel élevé et les bâtiments à valeur patrimoniale ; et  m) une révision des exemples de calcul présentés aux annexes H et I.  Le financement pour l'élaboration de cette norme est venu principalement de la Ville de Montréal, du ministère de la Défense nationale, de Travaux publics et Services gouvernementaux Canada, de l'université de la Colombie-Britannique et de Vibra-Sonic Control.  Pendant l'élaboration de cette norme, le Comité technique a assuré la liaison avec le Comité permanent sur le calcul parasismique (CPCP) de la Commission canadienne des codes du bâtiment et de prévention des incendies (CCCBPI).  Introduction 0.1 On s'attend à ce qu'un bâtiment bien conçu et bien construit procure sécuritéet confort à ses occupants, lorsqu'il est soumis à l'utilisation prévue, aux charges dues à l'usage et à d'autres charges environnementales dues au vent, à la neige, à la pluie, à la glace et aux tremblements de terre.  Un bâtiment est constitué de divers éléments qui peuvent se répartir en deux groupes : les éléments structuraux et les composants fonctionnels et opérationnels (CFO) (voir la figure 1). Les CFO sont généralement appelés éléments non structuraux, mais cette terminologie a été délibérément évitée dans cette norme pour reconnaître l'interaction qui existe entre le comportement sismique du système structural d'un bâtiment et la performance sismique de tous les autres composants du bâtiment (c.-à-d., les CFO).  0.2 Les éléments structuraux sont ceux qui sont conçus et construits pour porter et transférer toutes les charges au sol, sans provoquer d'affaissement total ou partiel du bâtiment. Certains CFO peuvent participer à la stabilité du bâtiment, selon leur emplacement, le type de construction et la méthode de fixation utilisée, mais ces composants ne sont généralement pas considérés comme des éléments structuraux.  Les CFO sont répartis en trois sous-groupes :  a) les composants architecturaux (externes et internes)  b) les composants techniques (mécanique, plomberie, électricité et télécommunication) ; et  c) les composants liés au contenu du bâtiment (général et spécialisé).  Les figures 1 et 2 donnent des exemples de composants et de sous-composants qu'on retrouve dans un bâtiment. Cette norme ne traite pas des CFO légers, non dangereux et relativement peu coûteux dans le contexte du bâtiment et de ses fonctions.  0.3 La majorité des efforts pour améliorer le comportement sismique des bâtiments ont portésur la sécurité et l'intégrité du système structural. Les progrès continus dans l'analyse et la conception se sont traduits par des améliorations de la capacité du système structural à résister aux effets des tremblements de terre. Toutefois, les dommages survenus lors de récents tremblements de terre ont eu pour effet d'attirer davantage l'attention sur le comportement des CFO dans les performances globales d'un bâtiment.  Les risques pour la sécurité, les dommages matériels et les pertes de fonctions et d'opérations d'un bâtiment peuvent être significativement aggravés par la défaillance ou le dysfonctionnement des CFO, même si le système structural du bâtiment s'est bien comporté durant un tremblement de terre. Les dommages occasionnés par ces composants peuvent être considérablement plus étendus que ceux provenant de la défaillance d'éléments structuraux, particulièrement dans les zones de faible intensité sismique à intensité sismique modérée. Au Canada, des bâtiments conçus conformément à des codes antérieurs peuvent être sensibles à la défaillance et au dysfonctionnement des CFO après un tremblement de terre. Dans bien des cas, des améliorations des performances sismiques globales du bâtiment peuvent être réalisées en améliorant les performances des CFO.  Domaine d'application 1.1 Généralités  1.1.1 Cette norme vise les CFO dans des bâtiments pour lesquels les risques sismiques sont significatifs tel que défini à l'article 4.1.8.1 du CNBC.  1.1.2 Cette norme vise à informer et à donner une méthodologie pour identifier et évaluer les risques sismiques associés aux CFO et à permettre la mise en oeuvre des stratégies et des techniques d'atténuation des risques appropriées. Bien que la performance structurale du bâtiment influe sur la diminution des risques sismiques concernant les CFO, cette norme ne traite pas de l'intégritéstructurale (voir l'article 1.3.1).  1.1.3 Cette norme s'adresse aux propriétaires de bâtiments, aux officiers de construction, aux gérants d'établissements, aux ingénieurs, aux architectes et aux autres personnes intéressées dans le but d'améliorer la sécurité et le bon état de fonctionnement des CFO qui subissent des tremblements de terre.