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Spécial « Vibrations dans les bâtiments »
Évaluation et modélisation de la propagation vibratoire dans plusieurs immeubles d’habitation
Validation de l’approche simplifiée de propagation
dans les bâtiments
Il a donc été possible de calculer l’atténuation vibratoire
dans la structure des bâtiments à partir des vibrations
mesurées au rez-de-chaussée. Cette atténuation a été
comparée à une méthode de calcul basée sur l’approche
simplifiée décrite plus haut.
Les propriétés des matériaux utilisés dans le code de calcul
sont présentées dans le tableau 1. Les immeubles modéli-
sés ont tous 7 étages (plus un sous-sol). Ils ont été modé-
lisés à chaque fois soit en prenant l’hypothèse de colon-
nes porteuses (bâtiment Haussmannien), soit en prenant
l’hypothèse de murs porteurs (structure de béton). Dans
le cas de l’immeuble à murs porteurs, les voiles de béton
et les planchers sont constitués de béton et ont la même
épaisseur. Dans le cas des colonnes porteuses, le plan-
cher est supposé léger. Dans les deux cas, le sol reprend
les propriétés classiques d’un sol souple.
La figure 6 ci-contre montre que les fonctions de trans-
fert sont différentes lorsqu’elles sont mesurées avant et
après le changement de l’appareil de voie. Cependant,
malgré ces différences d’amplitudes, les enveloppes des
courbes sont semblables. Le modèle de colonnes porteu-
ses semble toujours surestimer l’atténuation dans la
structure du bâtiment. Au contraire, le modèle de propa-
gation sur murs porteurs donne des résultats plus cohé-
rents. Loin de refléter la réalité de la propagation réelle
dans le bâtiment, il permet d’estimer l’ordre de grandeur
de la décroissance des vibrations se propageant dans un
élément vertical du bâtiment.
D’après la figure 6 et le tableau 2, l’approche simplifiée
donne des résultats cohérents en termes de fonctions
de transfert dans les bâtiments. Les tendances sont
respectées même si des comportements modaux prévus
par le code n’apparaissent pas sur les mesures. Bien
que cette variation soit observée, les niveaux globaux
mesurés et calculés avant et après le remplacement
de l’appareil de voie sont évalués dans une plage de
0 à 5 dB, excepté le logement 3 pour lequel les fonc-
tions de transfert mesurées avant et après le rempla-
cement de l’appareil de voie ne sont pas semblables
en termes d’amplitude. Cette différence n’a pas pu être
expliquée malgré une vérification de tous les paramè-
tres métrologiques.
Pour statuer sur les premières tendances, il est à noter
que les deux approches sont systématiquement calculées
lorsque les typologies et les caractéristiques précises des
bâtiments ne sont clairement identifiées avant l’utilisation
de codes plus complexes.
AVANT REMPLACEMENT APRES REMPLACEMENT
MURS COLONNES MURS COLONNES
Logement 1 2,5
0,7
1,5
4,3
Logement 2 8,6
2,6
4,8
6,1
Logement 3 6,6
13,4
13,4
20,1
Logement 4 4,9
1,8
1,8
2,3
Logement 5 2,0
1,2
3,3
7,3
Logement 6 1,7
4,7
0,1
6,9
Tabl. 2 : Ecarts entre gains globaux mesurés et calculés par les
deux méthodes de calcul pour chacun des logements
Gain dans les logements
Les mesures dans les logements sont également présentées
sur la figure 5, page 7. Elles montrent que l’atténuation est
plus importante pour les immeubles C et D (tous deux situés
à proximité de l’aiguille 2) que pour l’immeuble A. Ce constat
est conservé sur les mesures de bruit solidien (Figure 7).
Fig. 7 : Gain acoustique dans les logements suite
au remplacement de l’appareil de voie
Propriétés Physiques Modèle murs Modèle Colonne
Dénomination
Unité murs
sol
colonne plancher
sol
Module d’Young
Mpa
28 000
50
12 000
50
Coefficient de Poisson
-
0,2
0,25
0,1
0,25
Masse volumique
kg/m
3
2 400
1 500
610
1 500
Pertes apparentes
-
0,02
0,02
Hauteur d’un étage
m
3
3
Epaisseur des
murs/planchers
m
0,2
0,15
Diamètre de la colonne
m
0,16
Longueur de l’immeuble
m
30
Tabl. 1 : Propriétés physiques des matériaux utilisés dans les modèles [5]