Choose your language to read side by side with English.

Expert Q&A: why did so many buildings collapse in Venezuela’s double earthquake?
,

Questions-Réponses d’experts : pourquoi tant de bâtiments se sont effondrés lors du double tremblement de terre au Venezuela ?

Expert Q&A: why did so many buildings collapse in Venezuela’s double earthquake?

Raffaele De Risi, Associate Professor in Civil Engineering, School of Civil, Aerospace and Design Engineering, University of Bristol
Show
Hide
EN – FR
FR – EN

Much of the world’s housing stock predates current building codes.

Une grande partie du parc immobilier mondial est antérieure aux codes de construction actuels.

More than 500 people have been killed in Venezuela following powerful back-to-back earthquakes, with many more injured. Rescue teams have also been trying to locate people trapped in collapsed buildings.

Plus de 500 personnes ont été tuées au Venezuela à la suite de puissants tremblements de terre successifs, et beaucoup d’autres sont blessées. Les équipes de secours ont également tenté de localiser des personnes piégées dans des bâtiments effondrés.

Here, Raffaele De Risi, associate professor in civil engineering at the University of Bristol, answered our questions about the role building design may have played in the disaster.

Ici, Raffaele De Risi, professeur associé en génie civil à l’Université de Bristol, a répondu à nos questions sur le rôle que la conception des bâtiments a pu jouer dans cette catastrophe.

Venezuela is in an active seismic zone. Why do you think there have been so many devastating building collapses?

Le Venezuela est situé dans une zone sismique active. Selon vous, pourquoi y a-t-il eu autant d’effondrements de bâtiments dévastateurs?

Indeed, Venezuela is a seismically active country. Hazard levels can easily be checked on several websites, such as the Global Seismic Hazard Map from the Global Earthquake Model Foundation.

En effet, le Venezuela est un pays sismiquement actif. Les niveaux de risque peuvent être facilement vérifiés sur plusieurs sites web, tels que la Carte mondiale des risques sismiques de la Global Earthquake Model Foundation.

The number of building collapses is unfortunately linked to several factors rather than a single one: these range from the age and construction type of the buildings to their level of maintenance, to local soil amplification (when seismic waves pass from hard bedrock into softer surface soils) , and proximity to the source.

Le nombre d’effondrements de bâtiments est malheureusement lié à plusieurs facteurs plutôt qu’à un seul: ils vont de l’âge et du type de construction des bâtiments à leur niveau d’entretien, en passant par l’amplification locale du sol (lorsque les ondes sismiques passent du substrat rocheux dur à des sols superficiels plus tendres) , et la proximité de la source.

In addition, both events were shallow (the mainshock particularly so) , which further contributes to such extensive devastation. More broadly, it is not possible to identify a single cause; it is generally a combination of factors.

De plus, les deux événements étaient peu profonds (le séisme principal en particulier) , ce qui contribue davantage à une dévastation aussi étendue. Plus largement, il n’est pas possible d’identifier une cause unique; c’est généralement une combinaison de facteurs.

How would you recommend that countries construct their buildings in a country like Venezuela with the earthquake risks that it has?

Comment recommanderiez-vous aux pays de construire leurs bâtiments dans un pays comme le Venezuela, compte tenu des risques sismiques qu’il présente?

Modern seismic building codes are very effective at preventing this kind of catastrophic collapse, so for new construction, they are central to the answer. The crucial point is enforcement: a code only protects people if it is properly applied, and construction quality is controlled.

Les codes de construction sismique modernes sont très efficaces pour prévenir ce genre d’effondrement catastrophique, ils sont donc essentiels pour les nouvelles constructions. Le point crucial est l’application: un code ne protège les gens que s’il est correctement appliqué et si la qualité de la construction est contrôlée.

It’s also worth remembering that much of the world’s building stock predates current codes, which have evolved as scientific understanding has advanced, often incorporating lessons directly from events like this one.

Il est également important de se rappeler qu’une grande partie du patrimoine bâti mondial précède les codes actuels, qui ont évolué à mesure que la compréhension scientifique a progressé, intégrant souvent des leçons tirées directement d’événements comme celui-ci.

For that existing building stock, seismic retrofitting and strengthening are essential, since we cannot simply rebuild everything. And for strategic buildings such as hospitals and power plants, modern solutions like base isolation can keep them not just standing but operational, and have performed extremely well in recent earthquakes.

Pour ce stock de bâtiments existants, la réhabilitation et le renforcement sismique sont essentiels, car nous ne pouvons pas tout simplement reconstruire. Et pour les bâtiments stratégiques tels que les hôpitaux et les centrales électriques, des solutions modernes comme l’isolation de base peuvent les maintenir non seulement debout mais opérationnels, et elles ont très bien fonctionné lors récents séismes.

How can buildings be retrofitted to enhance their protection against earthquakes?

Comment les bâtiments peuvent-ils être réhabilités pour améliorer leur protection contre les tremblements de terre?

Nowadays, there are many retrofitting techniques, and the right one depends on the building type, for example, reinforced concrete, steel or masonry.

Aujourd’hui, il existe de nombreuses techniques de réhabilitation, et la bonne dépend du type de bâtiment, par exemple, le béton armé, l’acier ou la maçonnerie.

Broadly, a retrofit either increases the building’s strength and stiffness or reduces the forces it has to withstand, for instance, through base isolation (an engineering technique which decouples a building from its foundations) or energy dissipation devices. What matters most is this: before any retrofitting, a bespoke assessment is essential.

Globalement, une réhabilitation augmente soit la résistance et la rigidité du bâtiment, soit réduit les forces qu’il doit supporter, par exemple, grâce à l’isolation de base (une technique d’ingénierie qui découple un bâtiment de ses fondations) ou des dispositifs de dissipation d’énergie. Ce qui est le plus important, c’est ceci: avant toute réhabilitation, une évaluation sur mesure est essentielle.

The goal is to reduce the unknowns about the structure through detailed surveys and material testing, and to build models capable of diagnosing it, so that the intervention can target the building’s specific weaknesses rather than applying a generic fix.

L’objectif est de réduire les inconnues concernant la structure grâce à des études détaillées et des tests de matériaux, et de construire des modèles capables de la diagnostiquer, afin que l’intervention puisse cibler les faiblesses spécifiques du bâtiment plutôt que d’appliquer une solution générique.

There have been numerous ‘pancake’ building collapses as a result of the earthquakes here, how do these happen and how can they be prevented?

Il y a eu de nombreux effondrements de type « gâteau » (ou « pancake ») suite aux tremblements de terre ici, comment se produisent-ils et comment peuvent-ils être prévenus?

A “pancake” collapse occurs when the vertical elements that support a building’s weight (primarily its columns) fail. The floors then lose their support and fall one on top of another. This is one of the deadliest forms of structural failure. In older buildings, pancake collapses are often caused by brittle failure.

Un effondrement de type « gâteau » se produit lorsque les éléments verticaux qui soutiennent le poids d’un bâtiment (principalement ses colonnes) cèdent. Les étages perdent alors leur support et s’effondrent les uns sur les autres. C’est l’une des formes de défaillance structurelle les plus mortelles. Dans les bâtiments anciens, ces effondrements sont souvent causés par une rupture fragile.

Columns that were not properly designed and detailed to deform and absorb energy simply break. The problem may be made worse by an open or weak ground floor, which concentrates the damage at a single level.

Les colonnes qui n’ont pas été correctement conçues et détaillées pour se déformer et absorber l’énergie cassent simplement. Le problème peut être aggravé par un rez-de-chaussée ouvert ou faible, ce qui concentre les dégâts à un seul niveau.

The engineering approach used to prevent this is known as capacity design. The principle is to determine in advance where the structure should sustain damage and to ensure that this damage occurs in a controlled, ductile manner, typically in the beams.

L’approche d’ingénierie utilisée pour prévenir cela est appelée conception par capacité. Le principe consiste à déterminer à l’avance où la structure doit subir des dommages et à s’assurer que ces dommages se produisent de manière contrôlée et ductile, généralement au niveau des poutres.

The columns, joints, and foundations are deliberately designed to be stronger so that they remain intact while the beams safely absorb and dissipate the earthquake’s energy. This principle is often summarised as “strong column, weak beam.” A building designed in this way can sway and dissipate energy rather than losing an entire storey and collapsing.

Les colonnes, les jonctions et les fondations sont délibérément conçues pour être plus solides afin qu’elles restent intactes pendant que les poutres absorbent et dissipent l’énergie du séisme en toute sécurité. Ce principe est souvent résumé par « colonne forte, poutre faible ». Un bâtiment conçu de cette manière peut osciller et dissiper l’énergie plutôt que de perdre un étage entier et de s’effondrer.

Combined with proper structural detailing and strong connections that prevent a local failure from spreading through the building, capacity design is a central feature of modern building codes. It is also a major reason why well designed modern buildings are far less likely to suffer pancake collapse.

Associé à un détail structurel approprié et à des connexions solides qui empêchent une défaillance locale de se propager dans le bâtiment, la conception par capacité est une caractéristique centrale des codes du bâtiment modernes. C’est également une raison majeure pour laquelle les bâtiments modernes bien conçus sont beaucoup moins susceptibles de subir un effondrement en « gâteau ».

It looks like there are many buildings that have been damaged but have not collapsed. Does this typically result in many other buildings having to be demolished in the aftermath of earthquakes, and how is this decided?

Il semble qu’il y ait de nombreux bâtiments qui ont été endommagés mais qui n’ont pas effondré. Est-ce que cela entraîne généralement la démolition de beaucoup d’autres bâtiments après des tremblements de terre, et comment cette décision est-elle prise?

Yes, and this is actually a sign that the buildings performed as intended. For ordinary structures, the goal of seismic design is not to survive undamaged, but to protect life: the building is allowed to be damaged, absorbing the earthquake’s energy, provided it does not collapse, and people can evacuate safely.

Oui, et c’est en fait un signe que les bâtiments ont fonctionné comme prévu. Pour les structures ordinaires, l’objectif de la conception sismique n’est pas de survivre sans dommages, mais de protéger la vie: le bâtiment est autorisé à être endommagé, absorbant l’énergie du séisme, pourvu qu’il ne s’effondre pas et que les gens puissent évacuer en toute sécurité.

A building that is badly damaged but lets everyone out has done its job, even if it must later be demolished. Afterwards, each of these buildings has to be assessed, usually in two stages.

Un bâtiment qui est gravement endommagé mais permet l’évacuation de tout le monde a rempli sa fonction, même s’il doit être démoli plus tard. Ensuite, chacun de ces bâtiments doit faire l’objet d’une évaluation, généralement en deux étapes.

First, rapid inspections tag buildings for immediate use (broadly, safe, restricted, or unsafe to enter) to keep people out of danger while aftershocks continue; an “unsafe” tag does not mean the building is condemned, only that it cannot be occupied until checked properly.

Premièrement, des inspections rapides étiquettent les bâtiments pour un usage immédiat (globalement: sûr, restreint ou dangereux d’accès) afin de maintenir les gens à l’écart du danger pendant que les répliques continuent; une étiquette « non sûr » ne signifie pas que le bâtiment est condamné, seulement qu’il ne peut être occupé tant qu’il n’a pas été correctement vérifié.

Then a detailed engineering assessment determines how much of the original capacity remains and whether repair is feasible. Whether a building is repaired or demolished depends on several factors: whether repair is technically possible, how much strength is left, whether the building is permanently leaning (which often makes repair uneconomic) , and ultimately, the cost of repair against the cost of rebuilding.

Ensuite, une évaluation technique détaillée détermine quelle partie de la capacité d’origine subsiste et si les réparations sont réalisables. Que le bâtiment soit réparé ou démoli dépend de plusieurs facteurs: si la réparation est techniquement possible, quelle force il reste, si le bâtiment est en pente permanente (ce qui rend souvent les réparations non rentables) , et finalement, le coût des réparations par rapport au coût de reconstruction.

This is why major earthquakes are frequently followed by extensive demolition (as across central Christchurch, New Zealand, after 2011) , even where buildings did not collapse. Far from being a failure, it reflects the design philosophy at work: the buildings spent themselves to save the people inside.

C’est pourquoi les tremblements de terre majeurs sont fréquemment suivis de démolitions étendues (comme dans tout le centre de Christchurch, Nouvelle-Zélande, après 2011) , même là où les bâtiments n’ont pas effondré. Loin d’être un échec, cela reflète la philosophie de conception en vigueur: les bâtiments se sont sacrifiés pour sauver les personnes à l’intérieur.

Raffaele De Risi does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.

Raffaele De Risi ne travaille pour, ne conseille pas, ne détient pas d’actions dans ou ne reçoit aucun financement de la part d’aucune entreprise ou organisation qui bénéficierait de cet article, et n’a divulgué aucune affiliation pertinente au-delà de son poste académique.

Read more