Il est courant dans les zones côtières et les plaines inondables des États-Unis de surélever les maisons afin de garder les zones de vie sèches en cas de montée des eaux. Cependant, les maisons mobiles et en bois situées à quelques pieds du sol pourraient être beaucoup plus sensibles aux vents exerçant une force par le dessous et augmentant la force des charges sur les murs et les plafonds - une possibilité qui a été peu étudiée, jusqu'à maintenant.

Aujourd'hui, un chercheur de l'Université du Kansas enquête sur des bâtiments résidentiels surélevés à la suite de l'impact de l'ouragan Michael sur l'enclave de Floride, où les vitesses de vent enregistrées ont atteint et dépassé les charges de vent de conception le long de la côte.

Elaine Sutley, professeur adjoint de civil, ingénierie de l'environnement et de l'architecture à la KU, effectue le travail avec un nouveau 45 $, 000 Bourse RAPID de la National Science Foundation.

"L'ouragan Michael a touché terre le 10 octobre, avec des vitesses de vent à quelques miles par heure d'une catégorie 5, et a eu un impact sur l'enclave de Floride, ", a-t-elle déclaré. "C'était l'ouragan le plus puissant qui ait jamais touché cette partie de la Floride et l'un des plus puissants de l'histoire - Andrew était la comparaison la plus proche en 1992. Avec la subvention RAPID, nous avons proposé de collecter des données sur deux sujets. La première était une maison en bois surélevée et la seconde était une maison préfabriquée surélevée, plus communément appelée « maisons mobiles ».

Sutley a déclaré que les bâtiments résidentiels surélevés sont régis par une mosaïque de codes du bâtiment, dont ASCE 7, les charges de conception minimales de l'American Society of Civil Engineers pour les bâtiments.

"Pour les structures en bois surélevées, dans l'ASCE 7 il n'y a rien pour expliquer le fait qu'ils soient surélevés plutôt que d'avoir quatre murs au sol, avec de l'air circulant en dessous qui pourrait changer les pressions sur les murs et les toits, " dit-elle. " Alors, nous examinions spécifiquement la pression du vent sur la face inférieure exposée des sols et tout ce qui pourrait influencer la pression sur les surfaces murales. Nous voulions également voir s'il y avait des défaillances de fatigue des composants sur les maisons mobiles. De nombreux mobil-homes sont conçus pour les charges de vent des années 1980, il y a donc eu 40 ans de mises à jour manquantes des normes de conception. Nous voulions voir leurs performances et faire des évaluations qualitatives et quantitatives. Nous pensons que certains composants peuvent d'abord tomber en panne en fatigue, entraînant une défaillance catastrophique du système."

Sur la base des travaux expérimentaux en cours, Sutley et son équipe ont identifié que les dommages causés par le vent pourraient être plus importants pour les logements fixes en permanence surélevés entre 3 et 7 pieds par rapport aux logements surélevés de moins de 3 et de plus de 7 pieds. Pour effectuer une évaluation, quelques jours seulement après que le vent a cessé de souffler, la chercheuse de la KU et son équipe sont arrivées dans l'enclave de Floride.

Selon Sutley, entreprendre des recherches dans une zone sinistrée où tant de personnes avaient récemment perdu leur maison n'était pas facile.

"Ce n'était pas le premier site sinistré où j'allais, mais il était important de passer du temps à réfléchir à ce que nous voyions, " dit-elle. " C'était la première fois que mon élève voyait quelque chose comme ça, et il a dû s'arrêter plusieurs fois pour tout comprendre. Nous étions entourés de personnes qui venaient de rentrer à la maison pour voir ce qui s'était passé, et il leur était difficile de former des phrases complètes. Ils étaient bouleversés de voir ce qui se passait – parfois ils se mettaient à pleurer. Nous ne les interviewions pas, nous demandions à juste titre si nous pouvions examiner leur propriété, mais il était de notre devoir de les écouter s'ils avaient quelque chose à partager, même si nous n'utilisions pas cela comme données pour nos recherches."

Sutley et ses collègues ont inspecté les logements endommagés, prendre des photos et enregistrer des données sur leurs smartphones. L'équipe voulait enregistrer les dommages aux composants structurels et non structurels, qui commence souvent par des systèmes de gouttières, clouage et plinthe pour toiture et mur, qui pourrait se fatiguer et échouer sous les charges d'ouragan, puis en cascade en une défaillance catastrophique à travers les vulnérabilités créées dans les systèmes de murs et de toits par ces défaillances par fatigue.

"Nous avons pris des photos de chaque chantier auquel nous pouvions accéder, dézoomé pour que vous puissiez voir tout le côté, " dit-elle. Après avoir vérifié la sécurité, elle a dit, « Ensuite, nous avons voulu regarder en dessous où la fondation est exposée pour obtenir des images très rapprochées de ce qui se passait sous les structures. Nous voulions voir si les ancrages ou les paramètres de béton et de pieux étaient endommagés, et regardez les connexions toit-mur, pièces jointes de porche, les accessoires d'abri d'auto et les composants de l'enveloppe du bâtiment qui pourraient être soumis à un chargement, et nous avons pris des photos de tout dommage. Nous avons également utilisé une application pour smartphone, Application Survey123 basée sur ArcGIS d'ESRI. J'ai conçu une enquête pour recueillir des informations spécifiques, et l'application a extrait les géocoordonnées, et la date et l'heure."

Ces données de terrain seront utilisées pour valider les recherches expérimentales et analytiques que Sutley et son équipe mènent pour faire avancer l'état des connaissances sur le comportement structurel, pressions du vent, et le comportement des composants et les modes de défaillance pour les logements surélevés construits et fabriqués sur site. Les données collectées seront analysées et classées selon les niveaux de dommages, puis cartographié avec la vitesse du vent et la hauteur de la houle pour saisir les effets de la vitesse et de la direction du vent sur les dommages pour les types et les élévations des bâtiments considérés. Plus loin, les images et les données d'enquête seront stockées sur DesignSafe-CI, ensuite mis à la disposition de la communauté élargie de la recherche et de l'ingénierie.

Sutley espérait que la recherche pourrait aider à éclairer les normes, surtout dans les zones vulnérables.

"Ce serait formidable pour les codes du bâtiment et les décideurs locaux qui les déterminent, " dit-elle. " En Floride, l'industrie des maisons mobiles et les résidents des maisons préfabriquées pourraient également bénéficier des données. L'industrie de l'assurance devrait également faire attention, cela compte beaucoup pour eux. »

Dernièrement, Sutley a suggéré que les résidents des maisons mobiles feraient bien de protéger leurs propriétés avec quelques mesures de sécurité qui sont censées faire la différence en cas de vents violents.

"L'une des choses qu'ils peuvent faire est de vérifier l'ancrage, " dit-elle. " Comment les maisons sont-elles fixées au sol ? Caroline du Nord et du Sud, La Floride et la Californie ont toutes eu d'importants programmes pour subventionner le coût des ancrages au sol spécialisés, et nous les avons vus sur presque toutes les maisons préfabriquées en Floride. Donc, la première chose est de s'assurer qu'il est connecté à la terre. Si c'est juste sur des blocs de béton, il est susceptible de tomber dans des vitesses de vent modérées. La deuxième chose serait de sécuriser les pièces jointes. La plupart du temps, il y a des porches ou des accessoires d'abri d'auto, et ceux-ci sont mal connectés au sol ainsi que faiblement connectés à la structure principale. Une fois retiré de la maison actuelle, il crée une vulnérabilité car il arrache une partie de l'enveloppe extérieure du bâtiment. Troisièmement, c'est beaucoup plus coûteux lorsque vous commencez à ajouter un revêtement ou des sangles anti-ouragan en métal à la structure elle-même, mais c'est un type de rénovation majeur à considérer pour obtenir des performances nettement meilleures.