Renforcement des poutres en béton armé - Dépôt des pompiers - Lenzbourg, Suisse

En cours d'exploitation, les poutres en béton armé d'un dépôt de pompiers ont dû être renforcées avec des S&P C-Laminates précontraints afin d'améliorer la résistance aux séismes et d'augmenter la capacité portante pour une installation photovoltaïque.

Sur cette page

Sujet
Renforcement des poutres en béton armé
Objet
Dépôt des pompiers
Ville
Lenzbourg
Canton
Argovie
Pays
Switzerland
Date

Situation de départ

La halle des véhicules du dépôt des pompiers de Lenzbourg, construite en 1977 et 1978, a montré, après une étude sismique, une sécurité structurale insuffisante face aux effets sismiques normatifs et a dû être renforcée. La construction d'une installation photovoltaïque sur le toit a également été prise en compte dans l'évaluation. La construction initiale du toit était composée de plaques de béton non reliées entre elles et de poutres en béton armé précontraintes par fils adhérents. 

Solution

Les mesures de renforcement parasismique ont été planifiées, coordonnées et réalisées en étroite collaboration avec l'ingénieur de projet responsable de Bodmer Bauingenieure AG et l'entreprise exécutante Betosan AG Aarau. Afin d'améliorer la sécurité sismique, le concept prévoyait différentes étapes interdépendantes:

Construction du toit

Les dalles de béton filigranes ont été renforcées par une dalle de sur-béton armé de 6cm d'épaisseur pour former un disque de plafond résistant au cisaillement. 

Structure porteuse

En raison de la charge supplémentaire due à la dalle de surbétonnage et à une nouvelle installation photovoltaïque, les 11 poutres en béton armé d'une portée de plus de 18m ont dû être renforcées. Pour ce faire, des lamelles PRFC précontraintes de l'extérieur ont été utilisées, chacune avec une force de précontrainte de 140kN. 

Réalisation technique

Afin de créer des conditions conformes aux spécifications et de garantir un processus de précontrainte efficace, différents travaux préparatoires ont dû être effectués sur les poutres au préalable: 

  • Enlèvement des installations telles que les conduites d'électricité, d'air comprimé et de chauffage, ainsi que des guides des portes de la halle
  • Ponçage de la face inférieure du plafond et élimination de l'ancienne peinture
  • Reprofilage des poutres concaves du hall avec de la résine époxy S&P Resin 230HP, afin d'éviter le délaminage des lamelles PRFC
  • Ponçage fin des sous-faces reprofilées pour éviter les inégalités

Construction en acier 

Pour ce projet, S&P a développé et produit des structures métalliques spéciales afin d'assurer l'ancrage mécanique final des lamelles PRFC. En raison des poutres en béton relativement étroites, les ancrages ont également servi d'aides à l'installation pour le processus de précontrainte. Au total, 22 de ces pièces en acier de 60 kg ont été fabriquées, deux par poutre. Chaque patin en acier ancre deux lamelles précontraintes avec une force de précontrainte de 140kN chacune.

Ces constructions sont essentielles pour le renforcement ultérieur réussi des poutres. Les pièces d'acier ont été collées au millimètre près sur la face inférieure de la poutre à l'aide de résine époxy, puis vissées afin de garantir un ancrage précis et sûr des forces d'ancrage élevées.  

Mise en oeuvre de lamelles PRFC

Avec le système de précontrainte S&P, les lamelles PRFC sont collées sur la face inférieure des poutres avec de la résine époxy. Ensuite, les techniciens précontraignent les lamelles à 140kN à l'aide de pinces spéciales et de vérins hydrauliques. Dans ce cas, les ancrages finaux ont été réalisés avec des plaques de recouvrement qui ont été vissées et collées aux sabots en acier déjà montés.

En raison de la grande portée, il était essentiel de monter tous les composants au millimètre près afin d'éviter tout décalage des axes des C-Laminates. Il était également important de manipuler les lamelles de carbone avec soin afin d'éviter toute perte de qualité. C'est un défi en particulier pour les grandes portées, car il faut disposer de suffisamment de place pour la préparation et le montage des lamelles de carbone. Des outils tels que le tire-colle et la machine à dérouler facilitent une manipulation sûre.

De plus, le dépôt des sapeurs-pompiers régionaux de Lenzbourg devait toujours être prêt à l'emploi. Cela a posé des exigences supplémentaires à la planification des processus de travail, qui a toujours été effectuée en concertation avec les pompiers. 

Conclusion

Le renforcement parasismique de la halle des véhicules du dépôt des sapeurs-pompiers de Lenzbourg a ainsi pu être achevé avec succès, ce qui garantit désormais la sécurité structurale face aux effets des séismes. Les différentes mesures combinées aux armatures collées précontraintes et aux pièces spéciales en acier ont augmenté de manière significative la stabilité et la sécurité du hangar. Ainsi, plus rien ne s'oppose à la mise en place de l'installation photovoltaïque sur le toit.

Fiche de contact

Contact

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