Surélever en toute sécurité: renforcement sur mesure pour la Tourelle
La surélévation du centre commercial de la Tourelle à Genève a entraîné une forte augmentation des charges sur les dalles et le sommier central, dépassant la capacité de la structure existante. Pour répondre à ces nouvelles sollicitations, S&P a développé une solution de renforcement FRP sur mesure, combinant lamelles en carbone précontraintes et passives ainsi que des tissus en fibres de carbone afin d’assurer la flexion, le cisaillement et les charges ponctuelles — le tout sans modifier la géométrie de l’ouvrage.
Descriptions de projets
Situation de départ
Dans le cadre de ce projet de surélévation, les charges appliquées sur les dalles et les sommiers ont considérablement augmenté. Afin d’actualiser les caractéristiques des matériaux et de vérifier la capacité portante de la structure, l’ingénieur du projet a transmis à l’équipe de spécialistes S&P les efforts calculés, ainsi que les résultats de la campagne d’essais, de sondages et de relevés in situ des armatures existantes et du béton.
La dalle du rez-de-chaussée est particulièrement concernée, notamment le sommier central existant reposant sur trois appuis, avec deux portées de 9m chacune.
Problème
L’état actuel de la structure porteuse ne permettait pas de reprendre les nouveaux efforts induits par la surélévation. Il a donc été nécessaire de renforcer principalement la dalle du rez-de-chaussée ainsi que le sommier central.
Ce sommier devait supporter une charge ponctuelle supplémentaire liée à la construction future. Les moments positifs et négatifs augmentaient de 20% à 80%, ce qui dépassait largement la capacité des armatures existantes. Les aciers en place atteignaient rapidement leur limite d’écoulement.
Une solution avec des lamelles en carbone simplement collées ne suffisait pas à résoudre le problème. De plus, ce sommier devait également être renforcé à l’effort tranchant.
Solution
Pour répondre aux différentes exigences du projet, plusieurs solutions S&P ont été développées en étroite collaboration avec le bureau d’études:
Renforcement des dalles
Les dalles ont été renforcées à la flexion pour les moments positifs et négatifs par des lamelles en carbone, disposées respectivement en face inférieure et supérieure.
Renforcement du sommier central
Une solution sur mesure a été mise en œuvre pour traiter la sursollicitation des armatures existantes, tant en flexion qu’en cisaillement.
- Renforcement actif: Des lamelles en carbone précontraintes ont été installées en sous-face et en surface de sommier pour réduire les contraintes dans les armatures existantes et apporter une résistance supplémentaire significative. Le tout bien évidemment en conservant les dimensions du sommier et la hauteur sous sommier.
- Renforcement complémentaire: Des lamelles collées (passives) avec plaques d’ancrage (là où nécessaire), des tissus en fibre de carbone pour reprendre l’effort tranchant, ainsi que des mèches en carbone pour assurer l'ancrage dans la dalle.
Ce projet illustre la capacité des spécialistes S&P à fournir des solutions clés en main, innovantes, variées, légères et adaptées aux contraintes les plus complexes.
