Toutes les structures que nous voyons autour de nous s’usent et deviennent inutilisables en raison de leur état d’utilisation, de la qualité de leur construction, des dommages qui peuvent survenir à la suite de catastrophes, etc. Les installations industrielles, qui sont l’un de ces types de bâtiments, sont également endommagées au fil du temps pour les raisons que nous avons énumérées et la nécessité d’un renforcement se fait sentir. Dans cet article, nous donnerons des informations sur le renforcement des installations industrielles.

Ces structures, qui sont établies à des fins de production, sont construites pour être utilisées pendant de nombreuses années en raison de leurs coûts élevés dus à leur taille et aux techniques utilisées pour leur construction.

Outre le fait que ces structures peuvent servir pendant de nombreuses années, elles doivent être très sûres contre les tremblements de terre, à la fois parce que la production n’est pas interrompue et parce qu’il y a des personnes à l’intérieur. Si notre bâtiment est endommagé dans une telle situation et menace la sécurité, il est nécessaire de procéder à une analyse des risques du bâtiment par des ingénieurs experts. Ce processus doit être réalisé rapidement en raison de la fonctionnalité de la structure et de la contribution de la production à l’économie, ainsi qu’avant l’arrêt de la production.

Nous ne devons pas oublier que nous pouvons renforcer nos bâtiments comme nous le souhaitons à des coûts très élevés. Cependant, l’ingénierie ne consiste pas seulement à trouver des solutions aux problèmes, mais aussi à trouver la solution la moins coûteuse en adhérant au principe des 3E (sécurité, économie, esthétique).

Pourquoi renforçons-nous les installations industrielles ?

  • Dans ces bâtiments, des dommages se produisent au fil du temps en raison des charges mortes et mobiles dans des zones telles que la production, le stockage et le chargement. Au fur et à mesure que ces charges diminuent et augmentent, des tassements se produisent sur le sol du bâtiment et des contraintes apparaissent dans les systèmes porteurs. Des fractures et des dommages se produisent dans les systèmes structurels exposés à des contraintes supérieures à leur capacité de charge. Ces dommages peuvent avoir des conséquences destructrices avec l’effet du tremblement de terre.
  • Les déchets chimiques utilisés ou libérés pendant la phase de production constituent une autre raison. Ces déchets chimiques endommagent à la fois le béton et les armatures des éléments structurels. Ces dommages font que les éléments porteurs perdent leurs propriétés au fil du temps et causent des problèmes de sécurité majeurs, rendant les porteurs inutilisables.
  • L’un des principaux problèmes rencontrés dans ces installations est la chaleur et les vibrations générées par le fonctionnement de machines lourdes et de grande taille. Avec le temps, ces vibrations peuvent créer de grandes fissures dans le sol du bâtiment et dans les supports.

Quelles sont les étapes du renforcement dans les installations industrielles ?

Les dommages causés aux installations sans services d’ingénierie adéquats entraînent l’effondrement, la perte de vies humaines et de biens après le tremblement de terre. Même si elles ont bénéficié d’un bon service d’ingénierie, ces structures sont endommagées au fil du temps pour les raisons mentionnées ci-dessus et doivent être renforcées.

Renforcement des structures en béton armé

Des murs de cisaillement horizontaux peuvent être ajoutés à la suite d’une insuffisance de rigidité latérale de la structure existante ; de même, les insuffisances de cisaillement, de flexion, de ductilité et de capacité de charge axiale dans les colonnes et les poutres peuvent être éliminées par le renforcement de ces éléments. Les murs de cisaillement en béton armé, qui sont généralement utilisés pour empêcher l’effondrement des structures ayant une période élevée / une faible rigidité latérale sans flexion, sont inclus dans le système dans le but de transférer à ces éléments la force arrivant aux autres éléments du système lors d’un éventuel tremblement de terre et d’empêcher l’effondrement de la structure par rupture.

La période de vibration naturelle de chaque structure, la période dominante du sol, les problèmes structurels de la structure et la méthode de modernisation à sélectionner doivent être analysés en détail, des méthodes linéaires et non linéaires doivent être utilisées ; plus important encore, une décision doit être prise d’un point de vue technique.

Dans les structures en béton armé, il convient d’accorder une grande attention aux zones de jonction, et les ancrages qui assurent la connexion avec le système existant sont d’une grande importance. Si les connexions ne sont pas en bon état, nous pouvons rencontrer des situations indésirables ; si nous négligeons ces points, nous pouvons conclure que le renforcement effectué n’aura pas de sens. A cet égard, le diamètre des ancres, les profondeurs, les diamètres des armatures, les détails des crochets, les produits chimiques utilisés, la qualité du béton, la résistance, etc.

En outre, les bâtiments en béton armé peuvent également être renforcés à l’aide d’éléments en acier. Les bâtiments peuvent être renforcés par des éléments en acier de manière systématique ou en tant qu’élément unique. Les bâtiments existants peuvent être renforcés avec de l’acier comme alternative au béton armé en fonction de paramètres tels que la période cible du bâtiment, les limites de dommages, la capacité de ductilité souhaitée, qui seront déterminés en fonction du niveau de performance que nous visons après les analyses. Le renforcement en acier est préférable pour les structures à faible rigidité car il est plus ductile que le renforcement en béton armé. De même, l’acier peut être préféré en raison de préoccupations architecturales moindres, d’un temps d’application plus court et d’une perturbation moindre de l’environnement.

Renforcement des structures en acier

Vérifier s’il existe des projets pour de tels bâtiments, vérifier si les projets obtenus coïncident avec l’application sur site, faire l’étude sur site des parties qui sont fabriquées et appliquées différemment des projets ; nous commençons le projet de renforcement de notre bâtiment en utilisant ces sections appliquées des éléments du système structurel.

Vérification des boulons d’angle et des soudures du cadre de moment dont les emplacements sont déterminés à la suite des examens sur place ; des échantillons sont prélevés sur les boulons des joints de montage des colonnes et des poutres, sur les boulons de connexion des croix longitudinales avec les colonnes, sur les boulons de connexion des poutres simples et des pannes, et leurs normes et qualités matérielles sont déterminées. Sur la base des données obtenues, la structure est modélisée dans un environnement informatique et soumise à des tests de performance sous des charges sismiques. L’état de la structure existante sous les charges sismiques fait l’objet d’un rapport et d’une explication détaillée au propriétaire du bâtiment.

Lorsque la décision de rénover la structure est prise, différents modèles sont créés par des ingénieurs experts afin de trouver la solution la plus économique et les réfections qui peuvent être mises en œuvre sont évaluées. Une fois la méthode de renforcement la plus appropriée sélectionnée, les opérations de renforcement à effectuer sur le site avec l’approbation du propriétaire du bâtiment commencent.

Étant donné que le bâtiment est utilisé comme site de production actif, le choix du système le plus approprié à appliquer au bâtiment dans le cadre du projet de modernisation requiert une certaine expertise, en tenant compte de facteurs tels que la nécessité de continuer à utiliser le bâtiment pendant la modernisation, les délais et le coût.

Ces techniques et étapes d’application peuvent être expliquées en détail et leurs types peuvent être multipliés. Dans cet article, nous avons voulu mentionner brièvement les problèmes auxquels ces structures sont confrontées au fil du temps et la manière dont ils peuvent être résolus.