À propos du projet
Un nouveau bâtiment multifonctionnel, dont la structure est en béton armé, est en cours de construction à Brno. Le bâtiment dominera le quartier Kralovo Pole de la ville et combinera des espaces commerciaux au rez-de-chaussée avec un hôtel aux étages supérieurs. Le bâtiment comprendra également un grand parking souterrain.
La structure porteuse est entièrement conçue en béton armé. Un système de poteaux verticaux sera utilisé aux niveaux inférieurs et dans les garages souterrains. D'un point de vue structurel, les dalles de plancher sont supportées ponctuellement.
L'ensemble de la structure du bâtiment repose sur de longs pieux forés en combinaison avec une puissante dalle de fondation. Cette dernière est conçue pour transférer les effets causés par l'interaction de la dalle avec le sol et l'interaction avec les pieux. Cela a créé des 'régions D' dans la structure, qui constituent les parties les plus critiques de cette construction en béton.
Le bâtiment étant entouré d'autres bâtiments, l'excavation des fondations a été conçue avec une grande précaution.
IDEA StatiCa nous a aidés à concevoir et à effectuer la vérification normative du contact entre les voiles périphériques de la partie souterraine du bâtiment, les dalles de fondation et les pieux. Il n'était pas possible de placer les pieux de manière centrée sous les voiles. La raison en était de maintenir la distance prescrite par rapport au pied de la fouille.
Tomas Krivka
Ingénieur structure – STATIKON Solutions s.r.o.
Tchéquie
Défis techniques
Bien que le bâtiment paraisse relativement simple de l'extérieur, d'innombrables défis techniques ont dû être résolus.
Le transfert des charges des niveaux hors sol vers les niveaux souterrains était particulièrement complexe, en raison des grandes différences de plan avec des systèmes structurels différents et des exigences fonctionnelles propres à chaque espace (sous-sol : rampe et voies de circulation ; niveaux au-dessus des garages : commercial). Pour cette raison, certaines parties de la structure sont soumises à des contraintes très élevées.
En guise de solution, les ingénieurs ont conçu des poutres voiles de grande hauteur s'étendant sur deux niveaux aux points où le système structurel passe de voile à poteau.
Solutions et résultats
STATIKON a utilisé IDEA StatiCa pour concevoir et effectuer la vérification normative du contact entre les voiles périphériques de la partie souterraine du bâtiment, les dalles de fondation et les pieux. Il n'était pas possible de positionner les pieux de manière centrée sous les voiles. La raison en était la nécessité de maintenir la distance prescrite par rapport au pied de la fouille de fondation.
Dans des cas similaires, il est possible de concevoir une nervure de répartition massive en périphérie de la dalle de fondation, mais cela entraîne une augmentation des coûts en matériaux (béton et ferraillage, excavation, approfondissement de la structure de fondation).
Une autre option pour résoudre la situation consiste à utiliser l'analyse détaillée dans IDEA StatiCa. Grâce à celle-ci, il est possible d'examiner le détail du contact de la tête de pieu avec la dalle de fondation sous le voile périphérique. De cette façon, les ingénieurs ont constaté qu'une nervure périphérique n'était pas nécessaire. Les seules exceptions concernaient les deux zones les plus sollicitées, qui ne pouvaient pas être traitées sans un chevêtre de répartition local.
Grâce à cette approche, les ingénieurs de STATIKON Solutions s.r.o. ont réussi à obtenir une conception fiable et précise garantissant également l'utilisation la plus économique des matériaux tout en maintenant une stabilité suffisante.
Un autre problème qu'IDEA StatiCa a contribué à résoudre était le point où le poteau se termine dans la dalle de fondation dans l'espace entre deux pieux. Cette situation se produit lorsque la capacité portante d'un seul pieu n'est plus suffisante et qu'un « groupe » de pieux est nécessaire.
Dans ce cas, il s'agit de deux pieux avec un entraxe mutuel égal à deux diamètres d'un pieu. Cela nous ramène à la région des discontinuités, où les forces du poteau sont transmises aux pieux via une diagonale comprimée avec des efforts de traction.
Un autre défi que les ingénieurs ont résolu à l'aide d'IDEA StatiCa était les poutres voiles de grande hauteur susmentionnées et certains piliers élancés chargés de manière très excentrique en raison de leurs dimensions hors normes.
Dans le cas de poteaux chargés de manière excentrique, les ingénieurs n'ont pas eu à adopter une approche conservative et ont pu traiter l'effort vertical à la distance excentrique par rapport à l'axe du poteau de manière simplifiée comme un moment fléchissant. Ils ont pu traiter la situation en termes de distribution des contraintes de compression et des efforts de traction vers les parties aval de la structure.
S'ils avaient choisi une approche conservative pour la conception et la vérification d'un poteau chargé de manière excentrique, il n'aurait pas été possible de produire une conception du tout. La conception, avec l'aide d'IDEA StatiCa, a conduit à la quantité optimale de ferraillage nécessaire et à sa distribution.
En appliquant IDEA StatiCa Detail, certains défis ont été surmontés plus rapidement et avec moins d'effort qu'il n'aurait été possible avec des procédures conventionnelles.
Lors de la conception d'une structure, nous nous efforçons toujours d'obtenir un dimensionnement fiable et précis. Dans le même temps, nous examinons également les aspects économiques du projet proposé afin d'économiser le maximum d'argent à l'investisseur. Grâce à IDEA StatiCa, nous avons pu évaluer la tête de pieu avec une grande précision et dimensionner l'épaisseur de la dalle de fondation en conséquence.
Tomas Krivka
Ingénieur structure – STATIKON Solutions s.r.o.
Tchéquie
À propos de STATIKON Solutions s.r.o.
STATIKON Solutions s.r.o., basée à Prague, est active sur le marché depuis 2010. La société s'occupe de la préparation d'évaluations structurelles, des études et projets pour les procédures d'urbanisme, en passant par la documentation pour les permis de construire ou les déclarations de travaux jusqu'à la documentation d'exécution.
La société coopère avec des architectes de premier plan, des bureaux d'études renommés, des promoteurs et des entreprises de construction.
Elle a apporté son savoir-faire à plus de deux cents projets majeurs.
STATIKON Solutions s.r.o. a remporté l'IDEA StatiCa Excellence Awards 2021 dans la catégorie Grands bâtiments avec ce projet de bâtiment multifonctionnel.
Écoutez l'ingénieur Tomas Krivka expliquer les principaux défis du projet
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