C'est une idée fausse commune que seuls les bâtiments de faible hauteur jusqu'à deux ou trois étages peuvent être construits avec de l'acier formé à froid (CFS). Beaucoup pensent également que le CFS est limité aux petites applications de charpente intérieures ou extérieures non essentielles. Mais cela est totalement faux. L'intégrité structurelle de la charpente CFS convient également aux bâtiments à étages multiples.
Combiné aux avantages économiques bien connus, l'acier formé à froid a propulsé le secteur de la construction vers de nouveaux horizons avec une construction plus rapide, de meilleure qualité et plus durable de bâtiments résidentiels et commerciaux dans le monde entier.
Dans cet article, nous couvrirons l'adéquation prouvée du CFS - et ses nombreux autres avantages - pour les bâtiments plus hauts.
Pourquoi la charpente en acier formé à froid confère une excellente intégrité structurelle aux projets de hauteur moyenne
L'acier formé à froid est à la fois léger et solide et est utilisé pour fabriquer des composants durables tels que des panneaux muraux, des solives et des fermes. La polyvalence du CFS permet de nombreuses variations de conception, n'enlevant rien à sa force lorsqu'elle est conçue selon les normes requises.
L'Institut américain du fer et de l'acier (AISI) fournit les directives qui régissent la production de composants CFS en Amérique du Nord et reconnaît l'utilité de l'acier formé à froid en tant que matériau de structure valable pour des bâtiments standards.
Alors que l’idée conventionnelle a longtemps soutenu que le CFS structurel ne peut être utilisé que pour des bâtiments jusqu'à 10 étages, une analyse technique de l'Association de l'industrie de la charpente en acier (SFIA) a révélé que l'acier formé à froid peut supporter des bâtiments jusqu'à 40 niveaux.
Pourquoi est-ce le cas ? La disposition des composants porteurs CFS (qui comprenaient des montants standard en forme de C et des espacements typiques) dans l'étude de faisabilité a permis de répondre à toutes les exigences de répartition des charges d’exploitations et permanentes dans tout le bâtiment.
Cela a de grandes implications pour les centres urbains à croissance rapide dans le monde. Bien que les applications en hauteur puissent encore prendre quelques années, des études telles que le rapport de la SFIA sont prometteuses pour le développement continu de projets résidentiels à plusieurs niveaux dans les villes en plein essor utilisant de l'acier formé à froid.
Cet article de BuildSteel résume l'acier formé à froid et son adéquation aux applications structurelles, y compris les projets de hauteur moyenne et multi-logements.
Il y a de nombreux avantages à utiliser une charpente en acier formé à froid pour les bâtiments de hauteur moyenne
Rentabilité:
- L'acier permet des réductions de coûts en termes de coût global de construction. En utilisant le CFS, vous pouvez économiser sur les coûts de conception, d'ingénierie et d'énergie.
- Les retards de livraison des projets sont généralement réduits avec la construction en acier formé à froid, ce qui entraîne une amélioration des flux de trésorerie pour les acheteurs, ainsi qu'un retour sur investissement plus rapide.
- Une prise de risque minimale pour les assurances, étant donné les gains sécurité HSE de la construction en acier léger par rapport à d'autres matériaux (comme le bois).
Flexibilité de conception:
- L'acier ne rétrécit jamais, contrairement au bois, et est indéformable. Les composants en acier peuvent être spécifiés de manière très précise et le CFS est facilement utilisé dans une grande variété de configurations de conception.
- Les composants en acier permettent un espacement plus large des panneaux et des portées plus longues, permettant des espaces intérieurs plus grands et plus personnalisables.
Sécurité:
- L'acier est incombustible, ne brûle jamais et n'alimente pas les incendies.
- Les incendies, qui peuvent atteindre un maximum de 900°C à 1 100°C, ne peuvent généralement pas atteindre le point de fusion de l'acier à 1 500°C.
- Lorsqu'elle est correctement conçue, la charpente en acier est très ductile, absorbant l'impact de l'activité sismique sans se déformer.
Durabilité:
- L'acier est très couramment réutilisé et recyclé dans des applications de construction sans perte de qualité.
- 97 % des sous-produits de l'acier sont réutilisés.
- Le taux global de recyclage de l'acier, tous secteurs confondus, est de 81 %.
Exemples de projets de hauteur moyenne utilisant de l'acier formé à froid
Plusieurs projets de hauteur moyenne ont déjà beaucoup profité des avantages de l'acier structurel formé à froid.
La Mariposa VII
Un immeuble de plusieurs appartements de sept étages à Denver, aux États-Unis, est l'une des études de cas présentées dans notre eBook, Les possibilités infinies des applications d'acier formé à froid. Le bâtiment utilise des panneaux muraux préfabriqués de CFS pour les quatre niveaux supérieurs du bâtiment (supportés par deux niveaux de podium).
L'ensemble du bâtiment de hauteur moyenne a été érigé dans un délai de 40 jours, chaque étage ne prenant que sept jours, de l'assemblage des panneaux muraux aux détails finaux. Construire avec du CFS a permis un calendrier de projet remarquablement court, avec une efficacité quotidienne sur site.
Appartements Sagebrush
Ces 90 appartements ont été construits pour loger des résidents près du centre-ville de Jackson, dans le Wyoming. Avec sa conception unique en forme C et ses exigences de délais rapides, la construction était l'occasion idéale d'utiliser le système FRAMECAD à la pointe de la conception et fabrication de panneaux en acier.
Le choix de construire avec du CFS a permis une production en série de panneaux muraux à ossature métallique avec précision et exactitude, en ¼ du temps. Ce projet d'appartements à grande échelle de quatre étages a été achevé en seulement quatre mois.
388, rue Lonsdale
Huit étages ont été ajoutés à un bâtiment existant de 12 étages des années 1970 dans le centre-ville de Melbourne. Il s'agissait du plus grand projet de cassettes de sol en CFS jamais réalisé.
Cet énorme projet a été initialement prévu en utilisant des planchers et des solives en bois qui devaient être installés une à une, triplant la durée du projet et augmentant le budget. La décision a rapidement été prise d'utiliser de l'acier formé à froid alors que d'autres options étaient envisagées.
55,2 tonnes d'acier ont été utilisé pour la fabrication hors site de 4 739 m2 de cassettes de sol. Chaque niveau a pris une semaine à l'équipe de production pour former et assembler chaque étage avant d'être transporté sur le site. L'installation a été réalisée rapidement et efficacement sur place par l'équipe en seulement 3 à 4 jours par niveau.
16 semaines ont suffi pour fabriquer le plus grand projet de cassette de plancher en acier formé à froid au monde.
Centre d’assistance médicalisé Sage Park
Un centre de repos de 10 219 m2 sur trois étages en Floride avec 104 unités et 24 résidences de soins pour la déficience de mémoire.
Le projet a utilisé un total de 490 Tonnes d'acier pour fabriquer 1 735 murs porteurs, 2 162 murs non porteurs, 2 141 solives trellis à sangles et 1 661 fermes de toit, totalisant 7 699 panneaux - terminé en moins de 14 semaines.
Parmi d'autres possibilités réalistes pour la construction en CFS de hauteur moyenne nous pouvons compter les immeubles de bureaux, les hôtels, les dortoirs, les établissements de santé et bien d'autres. Étant donné que les grands projets de construction dans n'importe quelle partie du monde bénéficient de matériaux de la plus haute qualité, ainsi que de délais plus courts, cela vaut la peine d'envisager le CFS quel que soit le type de projet.
L'acier formé à froid résout bon nombre des problèmes rencontrés par les propriétaires, les développeurs et les autres parties prenantes engagées dans la construction de projets de hauteur moyenne. Le CFS structurel répond aux normes réglementaires, offre aux ingénieurs et aux concepteurs un grand degré de flexibilité et tire parti de nouvelles technologies toujours plus performantes prêtes à répondre aux exigences de la construction du 21e siècle, même et surtout lorsqu'il s'agit de bâtiments plus grands et à plusieurs niveaux.
