Quelles sont les options de contreventement pour les bâtiments à ossature tubulaire ?

En tant que fournisseur de bâtiments à ossature tubulaire, je comprends l'importance cruciale du contreventement pour garantir l'intégrité structurelle et la sécurité de ces structures. Les forces du vent peuvent exercer une pression importante sur les bâtiments à ossature tubulaire, en particulier dans les zones sujettes à des vents violents ou à des conditions météorologiques extrêmes. Dans cet article de blog, j'explorerai diverses options de contreventement disponibles pour les bâtiments à ossature tubulaire, vous fournissant ainsi les connaissances nécessaires pour prendre des décisions éclairées pour vos projets.

1. Contreventement diagonal

Le contreventement diagonal est l'une des méthodes de contreventement les plus courantes et les plus efficaces pour les bâtiments à ossature tubulaire. Il s'agit d'installer des diagonales entre les tuyaux verticaux et horizontaux du cadre. Ces éléments diagonaux résistent aux forces latérales en transférant les charges de vent de la partie supérieure de la structure vers la fondation.

Il existe deux principaux types de contreventement diagonal : le contreventement transversal et le contreventement en K. Le contreventement transversal se compose de deux éléments diagonaux qui se croisent, formant une forme en « X ». Cette configuration offre une excellente résistance aux pressions positives et négatives du vent. Le contreventement K, quant à lui, a un élément diagonal qui rencontre un élément horizontal en un point médian, ressemblant à la lettre « K ». Il est souvent utilisé dans des situations où les contreventements peuvent interférer avec l'espace intérieur ou la disposition des équipements.

Le contreventement diagonal peut être fabriqué à partir de divers matériaux, tels que des tuyaux ou des tiges d'acier. L'acier est un choix populaire en raison de son rapport résistance/poids élevé et de sa durabilité. Lors de la sélection du matériau pour le contreventement diagonal, il est essentiel de prendre en compte des facteurs tels que la vitesse de conception du vent, la taille et la forme du bâtiment ainsi que les codes de construction locaux.

2. Moment – ​​Cadres résistants

Les cadres résistant aux moments sont une autre option pour le contreventement du vent dans les bâtiments à ossature tubulaire. Dans un cadre résistant aux moments, les connexions entre les tuyaux sont conçues pour résister aux moments de flexion provoqués par les charges de vent. Contrairement au contreventement diagonal, qui repose sur les forces de tension et de compression dans les éléments diagonaux, les cadres résistants aux moments utilisent la rigidité du cadre lui-même pour résister aux forces latérales.

La clé d'un cadre résistant aux moments réussi est la conception des connexions. Ces connexions doivent être capables de transférer efficacement les moments de flexion d’un élément à un autre. Les assemblages soudés sont souvent utilisés dans les cadres résistants aux moments car ils offrent un niveau élevé de rigidité. Toutefois, des assemblages boulonnés peuvent également être utilisés, à condition qu'ils soient correctement conçus et installés.

Les cadres résistant aux moments offrent plusieurs avantages. Ils peuvent fournir un espace intérieur plus ouvert et plus flexible que les contreventements diagonaux, car aucun élément diagonal n'obstrue la zone. De plus, les cadres résistants aux moments peuvent être plus esthétiques, en particulier dans les applications architecturales où un aspect épuré et moderne est souhaité.

3. Murs de contreventement

Les murs de refend sont des éléments structurels verticaux conçus pour résister aux forces latérales, y compris les charges de vent. Dans les bâtiments à ossature tubulaire, les murs de contreventement peuvent être construits à l'aide de divers matériaux, tels que du béton, des plaques d'acier ou des panneaux de bois.

Les murs de contreventement en béton sont connus pour leur grande résistance et leur rigidité. Ils peuvent résister efficacement aux forces du vent importantes et fournir une base stable au bâtiment. Les murs de contreventement en tôle d'acier sont également un choix populaire, en particulier dans les applications industrielles et commerciales. Ils offrent un rapport résistance/poids élevé et peuvent être fabriqués hors site, réduisant ainsi le temps de construction.

Les murs de cisaillement en panneaux de bois sont une option plus économique, en particulier pour les bâtiments à ossature tubulaire de petite taille. Ils sont relativement faciles à installer et peuvent fournir une capacité de contreventement suffisante dans les zones à faible vent. Cependant, les murs de contreventement en panneaux de bois peuvent nécessiter un entretien supplémentaire pour prévenir les dommages causés par l'humidité et les infestations d'insectes.

Les murs de contreventement peuvent être placés stratégiquement dans le bâtiment pour maximiser leur efficacité. Ils sont généralement situés le long du périmètre du bâtiment ou au cœur du bâtiment, là où ils peuvent résister le plus efficacement aux forces latérales.

4. Cadres contreventés avec dispositifs de dissipation d'énergie

Ces dernières années, l'utilisation de cadres contreventés avec des dispositifs de dissipation d'énergie pour le contreventement au vent dans les bâtiments à ossature tubulaire a suscité un intérêt croissant. Les dispositifs de dissipation d'énergie, tels que les amortisseurs, sont conçus pour absorber et dissiper l'énergie générée par les charges de vent, réduisant ainsi les contraintes sur la structure.

Il existe plusieurs types de dispositifs de dissipation d'énergie, notamment les amortisseurs visqueux, les amortisseurs à friction et les amortisseurs métalliques. Les amortisseurs visqueux fonctionnent en convertissant l'énergie cinétique du mouvement induit par le vent en énergie thermique à travers le fluide visqueux à l'intérieur de l'amortisseur. Les amortisseurs à friction utilisent la friction pour dissiper l'énergie, tandis que les amortisseurs métalliques reposent sur la déformation plastique des éléments métalliques pour absorber l'énergie.

En incorporant des dispositifs de dissipation d'énergie dans la charpente contreventée, le bâtiment peut mieux résister aux charges de vent et réduire les risques de dommages. Ces dispositifs peuvent également améliorer le confort des occupants en réduisant les vibrations et les balancements du bâtiment lors d'événements de vents violents.

5. Considérations pour sélectionner la bonne option de vent – ​​contreventement

Lors du choix de l'option de contreventement appropriée pour un bâtiment à ossature tubulaire, plusieurs facteurs doivent être pris en compte :

• Vitesse du vent de conception: La vitesse de conception du vent est un facteur crucial pour déterminer la capacité de contreventement requise. Les bâtiments situés dans des zones où la vitesse du vent est élevée nécessiteront des systèmes de contreventement plus robustes.
• Taille et forme du bâtiment: La taille et la forme du bâtiment peuvent affecter les charges de vent et l'efficacité du système de contreventement. Les bâtiments plus hauts et plus larges sont plus sensibles aux forces du vent et peuvent nécessiter un contreventement plus important.
• Exigences en matière d'espace intérieur: Si le bâtiment a des exigences spécifiques en matière d'espace intérieur, telles que de grands espaces ouverts ou la nécessité d'un mouvement sans obstacle, l'option de contreventement doit être sélectionnée en conséquence. Par exemple, des cadres résistant aux moments ou des dispositifs de dissipation d'énergie peuvent être plus adaptés dans de tels cas.
• Coût: Le coût du système de contreventement est une considération importante. Le contreventement diagonal est généralement l'option la plus rentable, tandis que les systèmes dotés de dispositifs de dissipation d'énergie peuvent être plus coûteux.
• Codes du bâtiment locaux: Les codes et réglementations du bâtiment locaux doivent être respectés lors de la conception et de la construction du système de contreventement. Ces codes précisent les exigences minimales en matière de capacité de contreventement et les méthodes de conception acceptables.

Conclusion

En tant que fournisseur de bâtiments à ossature tubulaire, je m'engage à fournir à nos clients des produits et des solutions de haute qualité. Le contreventement est un aspect essentiel de la conception des bâtiments à ossature tubulaire, et le choix de la bonne option de contreventement peut améliorer considérablement la sécurité et les performances de la structure. Que vous optiez pour des contreventements diagonaux, des cadres résistants aux moments, des murs de contreventement ou des cadres contreventés avec des dispositifs de dissipation d'énergie, il est crucial de prendre en compte les exigences spécifiques de votre projet et de vous conformer aux codes du bâtiment locaux.

Si vous êtes intéressé parCadre en tube métallique,Projets de tuyaux métalliques, ouPoteaux de transmission en acier de puissance 132kv, ou si vous avez des questions sur les options de contreventement pour votre projet de construction à ossature tubulaire, n'hésitez pas à nous contacter. Nous sommes là pour vous aider à prendre les meilleures décisions pour vos besoins de construction.

Références

• ASCE 7 - 16, Charges de conception minimales et critères associés pour les bâtiments et autres structures.
• AISC 360 - 16, Spécifications pour les bâtiments de construction en acier.
• Code national du bâtiment des États-Unis.