Étude de cas : Ingénierie incendie de l'immeuble de bureaux d'aob, Luxembourg
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- Baptiste Girard
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1 Étude de cas : Ingénierie incendie de l'immeuble de bureaux d'aob, Luxembourg Dans cet immeuble commercial impressionnant de 8 étages, l'utilisation de mesures de protection incendie actives et d'ingénierie de la sécurité incendie a éliminé le besoin d'une protection incendie passive. Complexe de bureaux de ProfilARBED, Luxembourg Sommaire 1. Le projet 2 2. Introduction 2 3. La structure 3 4. Le concept de sécurité incendie 6 5. Informations générales 7 6. Références 7 Page 1
2 1. Le projet Grâce à l'utilisation de mesures de protection incendie actives (sprinklers), l'ingénierie de la sécurité incendie a pu démontrer que la construction en acier n'avait pas besoin de protection incendie appliquée (passive), telle que la protection à l'aide de panneaux ou l'isolation par projection. Démonstration des avantages suivants : Des voies d'évacuation courtes Des dispositifs automatiques d'évacuation de la chaleur et de la fumée Des systèmes de sprinklers Une analyse qui prouve l'applicabilité pratique et les avantages d'un modèle incendie naturel localisé. Amélioration de la réponse structurale à l'état limite d'incendie grâce à : Des assemblages renforcés L'action de la poutre mixte avec des poutres de plancher intégrées L'isolation thermique des poteaux par leur intégration dans la façade 2. Introduction En 1992, ProfilARBED a construit un nouveau complexe de bureaux. La tour d'entrée existante, qui faisait partie d'un ancien château, et le bâtiment d'arbed Recherché ont été rénovés. Un nouvel immeuble de bureaux de 8 étages a été construit et relié à la tour d'entrée au moyen d'un nouveau couloir. Les conditions requises pour l'immeuble de bureaux étaient les suivantes : architecture ouverte immeuble moderne et fonctionnel immeuble adapté aux méthodes modernes de construction en acier immeuble incorporant des concepts novateurs une structure en acier nu, si les conditions s'y prêtaient Ces conditions exigent la démonstration de nouveaux concepts structuraux et de nouvelles méthodes de conception. Page 2
3 Figure 2.1 L'immeuble de bureaux de 8 étages une fois terminé 3. La structure L'immeuble se partage en deux ailes et comporte un espace de bureaux séparé à chaque étage. Chaque unité de bureau consiste en 24 bureaux cellulaires et en une zone publique. Quatre atriums apportent un éclairage naturel dans les zones publiques. La structure en acier est dépourvue d'un noyau en béton. La résistance aux charges horizontales est assurée au moyen d'une construction verticale en treillis intégrée à l'intérieur des atriums. Les poteaux sont fabriqués dans des profilés HE. Pour les planchers, un système de poutres de plancher intégrées (IFB) est utilisé pour soutenir les dalles alvéolées en béton. La structure métallique est illustrée à la Figure 3.1. Page 3
4 Figure 3.1 Structure métallique du bâtiment en cours de construction 3.1 Poteaux Les poteaux sont disposés selon une grille de 6 m sur 7,2 m. Les dimensions extérieures des poteaux restent constantes sur toute la hauteur de l'immeuble. Des sections plus lourdes, aux semelles et aux âmes plus épaisses, sont utilisées dans les étages inférieurs. L'assemblage entre les poteaux et les poutres est illustré à la Figure Dalles Les dalles sont faites de «poutres de plancher intégrées» (IFB) avec une dalle alvéolée soutenue sur la semelle inférieure des IFB. Les poutres sont fabriquées à partir d IPEA 500 découpé à mi-hauteur. La semelle inférieure consiste en un plat de 10 mm d'épaisseur. L'emploi de ce système permet de concevoir une dalle sans éléments de liaison, capable d'être montée très rapidement. La résistance au feu de poutres IFB combinées à des dalles en béton alvéolées est obtenue grâce à l'emploi de barres d'armature encastrées dans les vides remplis de la dalle alvéolée, comme l'illustre la Figure 3.3. L'enrobement partiel des poutres IFB par du béton in situ permet d'obtenir une résistance au feu équivalente à au moins 60 minutes sans aucune protection supplémentaire. Page 4
5 1 3 2 Légende : 1. Poteau en acier 2. Dalle de béton alvéolée 3. Poutre de plancher intégrée Figure 3.2 Détail type d'une poutre IFB de plancher mince et d une dalle à nervure en béton préfabriquée Figure 3.3 Renforcement incendie à l'intérieur de la dalle Page 5
6 4. Le concept de sécurité incendie En alliant des mesures actives à des mesures passives, l'ingénierie de la sécurité incendie a pu démontrer que la construction en acier ne nécessite pas de protection incendie supplémentaire. Des voies d'évacuation courtes vers les escaliers, qui sont séparés de la structure principale, une ventilation optimale grâce à des systèmes automatiques d évacuation de la chaleur et des fumées, et un système de sprinklers sont autant de facteurs qui contribuent à maintenir des températures basses dans la structure métallique à l'état limite d'incendie. La Figure 4.1 illustre les systèmes d évacuation des fumées dans la toiture, à proximité du contreventement vertical. La simulation du comportement structural a été assurée au moyen d'un modèle incendie naturel localisé. Les assemblages entre les poteaux et les poutres ont dû être renforcés. La résistance incendie du plancher a été démontrée en le considérant sous la forme d'une série de poutres mixtes. Les poteaux extérieurs sont intégrés dans la façade : leur isolation thermique permet d'éviter tout traitement supplémentaire. Figure 4.1 Systèmes d évacuation des fumées dans la toiture Page 6
7 5. Informations générales Client : ProfilARBED Architecte : Architekturbüro Böhm Planification de la structure : Schroeder & Associés S.A. ; Arne Hill A.S. Maître d'œuvre : ARBED Building Concepts ; ACOME SA/CDC Période de construction : Superficie de plancher totale : m² 6. Références Bauen mit Stahl Brandsicher bauen mit Stahl. In Bauen mit Stahl documentation 608 Page 7
8 Enregistrement de la qualité TITRE DE LA RESSOURCE Étude de cas : Ingénierie incendie de l'immeuble de bureaux d'aob, Luxembourg Référence(s) DOCUMENT ORIGINAL Nom Société Date Créé par M Haller PARE 2003 Contenu technique vérifié par M Brasseur PARE 08/11/2005 Contenu rédactionnel vérifié par Marc Brasseur PARE 08/11/2005 R M Lawson SCI 25/03/2006 Contenu technique approuvé par les partenaires : 1. Royaume-Uni G W Owens SCI 28/04/06 2. France A Bureau CTICM 28/04/06 3. Suède B Uppfeldt SBI 28/04/06 4. Allemagne C Müller RWTH 28/04/06 5. Espagne J Chica Labein 28/04/06 6. Luxembourg M Haller PARE 28/04/06 Ressource approuvée par le Coordonnateur technique DOCUMENT TRADUIT Traduction réalisée et vérifiée par : eteams International Ltd. 26/09/06 Ressource traduite approuvée par : JP Grimault 12/01/07 Page 8
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