 | Hambro lance un nouveau produit : la ferme composite
Dans cet article :
Hambro, un segment d’affaires de Groupe Canam, conçoit, fabrique et commercialise un système de plancher de béton qui est principalement utilisé dans la construction d’habitations multifamiliales.
Le système Hambro
Le système de plancher composite est une combinaison de solives métalliques Hambro et de béton coulé. Le système est formé de poutres en « T » composites en béton et en acier orientées dans un sens et d’une dalle ininterrompue orientée dans l’autre sens.
Une fois la dalle coulée, la membrure supérieure de la poutrelle est enrobée dans le béton pour développer le cisaillement requis entre l’acier et le béton. La dalle de béton est armée d’un treillis métallique déposé sur la membrure supérieure. Celle-ci agit comme chaise à béton, donnant à la dalle une capacité en moment négatif et en moment positif, c’est-à-dire qu’elle agit comme une dalle unidirectionnelle.
L’extrémité de la poutrelle Hambro (le siège) est complètement enrobée dans le béton et reliée à la pièce maîtresse (ferme Hambro ou autre appui). (Figure 1)
Figure 1
Nouveau produit
Hambro a ajouté à sa gamme de produits une nouvelle ferme composite « acier/béton », nommée « Hambro Girder », destinée aux marchés multirésidentiel et commercial. Cette ferme de plancher sert de poutre maîtresse pour supporter les poutrelles Hambro installées perpendiculairement de chaque coté. L’avantage principal de cette nouvelle ferme composite est d’atteindre une longueur supérieure à celle atteinte par les poutres d’acier conventionnelles, tout en ayant une profondeur minimale pour bien s’adapter aux poutrelles Hambro.
La principale problématique était de développer ce produit tout en s’assurant que l’ensemble des connecteurs « acier-béton » puissent être installés à l’usine, sans contrevenir à la réglementation OSHA (loi concernant l’obligation d’installer les goujons métalliques conventionnels directement au chantier pour éviter que les pantalons des travailleurs ne s’y coincent).
Un nouveau concept a été développé en utilisant les sièges Hambro soudés à la ferme et enrobés dans le béton en remplacement des goujons métalliques. Le concept a été breveté au Canada et est expliqué dans la section « Caractéristiques des connecteurs de cisaillement » ci-bas.
Figure 2
Caractéristiques des fermes
La ferme composite Hambro est composée d’une membrure inférieure et d’une membrure supérieure assemblées avec deux cornières. Celles-ci sont retenues ensemble par une âme composée de membrures verticales et diagonales. Sur le dessus de la membrure supérieure, un connecteur continu en forme de « S » ferme l’ouverture entre les deux cornières. En plus du connecteur en « S », selon les besoins, des connecteurs en forme de « U » spécialement développés par Hambro peuvent être ajoutés sur la ferme entre les poutrelles Hambro.
Caractéristiques des connecteurs de cisaillement
Le cisaillement longitudinal entre le béton et la ferme est produit à l’aide des quatre éléments suivants :
- Siège des poutrelles soudées à intervalle régulier sur la ferme. Ce concept a été breveté sous le nom « Shear Shoe ». L’idée maîtresse de ce concept est l’utilisation d’un élément secondaire structural (poutrelle) pour développer le cisaillement longitudinal d’un élément primaire (ferme).
- Ancrage fourni par une plaque en bout soudée aux extrémités de la ferme. Cette force horizontale est associée à la résistance du béton.
- Friction entre le « S » de la membrure supérieure et la dalle de béton.
- Des connecteurs supplémentaires (en forme de 'U') sont soudés à des intervalles régulier et permettent de supporter de larges charges. Ces « U » ont été développés avec l’aide du Centre de recherche industrielle du Québec (CRIQ) et sont toujours installés par paires (un sur le dessus de chaque cornière de la membrure supérieure).
Ces quatre moyens de développer le cisaillement entre l’acier et le béton sont conformes à la réglementation de OSHA. En fait, ces quatre types de connexion « acier-béton » ne représentent pas un danger pour les travailleurs marchant sur les fermes selon les spécifications OSHA.
Avantages de la ferme « Hambro Girder »
- L’effet composite entre la dalle et la ferme
L’utilisation de la dalle de béton dans la conception globale de la ferme permet d’atteindre un rapport longueur/hauteur meilleur que le ratio d’une poutre conventionnelle. Normalement un facteur entre 24 et 27 représente une solution efficace et économique. Pour un produit composite, la limite pour ce facteur est de 30. Exemple : pour une ferme de 9,14 mètres (30 pieds), la hauteur optimale est autour de 46,93 centimètres (14 pouces) et le minimum est de 30 centimètres (12 pouces).
- Passage des conduits
Par sa conception composite, les membrures supérieure et inférieure de la ferme Hambro sont plus petites que les membrures d’une ferme conventionnelle. Ceci amène une plus grande ouverture entre les éléments d’extrémité.
Les verticales de la ferme sont alignées aux poutrelles appuyées à la membrure supérieure, permettant ainsi d’avoir un maximum d’ouverture dans le ou les panneaux entre les poutrelles.
Figure 3
- Résistance au feu avec cUL et UL
Les fermes composites Hambro font partie intégrante du système de plancher composite et peuvent atteindre une résistance au feu de 2 heures selon le type de plafond utilisé.
- Réduction du nombre de colonnes
L’utilisation des fermes composites Hambro est très avantageuse dans les projets comportant des plancher à longue portée. Elles permettent de diminuer le nombre de colonnes à l’intérieur du bâtiment.
La tranche d’utilisation optimale des fermes composites se situe entre 7,62 et 9,14 mètres (25 et 35 pieds) de longueur.
- Cambrure conçue pour la charge réelle de coulée de béton
Les fermes ainsi que les poutrelles sont conçues avec une cambrure spéciale tenant compte du poids réel du béton pendant la coulée. Elles reviennent au niveau horizontal après la coulée. Ceci permet d’installer le plafond directement en dessous de la membrure inférieure de la poutrelle selon les spécifications des tests au feu.
- Capable de supporter de très grandes charges
En utilisant la dalle de béton et l’acier dans le calcul, la ferme composite peut supporter de grandes charges telles que les étages supérieurs d’un bâtiment.
|
| |
| Écrivez-nous!
Faites-nous part de vos questions ou commentaires à propos du bulletin InfoTech Express.
Des questions techniques? Consultez nos experts :
| |
|
| |
| |