Centre commercial IKEA à Chypre: Acier Structurel visible avec les poutrelles de longue portée ACB®

Information détaillée

La solution structurelle

Du point de vue architectural, le bâtiment se compose de trois parties : centre commercial (deux blocs côte à côte) et un parking souterrain, un parking souterrain supplémentaire complètement détaché du corps principal, un immeuble de bureaux et de services.

Du point de vue structurel, les bâtiments doivent résister aux actions sismiques. Pour cette raison, ils utilisent des poutres tridimensionnelles associées à des contreventements horizontaux et verticaux, respectivement disposés sur le toit et la façade.  Le rez-de-chaussée est soutenu par des poteaux en béton armé et des murs de contreventement, reliés aux fondations par des appuis glissants le long de la façade et des appuis fixes au centre.

Les deux niveaux supérieurs ont une structure mixte acier-béton avec des poutres acier et des planchers collaborants.  Les poutres primaires et secondaires sont continues, avec des portées respectives de 8 et 16 mètres, et les profilés en acier de coffrage pour les planchers ont une portée de 4 mètres entre les poutres secondaires.

La structure de la couverture est composée de poutres principales IPE 750x137 de 16 mètres de portée et de poutres secondaires cellulaires ACB® à double pente de portées de 16 et 24 mètres, et distantes de 8 mètres.

Poutrelles ACB®: Légères, Résistantes et Efficaces

Les poutres ACB® ont été fabriquées à partir de poutrelles laminées à chaud de type H (HE650AA), découpées par oxycoupage, puis ressoudées après décalage d’une demi-onde. Il en résulte un accroissement de la hauteur finale d'une fois et demie la hauteur initiale de la poutre (999mm).

Le choix des poutres cellulaires ACB© pour la couverture a été dicté par les avantages économiques, ainsi que par la légèreté, la résistance et la grande portée qu’offre cette solution. Le résultat s’est avéré très positif en comparaison à l’utilisation de profils en acier pleins équivalents (HE900AA). Même si les poutres cellulaires engendrent des coûts de transformation, le gain de poids et donc les économies de matière, a été significatif (123,3 kg par mètre de poutre ACB© contre 198 kg par mètre pour le profil HE900AA). Le toit est finalement constitué par des supports d’étanchéité de 205 mm de haut qui complètent la couverture.

Une plate-forme en U avec des poutres latérales réticulées pour les équipements mécaniques est élevée au-dessus d’une partie de la toiture, avec des portées de 16 et 24 mètres et une largeur de 16 mètres. Les poutres latérales réticulées sont composées de deux parties soudées en usine, assemblées sur site par boulonnage.

Les nœuds de la structure ont été conçus (et mis en œuvre) afin d'assurer la continuité des poutres primaires et secondaires, en accordant les poutres secondaires sur les poutres principales. De plus, dans ces zones, une armature de renforcement a été intégrée dans les planchers collaborants.

La structure métallique fût construite en l'espace de 8 mois (de Juillet 2006 à Mars 2007) tandis que la construction du bâtiment a été achevée en Juin 2007.

Considérations de sécurité incendie: Concept de feu naturel

La structure en acier et en béton avec deux et trois étages en hauteur est l'une des plus courantes dans les centres commerciaux: c'est particulièrement efficace du point de vue structurel, mais également intéressant d'un point de vue esthétique car la structure est complètement visible. Il est nécessaire de s'assurer qu'une telle structure est sûre en cas d'incendie, afin de permettre l'évacuation et garantir la sécurité adéquate pour les pompiers. Dans ces cas, il est donc nécessaire de vérifier, et de certifier, la résistance des connexions structurelles.

Dans cette étude de cas particulière, l'évolution de la température produite par un feu naturel a été étudiée avec soin. Le résultat indique que la quantité et le type de matériau combustible, les conditions de ventilation et les caractéristiques géométriques du compartiment, les propriétés d'isolation des matériaux et les dimensions des ouvertures peuvent avoir une influence sur le scénario d'incendie.

L'analyse effectuée a permis de vérifier deux scenarios: le premier dans lequel un incendie s'est propagé dans l'environnement d'un local de vente, délimité par des murs avec des ouvertures, et a développé un feu général incontrôlé couvrant toute la surface. Dans l'étude, les changements de température et de matériaux ont donc été calculés afin de déterminer les caractéristiques de résistance.

Ainsi, il a été possible de vérifier que les solutions structurelles adoptées dans ce bâtiment IKEA répondaient aux exigences des normes de sécurité incendie, en répondant de manière appropriée aux incidents impliquant un incendie, même au niveau structurel.

Informations supplémentaires

Surface: 22.000 m2

Budget:

Ossature en acier: 4.720.000 Euro

Total: 23.000.000 Euro