Ce que font les meilleurs professionnels de la construction de toile

Quel est l'art et la science qui se cachent derrière les structures toile pour s'assurer qu'elles durent des années et des années ? Vous les avez vues dans les aéroports, les sites industriels ou les entrepôts. Ils font aussi de superbes immeubles de bureaux et de magnifiques terrasses de centres commerciaux. Mais quel est le secret qui garantit le bâtiment toile le plus solide et le plus fiable ?

Voici quelques bonnes pratiques industrielles que les meilleurs experts en bâtiment toile intègrent dans la livraison de bâtiments toile de qualité supérieure :

1. Valider la solidité de la structure toile

Les meilleurs professionnels de la construction ( toile ) utilisent l'analyse non linéaire 3D par éléments finis (FEA) pour prédire la performance d'un bâtiment soumis à des charges de neige spécifiques et au poids de la couverture toile , entre autres facteurs environnementaux. L'application de l'analyse par éléments finis en 3D simule le comportement d'une structure exposée à des vents violents, à la fatigue, à la dynamique thermique, à la pluie, à l'activité sismique ou à la neige.

L'analyse doit être spécifique au site afin de prendre en compte les facteurs environnementaux ainsi que les exigences de l'utilisateur final. Les meilleurs ingénieurs utilisent des analyses structurelles précises et prédictives, ce qui leur donne la confiance nécessaire pour construire des structures sûres et fiables sur le site toile , et implique ce qui suit :

• Modélisation non linéaire des matériaux : Elle permet d'analyser les matériaux dont la relation entre la contrainte et la déformation n'est pas linéaire. Dans ce cas, la contrainte n'est pas uniforme, mais dépend de l'ampleur de la déformation du matériau. La prise en compte des propriétés non linéaires d'un matériau, par exemple l'acier ou un polymère, permet aux ingénieurs de modéliser avec précision la distribution des contraintes. Elle permet également de déterminer les caractéristiques particulières de la capacité de charge d'un modèle, par exemple la défaillance du matériau.
• Modélisation géométrique non linéaire : S'applique à la simulation d'éléments très sensibles aux variations de forme. Dans ce cas, le déplacement et la déformation ont une relation non linéaire.
• Modélisation non linéaire du contact : Elle permet de prédire le comportement de deux composants au point de contact sous tension et compression. Lors de la modélisation d'une structure toile , les concepteurs doivent simuler la manière dont la membrane interagit avec l'armature en acier. Doit-il y avoir un contact entre les surfaces ? Les éléments réagiront-ils de la même manière et éviteront-ils de se déplacer l'un par rapport à l'autre sous l'effet des forces de tension et de compression ?

2. Concevoir la structure toile en utilisant des fermes à âme ouverte

Les fermes ajourées constituent des structures robustes et stables pour la construction du meilleur bâtiment toile . Les ingénieurs les préfèrent en raison des nombreux avantages qu'elles offrent, notamment la possibilité d'adapter une conception à des charges particulières, plutôt que de se contenter des spécifications standard des solives.

Les fermes à âme ouverte permettent diverses options de conception, y compris des membrures supérieures incurvées et différentes profondeurs de sièges d'appui de la ferme. Les ingénieurs peuvent également intégrer des fermes en acier dans les mécanismes de protection contre les forces latérales d'une structure toile .

Un autre grand avantage des fermes à âme ouverte est qu'elles durent généralement plus longtemps que d'autres options, telles que les fermes à âme pliée, lorsqu'un revêtement de zinc est appliqué. Les soudures techniques optimales laissent suffisamment d'espace pour que la solution de galvanisation à chaud pénètre et recouvre la charpente d'acier, à l'intérieur comme à l'extérieur, offrant ainsi une protection totale contre la corrosion. Les éléments cruciaux à prendre en compte pour la conception des fermes à âme ouverte sont les suivants :

• Chargement : Les ingénieurs prennent en compte les combinaisons de charges pertinentes lorsqu'ils conçoivent des fermes à âme ajourée pour les structures toile . La conception globale doit anticiper les facteurs de contrainte structurelle possibles tels que le soulèvement dû au vent, la neige, les vibrations sismiques et les charges permanentes.
• Déflexion : Les ingénieurs identifient les sources potentielles de contraintes mécaniques temporaires ou permanentes sur la structure, telles que les charges de construction et les membrures humides des fermes. Cela leur permet de calculer la flèche verticale et d'en tenir compte lors de la conception.
• Paliers : Les concepteurs spécifient les dimensions des paliers et les tolérances sur le terrain, entre autres spécifications, dans le cadre de la conception des paliers de fermes, en incorporant des calculs pour les charges dynamiques et statiques. Ces composants étayent la structure, généralement au niveau d'un joint de ferme.

3. Galvanisation à chaud de la charpente métallique

Les meilleures entreprises de construction toile utilisent des armatures en acier galvanisé à chaud (HDG) pour construire des structures toile résistantes. L'acier HDG présente les avantages suivants :

• Résistance à la corrosion : Le revêtement HDG protège l'armature en acier contre les agents de rouille et de corrosion, en particulier l'humidité.
• Capacité de charge élevée : L'application de HDG à l'intérieur et à l'extérieur du cadre en acier augmente l'épaisseur totale de 3,99 mm. Cette amélioration structurelle augmente la résistance de la charpente en acier à 3600 psi, ce qui lui permet de résister aux vents agressifs, aux fortes tempêtes et aux changements de température.

Un processus typique de galvanisation à chaud consiste à plonger l'acier dans un bain de zinc en fusion. La procédure doit être suffisamment approfondie pour assurer une protection à 100 % contre la corrosion. C'est pourquoi les meilleurs assembleurs veillent à ce que l'ensemble du matériau d'ossature entre en contact avec le liquide HDG. La réaction métallurgique se produit généralement à une température comprise entre 435 et 455 °C (815 et 850 °F).

Le cadre en acier sort du processus de galvanisation plus fort et plus résistant aux chocs grâce à plusieurs couches d'alliages zinc-fer qui résultent de la réaction du zinc avec le fer contenu dans l'acier. La couche extérieure est composée à 100 % de zinc et ne rouille pas et ne se désagrège pas facilement.

Que vous souhaitiez construire une installation sportive, un entrepôt industriel ou une installation de stockage de produits chimiques, vous pouvez compter sur la polyvalence, la durabilité et la résistance à la traction des structures toile . Cependant, la conception, l'ingénierie et la construction des bâtiments toile doivent respecter les meilleures pratiques essentielles pour garantir leur fiabilité et leur sécurité à long terme.

Vous pouvez également consulter le site toile Structures avec ou sans ingénierie : Pourquoi c'est important