Cas d'étude: L’acier prépeint coloré ajoute un élément visuel intéressant à une école de Terre-Neuve-et-Labrador

Projet: Carbonear Academy

Carbonear, Terre-Neuve et Labrador

La Carbonear Academy, qui a la capacité d’accueillir 470 élèves de la maternelle à la 8e année, a ouvert ses portes en septembre 2013. Même si elle venait tout juste d’être construite, un nombre d’élèves supérieur aux attentes a obligé la province à dépenser 2 millions de dollars supplémentaires pour la construction de quatre salles de cours de plus, laquelle a été achevée au début de l’année. Cette école remplace l’école primaire Davis Elementary, vieille de 60 ans.

L’utilisation de l’acier a permis à l’architecte d’ajouter un élément visuel intéressant à l’aide de revêtement mural aux couleurs primaires vives. « Nous avons utilisé de l’acier, car nous étions soumis aux exigences du propriétaire. Les principales préoccupations étaient la durabilité, la résistance aux intempéries et l’entretien minime », déclare l’architecte Greg Snow de Gibbons Snow Architects Inc. « L’acier permet l’utilisation d’une grande variété de profils et de couleurs. Nous avons utilisé des couleurs vives et différentes textures pour ajouter un élément intéressant. »

Son emplacement présentait quelques défis pour l’équipe, dit Snow, « Elle est construite dans le flanc d’une colline. Si nous avions reculé davantage, l’excavation serait devenue très coûteuse », explique-t-il. « C’est un long site très étroit. Nous avons utilisé des blocs de couleur, ce qui crée une rupture dans la façade et lui donne un élément visuel intéressant. Pour certaines sections autour des fenêtres, nous avons utilisé des profils ondulés ordinaires pour créer une rupture dans la façade. »

L’école mesure 137 m (450 pieds) de long, renfermant un espace utilisable de 5 110 m2 (55 000 pi ca). Construite à l’aide d’acier de construction et munie de murs en maçonnerie et de revêtements muraux en acier galvanisé prépeint, elle est faite pour durer. « C’est un monument très visible. Il instaure un sens de permanence dans la collectivité », déclare Snow. L’école a été construite selon les normes les plus sévères en matière d’efficacité et d’environnement, et l’architecte a pu tirer profit de certains éléments verts de l’école de façon à engager les élèves et à leur enseigner la réduction de consommation d’énergie. Les personnes qui ont visité le complexe ont été impressionnées par l’extérieur coloré, le stationnement et les voies d’accès habilement conçus, les salles de classe spacieuses et le gymnase d’une certaine ampleur.

« Nous avons incorporé un logiciel interactif lié aux systèmes du bâtiment afin de permettre aux élèves d’observer les systèmes mécaniques et électriques de l’école en temps réel. Ils peuvent constater l’utilisation d’énergie et la comparer à celle d’autres écoles », dit Snow. « Certains professeurs s’intéressent beaucoup à la possibilité de l’utiliser comme outil d’enseignement de la réduction de consommation d’énergie. » Les caractéristiques éco-énergétiques du bâtiment comprennent l’éclairage à haute efficacité muni de capteurs de lumière du jour, ainsi que le chauffage et le refroidissement géothermiques.

Un long panneau d’alliage de couleur jaune a été utilisé pour l’auvent devant le bâtiment afin d’ajouter un élément visuel intéressant supplémentaire et une protection contre les intempéries. À l’intérieur de l’école, la couleur jaune a encore une fois été utilisée pour les escaliers en métal ondulé. « Le hall et l’entrée constituent un véritable point central du bâtiment », déclare Snow. « Nous avons utilisé certaines couleurs personnalisées. »

ÉQUIPE DE CONCEPTION ET DE CONSTRUCTION
ARCHITECTE : Gibbons + Snow Architects Inc.
ENTREPRENEUR GÉNÉRAL : Marco Group
ENTREPRENEUR DE PAREMENT MÉTALLIQUE : Hampton Building Systems Inc.
FOURNISSEUR DE PAREMENT MÉTALLIQUE : Agway Metals Inc. 
ENTREPRENEUR DE CHARPENTES MÉTALLIQUES LÉGÈRES ET DE CLOISONS SÈCHES : CAD Construction
FOURNISSEUR DE CHARPENTES MÉTALLIQUES LÉGÈRES : Imperial Group
PHOTOGRAPHIE : Stephen Sheppard

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Project Profile: Colourful prepainted steel adds visual interest to new school in Newfoundland and Labrador

Project: Carbonear Academy

Location: Cabonear, Newfoundland

The Carbonear Academy, which has the capacity for 470 students from Kindergarten to Grade 8, opened for classes in September 2013. Although just completed, a higher than expected number of students forced the Province to spend an additional $2 million on the construction of four additional classrooms which were completed early this year. The school replaces the 60-year-old Davis Elementary School.

Using steel allowed the architect to add visual interest to the school with horizontal cladding in bright primary colours. “We used steel because we were driven by the owner’s requirements. The main concerns were durability, weather-ability and low maintenance,” says architect Greg Snow of Gibbons Snow Architects Inc. “With steel there are a wide variety of profiles and colours you can use. We used bright colours and different textures to add interest.”

The school’s location posed a bit of a challenge for the crew, Snow says, “It is built into the side of a hill. If we had gone back any farther, the excavation would have become very expensive,” he explains. “It’s a very narrow, long site. We used blocks of colour, which breaks up the elevation and gives it a visual interest. For some sections around the windows, we used regular corrugated profiles to break up the elevation.”

The building is 137m (450 ft.) long and has 5,110m2 (55,000 sq. ft.) of useable space inside. Constructed of structural steel, with pre-painted galvanized steel cladding and masonry walls, it was built to last. “It is a very visible landmark and it has a sense of permanence in the community,” says Snow. The school has been built to the highest possible efficiency and environmental standards and the architect was able to take advantage of some of the school’s green elements in a way that will engage students and teach them about energy consumption. Visitors touring the complex were very impressed by the colourful exterior, neatly designed access lanes and parking, the spacious classrooms and sizeable gymnasium.

“We incorporated interactive computer software tied into the building’s systems so students can see the mechanical and electrical systems of the school in real time. They can see the energy usage and compare it to other schools.” Snow says. “Some of the teachers are quite interested in using it as a teaching tool for energy consumption.” The building’s energy conscious features include higher efficiency lights with daylight sensors and geo-exchange heating and cooling.

A long yellow composite panel was used for the canopy in front of the building to add further visual interest and some weather protection. Inside the school, the yellow colour was again used for the corrugated metal stairs. “The lobby and entrance area are a real focal point for the building,” says Snow. “We used some custom colours.”

DESIGN AND CONSTRUCTION TEAM 

ARCHITECT: Gibbons + Snow Architects Inc. 

GENERAL CONTRACTOR: Marco Group 

STEEL SIDING CONTRACTOR: Hampton Building Systems Inc. 

STEEL SIDING SUPPLER: Agway Metals Inc. 

LIGHT STEEL FRAMING/ DRYWALL CONTRACTOR: CAD Construction 

LIGHT STEEL FRAMING SUPPLIER: Imperial Manufacturing Group 

PHOTOGRAPHY: Stephen Sheppard

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Spécification des colombages non porteurs en acier

Introduction

Les colombages non porteurs en acier (souvent appelés « colombages de cloison sèche ») sont utilisés dans toute l’industrie de la construction au Canada pour les cloisons intérieures. Ces éléments ne sont pas « structuraux », car ils ne sont pas conçus pour faire partie du système structural porteur de l’immeuble; toutefois, ils doivent pouvoir soutenir certaines pressions de l’air internes et charges imposées par l’utilisation et l’occupation prévues. De plus, les colombages non porteurs peuvent faire partie intégrante d’un ensemble indice de résistance au feu.

Épaisseurs des matériaux 

L’épaisseur minimale des colombages non porteurs en acier est de 0,455 mm (0,0179 po) pour l’acier de base. Cette épaisseur est définie dans la spécification ASTM C645-99, Standard Specification for Nonstructural Steel Framing Members, ainsi que dans le Code national du bâtiment du Canada 2010, partie 9. 

Il n’est par rare de voir encore des devis utilisant le calibre 25 pour définir l’épaisseur des colombages non porteurs en acier. Dans l’industrie de la construction, il y a souvent confusion entre les calibres et l’épaisseur correspondante. L’industrie abandonne l’utilise du système des calibres. Pour vous assurer que le matériau fourni sur le chantier corresponde bien à celui que voulez (pour les produits porteurs tout comme pour les produits non porteurs), précisez l’épaisseur minimale en nombre décimal (p. ex.: 0,455 mm, 0,0179 po ou 18 mil). 

Les colombages non porteurs en acier sont également revêtus d’une couche métallique de zinc (galvanisé) ou d’un alliage aluminum-zinc 55%. Ces revêtements métalliques procurent la protection anticorrosion nécessaire et la durabilité en service. L’épaisseur minimale des revêtements métalliques à chaud typiques est données dans la table ci-dessous. Il faut additionner cette épaisseur du revêtement métallique à l’épaisseur de l’acier de base pour déterminer l’épaisseur de l’acier livré. Les revêtements métalliques sont également assujettis à des tolérances de fabrication, tout comme l’acier de base. L’épaisseur réelle du revêtement métallique est donc généralement supérieure aux minimums listés dans la table. Il faut prendre ce facteur en considération lorsqu’on tente de vérifier l’épaisseur de l’acier de base d’un produit à revêtement métallique.

Codes du numérotation du produit 

L’industrie nord-américaine des colombages en acier adopte un code de numérotation standard qui décrit la géométrie de la section. Il s’agit d’un code en quatre parties qui identifie la dimension (largeur de la semelle et profondeur), type de produit et épaisseur minimale. Le même code est utilisée pour identifier les produits en unités impériales ou métriques SI. Ces codes de produit sont basés sur les unités impériales et suivent le format illustré dans l’exemple suivant: 

362S125-18 

où: 

362   = profondeur de la section (pouces/100, p.ex. 3-5/8 po) 

S       = code de section désignant un colombage ou une solive («T» pour 

            lisse, «U» pour «profilé en U», «F» pour «profilé de fourrure» et «L» 

            pour «angle») 

125   = largeur de la semelle (pouces/100, p.ex. 1-1/4po) 

18     = code d’épaisseur (en mils, p.ex. 0,018 po) 

L’industrie adoptera ce codage standard dans la documentation sur les produits, où ces codes replaceront les codes distinctifs utilisés par chaque fournisseur, ou les compléteront. 

Conclusion 

Les colombages non porteurs en acier sont un produit courant utilisé à grande échelle dans la construction immobilière au Canada. Même s’ils sont considérés comme des éléments non structuraux d’un immeuble, ils doivent tout de même soutenir une certain charge et présenter un rendement satisfaisant. Les devis au Canada exigent uniformément une épaisseur minimale de l’acier de base de 0,455 mm (0,0179 po) pour ces éléments.

Cliquez pour télécharger le Bulletin technique Volume 7, Numéro 3: Spécification des colombages non porteurs en acier

Cas d'étude: Jouer au soccer à Krasnoïarsk, en Sibérie

Projet: Stade de soccer

Krasnoïarsk, Sibérie

Krasnoïarsk est la troisième ville en importance de la Sibérie. La ville est située à l’est du Kazakhstan et au nord de la Mongolie, dans la partie centre-sud d’une région nichée sur les rives du fleuve Yenisei qui s’écoule en direction nord vers l’océan Arctique. Comme bon nombre de villes de Russie, ses habitants sont entichés de ce jeu somptueux qu’est le soccer. Et comme tous les partisans, ils veulent ce qu’il y a de mieux pour leur équipe. Pour cela, il faut de la pratique, beaucoup de pratique.

Malheureusement, les joueurs étaient confrontés à un problème de taille : de novembre à mars, il n’y avait aucune installation d’entraînement sur un terrain pleine grandeur. 

C’est ici que sont entrés en scène le ministre des Sports de la Russie et un entrepreneur général en construction de bâtiments, Mezhregionalnaya Torgovaya Assotsiatsia Ltd., (MTA). À l’image de leurs nouvelles patinoires de hockey, les Russes voulaient avoir un stade de soccer intérieur de dimension internationale offrant la meilleure ligne de vision, sans qu’elle soit obstruée par des colonnes de soutien. Une telle demande présentait deux défis importants : construire avec des espaces vides d’une dimension jamais vue et trouver un fournisseur compétent, puisqu’aucun fournisseur russe ne pouvait répondre à une telle demande. 

Behlen Industries LP, dont le siège social est situé à Brandon, au Manitoba, est le principal fabricant de systèmes de construction en acier au Canada. Après avoir présenté l’offre retenue pour le nouveau stade, Behlen a démontré une fois de plus son expérience et son expertise en matière de réalisation de projets internationaux d’une ampleur exceptionnelle et inhabituelle. Il est également important de souligner que Behlen a traité dès le début du projet avec MTA, qui était chargé de l’érection de cette structure massive en Sibérie. 

Le gestionnaire de projet, M. Andreas Riffel, de Brandon, qui parle russe couramment, a agi en qualité d’homme de pointe pour Behlen. Selon M. Riffel, « La taille du projet a constitué l’un des principaux défis. Premièrement, nous n’avions jamais fabriqué de bâtiment sans cadre de style convexe d’une telle ampleur, doté d’espaces vides aussi vastes et, deuxièmement, nous devions gagner la confiance des autorités locales afin de les convaincre que c’était possible. Il s’agissait d’un projet unique pour nous. Imaginez quelqu’un qui n’a jamais vu une telle structure, difficile de croire que ça fonctionnerait! » Il convient d’évoquer les essais et la contribution d’ArcelorMittal Dofasco (AMD), qui est allée au-delà de l’approvisionnement en acier. AMD a effectué des essais de cisaillement du diaphragme sur des panneaux de 3,05 m à 7,62 m (10 pi à 25 pi) raccordés comme ils le seraient sur le terrain, avec charge, afin de mesurer le fléchissement, puis d’exécuter des calculs pour déterminer la résistance au cisaillement du bâtiment. Comme l’indique M. Riffel, « à la suite de ces essais, nous étions convaincus qu’il était possible de construire ce stade et qu’il serait en mesure de supporter le poids de la neige. Ces essais ont également rassuré les autorités locales. » 

Le stade mesure 120 m de longueur sur 115 m de largeur (395 pi sur 377 pi). Il compte quatre zones commerciales et administratives d’une empreinte de 12 m sur 35 m (40 pi x 115 pi). Le terrain de soccer mesure 120 m sur 80 m (394 pi sur 262 pi), avec une hauteur de plafond libre de 23 m (75,5 pi). L’acier galvanisé Z275(G90) est partout : panneaux latéraux de 1,925 mm (0,0758 po), panneaux de mur d’extrémité de 1,31 mm (0,0516 po), toit de 2,38 mm (0,0937 po) et au plafond, mélange de 2,38 mm (0,0937 po) et de 1,93 mm (0,0758 po). Les panneaux de toit et de plafond laminés les plus imposants ont une dimension d’environ 1 m sur 10 m (3,28 pi x 32,8 pi).

Des premières négociations à la livraison définitive, Behlen a consacré un an et demi à ce projet, ce qui est impressionnant si l’on tient compte du fait que la fabrication elle-même et l’expédition se sont déroulées sur une période de 4 mois et ont nécessité 63 conteneurs d’expédition. L’achèvement global était prévu pour le mois d’août 2014. Au moment de mettre sous presse, Behlen avait obtenu cinq autres contrats de construction de bâtiments en acier en Russie et avait ouvert un bureau à Moscou.

ÉQUIPE DE CONCEPTION ET DE CONSTRUCTION : 

PROPRIÉTAIRE : Club de soccer « Enisey » 

ARCHITECTE : PSO MIR Ltd. 

INGÉNIEUR DE STRUCTURES : Urban Engineering 

ENTREPRENEUR GÉNÉRAL : PSK Premium Ltd. 

MONTEUR DE CONSTRUCTION : Stroikon Ltd. 

FOURNISSEUR DE BÂTIMENT : Behlen Industries LP

PHOTOGRAPHE : Andreas Riffel

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Project Profile: Housing the beautiful game in Krasnoyarsk, Siberia

Project: Soccer Stadium

Location: Krasnoïarsk, Siberia

Krasnoïarsk is the third largest city in Siberia. It is east of Kazakhstan and north of Mongolia, in the south-central area of the region nestled on the banks of the Yenisei River that flows northward to the Arctic Ocean. Like many Russian cities its inhabitants love the “beautiful game” of soccer. And, like all soccer fans, they want their team to be the best. And that takes practice. Lots of it. Big problem: from November to March there was no facility for training on a full-size field.

Enter the Russian Ministry of Sport and a general contractor for building construction, Mezhregionalnaya Torgovaya Assotsiatsia Ltd., (MTA). As with their newer hockey arenas, the Russians wanted an international-size indoor soccer stadium with the best sight-lines possible, without interference from support columns. This involved two significant challenges, building with unprecedented clear spans, and finding a qualified supplier, given no Russian suppliers were capable. 

Behlen Industries LP, headquartered in Brandon, Manitoba, is Canada’s largest manufacturer of steel building systems. After submitting a successful bid for the new stadium, Behlen has demonstrated once again its experience and expertise in taking over large and unusual international projects. It’s also important to say that since the project started, Behlen has been dealing with MTA who erected this massive structure in Siberia. 

Behlen’s point man was Project Manager Andreas Riffel, based in Brandon, who speaks fluent Russian. He says, “The most challenging aspects of the project related to its size. Firstly we’d never fabricated a frameless convex-style building that big, with such large clear spans and secondly because of that we had to gain the trust of local authorities that it was even possible. It was unique for us, imagine for someone who never saw a structure like that, it’s difficult to believe it’s going to work!” 

And that brings up the issue of testing and ArcelorMittal Dofasco (AMD)’s contribution besides supplying the steel itself. AMD conducted diaphragm shear testing on 3.05m to 7.62m (10 ft. to 25 ft.) panels connected as they would be in the field, loading them, measuring the deflection and then crunching the numbers to determine the shear capacity of the building. As Riffel points out, “The test results gave us the confidence that the stadium could be built and it would be able to withstand local snow loads, and we reassured local authorities accordingly.” 

The stadium’s overall size is 120m long x 115m wide (395 ft. x 377 ft.) It comprises a 4-storey admin. and commercial area with a 12m x 35m (40 ft. x 115 ft.) footprint. The soccer arena is 120m x 80m (394 ft. x 262 ft.) with a clear ceiling height of 23m (75.5 ft.) Z275(G90) galvanized steel is used throughout for sidewall panels 1.925mm (0.0758”), end wall panels 1.31mm (0.0516”), roof 2.38mm (0.0937”) and the ceiling is a mix of 2.38mm (0.0937”) and 1.93mm (0.0758”). The largest roof and ceiling panels had a rolled dimension of approximately 1m x 10m (3.28 ft. x 32.8 ft.). 

The project took Behlen a year-and-a-half from first negotiations to final delivery. That becomes impressive when you know the actual fabrication and shipment occurred within a 4-month period and required 63 shipping containers. Overall completion was scheduled for August 2014. At the time of going to press Behlen had obtained a further five contracts for steel buildings in Russia and opened an office in Moscow.

DESIGN AND CONSTRUCTION TEAM 

OWNER: Soccer Club “Enisey” 

ARCHITECT: PSO MIR Ltd. 

STRUCTURAL ENGINEER: Urban Engineering 

GENERAL CONTRACTOR: PSK Premium Ltd. 

BUILDING ERECTOR: Stroikon Ltd. 

BUILDING SUPPLIER: BEHLEN Industries LP 

PHOTOGRAPHER: Andreas Riffel

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