Bachelorarbeit Grégoire Bruchez

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Diplomé
Grégoire Bruchez
Professeur
Nicolas Boissonnade, Prof. Dr.
Experts
Jürgen Hain, Ing. civil dipl. SIA; André Bortolotti, Ing. civil dipl. EPF / SIA
Discipline
Construction en acier
Jahr
2010
Comment garer les voitures sur les toitures?
Etude de faisabilité de parkings en toiture de halles industrielles
Les toitures de halles industrielles ou commerciales existantes peuvent éventuellement être utilisées comme parking. Ce travail étudie la possibilité de réaliser des parkings d’une manière générale pour divers types de toitures. Pour quelques halles existantes, il s’agit d’étudier l’impact d’un parking sur la structure du bâtiment. Un autre aspect à étudier: les solutions d’accès pour les voitures par des rampes.

Il devient toujours plus difficile de libérer des surfaces pour la création de places de parc pour des voitures. Une solution pourrait être l’utilisation des toitures de halles industrielles ou commerciales existantes.

Renforcement et accessibilité
Dans un premier temps, il a fallu vérifier quelles étaient les conséquences de placer des véhicules sur la toiture des halles en termes de charge, mais également du point de vue de l’aspect constructif. La question essentielle est évidemment de savoir s’il est nécessaire de renforcer la structure de la halle, si non, sous quelles conditions ceci n’est pas nécessaire. En particulier, quelle combinaison de charge de neige et de charge utile due aux véhicules est déterminante pour la structure. Cette partie de l’étude s’est basée sur des vérifications de plusieurs bâtiments d’envergure existants. Dans un deuxième temps, le projet s’est attaché à étudier la structure de la rampe d’accès. Pour cette étude, on se limite à un accès pour des voitures légères. Différentes solutions ont été conçues et prédimensionnées. Les paramètres pris en compte dans la conception sont la pente, la longueur, le nombre de voies et la qualité de l’accès. Les solutions se doivent d’être modulaires et standardisées afin de s’adapter au mieux aux ouvrages existants.

Analyse de faisabilité
La transformation de deux types de toiture a été étudiée. Les toitures légères couvertes de gravier et les toitures formées de dalles mixtes végétalisées, plus lourdes.
Il ressort de cette analyse que les toitures des halles industrielles de la région fribourgeoise pourraient être transformées en parkings sans devoir être renforcées, car leur structure est prévue pour des charges qui sont supérieures à celles provoquées par le parcage des véhicules (neige).
Les trois solutions suivantes ont été envisagées pour accéder aux toitures des halles industrielles: des ascenseurs à voitures, des rampes droites et des rampes hélicoïdales. En raison de leurs dimensions, les rampes droites ont été limitées aux halles dont la hauteur ne dépasse pas 6 m.
 
Dimensionnement des rampes
Les rampes droites et les rampes hélicoïdales ont été prédimensionnées avec deux variantes de dalle de roulement, l’une composée de caillebotis et l’autre d’une dalle mixte, soit avec une structure composée de poutres simples et d’un système de contreventement, soit avec une structure en cadres rigides.
Finalement, c’est la solution avec des caillebotis qui a été retenue car elle permet de diminuer fortement les charges permanentes de la structure. En ce qui concerne la structure, la variante en cadres rigides a été choisie de manière à permettre de supprimer les contreventements qui sont onéreux et qui limitent l’usage de l’espace sous les rampes. Les nœuds des cadres ont été dimensionnés comme nœuds rigides, puis comme nœuds semi-rigides. Les nœuds rigides, plus imposants et robustes que les nœuds semi-rigides, permettent d’utiliser des profilés avec des sections plus petites. Par contre, leur coût de fabrication est plus important.
Pour la réalisation de rampes droites, les nœuds semi-rigides seraient plus appropriés car ils sont moins chers, et les profilés sont identiques à ceux des nœuds rigides. Pour la réalisation des rampes hélicoïdales, les nœuds rigides ou semi-rigides seraient envisageables. La nuance d’acier choisie est du S355 car l’élément déterminant pour le dimensionnement des profilés est la résistance et non les déformations.
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