Architecture-concept, 1 janvier 1974, Construction métallique

UNE PUBLICATION DOFASCO Vol.6 N° 2 1974 Un pont d’acier entre Vancouver et son aéroport Pose des derniers éléments en poutre-caisson du pont à quatre voies de la rue Hudson, qui reliera Vancouver à l’aéroport international situé sur Sea Island.m«a Destiné à assurer une liaison plus directe entre le centre-ville et l’aéroport international de Vancouver, le pont routier de la rue Hudson mesure plus d’un mille de longueur.Il comporte dans sa partie centrale des poutres-caissons constituées de tôle forte d’acier résistant à la corrosion atmosphérique.L’ouvrage porte une chaussée à quatre voies et il décongestionnera les deux autres ponts qui étaient précédemment utilisés pour l’accès indirect à l’aéroport.Coûtant environ $10,700,000, et d’une longueur de 5,500 pi., le pont a une portée principale de 750 pi.au-dessus du fleuve Fraser.Il comprend 22 poutres-caissons ayant 16.5 pi.de largeur chacune et jusqu’à 20 pi.de hauteur.Fabriquées à l’usine de Vancouver de Dominion Bridge, la plupart des sections ont été transportées par barge.Elles pèsent jusqu’à 110 tonnes l’une et elles ont été placées sur les deux piles principales au moyen d’un derrick en “A” de 140 pi.fabriqué spécialement à cet effet.Conçu par Phillips, Barrett, Hillier, Jones & Partners, l’ouvrage combine béton et acier dans sa superstructure.En effet, si les deux portées principales du pont sont constituées d’acier soudé, les portées terminales, au nombre d’une vingtaine, sont faites de poutres-caissons en acier précontraint.Les deux piles principales sont espacées de 300 pi.Le chenal a 200 pi.de largeur.La hauteur libre sous le tablier, à la moyenne des hautes eaux, est de 66 pi.Le ministère des Transports avait spécifié de l’acier ACR pour les portées centrales.Cet acier a été expédié de l’usine située dans l’est du Canada sous forme de tôle forte allant de Vi po.à % po.d’épaisseur.La résistance de cet acier est de 50,000 lb/po.ca.Après environ une année d’exposition aux éléments, une couche de 0.001 po.d'oxyde stabilisé se forme à la surface.Les poutres-caissons sont disposées en rangées parallèles au-dessus du chenal principal.Elles sont indépendantes les unes des autres.Chacune porte deux voies de circulation séparées par un vide dans lequel est ménagé un passage destiné à l’entretien, sous la bande médiane.Les poutres-caissons ont été soudées et essayées avant d’être transportées sur le chantier.Le vent et la circulation des bateaux ont rendu difficile la mise en place des éléments.Bien que le poids de certains d’entre eux ait été de 110 tonnes, c’est la surface exposée au vent qui a causé la principale difficulté.Afin que le sillage des bateaux réduise au minimum les mouvements de la barge, la vitesse des embarcations a été limitée à 5 milles à l'heure pendant les opérations de levage.Le fleuve n’a toutefois été fermé à la navigation que pendant une huitaine d’heures a cours des derniers levages.Dans la conception de ce pont sur le Fraser, on a tenu compte des exigences de l’avenir.En effet, afin de permettre l’élargissement et l’approfondissement du chenal, les fondations des piles reposent bien au-dessous du lit actuel du fleuve.Ces fondations reposent sur des empattements à distributeurs de charges du côté nord, sur des pieux en H enfoncés dans de l’argile, au centre, et également sur des pieux, du côté sud.Le pont de la rue Hudson doit être terminé cette année.Il permettra d’effectuer le parcours Vancouver-aéroport en 15 minutes, par une route de 7 milles non embouteillée.Présentement, ce parcours demande fréquemment plus d’une heure, aux heures de pointe. L’acier en vedette dans une maison modèle La Mark X, modèle le plus récent des maisons expérimentales de l’HUDAC.Depuis dix-sept ans, la Housing and Urban Development Association (HUDAC) a collaboré avec plusieurs groupes, de même qu’avec des organismes gouvernementaux, à la construction de diverses maisons modèles, de l’Ontario à la Colombie-Britannique.Chacune de ces maisons comporte des innovations aux points de vue de la conception et de la construction.Dans plusieurs cas, on y a employé des éléments d’acier, soit pour mettre en valeur de nouvelles méthodes de construction, soit pour remplacer les matériaux classiques.La réalisation la plus récente de l’HUDAC, la maison Mark X, a été construite en Ontario par la Guelph and District Home Builders Association sur un terrain de l’Ontario Housing Corporation.La maison a été achetée par cet organisme pour être louée.Extérieurement, la Mark X n’est pas différente des maisons voisines, et cette caractéristique a été voulue.Toutefois, les fermes en bois supportant la couverture sont à peu près les seuls éléments traditionnels de la construction.On a fait un très large emploi de l’acier dans la construction de la Mark X.Dans certains cas, le métal a été employé d’une façon révolutionnaire.Par exemple, des empattements d’acier, posés directement sur une couche de gravier, remplacent les empattements classiques en béton.Des panneaux en acier prépeint, fixés directement sur ces empattements, forment les murs du sous-sol.Un platelage en acier remplace les planchers de bois et des montants d’acier les traditionnels 2x4.L’excavation pour les fondations est de 6 po.plus profonde que la normale.Une couche de gravier de 6 po.d’épaisseur a été disposée pour recevoir les profilés en U constituant l’empattement.Ces pièces ont 6 pi.de longueur sur 3 po.de hauteur et sont faites d’acier galvanisé à chaud 10-g.Des renforts internes, boulonnés au socle des colonnes et aux empattements assurent la stabilité latérale.Les panneaux d’acier constituant les murs du sous-sol ont 16 po.de largeur.Ils ont été fabriqués par Armco Canada avec de l’acier Dofasco prépeint 22-g.Deux équipes de deux hommes ont monté ces murs en quelques heures en boulonnant les panneaux sur les empattements.Les ouvriers ont commencé à un coin pour continuer dans les deux directions en suivant la périphérie du bâtiment.Une sablière de 12 pi.de longueur, faite d’un profilé en U, est boulonnée au sommet de chaque groupe de neuf panneaux.Une poutre maîtresse en acier à section en I, de 8 po.de hauteur, est disposée au centre de la construction.Elle s’appuie sur les murs d’extrémité et sur des colonnes.Elle est fixée sur les plaques d'appui des colonnes par des vis autoperceuses et autotarau-deuses et sur les murs par des boulons de Vi po.N.C.Le platelage constituant le plancher est fait de panneaux de 24 pi.sur 16 po., agrafés entre eux, constitués d’acier galvanisé Armco 20-GA.Ces panneaux sont fixés aux murs extérieurs et à la poutre centrale par des vis autoperceuses et autotaraudeuses.Un sous-plancher en contre-plaqué a été collé et vissé sur ce platelage.La partie supérieure des murs est constituée de panneaux préfabriqués en acier, avec encadrement, et garnis d’une feuille de contre-plaqué sur un côté.L’âme des montants est ajourée par des fentes pratiquées à l’emporte-pièce, décalées les unes par rapport aux autres de façon à augmenter la ligne de transmission thermique.Les fermes en bois, du type classique, sont fixées au moyen d’un support en acier soudé à l’usine au sommet des panneaux muraux.Un revêtement de contre-plaqué d’épinette de % po.est cloué sur ces fermes.Le revêtement extérieur des murs est en acier doublé d’aggloméré.Ce revêtement est cloué sur le contre-plaqué des panneaux.L’avant de la maison, de même qu’une partie des côtés, est garni de Pan-Brick, revêtement en contreplaqué de 5/16 po.couvert sur une face d’une couche isolante de 1 po.de polyuréthanne R-12 et, de l’autre, d’un parement type brique de 9/16 po.Ces panneaux sont vissés directement sur les montants en acier.L’acier est également employé à l’intérieur, par exemple pour les encadrements de portes de passage et pour les portes pliantes de placards.Autre innovation: on a employé l’acier dans l’installation électrique.Le câblage a été installé dans un vide de 1 po.x 4 po.situé dans les plinthes des murs de la périphérie.Ce système n’est Une fois les profilés en U des empattements en place, on procède au montage des panneaux inférieurs des murs.*»¦* fv*' Panneaux d'acier galvanisé 22-GA Renfort en acier galvanisé 16-6A pour soutien des solives et pour jambages MURS DU SOUS-SOL.Sablière, profilé Linteau.Profilé d'appui de fenêtre (1%x3%) \ 4 Montants formant barrière» | thermique (1 % x 3%) [j_ Vide pour fils .électriques (1 x4) Semelle en "U” (1V» x 3Vi) P atelage en panneaux^^^ Armco de 4 po.et 2 r j sous-plancher en | * contre-plaqué de 'h po.4 Fourrure de bois sur profilé Armco / Linteau (5 x 3Vi x 16-GA) Fourrure en bois sur profilé Armco Fourrure en profilé d’acierV (espacement: 2 pi.d'axe en axe) *- Panneaux muraux Armco " de 3 po._ Fourrure en profilé d'acier Empattement CO U PE COUPE D'UN MUR D’UN MUR.AVEC OUVERTURES.pas encore officiellement agréé, mais le service de recherches de l’Hydro Ontario continue de l’étudier.La fondation entièrement en acier étant considérée comme une structure mise à la terre, on a accepté l’installation de câbles sous gaine non métallique dans les montants en acier non porteurs.Dans la majeure partie du reste de la construction, on a employé des matériaux classiques de la façon habituelle.On doit toutefois noter que les soffites, dessous d’avant-toits et gouttières sont également en acier.La plomberie a été particulièrement étudiée et, par permission spéciale du ministère de l’Environnement de l’Ontario, on a utilisé des tuyaux en plastique (CPVC) pour les canalisations d’eau chaude et d’eau froide.Les joints ont été faits au solvant.Les fondations et les murs du sous-sol de la Mark X constituent un perfectionnement du système mis au point dans la Mark IX, l’an dernier à Regina.Profitant de l’expérience acquise à cette époque, une équipe de quatre hommes a monté toutes les fondations de la Mark X en quelques heures.Le même jour, le platelage en panneaux agrafés était mis en place et le sous-plancher installé.Monsieur R.P.Hall, président du Guelph and District Home Builders a déclaré que ce projet avait été entrepris pour “construire une maison expérimentale au moyen de nouveaux matériaux qui ne sont pas actuellement utilisés dans la construction résidentielle.En essayant ces matériaux de cette façon, on espère que les entrepreneurs pourront bientôt construire des maisons de meilleure qualité à un prix moindre”.Dans la Mark X, l’acier a confirmé sa remarquable souplesse d’emploi.L’ordinateur choisit les matériaux Monoton et Fredericton (N.-B.) seront bientôt dotés de nouveaux hôpitaux.Les études effectuées en vue des appels d’offres pour ces édifices ont mené au choix d’un plan de bâtiment à charpente métallique, après une analyse poussée des coûts relatifs de différents matériaux.Selon les concepteurs du projet, les architectes Craig, Zeidler et Strong, de Toronto, l’analyse a en effet prouvé de façon concluante que, dans les circonstances particulières, l’acier s’est révélé le matériau le plus économique.Les hôpitaux ont été conçus sur le modèle du Health Sciences Center, de l’université McMaster de Hamilton, réalisé par les mêmes architectes.Ce bâtiment contient un type de charpente métallique qui supprime dans toute ia mesure possible, la désuétude qui frappe rapidement des charpentes plus classiques couramment utilisées pour les hôpitaux.La “super-charpente” repose sur le principe modulaire et elle permet des changements fonctionnels sans modi- fications de la structure ni des services mécaniques, changements toujours coûteux.Les canalisations d’oxygène, de protoxyde d’azote, de dépression, d’air comprimé et d’eau, de même que les canalisations sanitaires, sont réparties horizontalement selon une grille qui comporte des points de raccordement verticaux prédéterminés.De cette façon, il est possible de modifier un secteur sans affecter la disposition des secteurs adjacents ou de ceux situés au-dessus ou au-dessous.De plus, le système rend nettement plus économique l’expansion, soit horizontale, soit verticale.A Hamilton, les modules mesurent 50 pi.x 50 pi.et peuvent avoir jusqu’à quatre étages de hauteur.Dans une direction horizontale, les modules sont aboutés; dans l’autre, on a aménagé un espace de 10 pi.pour des artères verticales destinées aux canalisations présentes ou futures.Les canalisations horizontales sont logées dans des passages de 7 pi.de profondeur qu’on peut atteindre pour l’entretien sans déranger les patients.La réorganisation des services de santé de la province du Nouveau-Brunswick, en cinq régions administratives, prévoit quatre hôpitaux.Deux hôpitaux étaient en service au moment de la réorganisation; deux sont prêts d’être achevés.Ces derniers sont conçus sur le système de la grille.Pour l’hôpital qui est en cours d’achèvement à Moncton, on avait lancé des appels d'offres prévoyant différents types de construction.D’une part, des éléments de charpente préfabriqués, en béton; d’autre part, une charpente coulée en place avec revêtement en éléments de béton préfabriqués.Pour leurs études, les ingénieurs ont utilisé une analyse par ordinateur mise au point par le Canadian Institute of Steel Construction.A cet effet, l’Institut a fourni trois programmes d’ordinateur spécialement conçus pour permettre d’étudier et de comparer simultanément plusieurs types de charpentes métalliques.On a pu constater que le plan qui permet de choisir, dans un immeuble à plusieurs étages, la disposition la plus économique des locaux peut entraîner d’importantes économies sur le prix total du bâtiment.Les programmes d’ordinateur du CISC sont fournis sous trois formes: sur cartes perforées ou sur bande pour usage dans l’ordinateur de l’utilisateur; par des centres d’informatique locaux; ou en partage de temps, à partir de certains centres d’informatique ayant des terminaux dans le bureau de l’utilisateur.L’Institut a également mis au point Le Nonsuch, reproduction d’un cotre du XVIIe siècle, est exposé à Winnipeg.un service de renseignements sur les prix de revient.Au cours des six dernières années, le personnel de sa division d'analyse des projets, travaillant avec des concepteurs et propriétaires canadiens, a effectué des études comparatives de projets et de coûts pour nombre de constructions.Dans le cas de l’hôpital de Moncton, une analyse poussée des soumissions a montré que les constructions à charpente d’acier étaient de 13% moins coûteuses que celles à charpente de béton.Cette différence a été considérée comme importante par les autorités et a contribué à la réalisation économique de cet hôpital, mais aussi d’un autre de conception similaire, à Fredericton, qui doit être achevé l’an prochain.Selon M.James S.Craig, il ne faut pas oublier que la différence citée ici est particulière à ce projet, en cet endroit et à une époque donnée mais qu’elle varierait probablement dans d’autres circonstances.Parmi les nombreuses maisons spécialisées ayant contribué à la mise au point des hôpitaux du Nouveau-Brunswick, citons: Craig, Zeidler, Strong, conseillers en planification du ministère de la Santé du Nouveau-Brunswick, et architectes concepteurs: MMC/ADI, architectes et ingénieurs; Atlas Moneco, ingénieurs-conseils; Peter Sheffield & Assoc., ingénieurs-conseils en charpentes; Granek, Chisvin & Assoc., ingénieurs-conseils en mécanique et en électricité; Peter H.Pedrette & Assoc., métreurs; et Systems Dimensions, gestion de l’équipement.Un musée pour un navire historique L’attraction principale du musée de l’Homme et de la Nature, au Centre du centenaire, à Winnipeg, est un bateau à voiles de 53 pi.de longueur, réplique d’un bâtiment du XVIIe siècle.Cette reproduction du navire historique Nonsuch, a été exécutée à l’occasion du 300ème anniversaire de la Compagnie de la Baie d'Hudson, en 1970.Construit en 1968 en Grande-Bretagne, le bateau a navigué dans les eaux britanniques pendant un an avant d’être amené au Canada où il a croisé sur le St-Laurent, dans les Grands Lacs et sur la côte ouest.En septembre dernier, le nouveau Nonsuch a été transporté de Seattle à Winnipeg.Dans cette ville, un bâtiment a été spécialement conçu pour le navire.Il comprend un mur amovible permettant de sortir éventuellement le bateau.C’est la firme Moody, Moore, Duncan, Rattray, Peters, Searle, Christie, de Winnipeg, qui s’est chargée de l’étude du bâtiment et de la direction du chantier.L’édifice à huit pans mesure 90 pi.x 80 pi.Le bateau est déposé sur une dalle de béton de 2.5 pi.d’épaisseur montée sur pieux.Le reste du plancher a 8 po.d’épaisseur et repose sur un mur périphérique en béton coulé sur lequel s’appuie la charpente d’acier.Cette charpente contient en tout 120 tonnes de poutrelles légères en acier.Les colonnes de 75 pi.de hauteur sont faites de profilés en “U” avec éléments tubulaires empêchant la flexion.Chaque colonne pèse 40 lb/pi., contre 100 lb/pi.pour un élément en “W” de 24 po.qui avait été initialement envisagé par les ingénieurs.Les colonnes disposées sur le périmètre du bâtiment sont espacées de 12 pi.L’intérieur de l’édifice est entièrement dégagé.Le navire repose sur un chantier en bois renforcé d’acier.Les visiteurs peuvent l’examiner à partir d’un faux quai, lui-même porté par des poutres d’acier.A l’intérieur, trois des murs seront décorés de scènes de la vie au XVIIe siècle.Une section de 20 pi.x 15 pi.du mur nord peut être déposée de façon qu’on puisse faire sortir le bateau avec son grand mât d’une hauteur de 75 pi.La couverture du bâtiment comprend des solives standards de 42 po., à âme ajourée, qui jouent également le rôle d’entretoises entre les colonnes et les sections du toit.Celui-ci est revêtu de 8,250 pi.ca.de tôle ondulée Westeel-Rosco T-15 WPC fournie et installée par la succursale W-R de Winnipeg.On maintient une humidité relative de 30% dans le bâtiment pour éviter le déssèchement du bois du bateau.Afin de pallier les déperditions d’humidité, on a collé des panneaux isolants rigides en polyuréthanne de 1 po.d’épaisseur à l’intérieur des panneaux muraux préfabriqués en béton.L’isolant est revêtu d’une feuille d’aluminium qui sert de coupe-vapeur.Les panneaux en béton de chaux avec agrégat apparent ont 10 pi.de longueur et 4Vz po.d’épaisseur.Ils sont boulonnés à la charpente d’acier.A cet effet, des trous avaient été percés à l’avance dans les colonnes.Des dispositions spéciales ont dû être prises pour le transport du Nonsuch sur un parcours de 2,100 milles.Le bateau, qui mesure 21 pi.de largeur, a été transporté couché sur une semi-remorque surbaissée.L’arrière reposait sur un chariot à 12 roues.Dans cette position, le bateau se trouvait à une très faible hauteur au-dessus du sol.Le voyage a duré 14 jours à une vitesse limitée à 35 milles à l’heure.Il a fallu une grue mobile de 80 tonnes pour mettre la coque, qui pèse 40 tonnes, à l’intérieur du bâtiment.C’est en 1968 que le premier Nonsuch a atteint la rive est de la Baie James en un point désormais nommé Rupert River.L’équipage hiverna à cet endroit dans une grande cabane faite de rondins disposés verticalement.La “maison” du nouveau Nonsuch est probablement mieux apte à supporter les rigueurs du climat manitobain.7/ / ‘ U1 //^ 7 Dominion Foundries and Steel, Limited, P.O.Box 460, Hamilton, Ont.Publié par la division des communiqués en Marketing de Southam Business Publications.