Bâtiments industriels « style locomotive » : le bureau sur 3 étages doit-il être en acier ou en béton ?

Qu'est-ce qu'un bâtiment industriel de type « locomotive » ?

Il s'agit d'un grand atelier à structure métallique d'un étage relié directement à un immeuble de bureaux de trois étages voisin. L'atelier est comme la caisse du train et le bureau est comme la locomotive (la tête de la locomotive). Reliés ensemble, on l'appelle un bâtiment de « style locomotive ».

Pourquoi cette conception a-t-elle été créée ?

En une phrase : Le client veut économiser de l’argent et du terrain.

Une fois l’atelier construit, vous avez encore besoin d’espace pour les bureaux, les pauses du personnel et les réunions avec les visiteurs. Si vous construisez un immeuble de bureaux séparé, cela occupera plus de terrain. Vous devez également respecter la distance de sécurité incendie requise entre les deux bâtiments. Cela signifie des fondations séparées, des murs séparés et des routes séparées, ce qui coûte très cher. Une solution intelligente a donc été créée : fixer le bâtiment de bureaux directement au mur pignon (mur d'extrémité) de l'atelier. Ils partagent un mur, mais ont des utilisations distinctes et des sorties de secours séparées. Vous obtenez tout ce dont vous avez besoin, tout en réduisant les coûts supplémentaires.

Pour ce type de bâtiment, acier ou béton : Comment choisir ?

1. L'atelier : un choix facile : l'acier est le meilleur

● Grandes portées : avec une bonne conception, des travées simples de 20 à 30 mètres sont faciles à construire. Moins de colonnes à l’intérieur signifie plus d’espace ouvert pour placer les machines et équipements ;

● Économies d'acier : l'utilisation de longues portées avec un toit en acier léger réduit la quantité d'acier nécessaire pour les poutres et les colonnes. Pour le même budget, l’acier permet d’économiser bien plus d’argent que le béton ;

● Économies sur les fondations : avec moins de colonnes et un bâtiment plus léger, les coûts de fondation sont bien inférieurs ;

● Construction rapide : les pièces sont fabriquées en usine et simplement assemblées sur site. Il n'y a pas de temps de fixation des barres d'armature, de coffrage ou de durcissement du béton, ce qui le rend beaucoup plus rapide que le béton coulé sur place.

Ainsi, pour l’atelier, la structure métallique est reconnue par tous comme la meilleure solution.

2. Le vrai choix : quelle structure devriez-vous utiliser pour le bureau rattaché ?

3. Acier ou béton : comment décider

La décision difficile est celle du « chef de locomotive » (l'immeuble de bureaux). Ce bâtiment présente généralement les caractéristiques suivantes : peu d'étages (généralement 3 étages), des portées courtes (généralement 7 à 8 mètres), pas de colonnes centrales (une seule travée) et des charges au sol légères (utilisées pour le travail de bureau).

S’il s’agissait d’un bâtiment autonome, une ossature en béton serait un choix évident et facile. Mais comme il est rattaché à un atelier en acier, les gens hésitent souvent : faut-il utiliser une charpente en acier assortie à l'atelier, ou s'en tenir au béton traditionnel ? Les deux choix ont de bonnes raisons. Examinons chacun clairement :

① Immeuble de bureaux à structure métallique

Avantages (avantages)

● Construction rapide : les poutres et les colonnes sont préfabriquées en usine et assemblées sur site comme des blocs Lego. Un bâtiment de 3 étages peut souvent être terminé en un mois environ ;

● Légèreté : Pour les mêmes 3 étages, une charpente en acier est près de 50 % plus légère que le béton. Une charge inférieure à la base des colonnes signifie que vous pouvez économiser de l'argent sur les fondations ;

● Bonnes performances sismiques : l'acier est flexible et résistant. Lors d’un tremblement de terre, il se plie au lieu de se briser. Dans les zones fortement sismiques, cela représente un réel avantage pour sauver des vies ;

● Correspond à l'atelier : la même équipe de construction et le même système travaillent à la fois dans l'atelier et dans le bureau, rendant la coordination fluide et simple.

Inconvénients (Inconvénients)

● Coût des matériaux plus élevé : l'acier en tant que matière première est plus cher ;

● Le revêtement ignifuge coûte cher : l'acier perd de sa résistance au feu, c'est pourquoi toutes les poutres et colonnes nécessitent un revêtement ignifuge. Le béton n’a pas du tout besoin de ce coût supplémentaire ;

● Risque de rouille : Il nécessite une bonne peinture antirouille et un entretien régulier dans le temps ;

● Compétences plus élevées requises : le soudage, les boulons et la précision de l'installation nécessitent une équipe de construction qualifiée.

② Immeuble de bureaux en béton

Avantages (avantages)

● Coût inférieur : les matériaux en béton armé sont moins chers que l'acier ;

● Résistant au feu : Le béton résiste naturellement au feu, économisant 100 % du coût du revêtement ignifuge ;

● Solide et durable : il peut durer des décennies avec très peu d'entretien ;

● Facile à construire : la mise en place du coffrage, la fixation des barres d'armature et le coulage du béton sont des tâches standard. La plupart des équipes de construction peuvent le faire, il est donc facile de les trouver et de négocier avec elles.

Inconvénients (Inconvénients)

● Poids lourd : une charge élevée sur la base de la colonne nécessite une plus grande surface de fondation dans les mêmes conditions de sol ;

● Temps de construction plus long : la mise en place des moules, le coulage du béton et l'attente qu'il durcisse prennent du temps et ne peuvent pas être précipités ;

● Plus faible lors des tremblements de terre : le béton est lourd et rigide. Lors d'un tremblement de terre, il est plus rigide et peut se fissurer facilement, n'ayant pas la flexibilité de l'acier ;

● Deux équipes distinctes : une équipe s'occupe de l'acier et une autre du béton. La gestion de deux équipes et systèmes différents ajoute des problèmes de coordination.

③ Quelle est la différence de coût réel ?

Les coûts de construction varient en fonction de la région et des conditions du marché, les prix ne sont donc pas les mêmes partout. Mais voici une fourchette de prix générale à titre de référence (basée sur les estimations actuelles du marché ; les coûts finaux dépendent des devis locaux) :

Dans des conditions normales, le béton coûte moins cher. C’est pourquoi de nombreuses personnes préfèrent le béton : après tout, économiser de l’argent est généralement la priorité absolue.

④ Un cas où l'acier est le meilleur choix

Si les conditions suivantes se réunissent, vous devriez fortement envisager d’utiliser directement une structure en acier :

● Zone sismique élevée (telle qu'une intensité de fortification sismique de degré 8 ou plus) ;

● Ligne de faille active Dans un rayon de 10 km du site : Vous devez calculer la force sismique supplémentaire (« effet de champ proche »). Étant donné que les bâtiments plus lourds subissent des forces sismiques beaucoup plus fortes, les calculs de conception du béton sont très difficiles et coûteux. L’acier est plus léger, donc beaucoup moins affecté.