Ingénierie
Stahlton AG propose des services d’ingénierie civile axés sur la précontrainte, la géotechnique et le renforcement, combinés à sa propre production et à la réalisation de projets ambitieux. L’entreprise allie plus de 80 ans d’expérience à une grande compétence professionnelle et à des solutions durables pour la réduction des matériaux et du CO₂, sans perte de la sécurité des produits.
Ingénierie de la précontrainte
Aperçu
Dans le génie civil suisse, la technique de précontrainte sert à introduire de manière ciblée des contraintes de compression dans les éléments de construction en béton afin de compenser les contraintes de traction dues au poids propre et aux charges utiles.
Selon le système, on utilise des systèmes de précontrainte internes (canaux de précontrainte à l’intérieur du béton) ou externes (éléments de précontrainte exposés). Le dimensionnement s’effectue selon la norme SIA 262 en tenant compte de la relaxation, du fluage, du retrait et des pertes par frottement.
En Suisse, les systèmes précontraints a posteriori avec des faisceaux de torons et des ancrages selon EN 13391 et ETAG 013 dominent. Leur utilisation s’étend des ponts aux systèmes de plafonds de grand format dans la construction de bâtiments.
Le défi
Le défi technique consiste à modéliser correctement la répartition des contraintes et à garantir une transmission homogène des forces.
La précontrainte excentrique nécessite une détermination précise du bras de levier et des pertes le long de l’élément de précontrainte. Dans les systèmes externes, les déviations et les frottements sont critiques, en particulier dans les ouvrages à plusieurs travées. L’état d’adhérence entre le toron et le béton est également un critère de qualité décisif.
La dépendance à la température et les déformations liées au temps (réduction du fluage) influencent significativement la force de précontrainte à long terme. De plus, la protection contre la corrosion dans les conditions climatiques suisses (gel, chlorure, humidité) nécessite une combinaison de remplissage de graisse, de mortier d’injection ou de tubes d’enrobage en PEHD.
Processus de planification
Analyse de la charge et conception
Détermination des efforts internes sous actions permanentes et variables selon SIA 261.
Concept de précontrainte
Définition du type de précontrainte (interne, externe, ultérieure) et détermination de l'allure de la contrainte (parabolique ou polygonale).
Calcul des pertes de précontrainte
Prise en compte du frottement, du fluage, du retrait, de la relaxation et du raccourcissement de l'ancrage.
Mise en évidence
Capacité portante (ULS) pour la section et les zones d'ancrage, aptitude au service (SLS) pour la largeur des fissures, la déformation et les vibrations, durabilité selon SIA 262/1.
Dimensionnement de la zone d'ancrage
Vérification contre l'écaillage, le clivage et la compression locale du béton.
Planification de l'exécution
Établissement de protocoles de serrage, calibrage des presses de serrage, contrôle du nombre et de la longueur des torons.
Injection
Surveillance du processus de remblayage (pression, volume, température) selon le cahier technique SIA 2032.
Assurance qualité
Réalisation de tensions de contrôle, d'essais de réception et documentation des forces de serrage.
Suivi
Intégration de capteurs de contrainte ou de mesures de fils vibrants pour une surveillance à long terme.
Valeur ajoutée
La technique de précontrainte réduit l’utilisation de matériaux, augmente l’aptitude au service et accroît la durabilité. Elle permet des portées plus importantes, des hauteurs de construction plus faibles et réduit la formation de fissures. Grâce à des protocoles de précontrainte numériques et à une planification basée sur des modèles, elle constitue aujourd’hui en Suisse un procédé précis, basé sur des normes et d’une grande fiabilité.
Ingénierie en géotechnique
Aperçu
L’ingénierie géotechnique est la base de toute construction solide en Suisse. Elle comprend l’étude du sol, la modélisation et le dimensionnement des fondations, des fouilles, des ouvrages de soutènement et des tunnels. Les propriétés géomécaniques et hydrogéologiques sont ainsi déterminées avec précision et dimensionnées dans le cadre de SIA 267, SIA 199 et EN 1997-1 (Eurocode 7).
Le défi
La plus grande difficulté technique réside dans la représentation fiable du comportement du sol de fondation, car les matériaux naturels sont hétérogènes et anisotropes. De plus, les projets de construction en Suisse sont souvent caractérisés par des espaces restreints, des pentes et des niveaux de nappe phréatique élevés. Le traitement des molasses molles, des terrains meubles et des sols morainiques exige des stratégies de fondation adaptées et un monitoring précis.
Processus de planification
Étude de sol
Réalisation de sondages par battage, de CPTU, de forages et d'analyses en laboratoire et détermination de paramètres caractéristiques (φ', c', E_modul, γ, kf).
Modélisation du sol de fondation
Construction d'un modèle de couches 2D ou 3D selon SIA 267/2 et définition des classes de sol de fondation selon SIA 261.
Phase de conception préliminaire
Choix du type de fondation (superficielle, sur pieux, sur micropieux) et détermination des tassements admissibles (Δs ≤ 25 mm, Δs_rel ≤ 1/500).
Analyse numérique :
Calcul à l'aide d'un logiciel FE et simulation du déroulement de la construction, du rabattement de la nappe phréatique, de la consolidation et des sollicitations sismiques.
Preuves
la sécurité en cas de défaillance (glissement, basculement, soulèvement, rupture hydraulique de la base) et l'aptitude au service (déformation, tassement, longueurs d'ancrage).
Suivi de la construction
Installation d'inclinomètres, de piézomètres, d'extensomètres ainsi que l'enregistrement automatique des données et la comparaison avec les valeurs de consigne.
Assurance qualité
Contrôle des protocoles de bétonnage, des essais de charge de pieux, des justificatifs d'injection et rédaction du rapport géotechnique final après la fin des travaux.
Valeur ajoutée
L’ingénierie géotechnique permet de fonder des bâtiments de manière sûre et économique. Les risques tels que les tassements ou les ruptures de terrain sont minimisés et les incertitudes de planification sont réduites. Des méthodes modernes de surveillance et de simulation augmentent la sécurité des prévisions et permettent d’optimiser les processus de construction sur le terrain suisse.
Des solutions pour des constructions durables.
Nous nous ferons un plaisir de vous conseiller.
Ingénierie dans le domaine de l'amplification
Aperçu
La technique de renforcement sert à augmenter la capacité portante et à renforcer les ouvrages existants. En Suisse, elle prend de plus en plus d’importance en raison du vieillissement des infrastructures, des exigences de charge plus élevées et des objectifs de durabilité. Les procédés typiques sont les lamelles CFK, la précontrainte externe, le mortier projeté, les revêtements UHPC ou les extensions de section. Le dimensionnement et l’exécution sont effectués conformément aux normes SIA 269/1-3 et EN 1504.
Le défi
DLa complexité réside dans la saisie exacte de la structure existante, de la répartition des dimensions des sections et de la mécanique de liaison entre les éléments anciens et nouveaux. La température, l’humidité et l’âge du béton influencent considérablement l’adhérence. Les conditions logistiques marginales – espace limité, temps de blocage courts et exploitation en cours – compliquent également la mise en œuvre.
Processus de planification
Analyse de l'état
Réalisation d'inspections visuelles et de méthodes de contrôle non destructives (ultrasons, radar, impact-écho) et, le cas échéant, prélèvement de carottes pour déterminer la résistance à la compression et l'occupation des armatures.
Calcul de la structure porteuse
Comparaison avec les normes actuelles selon SIA 269/2 et identification des déficits en matière de capacité portante, de rigidité ou de fatigue.
Choix du matériau et du système
Choix de systèmes appropriés (lamelles CFK, plaques d'acier, UHPC, précontrainte) et dimensionnement de la contrainte composite et de la longueur d'adhérence selon EN 1504-4.
Simulation et vérification
Modélisation numérique (non linéaire, modèle de délamination) et vérification pour ULS, SLS et Fatigue.
Planification de l'exécution
Détermination de la préparation de la surface, des systèmes de collage, des temps de durcissement et élaboration des protocoles de montage et de contrôle.
Assurance qualité
Réalisation de tests d'adhérence, contrôle de l'épaisseur des couches, documentation de la température des joints de colle.
Suivi
Installation de jauges de contrainte ou de fibres optiques pour la surveillance des tensions et la comparaison des valeurs de consigne et des valeurs réelles via des systèmes Twin numériques.
Valeur ajoutée
La technique de renforcement permet d’augmenter les réserves portantes tout en préservant la substance et en utilisant un minimum de matériaux et d’énergie. Les constructions restent fonctionnelles, sûres et utilisables de manière économique. La combinaison des technologies CFK, des systèmes de précontrainte externes et des systèmes de surveillance numériques en fait un instrument techniquement très avancé de la conservation des ouvrages suisses.
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