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L’acier formé à froid (SFC) est un matériau polyvalent et fiable qui est devenu de plus en plus populaire dans les projets de construction. Ce type d’acier est formé à température ambiante. Son poids facilite le transport et l’installation, ce qui le rend plus économique et plus facile à travailler que l’acier laminé à chaud traditionnel. Cela peut aussi réduire la barrière à l’entrée pour les constructeurs afin de créer et développer leurs propres produits à des fins innovantes.

Cet article explore les avantages durables de l’utilisation de l’acier formé à froid ainsi que les stratégies d’ingénierie qui le rendent efficace.

Avantages pour la durabilité de l’acier formé à froid

Le SCF s’inscrit dans la tendance vers une construction plus durable. Sa recyclabilité, sa durabilité et sa faible empreinte carbone en font un choix efficace pour les architectes, les gestionnaires de construction et les propriétaires de bâtiments qui se soucient de la construction écologique. Les avantages durables comprennent :

Rapport force/poids

Le SFC est populaire en construction pour sa durabilité et sa robustesse, mais le grand avantage réside dans son rapport résistance/poids. Le SFC est fabriqué en pliant et en façonnant des feuilles ou des bobines d’acier, ce qui crée un produit plus léger mais plus résistant que l’acier laminé à chaud traditionnel. Cette meilleure efficacité de forme permet une superstructure plus légère, réduisant le poids total de la structure du bâtiment et diminuant les dimensions de fondation requises.

Le rapport résistance/poids élevé du CFS permet aux architectes et ingénieurs d’optimiser l’utilisation des matériaux, ce qui se traduit par des économies et une meilleure durabilité tout au long du cycle de vie du bâtiment. Le poids réduit facilite également le transport et la manipulation des composants en acier formés à froid et plus économiques.

Réduction des déchets

Le processus de fabrication du SCF contribue de manière significative à sa durabilité. Pendant la fabrication, l’acier est roulé dans les formes souhaitées et coupé dans les longueurs ordonnées, minimisant ainsi les déchets. Cela aide à réduire la quantité d’énergie requise pour la production et minimise l’impact environnemental associé aux processus traditionnels de fabrication de l’acier. Parce que l’acier est 100% recyclable, l’acier formé à froid peut être recyclé plusieurs fois sans perdre sa résistance ou sa durabilité, ce qui en fait un matériau hautement durable. De plus, l’encadrement du SFC peut être déconstruit à la main et réutilisé avec un minimum de dommages.

Économies de coûts

L’utilisation de CFS permet des opportunités pour des optimisations significatives de calendrier et d’efficacité de la main-d’œuvre. Certains groupes de construction et de gestion immobilière ont récemment signalé des économies de coûts de construction allant jusqu’à 30% en utilisant des méthodes de construction hors site avec une charpente SFC. Sur la base du poids des matériaux pour un projet, la charpente du SCF coûte en moyenne environ 4,00 $ / pi de moins que le bois.

Compatibilité avec les systèmes d’évaluation environnementale

Le SCF fonctionne bien avec LEED®, LBC, WELL et de nombreux autres systèmes d’évaluation des bâtiments écologiques :

• L’American Iron and Steel Institute (AISI) a publié en 2021 une norme de transmittance thermique à ossature du SFC qui devrait être adoptée par le code. Il s’agit d’un document source unique pour le calcul de la transmittance thermique (facteurs U) pour les assemblages muraux et plafond / enveloppe de toit qui ont une charpente CFS.
• La Steel Framing Industry Association (SFIA) a une page de déclaration de produit environnemental continuellement mise à jour pour l’encadrement CFS pour les fabricants, les fournisseurs et les constructeurs de l’industrie à utiliser.
• ClarkDietrich, un fabricant de produits d’encadrement SFC, a publié un outil en ligne permettant aux utilisateurs de trouver les informations spécifiques aux produits et les certifications nécessaires pour calculer les contributions aux systèmes d’évaluation des bâtiments écologiques.

Applications de l’acier formé à froid

Le SCF peut être facilement personnalisé pour répondre aux besoins spécifiques d’un projet, que ce soit pour un bâtiment résidentiel, commercial ou industriel. Cette flexibilité permet aux architectes et aux ingénieurs de créer des conceptions uniques et innovantes qui peuvent ne pas être possibles avec d’autres matériaux. Les applications pour le SCF continuent de se développer, ce qui en fait un matériau de construction de plus en plus polyvalent. Ses caractéristiques uniques peuvent être un avantage pour :

Préfabrication et construction modulaire

Grâce à son uniformité dimensionnelle et matérielle, le CFS permet une fabrication précise et cohérente, ce qui permet une intégration transparente des composants préfabriqués. Cela minimise la main-d’œuvre sur le chantier, simplifiant le processus de construction, ce qui permet aussi une enveloppe plus rapide. Le poids relatif plus faible des systèmes de charpente CFS offre plus d’opportunités pour un transport et une manipulation efficaces des éléments préfabriqués.

Les stratégies de préfabrication CFS incluent souvent la construction modulaire, où des modules préconçus peuvent être assemblés hors site et rapidement installés sur place, améliorant considérablement le calendrier global. Les fabricants investissent activement pour améliorer l’efficacité de la production, en employant des stratégies telles que l’utilisation de leurs propres formeurs de rouleaux pour minimiser le gaspillage et l’emploi de robots et de machines sur mesure pour les tâches d’assemblage répétitives.

Projets de construction qui exigent des matériaux incombustibles

Parce que la charpente du SFC est incombustible, elle convient parfaitement aux applications qui nécessitent des mesures de protection contre les incendies robustes, fournissant une couche supplémentaire de résistance au feu pour maintenir l’intégrité structurelle et la sécurité du bâtiment. L’un des avantages des assemblages encadrés par le SFC est qu’ils répondent souvent aux cotes de feu UL (Underwriter’s Laboratories) requises avec moins de couches de revêtement de gypse, communément appelées « gyp ». Par exemple, dans un projet résidentiel de six étages, les murs de fête peuvent ne nécessiter qu’une seule couche de gyp de chaque côté lorsqu’ils sont construits avec le SFC, par rapport à deux couches sans elle. Cela améliore non seulement la durabilité, mais réduit également de manière significative l’impact carbone incorporé du gypse de près de la moitié.

Bâtiments dans des climats rigoureux

Le SFC a de nombreuses applications dans les bâtiments commerciaux parce qu’il est léger et flexible, et sa résistance ainsi que sa résistance à la corrosion lui permettent de résister à des conditions météorologiques difficiles. Protégé par un revêtement galvanisé, le SFC peut atteindre une durée de vie impressionnante allant jusqu’à 300 ans, à condition d’être adéquatement enfermé dans un ensemble d’enveloppe approprié.

Actuellement, la plupart des structures entièrement à ossature CFS ont une hauteur maximale d’environ 60 à 70 pieds. Cette limitation découle de facteurs tels que les restrictions de hauteur dans les régions sismiques élevées, la flexibilité globale du système CFS et la résistance maximale actuelle des murs de cisaillement en feuille de CFS. Pour les régions à faible sismisme, l’utilisation du CFS peut être maximisée sur les structures plus hautes avec l’aide d’autres matériaux lorsque nécessaire, comme la maçonnerie pour les cœurs d’escalier et d’ascenseur.

Projets d’infrastructure

En raison de son excellent rendement dans les climats rigoureux, le SCF est de plus en plus utilisé dans des projets d’infrastructure tels que des ponts, des tunnels et des barrières antibruit. Le SCF est un choix idéal pour les projets d’infrastructure dans les régions éloignées où le transport de matériaux traditionnels peut être difficile sur le plan logistique et coûteux.

Ingénierie de l’acier formé à froid dans les projets de construction

L’ingénierie de la charpente CFS pour des projets de construction est une tâche complexe qui nécessite souvent l’expertise d’ingénieurs-conseils spécialisés à la fois dans la charpente structurelle (par exemple, systèmes d’enveloppe et de superstructure, mezzanines, plateformes, etc.) et dans les systèmes non structurels (par exemple, murs et plafonds intérieurs, soffites, éléments architecturaux, nuages acoustiques, etc.).

Salas O’Brien, avec plus de 20 ans d’expérience en génie-conseil pour l’encadrement du SFC, fait partie des rares firmes qui excellent dans ce domaine. Notre impressionnant parcours comprend une grande variété de types de projets, tels que les aéroports, hôpitaux, stades, centres de congrès, dortoirs et immeubles d’appartements. Pour la préfabrication et la construction modulaire, nous avons développé au cours des 15 dernières années un processus de modélisation de l’information du bâtiment (BIM) entièrement intégré pour créer une documentation au niveau de la fabrication destinée aux constructeurs. Cela inclut des feuilles individuelles de panneaux ou de modules accompagnées d’une nomenclature complète, avec des éléments étiquetés et dimensionnés utilisés pour l’assemblage.

Alors que la durabilité demeure une priorité dans la conception des bâtiments, le CFS continuera de jouer un rôle important — tout comme Salas O’Brien — dans la prochaine génération de notre environnement bâti. Contactez-nous si nous pouvons vous aider.

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