Systèmes de surveillance de l'état de la structure des édifices

Les immeubles de grande hauteur, les arénas/stades, ainsi que les monuments historiques sont des structures complexes. En effet, ces structures sont constituées de diverses composantes et de divers éléments soumis à diverses contraintes, qui interagissent les uns avec les autres lorsque exposés à des phénomènes extérieurs. Les édifices peuvent avoir plusieurs tailles, formes, systèmes structuraux, matériaux de construction et caractéristiques de construction. Toutes ces caractéristiques influencent la performance d'un édifice lorsque celui-ci est soumis à des phénomènes naturels.
 
Érigés il y a plusieurs années à l'aide de techniques anciennes, et ayant été exposés aux diverses conditions environnementales pendant des périodes prolongées, les édifices patrimoniaux peuvent présenter divers degrés de contraintes. Sans aucun système de gestion adéquat, les édifices patrimoniaux risquent de s'effondrer en totalité ou en partie. Cela risque de générer des problèmes de sécurité et économiques, ainsi que de créer des pertes culturelles importantes.
 
Un programme de surveillance permet de faire une évaluation rapide de l'état de la structure, et cette approche est reconnue comme étant l'un des meilleurs moyens disponibles pour augmenter la sécurité d'un édifice et optimiser les opérations et l'entretien d'édifices complexes. Les données obtenues à l'aide des programmes de surveillance permettent ainsi aux propriétaires d'améliorer les opérations, l'entretien et les modifications au niveau de la structure, et ce, d'après des données fiables et objectives. La détection des dommages existants peut être utilisée pour identifier des déviations au niveau des valeurs de la performance de conception. La surveillance des données peut alors être intégrée aux systèmes de gestion structurale, et ainsi améliorer la qualité et réduire les coûts des décisions prises en disposant d'informations fiables et impartiales.
 
Un système de surveillance de l'état d'un édifice génère des données fiables au sujet de la condition actuelle d'une structure, permet d'en observer l'évolution et de détecter la présence de nouvelles défaillances. Le béton se fissurera ou se détériorera et l'acier s'oxydera et risquera de se fissurer en raison des lourdes charges qu'il doit soutenir. La dégradation des matériaux est causée par des facteurs mécaniques (des charges supérieures à ce qui avait été prévu) et des facteurs chimico-physiques (corrosion de l'acier, présence de sels et de chlorures dans le béton, gel du béton, etc.). Le suivi en temps réel de l'état et de l'évolution de la structure est rendu possible grâce à l'installation de capteurs permanents et en continuant à prendre des mesures de paramètres présentant un aspect pertinent.
 
La surveillance de l'état de la structure utilisant les solutions du Groupe Roctest présente des méthodes fiables afin d'améliorer la connaissance et la capacité à évaluer la performance et l'intégrité d'édifices complexes. En ce qui a trait aux solutions à long terme, une surveillance statique nécessite l'utilisation de systèmes stables et fiables capables d'établir un lien entre des mesures prises sur une longue période de temps, préservant également l'intégrité et l'aspect sécuritaire de l'édifice.
 

1 - Solutions intégrées  Le Groupe Roctest propose des solutions intégrées pour la surveillance de l'état de la structure des immeubles de grande hauteur, des arénas/stades et des bâtiments historiques, basées sur des technologies de fibre optique de pointe, ainsi que des capteurs traditionnels. Le Groupe Roctest intègre également des capteurs de corrosion ainsi que d'autres types de capteurs afin de pouvoir récolter davantage d'informations. Toutes les technologies de capteurs sont intégrées de façon homogène dans une seule base de données n'utilisant qu'une seule interface utilisateur.
 
2 - SHMLive  Avec SHMLive, le Groupe Roctest est en mesure d'offrir une solution complète pour la surveillance des édifices. Cette solution comprend la conception, la livraison, l'installation, l'entretien et le fonctionnement du système, ainsi que l'accès aux données en ligne et l'analyse de celles-ci. Le tout est effectué par des ingénieurs d'expérience et pour un coût mensuel fixe.
 
3 - Assurer l'intégrité des gens, de l'environnement et de l'édifice  La détection de dégradations prématurées au niveau de la structure d'un édifice peut permettre de sauver des vies et des édifices lorsque les signaux de dégradation sont détectés à temps. Un système d'avertissement peut être utilisé pour prédire l'effondrement de certaines structures, ou pour éviter de graves catastrophes écologiques. Les systèmes de surveillance du Groupe Roctest sont tout indiqués pour effectuer une collecte de données fiables et permanentes provenant des structures, ce qui permettra d’améliorer grandement la sécurité de la structure et de ses utilisateurs.
 
4 - Prolonger la longévité des structures vieillissantes  Plusieurs structures sont dans un bien meilleur état qu'elles en ont l'air. Dans de telles situations, un système de surveillance permettra d'améliorer les marges de sécurité sans effectuer aucune intervention sur la structure. Un tel système permet de bénéficier des avantages que procurent de meilleures propriétés matérielles, de marges de conception conservatrices et d'effets synergétiques pour prolonger la longévité ou la capacité porteuse d'une structure. Un système de surveillance de l'état d'une structure est également un outil efficace pour préserver les édifices patrimoniaux en offrant de l'information en temps réel au sujet de l'état de détérioration pouvant avoir un impact sur les monuments historiques.
 
5 - Ajouter une valeur technologique et du prestige à un édifice  Le Groupe Roctest, qui excelle dans les systèmes de surveillance à fibre optique, donne une valeur ajoutée aux édifices par l'utilisation d'une technologie et d'une instrumentation de pointe.
 
6 - Réduire les coûts d'assurance et d'entretien  La mise en place d'un système de surveillance du Groupe Roctest, offrant une grande précision, une grande fiabilité et une grande robustesse, peut permettre de réduire le coût des primes d'assurance et d'entretien relatifs à la responsabilité et aux dommages causés aux individus et aux édifices en raison de défaillances imprévues au niveau de la structure.
 
7 - Évaluer la sécurité d'un édifice immédiatement après un événement majeur  Comprendre et évaluer les dommages et les défaillances possibles causés par des événements majeurs tels que des tremblements de terre, des impacts, de forts vents, des tempêtes ou des explosions. Cela permet ainsi aux gestionnaires ou aux consultants de procéder à une évaluation préliminaire de la structure, et de déterminer si la sécurité de l'édifice a été sérieusement compromise.
 
8 - Le Groupe Roctest : un partenaire de confiance pour la gestion de projets d'instrumentation  Le Groupe Roctest saura soutenir les propriétaires de structures, et ce, dans toutes les étapes d'un projet. Le Groupe Roctest s'occupera de la conception du système, de son installation, de sa mise en service et de la formation. L'expérience et l'engagement du Groupe Roctest sont un gage de satisfaction dans tout besoin de surveillance. Depuis maintenant plus de 60 ans, le Groupe Roctest instrumente des structures critiques telles que des barrages et des centrales nucléaires. Son réseau international d'intégrateurs de systèmes offre un soutien local compétent dans tout projet. Tous les systèmes sont livrés avec une garantie de 10 ans sur les pièces de rechange.

Les solutions suivantes sont celles qui sont le plus fréquemment utilisées pour effectuer la surveillance d'édifices. Toutefois, il est important de noter que chaque projet comporte des caractéristiques qui lui sont propres et qui doivent être traitées avec un système fait sur mesure. Le Groupe Roctest a développé une méthodologie en 7 étapes afin de concevoir et implanter un système de surveillance de l'état de la structure optimal pour les édifices.

 
Déformation locale: Analyse de la déformation locale, comparaison aux méthodes des éléments finis (MEF), déformation par vibration

 
Déformation moyenne: Analyse de la macro déformation, comparaison aux MEF, déformation par vibration

 
Déplacement relatif: Ouverture des joints, élargissement des fissures existantes

 
Affaissement différentiel: Affaissement différentiel entre les piliers ou les fondations

 
Inclinaison/Rotation: Inclinaison globale ou locale

 
Mouvement 3D: Affaissement différentiel, déflexion du toit

 
Vibration: Analyse modale, vibration causée par le vent et les séismes

 
Charge: Force du câble/de l'étai, force de réaction

 
Température locale: Température de l'acier/du béton

 
Corrosion des armatures: Corrosion et humidité du béton

 
Environnement: Vent, température ambiante, précipitations

 
Images: Images de l'édifice, de l'évolution de la construction

Palais en Angola (Angola, 2008 - 2009)

Édifice Hyundai, à Séoul (Corée, 2006 - 2006)

Surveillance du dôme de la cathédrale de Riga (Lettonie, 2006 - 2007)

Halifax Metro Centre (Canada, 2006 - 2006)

Musée des beaux-arts Pouchkine, à Moscou (Russie, 2004 - 2004)

Cathédrale de l'Annonciation, au Kremlin (Russie, 2004 - 2005)

Surveillance des piliers de béton d'un édifice (Singapour, 2001)

Villa Reale de Monza (Italie, 2000)

Église Gandria (Suisse, 1997)

Plus...

Long-Term Monitoring of High-Rise Buildings Using Long-Gage Fiber Optic Sensors, B. Glisic, D. Inaudi, J.M. Lau, Y.C. Mok, C.T. Ng, 7th International Conference on Multi-Purpose High-Rise Towers and Tall Buildings, Dubai, UAM, December 10-11, (2005)
Large Scale Lifespan Monitoring of High-Rise Buildings Using Long-Gage Fiber Optic Sensors OPTIC SENSORS, Branko Glisic, Daniele Inaudi, Lau Joo Ming, Yap Tiem Yew, Ng Chun Tat, The 3rd International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure - SHMII-3, November 13-16, (2007), on conference CD
Monitoring of Heritage Structures and Historical Monuments Using Long-Gage Fiber Optic Interferometric Sensors - An Overview, Branko Glisic, Daniele Inaudi, Daniele Posenato, Angelo Figini, Nicoletta Casanova, The 3rd International Conference on Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure - SHMII-3, November 13-16, (2007), on conference CD
Application of SHM Techniques in the Restoration of Historical Buildings: the Royal Villa of Monza, A. Del Grosso, A. Torre, M. Rosa, B. Lattuada, 2nd European Conference on Health Monitoring, July 7-9, Munich, Germany, (2004)
The New Travel of Ramses II, Romuald Budin, Ayman Hamed, Philippe Bernard, 4th International Conference on Structural Health Monitoring on Intelligent Infrastructure (SHMII-4) 2009, 22-24 July 2009, Zurich, Switzerland, (2009)
 
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Monuments historiques

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