Tamarack Grove Engineering : Conception pour le secteur modulaire
De l'analyse initiale à l'administration de la construction, le rôle de l'ingénieur structure est crucial pour la réussite d'un projet modulaire. Voici pourquoi.
En 2003, le PDG Brian J. Sielaff, P.E., S.E., P. Eng. qui avait 12 ans d'expérience en ingénierie structurelle à son actif, a travaillé à temps partiel sur une nouvelle entreprise. En 2007, il a commencé à travailler à plein temps pour Tamarack Grove Engineering, une société d'ingénierie structurelle située à Boise, dans l'Idaho. Il a embauché plusieurs employés et s'est consacré entièrement à sa jeune entreprise. C'est alors que la Grande Récession a frappé.
Une fois de plus, M. Sielaff était le seul employé, mais il a persévéré. En 2011, Doug Hardin, P.E., qui était à l'époque étudiant à l'université d'État de Boise, spécialisé en génie civil, a accepté un stage à Tamarack Grove. Il est heureux de l'avoir fait.
"Depuis 2011, nous n'avons cessé de croître et avons connu notre meilleure année chaque année depuis lors", a déclaré M. Hardin, qui est aujourd'hui président de Tamarack Grove. "Tout cela est le fruit d'une croissance organique.
Tamarack Grove a assuré l'ingénierie structurelle de ce centre de soins pour enfants, y compris la conception des aspects modulaires et des parties construites sur le site.
Au cours des deux dernières années, l'entreprise a connu une croissance fulgurante. Elle compte aujourd'hui plus de 40 employés. L'automne dernier, elle a ouvert de nouveaux bureaux à Bozeman, dans le Montana, et à Lyndhurst, dans le New Jersey.
M. Hardin attribue la croissance de l'entreprise à deux facteurs : D'une part, à l'excellence de ses clients et, d'autre part, à la diversification, tant au niveau de l'étendue de ses clients que du type de travail qu'elle effectue.
Tamarack Grove propose des services d'ingénierie structurelle - analyse de projet, création de plans, conception et administration de la construction - pour les bâtiments commerciaux, les usines, les installations, les services publics et les bâtiments modulaires. La construction modulaire n'est qu'un des secteurs du marché desservi par l'entreprise, mais il s'agit d'un secteur de plus en plus populaire.
La société est également agréée dans les 50 États, à Washington D.C., dans les territoires américains de Guam, Porto Rico, les Îles Vierges et les Bahamas, ainsi que dans neuf provinces canadiennes.
"Cela nous a permis d'évoluer avec nos clients", a déclaré M. Hardin. "Quelle que soit la localisation de leurs projets, nous avons été en mesure de les satisfaire.
La passion du modulaire
Au début de sa carrière, Hardin a eu l'occasion de travailler sur un projet modulaire. Il s'agissait d'une garderie à Jackson, dans le Wyoming, un endroit où la saison de construction est courte.
"C'est là que j'ai commencé à découvrir les avantages de la construction modulaire, notamment en ce qui concerne l'accélération des délais", explique M. Hardin. "J'ai été intrigué par la construction modulaire en général. Il n'est pas nécessaire de côtoyer longtemps des gens du secteur pour se passionner pour la construction modulaire.
L'importance des ingénieurs structurels
Les ingénieurs structurels sont un atout important pour tout projet de construction, en particulier les projets modulaires.
"Les projets modulaires sont un peu uniques dans la manière dont ils sont construits", a déclaré M. Hardin. "Avoir un ingénieur connaissant les projets modulaires est la clé d'un projet réussi".
Le processus d'autorisation est un facteur qui diffère entre la construction modulaire et la construction en dur.
La construction modulaire nécessite souvent deux permis distincts - un pour la construction hors site dans l'usine et un autre pour la construction sur site.
La façon dont les modules seront construits est un autre facteur. Chaque usine a ses préférences en ce qui concerne la fabrication des modules et le type de matériau utilisé. Dans le cas des projets multi-modulaires, les modules individuels doivent être reliés entre eux, ce qui diffère également de la construction par bâtonnets.
Un ingénieur structure expérimenté dans la construction modulaire peut prendre en compte tous ces facteurs et éviter les problèmes futurs. La valeur du projet augmente au fur et à mesure qu'il est impliqué dans le projet.
Salvatore Tafuro a été présenté par John Buongiorno, président sortant du conseil d'administration de MBI.
Par exemple, la plupart des usines modulaires n'utilisent qu'un seul matériau de construction, généralement le bois ou l'acier. Si l'ingénieur en structures sait quelle entreprise fabriquera les modules, il aura une bonne idée du matériau à inclure dans la conception dès le début. La principale différence réside dans le type de fixations utilisées pour relier les modules. La construction modulaire en bois fait davantage appel aux clous et aux agrafes. La construction modulaire en acier utilise davantage de vis et de soudures.
En outre, la construction en bois utilise des montants de deux par six recouverts d'un revêtement OSB, tandis que la construction en acier peut utiliser des bandes d'acier pour le contreventement au lieu d'un revêtement. Les indices de résistance au feu diffèrent également en fonction du matériau de construction.
"Si nous pouvons nous impliquer dans un projet suffisamment tôt, nous pouvons fournir des informations sur les implications financières des matériaux, ainsi que sur les avantages de chacun d'entre eux, notamment en termes de résistance au feu ou de hauteur", a déclaré M. Hardin.
Non seulement il est important de faire appel à un ingénieur en structures dès le début du projet, mais il est également avantageux que le ou les mêmes ingénieurs suivent le projet du début à la fin. Pourquoi ? Pour des raisons d'efficacité. Continuité de la conception. Réalisation plus rapide. Il n'est pas nécessaire qu'un ingénieur se mette au courant du projet, il n'y a pas de duplication des calculs.
"Chaque ingénieur a un processus de réflexion différent sur la manière d'accomplir quelque chose", a déclaré M. Hardin. "Et lors du transfert d'informations d'un ingénieur à un autre, il y a un risque que certaines informations soient perdues ou mal comprises.
Tamarack Grove a fourni des calculs structurels pour l'analyse complète du trajet des charges gravitaires et latérales pour tous les plans d'ossature des murs de cisaillement, des planchers et des plafonds, ainsi que des détails pour les solives, les poutres, les colonnes, l'ossature des murs et les connexions de fixations associées pour des bâtiments modulaires de 2 et 3 étages.
Préoccupations particulières
Certains projets modulaires, comme la conception d'un bâtiment dans des zones à forte activité sismique ou à fort vent, nécessitent une analyse plus détaillée. C'est là que les ingénieurs en structure constituent un atout inestimable. Leur analyse déterminera quels sont les éléments résistants.
Les éléments résistants d'une conception modulaire sont généralement les murs de cisaillement. En fonction de leur emplacement et de leur hauteur, les ingénieurs structurels détermineront comment transmettre les charges aux murs de cisaillement et comment relier les modules pour transférer ces charges entre plusieurs modules.
Pour une structure modulaire à plusieurs étages, un ingénieur en structure déterminera comment transférer les charges d'un étage à l'autre, puis aux fondations.
En usine ou sur site ?
Chaque projet modulaire commence en usine et se termine sur place. Il est important de déterminer ce qui doit être fait et à quel endroit.
La fondation est l'élément principal de la construction sur site. Chaque site nécessite une fondation en fonction des paramètres spécifiques du sol. Les éléments fixés au module, comme les auvents ou les terrasses, sont souvent créés sur place, de même que les marches et les allées.
Parfois, les restrictions en matière de hauteur d'expédition expliquent qu'un élément tel qu'un toit en pente ou à pignon soit fixé sur place plutôt qu'intégré à l'usine.
"Tout peut être fabriqué et expédié en même temps que les modules", explique M. Hardin. "La vitesse de construction n'a pas à être ralentie simplement parce que nous ajoutons des éléments sur le site.
Même les projets modulaires bien planifiés peuvent connaître un contretemps en cours de route. M. Hardin se souvient d'un projet pour lequel il était spécifié que le revêtement et une bande de plancher devaient être appliqués sur place. La conception a été réalisée de cette manière afin de pouvoir attacher les modules ensemble sur le terrain, puis de recouvrir l'attache avec le revêtement afin que le résultat final soit esthétiquement agréable. Mais le revêtement et la bande de plancher ont été appliqués par erreur sur les modules avant de les relier entre eux.
"Cela a permis de raccourcir le délai d'exécution sur place", explique M. Hardin. "Mais le problème, c'est qu'il n'y avait pas assez d'espace pour les connexions entre les modules.
Toute l'équipe - Tamarack Grove, l'entrepreneur général, l'architecte et le fabricant de modules - s'est réunie pour trouver une solution. Ils ont vissé les modules ensemble au niveau des poutres apparentes à l'aide de vis à bois.
"Au bout du compte, on ne les voyait plus du tout et nous avons pu conserver ce qu'ils avaient fait dans l'usine", a déclaré M. Hardin. "En fin de compte, le processus s'est avéré excellent dans l'ensemble, mais il s'agissait d'un changement tardif.
La collaboration est essentielle
La communication et la collaboration constituent le meilleur point de départ d'un projet modulaire. Pour M. Hardin, la première étape consiste à poser des questions, afin que tout le monde soit sur la même longueur d'onde.
- Quelle est l'intention du projet ?
- Qu'essayons-nous d'accomplir ?
D'autres questions sont orientées vers les préférences du fabricant de modules.
- Comment aimez-vous assembler les modules ?
- Quels sont les détails standard que vous préférez utiliser ?
- Quels matériaux allez-vous utiliser ?
"Il ne sert à rien de créer un projet qu'ils ne pourront pas construire ou qui leur causera des difficultés", a déclaré M. Hardin. "Nous essayons de créer un modèle qui soit aussi efficace que possible à tous points de vue. L'un de ces principaux aspects est la capacité à construire le module de manière efficace dans l'usine. Et cela varie en fonction du fabricant".
Par la suite, M. Hardin discutera des contraintes ou des limites du projet, qu'il s'agisse de la taille des modules ou des dimensions d'un deux par quatre par rapport à un deux par six. Cela permettra d'établir les lignes directrices de la conception, les paramètres nécessaires à la création d'une conception structurelle.
La communication est essentielle avant même le début du projet. Selon M. Hardin, les propriétaires, les utilisateurs et les financiers doivent comprendre les avantages de la construction modulaire et la manière dont ils s'appliquent à leur projet.
"La modularité est la meilleure des souricières, mais une souricière n'est pas la solution à tout", a déclaré M. Hardin. "Si vous essayez d'attraper un lapin, vous n'utilisez pas de souricière.
Les questions qui lui sont le plus souvent posées concernent le coût de l'expédition par rapport à la construction sur place et les avantages et inconvénients des différents matériaux de construction.
L'équipe de conception et le propriétaire doivent également comprendre que plus tôt l'équipe de projet est constituée et commence à travailler ensemble, mieux c'est. Le projet sera plus rentable, la conception sera achevée plus rapidement, le processus de fabrication sera rationalisé et le processus d'expédition sera plus fluide.
"Si tout le monde est impliqué dans le processus dès le début, les problèmes peuvent être résolus plus tôt que lorsqu'il est presque trop tard", a déclaré M. Hardin.
Au fur et à mesure que les ingénieurs structurels acquièrent de l'expérience en matière de construction modulaire et que toutes les parties prenantes comprennent réellement ses avantages, la construction modulaire continuera à se développer. Et c'est une bonne nouvelle pour tout le monde !
À propos de l'auteur : Shari Held est une rédactrice indépendante basée à Indianapolis qui couvre le secteur de la construction depuis plus de 20 ans.
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