Le cœur du travail d’un bureau d’étude d’ingénierie structure pourrait se résumer à bien dimensionner la structure d’un ouvrage, pour qu’il soit solide et pérenne. La sécurité et la fiabilité d’une construction vont reposer sur les garanties qu’apporte le calcul de structures.
De quoi parle-t-on ? Il s’agit pour faire simple, de calculer ce qu’il faut de matière, de renforts, de poutres, mais sans non plus tomber dans l’excès inverse. Pour l’ingénierie structures, le « plus » est l’ennemi du bien. On ne prend pas un scaphandre pour faire trois brasses sous l’eau. Ça n’est pas confortable pour le nageur, c’est trop complexe, trop coûteux. Dans la même veine, une construction doit avoir une structure parfaitement dimensionnée. Sinon, ça ne serait pas économiquement jouable et l’esthétique du projet s’en ressentirait sans doute aussi.
Ainsi, tout l’enjeu va donc être de partir d’une hypothèse raisonnable de dimensionnement de la structure. On comprend aisément pourquoi le métier d’ingénierie structures est au cœur de la réalisation technique et économique de toutes nouvelles constructions.
Et au cœur de cet enjeu, l’étude de structure de conception c’est un peu .. le cœur du métier… Là où va se définir le modèle structurel.
Comment dimensionner une structure pour que l’ouvrage futur soit solide ; quelles sont les différentes étapes ?
Concrètement, il va s’agir de concevoir les ouvrages structuraux en tenant compte des recommandations énoncées lors de l’étude préalable et en réduisant au mieux l’impact potentiel des risques identifiés et jugés importants.
La conception va définir les adaptations nécessaires du projet et les dispositions constructives à mettre en œuvre, si nécessaire, à l’exécution et qui seront précisées dans l’étude et le suivi structurel d’exécution. Elle est à la charge du maître d’ouvrage ou de son mandataire.
Pour que tout fonctionne bien, la conception doit être réalisée en collaboration avec la maîtrise d’œuvre ou intégrée à celle-ci. Elle commence dès le début de l’APS (Avant-projet Détaillé) ou du PRO (Projet). Cela demande que le travail du bureau d’ingénierie structures soit étroitement lié et coordonné avec celui des autres acteurs du projet de construction.
Ce travail de l’étude de conception devra être synchronisée avec celui de la conception générale de l’ouvrage. On mesure ici l’importance d’une relation de qualité entre le bureau d’étude et l’architecte. Il n’est pas étonnant que les bureaux d’études engagés dans un travail de qualité s’appliquent à constituer des équipes stables, en phase avec la manière de travailler de chaque client, architecte ou maitre d’ouvrage. La clé du succès se situe souvent dans cette entente, nourrie d’une bonne compréhension et du respect des rôles et responsabilités de chacun.
Elle contribue à la mise au point de l’APD de l’ouvrage pour la part des ouvrages structuraux. Elle s’inscrit dans la parfaite continuité de l’étude de structure préalable.
Elle permet d’une part de définir le modèle structurel et les contraintes environnementales et liées à l’utilisation de l’ouvrage, d’autre part de mieux identifier, en fonction de l’ouvrage projeté, les risques et de réduire les conséquences des risques importants en cas de survenance.
Elle définit :
A ce stade, les différents livrables sont :
Elle contribue à la mise au point du PRO (=projet) de l’ouvrage pour la part des ouvrages structuraux.
Elle définit :
À scruter cette liste, on aura vite compris un point essentiel et vital Le calcul des structures et la conception va devoir tenir compte de tout l’environnement. Le sol, les matériaux, la maintenance, les risques d’accidents… Bon on comprend que ça ne va pas suffire. Car il va falloir tenir compte des autres corps de métiers qui eux aussi vont avoir un certain nombre de contraintes.
C’est la raison pour laquelle la mise en place d’une cellule de synthèse entre les différents BET est incontournable.
Elle est enclenchée dès le démarrage de l’étude de structure de conception et se déroulera jusqu’à la fin de la phase Projet.
Elle consiste à prendre en compte les différentes contraintes des Bureau d’études fluides MEP et corps d’états techniques pouvant impacter la structure. Ces contraintes doivent être identifiées et traitées par des adaptations structurelles directes et/ou indirectes, ou par des mesures conservatoires préventives qui permettrons leurs prises en compte en phase exécution, sans modification de la conception de l’ouvrage ni augmentation des coûts de réalisation (études et travaux). La réussite de cette phase dépend principalement du démarrage simultané des études Tout Corps d’état.
Dans le cas où la cellule de synthèse n’aurait pas été créée – ou si les contraintes des autres corps d’états ne sont pas communiquées – la responsabilité du bureau Études ne pourra pas être engagée.
Les livrables sont les suivants :
Ainsi constitué, le dossier produit à l’issue de cette phase définit techniquement les ouvrages structuraux.
Il sert de base à l’élaboration du DCE.
L’étude de structure de conception est incluse à l’établissement du Dossier de Consultation des Entreprises de l’ouvrage (DCE). Cette étude s’intègre à l’Assistance pour l’établissement des Contrats de Travaux (ACT) avec le ou les entrepreneurs retenus pour réaliser les ouvrages structuraux.
Le Bureau missionné participe de fait à la rédaction des documents techniques nécessaires à la consultation des entreprises et à leurs études de réalisation des ouvrages structuraux (dossier de la phase Projet avec plans, notices techniques, cahier des charges techniques particulières, cadre de bordereau des prix et d’estimatif, planning prévisionnel).
Elle assiste le maître d’ouvrage ou la maîtrise d’œuvre pour la sélection des entreprises, dont elle analyse les offres techniques (projet de base et variantes éventuelles) et elle participe à la finalisation des pièces techniques définitives des contrats de travaux concernés par les ouvrages structuraux.
Ces pièces techniques servent ainsi de données d’entrée pour les Études structures de réalisation.
L’étude de Structures de Conception va établir le dimensionnement de la structure avec une prise en compte du projet dans toute sa complexité et avec la multiplicité des éléments à prendre en compte. La bonne coordination avec les études Tous Corps d’état est fortement souhaitable. Le travail de synthèse produit tout au long des phases (APS APD ET et PRO) par une cellule constituée à cet effet, permet la bonne prise en compte des contraintes réduisant fortement le risque de mauvaise surprises en aval lors de l’exécution. L’étude de Structure de conception sera intégrée au DCE et à ACT pour les appels d’offres en direction des entreprises de construction.
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