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Des ouvrages résistants et sécuritaires peuvent sauver des vies

Spécialiste du béton à l’Université Concordia, Khaled Galal conçoit une nouvelle génération de structures à maçonnerie armée
3 avril 2017
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Par Amanda Clarke

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Dans l’avenir, à quoi ressembleront les constructions en maçonnerie de béton?

Cette question, il convient de la poser au professeur Khaled Galal, directeur adjoint du Département de génie du bâtiment, civil et environnemental de Concordia.

En effet, le 27 février dernier, le Pr Galal dévoilait une étude sur une nouvelle génération d’ouvrages – durables et résistants – en maçonnerie armée. La présentation a eu lieu dans le cadre d’une conférence de presse organisée par l’Association des entrepreneurs en maçonnerie du Québec (AEMQ).

« Au nombre des plus anciens matériaux de construction connus, la maçonnerie sert depuis des siècles à bâtir édifices, ponts à arches, dômes, barrages et autres ouvrages légendaires », explique le Pr Galal.

« Elle se distingue non seulement par sa durabilité et sa solidité, mais également par sa résistance au feu et ses propriétés antivibratoires et insonorisantes », poursuit-il.

Selon Pr Galal, la plupart des entrepreneurs en maçonnerie privilégient habituellement la construction en blocs et briques de béton non armé. Il n’en reste pas moins essentiel de développer les connaissances et l’expertise dans la conception de structures renforcées.

Cet objectif sous-tend le projet que dirige actuellement Khaled Galal. Financée à hauteur de 800 000 $ par une subvention de recherche et développement coopérative du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, l’initiative réunit universitaires et spécialistes du secteur de la maçonnerie. Ensemble, ils élaborent de nouvelles normes afin de rendre les édifices encore plus sécuritaires et respectueux de l’environnement.


Résistance lors de circonstances extrêmes

« Je veux développer des techniques de conception et de rénovation efficaces pour les bâtiments et les ponts soumis à des circonstances extrêmes : séismes, forts vents, surcharges ou effondrement graduel », affirme le Pr Galal.

À cette fin, il effectue des essais physiques et des simulations numériques au laboratoire de recherche sur les structures de Concordia.

Depuis son entrée à l’Université en 2004, le Pr Galal relève le défi de gérer et de perfectionner les activités menées au labo. Par exemple, on y vérifie l’aspect sécuritaire d’énormes murs de béton soumis à de faibles secousses sismiques ou à des coups de vent.

« Nous dotons des pièces de charpente de capteurs qui en mesurent la déformation, la force et la contrainte. Nous poursuivons les tests jusqu’à ce que l’élément structural cède. Nous nous servons alors des résultats pour étalonner des modèles raffinés, qui serviront à prédire le comportement d’ouvrages soumis à des conditions extrêmes », décrit le Pr Galal.

« Nous formulons ensuite des principes directeurs d’aménagement qui fixent les capacités maximales des éléments structuraux étudiés quant à la sécurité des occupants et du public », conclut-il. 
 

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« Sécuritaires mais économiques »

Depuis que le Pr Galal le dirige, le labo s’est doté d’installations d’essais à la fine pointe de la technologie. Aujourd’hui, Concordia fait du reste figure de chef de file mondial dans la mise à l’épreuve de structures à grande échelle. Les investissements nécessaires en ont valu la peine, puisque le labo offre une excellente formation aux étudiants et des possibilités de collaboration aux scientifiques de l’externe et aux spécialistes de l’industrie.

Réunissant étudiants, chercheurs et membres de l’AEMQ, de l’Association canadienne des producteurs de maçonnerie en béton ou encore du Canada Masonry Design Centre (« centre canadien de conception en maçonnerie »), le projet du Pr Galal contribue à renforcer les normes du bâtiment fixées par l’Association canadienne de normalisation pour la conception d’ouvrages de maçonnerie.

D’autres résultats découleront probablement de ces travaux. Par exemple, nous pourrions apprendre à bâtir des bâtiments plus éconergiques ou, dans les régions côtières ou à sismicité élevée, des structures susceptibles de mieux résister aux dommages causés par des situations climatiques particulièrement mauvaises.

« Conçus dans les règles de l’art, des ouvrages résistants et sécuritaires peuvent sauver des vies, déclare le Pr Galal. Chaque jour, je m’efforce de proposer de nouvelles méthodes de construction et de rénovation sécuritaires mais économiques. J’y trouve ma motivation pour aller de l’avant! »


Première vidéo : Essais de simulation sur la résistance de murs à un séisme, effectués au laboratoire de recherche sur les structures de l’Université Concordia

Deuxième vidéo :
Séquence illustrant la construction de murs en maçonnerie armée

Troisième vidéo : Comportement de hauts murs en maçonnerie armée lors d’un séisme.

 



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