Soutenance mémoire
Le transport occupe un rôle important dans l’industrie comme dans la vie de tous les jours. Dans l’industrie de la construction de bâtiments, le transport joue un rôle clé puisqu’on doit livrer toutes les composantes à temps pour leur assemblage sur le chantier. C’est le cas pour toutes les pièces, petites ou grandes. Pour les grands bâtiments, la structure qui forme l’ossature du bâtiment correspond à de la charpente d’acier.
Cette structure d’acier doit être transportée de l’usine d’un fabricant jusqu’au lieu de construction. Les fabricants d’acier transforment des poutres, des tubes, des plaques et autres pièces d’acier en membres qui formeront cette structure. Considérant que chaque opération sur le chantier coûte significativement plus cher que celles effectuées en usine, un effort important est déployé afin que toutes les opérations de perçage, de découpe, de soudure et d’assemblage soient réalisées en usine. En effet, selon un sondage effectué auprès de 809 contracteurs, architectes et ingénieurs par McGraw-Hill Construction (2011, p. 7), 65% des répondants estiment que l’utilisation de la préfabrication et de la modularisation dans l’industrie de la construction réduirait le budget des projets de construction. Ce budget serait réduit de 6% ou plus selon 42% de ces mêmes répondants (McGraw-Hill Construction, 2011, p. 19). La préfabrication des membres d’acier complexifie davantage l’étape du transport, puisque les membres prennent des formes variées et deviennent plus difficiles à agencer ensemble sur une semi-remorque.
La charpente d’acier
Puisque presque toutes les pièces qui seront manipulées seront normalement de la charpente d’acier, il est nécessaire d’explorer les différents termes utilisés dans ce domaine. Ainsi, nous explorerons les termes simples désignant les composantes de la charpente, puis nous verrons certains termes relatifs aux constructions. Puisqu’en Amérique du Nord, l’anglais est dominant, la traduction des termes pertinents sera également fournie.
Littérature
L’institut canadien de la construction en acier (ICCA) (2009) présente dans son document « Code de pratique standard pour l’acier de charpente » les pratiques courantes à suivre de la conception à la construction d’un bâtiment utilisant une charpente d’acier. Cet ouvrage a été retenu principalement pour les définitions des termes relatifs à la charpente d’acier. Charles Albert et l’ICCA (2010) présentent un lexique qui se veut une référence rapide pour la traduction anglaise-française (ou inversement) des différents termes techniques qui s’appliquent au domaine de la charpente d’acier.
Le transport routier
Étant donné que ce projet est lié au transport routier, il est nécessaire de connaître les termes et les normes qui y sont reliés. Plusieurs ouvrages ont donc été consultés dans le but de cerner la terminologie exacte à utiliser ainsi que les normes de dimensions et de poids applicables au Québec, au Canada et aux États-Unis. Ces informations devraient être considérées dans un algorithme afin de pouvoir respecter les normes selon la route empruntée. Les éléments considérés dans cette section omettent les exceptions qu’il est possible d’obtenir dans les différentes régions. En effet, au cas par cas, la permission de dépasser les normes de dimensions peut être accordée à condition d’avoir un permis spécial délivré par le gouvernement. Le présent mémoire ne considère pas ces permissions spéciales, étant donné qu’elles peuvent être différentes pour chaque province ou état.
Littérature
Le ministère des transports du Québec (MTQ) (2013) présente un guide permettant de classer les différents types de véhicules et les charges et dimensions maximales applicables sur les routes du Québec. Le Conseil des ministres responsables des transports et de la sécurité routière (COMT) (2011) présente un règlement indiquant les limites du poids et de la dimension des véhicules lourds effectuant du transport interprovincial au Canada. Il présente donc les dimensions et poids que toutes les provinces doivent permettre sur leur territoire. Les provinces peuvent décider de permettre des dimensions ou des masses plus grandes, mais celles imposées par le fédéral doivent être permises partout au Canada. Joseph F. Schulman (2003) présente dans son rapport différentes statistiques ayant trait au transport routier de marchandises ainsi que les réglementations spécifiques au Canada et à chacune des provinces. On peut donc y consulter rapidement les différences entre l’accord canadien et chacune des provinces.
La Federal Highway Administration (FHWA) des États-Unis (2004) et (2006) présente dans ses deux documents les règlements fédéraux ayant trait aux dimensions des véhicules commerciaux ainsi que la formule pour déterminer le poids maximal des camions et tracteurs semi-remorques selon l’espacement de leurs essieux, avec la « Bridge Formula ». Ainsi, les normes présentées dans ces deux documents sont en général minimalement tolérées dans tous les états.
Terminologie
Voici plusieurs termes utilisés dans le monde du transport. Plusieurs sources ont été explorées, ainsi, plusieurs définitions seront parfois données selon le contexte ou la région. Les traductions sont basées sur la comparaison des versions françaises et anglaises du règlement fourni par le COMT (2011).
Camion (Truck)
Un camion est défini comme étant un « [v]éhicule industriel qui circule sur les routes soit pour transporter des marchandises, soit pour assurer l’entretien et la sécurité des villes. » (OQLF, 2001).
De plus, le guide canadien donne une définition d’un terme semblable, soit un camion porteur :
Véhicule à moteur, autre qu’un autocar, qui est muni en permanence d’un dispositif conçu spécialement pour le transport d’une charge, ou qui est lui même conçu pour le transport d’une charge et est normalement utilisé à cette fin, seul ou suivi d’une remorque autre qu’une semi-remorque. (COMT, 2011, p. 26) .
Ainsi, dans le présent mémoire le terme camion sera utilisé comme un terme général pour tout véhicule adapté en permanence au transport de marchandises. Bien que l’ensemble routier formé d’un tracteur et d’une semi-remorque (définitions ci-dessous) puisse être considéré comme un camion, nous utiliserons plutôt le terme tracteur semi-remorque pour désigner ce type de véhicule spécifique.
Véhicule lourd
Au Québec, sont considérés comme véhicules lourds « les véhicules routiers, au sens du Code de la sécurité routière, dont le poids nominal brut est de 4 500 kg ou plus et les ensembles de véhicules routiers au sens de ce code dont le poids nominal brut combiné totalise 4 500 kg ou plus. » (Gouvernement du Québec, 2012, art. 2 al. 3). Ainsi, tout véhicule excédant la masse de 4 500 kg ou dont la capacité de chargement permet de dépasser cette masse est considéré comme lourd au sens de la loi, en plus d’autres véhicules spécifiques qui ne sont pas reliés au présent projet. Cette valeur peut cependant varier selon les autres provinces ou états en Amérique du Nord, celui-ci étant spécifique au Québec.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE 1 REVUE DE LA LITTÉRATURE ET ANALYSE DU PROBLÈME
1.1 La charpente d’acier
1.1.1 Littérature
1.1.2 Charpente d’acier
1.1.3 Structure d’acier
1.2 Le transport routier
1.2.1 Littérature
1.2.2 Terminologie
1.2.3 Normes
1.2.4 Conclusion
1.3 La modélisation de données de bâtiments et ses formats d’échange
1.3.1 Littérature
1.3.2 Définition
1.3.3 Fonctionnement du BIM
1.3.4 Les formats d’échange
1.3.5 Conclusion
1.4 La fabrication additive
1.4.1 Littérature
1.4.2 Définition
1.4.3 Matériaux
1.4.4 Méthodes existantes
1.4.5 Modélisation
1.4.6 Conclusion
1.5 Les algorithmes de chargement
1.5.1 Typologie de Dyckhoff (1990)
1.5.2 Typologie de Wäscher et al (2007)
1.5.3 État de l’art de Bortfeldt et Wäscher (2013)
1.5.4 Article de Egeblad et al. (2010)
CHAPITRE 2 MÉTHODOLOGIE
2.1 Visites d’entreprises
2.1.1 Entreprise A
2.1.2 Entreprise B
2.1.3 Entreprise C
2.1.4 Entreprise D
2.1.5 Conclusion
2.2 Entrevues de candidats
CHAPITRE 3 PRÉPARATION DU MATÉRIEL EXPÉRIMENTAL
3.1 Choix de la méthode de fabrication
3.1.1 Fournisseurs de services de fabrication additive testés
3.1.2 Pièces d’essai
3.1.3 Évaluation des fournisseurs
3.1.4 Exactitude
3.1.5 Sommaire et discussion
3.1.6 Conclusion
3.2 Modèles de membres
3.3 Impression avec la CUBE
3.4 Résultat de la fabrication
3.4.1 Liste des membres
3.4.2 Photos des membres
CHAPITRE 4 COLLECTE DE DONNÉES
4.1 Protocol expérimental
4.1.1 Objectif
4.1.2 Méthodologie
4.1.3 Déroulement des entrevues
4.1.4 Compensation financière
4.1.5 Données numériques
4.2 Recrutement des candidats
4.2.1 Candidats types recherchés
4.2.2 Recrutement
4.2.3 Candidats recrutés
4.3 Transcriptions
4.3.1 Exemple de transcription : Candidat #3, scénario #1
4.3.2 Exemple de transcription : Question #7
4.4 Conclusion partielle
CHAPITRE 5 RÉSULTATS
5.1 Définitions
5.1.1 Termes généraux
5.1.2 Termes spécifiques proposés
5.2 Principes de chargement
5.2.1 Espace exploitable
5.2.2 Masse et répartition de la masse
5.2.3 Placement des membres
5.2.4 Cales
5.2.5 Priorités
5.2.6 Préparation
5.3 Validation des principes de chargement
5.4 Proposition d’une esquisse d’algorithme
5.4.1 Données initiales
5.4.2 Analyse et classification des membres
5.4.3 Groupement des membres
5.4.4 Placement des tranches et paquets
5.4.5 Conclusion partielle
CONCLUSION
