Les rayonnages antisismiques sont des structures conçues pour résister à d'éventuels tremblements de terre

Conception et structure des systèmes de rayonnages antisismiques

05 octobre 2021

Les rayonnages antisismiques sont des structures de stockage conçues pour résister à tout mouvement sismique éventuel.

Dans cet article, nous présentons les caractéristiques des rayonnages pour les entrepôts situés dans les régions sujettes aux séismes et leur conception spécifique adaptée aux forces dynamiques résultant d’un tremblement de terre.

Systèmes antisismiques dans les principales zones sismiques du monde

Les entrepôts situés dans des zones à risques sismiques peuvent être soumis aux effets d’un tremblement de terre. Pour cette raison, les rayonnages doivent être équipés d’une structure antisismique renforcée et garantir leur performance optimale face aux mouvements sismiques.

Les zones les plus sujettes aux tremblements de terre sont souvent proches des limites des plaques tectoniques de la Terre. Dans le cas de l’Europe, par exemple, les pays les plus exposés aux mouvements sismiques sont l’Italie, la Grèce, la Turquie, Chypre et l’Islande. La région où le risque sismique est le plus élevé est celle de la ceinture de feu du Pacifique, qui comprend des pays comme l’Argentine, le Chili, le Pérou, l’Équateur ou la Colombie, ainsi que la Russie, le Japon, Taïwan, l’Indonésie ou Singapour.

Selon le National Earthquake Information Center, un institut américain qui collecte des données sur les tremblements de terre et qui fait partie de l’organisme United States Geological Survey, environ 20 000 tremblements de terre se produisent chaque année dans le monde (environ 55 par jour).

Les régions du monde les plus sujettes aux tremblements de terre. Source : Global Earthquake Model
Les régions du monde les plus sujettes aux tremblements de terre. Source : Global Earthquake Model

Quelles sont les conséquences d’un tremblement de terre pour un centre logistique ?

Un tremblement de terre est une vibration naturelle du sol ─ généralement de courte durée et d’une intensité variable ─ en raison d’une libération soudaine d’énergie. Les vibrations sont transmises dans toutes les directions sous forme d’ondes sismiques et peut entraîner des dégâts, notamment dans un centre logistique :

  • Dommages matériels : La perte ou la détérioration des marchandises, ainsi que les dommages aux structures et aux équipements de l’entrepôt, peuvent entraîner des difficultés pour répondre à la demande et servir les clients.
  • Dommages économiques : la perte d’articles et les dommages matériels représentent des coûts économiques supplémentaires pour l’entreprise. Dans la logistique flexible et intégrée d’aujourd’hui, le risque d’interruption peut également provoquer des ralentissements économiques au niveau de tous les maillons de la chaîne d’approvisionnement.
  • Dommages humains : un tremblement de terre peut, malheureusement, causer des dégâts importants. Une installation de stockage comporte diverses charges, plus ou moins lourdes qui, en cas de tremblement de terre, sont un réel un danger pour l’intégrité physique des opérateurs.

Structures de rayonnages antisismiques : les conditions à une bonne conception

Les rayonnages sont considérés comme des structures légères par rapport aux charges qu’ils supportent. Pour concevoir des rayonnages dans les régions à haut risque sismique, des critères spécifiques doivent être appliqués. La priorité dans ces zones est que les systèmes de stockage antisismiques répondent à trois exigences fondamentales :

  • Exigence de non-effondrement : la structure doit être conçue de façon à résister aux actions sismiques tout en conservant son intégrité. Pour ce faire, les forces que peuvent supporter les composants des rayonnages doivent être calculées et évaluées pour s’assurer qu’ils sont capables de résister aux mouvements sismiques.
  • Mouvement des unités de charge : les accélérations sismiques peuvent faire glisser les unités de charge sur les lisses et, ainsi, provoquer la chute des marchandises. Ce risque peut être évité en ajoutant des traverses ou des panneaux grillagés sur les lisses des rayonnages.
  • Exigence de limitation des dommages : bien que les rayonnages soient conçus pour résister aux séismes, avant de les réutiliser après un tremblement de terre, il est obligatoire d’évaluer l’étendue des dommages causés à la structure et de prendre les mesures nécessaires.

Conception des rayonnages antisismiques

La conception des rayonnages antisismiques comprend deux étapes : la première est de connaître la dynamique du rayonnage (comment il se comporte) et, la deuxième de calculer l’impact qu’un tremblement de terre aura sur la structure du rayonnage.

Première phase

La première étude consiste à observer la dynamique naturelle de la structure, c’est-à-dire les mouvements du rayonnage lorsqu’il est soumis à des vibrations.

Les mouvements naturels des rayonnages dépendent de la relation entre la masse et la rigidité. La masse est représentée par le nombre d’unités de charge sur le rayonnage et de son propre poids, tandis que la rigidité fait référence à la résistance du rayonnage contre les mouvements horizontaux.

Grâce à cette analyse, les ingénieurs peuvent déterminer l’impact d’un tremblement de terre sur la structure des rayonnages.

Simulation représentant les mouvements naturels des rayonnages
Simulation représentant les mouvements naturels des rayonnages

Seconde phase

La deuxième analyse, permet d’étudier de quelle manière l’action sismique affecte le rayonnage. L’action sismique dans une région est définie par l’accélération maximale du terrain ou, en d’autres termes, la vitesse à laquelle la surface terrestre peut être déplacée en tenant compte du type de sol (formation géologique : roches, dépôts de sable très denses, sols souples ou sols meubles).

L’action sismique est définie à partir de l’étude des zones géographiques et de l’évaluation des événements sismiques historiques dans la zone, ces informations sont incluses dans la réglementation en vigueur de chaque pays. L’action sismique pourrait être amplifiée en fonction des particularités de l’installation comme les risques pour les personnes (infrastructures accueillant du public), le type de marchandises stockées (liquides) ou les conditions environnementales de l’entrepôt (chambre de congélation).

Exemples de structures antisismiques en entrepôts

Mecalux possède une importante expérience dans la conception de rayonnages sismiques pour les entrepôts situés dans des régions à forte activité sismique. Voici quelques-uns des projets pour lesquels Mecalux a construit des rayonnages spécifiques, capables de résister à tout mouvement sismique :

Brivio & Viganò (Italie)

Mecalux a équipé sept chambres de congélation pour Brivio & Viganò, un opérateur logistique spécialisé dans les produits alimentaires, avec des rayonnages à palettes et des rayonnages push-back.

Le défi dans ce projet était la localisation du centre logistique dans une région sismique de Pozzuolo Martesana (Italie). Les deux systèmes de stockage sont conçus non seulement pour fournir la plus grande capacité de stockage possible, mais aussi pour absorber la force produite par d’éventuels mouvements sismiques.

Selon le co-gérant de l’entreprise, Stefano Brivio, les solutions proposées ont été adaptées aux exigences de l’entreprise car : « elles ont la résistance sismique appropriée et nous ont permis de maximiser la capacité de stockage de l’entrepôt ».

Entrepôt Brivio & Viganò équipé de rayonnages capables d’absorber toute force sismique
Entrepôt Brivio & Viganò équipé de rayonnages capables d’absorber toute force sismique

Iron Mountain (Chili)

En février 2010, un tremblement de terre d’une magnitude de 8,8 sur l’échelle de Richter a secoué le Chili. Cinq mois plus tôt, Mecalux avait lancé la construction d’un entrepôt pour l’entreprise leader dans la gestion et l’enregistrement d’archives Iron Mountain.

Après le tremblement de terre, l’entreprise a perdu sept de ses installations conçues par d’autres fabricants, mais l’entrepôt en cours de construction par Mecalux a résisté. Par conséquent, Iron Mountain a demandé à Mecalux de reconstruire ses multiples bâtiments endommagés et de construire deux nouveaux entrepôts dotés des caractéristiques similaires.

Conception d’une structure antisismique pour les rayonnages Iron Mountain au Chili
Conception d’une structure antisismique pour les rayonnages Iron Mountain au Chili

Hayat Kimya (Turquie)

À Izmit, en Turquie, le fabricant de biens de grande consommation Hayat Kimya dispose d’un entrepôt automatisé autoportant aux dimensions impressionnantes : 120 m de long, 105 m de large et 46 m de haut.

La Turquie est située dans l’une des régions sismiques les plus actives de la planète. C’est pourquoi, les rayonnages sont spécialement conçus et fabriqués pour résister aux mouvements sismiques. Mecalux a utilisé 10 000 tonnes d’acier (dont 2 000 tonnes supplémentaires destinées au renforcement antisismique) ainsi que des ancrages de renforcement.

 

Rayonnages dans les zones sismiques : le secret réside dans la conception

Installer un entrepôt dans une région sismique est un défi logistique qui nécessite une bonne conception des systèmes de stockage afin qu’ils puissent résister aux forces provoquées par un tremblement de terre.

Mecalux est le premier fabricant mondial de solutions de stockage qui se distingue par ses normes de qualité et de sécurité. Nous utilisons un logiciel de pointe pour concevoir les rayonnages et utilisons des matériaux de la plus haute qualité pour fabriquer ses rayonnages dans le respect de la réglementation parasismique applicable à chaque pays. Contactez-nous si vous avez besoin d’un rayonnage antisismique pour assurer l’intégrité de votre installation logistique, des produits stockés et avant tout, des personnes.