UNI EN 16681 : conception antisismique des rayonnages à palettes

Les rayonnages industriels antisismiques doivent être conçus et réalisés en conformité totale avec des normes nationales et européennes spécifiques, en particulier dans les zones à risque sismique élevé. Au niveau européen, la principale référence en matière de sécurité est la UNI EN 16681, une norme qui définit les critères de conception antisismique des rayonnages à palettes en acier. Son objectif est de garantir la stabilité et la résistance de la structure lors d’un séisme.

Il est important de souligner que la UNI EN 16681 s’applique exclusivement à ce type de systèmes de stockage et ne concerne pas les rayonnages mobiles, drive-in, drive-through, cantilever ou les systèmes à tablettes statiques en acier. Elle s’intègre par ailleurs à d’autres normes essentielles, parmi lesquelles :

• EN 1998-1 (Eurocode 8), qui règle la conception des structures en zone sismique.
• UNI EN 15512, qui concerne les principes généraux de calcul des rayonnages en acier.
• UNI EN 15635, qui discipline les modalités d’utilisation et de maintenance des rayonnages.

Selon la norme, les rayonnages à palettes doivent être conçus pour répondre aux exigences suivantes :

• Résister à un séisme sans s’effondrer, en conservant une capacité portante résiduelle, une résistance et une ductilité suffisantes
• Assurer l’intégrité structurelle, en réduisant au minimum les dommages permanents après un séisme.
• Prendre en compte le déplacement des palettes. Pendant un tremblement de terre, les palettes peuvent glisser ou basculer, en particulier aux niveaux supérieurs. La norme prévoit donc des mesures de prévention spécifiques : dans les zones sismiques, il est nécessaire d’adopter des accessoires ou des solutions pour éviter la chute des palettes à l’intérieur du rayonnage.

Action sismique : facteurs à considérer

Lors de l’analyse de l’action sismique sur les rayonnages et structures similaires, il est essentiel d’évaluer plusieurs facteurs, dont certains parallèlement à l’action sismique.

Actions à considérer simultanément à l’action sismique :

– Charges permanentes statiques : poids des matériaux, constructions ou équipements fixés de manière permanente.
– Unités de charge variables : palettes, marchandises, colis de tailles diverses.
– Neige (action variable).
– Charges des passerelles et planchers (action variable).
– Moyens de manutention (s’ils sont supportés par le rayonnage) : lorsque les équipements de manutention mécanique (chariots, transstockeurs ou autres) sont supportés par le rayonnage, cet aspect doit être pris en compte dès la phase de conception. Le fournisseur des équipements doit transmettre les données nécessaires au fournisseur du rayonnage.

Actions à ne pas considérer simultanément à l’action sismique :

– Vent : évalué séparément, non combiné avec l’action sismique.
– Charges horizontales ou verticales ponctuelles : forces occasionnelles appliquées au rayonnage (ex. essais de charge).
– Charges fonctionnelles dues aux équipements guidés par le rayonnage (s’ils ne sont pas supportés par celui-ci).
– Pressions sur les garde-corps
– Charges thermiques : variations liées aux changements de température.
– Imperfections globales
– Chocs et autres charges accidentelles, comme la collision d’un chariot élévateur.
– Charges d’entretien : poids liés aux activités de maintenance.

Un autre aspect traité par la UNI EN 16681, étroitement lié à l’action sismique, concerne la durée nominale de projet des rayonnages, déjà largement définie par la NTC 2018.

En particulier, la UNI EN 16681 fixe la durée nominale de projet à :

• 50 ans pour les entrepôts autoportants.
• 30 ans pour les rayonnages installés en zone sismique.
• 10 ans pour les projets de rayonnages statiques.

Sur la base de cette durée nominale, l’analyse sismique est réalisée selon la méthode modale par spectre de réponse, en considérant à la fois les composantes horizontales et verticales du séisme. La masse sismique doit inclure toutes les charges permanentes et variables supportées par le rayonnage, afin d’obtenir un cadre complet des sollicitations.

Approches de conception : structures dissipatives et faiblement dissipatives

Pour garantir la résistance des rayonnages face aux séismes, la UNI EN 16681 définit deux approches de conception distinctes, fondées sur le facteur de comportement “q”, qui représente la ductilité de la structure :

1. Structure faiblement dissipative (facteur q ≤ 2) : comportement principalement élastique, basé sur la résistance des matériaux. Dans ce cas, les effets du séisme sont évalués par une analyse élastique globale, sans tenir compte de non-linéarités importantes des matériaux.
2. Structure dissipative (facteur q > 2) : certaines parties du rayonnage peuvent se déformer plastiquement de manière contrôlée lors d’un séisme. Ce comportement, combiné à la réponse élastique des autres zones, permet à la structure de dissiper l’énergie et de résister plus efficacement aux sollicitations sismiques.

Le choix entre ces deux approches influence directement la sélection des matériaux, le dimensionnement des assemblages et les critères de calcul.

Régularité structurelle et ancrages

Un autre principe fondamental abordé dans la UNI EN 16681 concerne la régularité de la configuration structurelle, élément clé pour améliorer la réponse du rayonnage en cas de séisme. L’uniformité dans la répartition des charges, les hauteurs de niveaux et les contreventements est donc exigée, conformément aux critères de régularité de la norme.
De même, les ancrages jouent un rôle crucial : ils doivent être conformes et certifiés (ETAG 001), notamment pour les structures faiblement dissipatives. Le concepteur doit évaluer avec attention l’état du béton, y compris la présence éventuelle de fissurations, qui pourraient compromettre la sécurité des ancrages même en zones de faible sismicité.

La UNI EN 16681 est une norme fondamentale pour assurer la sécurité et la fiabilité des rayonnages à palettes dans les zones à risque sismique. Recourir à des solutions conçues en conformité avec cette norme est donc une étape essentielle pour toute entreprise souhaitant gérer son entrepôt de manière sûre et responsable.

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