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L’effondrement du toit du Hartford Civic Center Coliseum (aujourd’hui le XL Center) est un événement survenu le 18 janvier 1978 dans la ville de Hartford, Connecticut. Vers 4 :19 du matin, le toit du complexe cède sous la neige laissée par la plus imposante tempête hivernale depuis la construction de celui-ci, cinq ans auparavant. L’aréna étant inoccupé lors de l’incident, il n’y eut aucun blessé.[1][2]
Construction du toit[modifier | modifier le code]
Design[modifier | modifier le code]
Le design du toit fut conçu par la firme d’ingénieurs Fraoli, Blum, and Yesselman, Engineers (FB&Y).[1][2] Cette firme, mandatée par l’architecte du projet, Vincent Kling, décide d’utiliser un nouveau design pour le toit du bâtiment. La structure de celui-ci est dite tridimensionnelle.
Elle est composée de plusieurs sections en forme de pyramide et qui sont assemblées ensemble afin de former le toit. Différent en plusieurs points aux structures conventionnelles, ce nouveau design doit permettre de diminuer le coût du projet. Afin de vérifier que la structure est solide et stable malgré les coûts de construction réduits, la firme d’ingénieurs fait appel à un tout nouveau programme informatique qui analyse et vérifie la faisabilité du projet. C’est une des premières fois qu’un ordinateur est utilisé afin de vérifier le design d’une structure, les calculs étant trop complexes pour être effectués à la régulière. Les résultats sont positifs et la construction du toit commence une année plus tard. La structure est construite et assemblée au sol par souci d’économie. Environ 4455 poutres forment celle-ci.[2] Une fois terminée, elle est hissée sur le bâtiment à l’aide de quatre pistons hydrauliques. La construction du toit est terminée le 16 janvier 1973. Avec une dimension de 91,4 X 110 mètres (300 X 360 pieds), celui-ci devient le deuxième plus grand toit au monde à utiliser ce type de structure tout en coûtant environ 500 000$ de moins qu’une structure conventionnelle.[1][2][3]
Problèmes découverts[modifier | modifier le code]
Plusieurs constatations et problèmes se produisent lors de la construction de la structure qui va devenir le toit du Hartford Civic Center Coliseum. En voici quelques-unes :
- Alors que les contracteurs installent et assemblent les pièces formant le toit, ceux-ci remarquent que, contrairement à ce qui était prévu, les pièces préfabriquées ne conviennent plus à la structure. Les contracteurs fabriquent alors de nouvelles pièces afin qu’elles conviennent au toit. De plus, des câbles d’acier sont trouvés dans les décombres du toit après l’effondrement de celui-ci. Aucun câble faisant partie du plan de la structure, il est conclu par des experts que les contracteurs utilisaient les câbles afin de forcer les pièces à s’emboîter ensemble. Certaines pièces sont aussi soudées ensemble au lieu d’être vissées ensemble. Aucune action n’est entreprise afin de vérifier pourquoi les pièces ne s’assemblent plus correctement.[1][2]
- Entre le moment où le toit est hissé sur place et le moment où le revêtement est installé sur celui-ci, la déviation du toit est mesurée. Les résultats sont le double de ce que prédisent les analyses faites par le programme informatique. Aucune action n’est entreprise.[1]
- Lors d’une inspection, alors que la structure se trouve au sol, plusieurs déviations hors-normes sont constatées aux jointures des poutres formant la structure. Il n’y a pas d’actions prises une fois ce problème connu.[1]
- Une année après la construction du colisée, un résident de la ville d’Hartford constate une grande déformation dans le toit et en informe les ingénieurs responsables du projet. Aucune action n’est entreprise.[1]
Effondrement du toit[modifier | modifier le code]
Le 18 janvier 1978, vers 4 :19 du matin, le toit du Hartford Civic Center Coliseum tombe sur le reste du bâtiment sans faire de blessé. L’incident se produit après qu’une grande quantité de neige soit tombée durant la plus forte tempête hivernale des cinq dernières années. Quelques milliers de personnes se trouvent dans le colisée quelques heures avant l’effondrement afin d’assister à une partie de basket-ball.[1][2][3]
Selon des ingénieurs, la raison pour laquelle le toit ne s’est pas effondré alors que le stade était rempli est que la chaleur générée par les spectateurs lors du match a fait augmenter la pression à l’intérieur du colisée permettant ainsi de soutenir la structure du toit. Lorsque le colisée s’est vidé et que la température à l’intérieur de celui-ci a diminué, la pression a également diminué et la structure du toit s’est effondré.[4]
Causes de l'effondrement[modifier | modifier le code]
Une fois le toit effondré, la ville de Hartford mandate la firme Lev Zetlin Associates, Inc. (LZA Inc.) afin de faire le point sur les causes de l’incident. Le rapport est remis vers la fin de 1978. Celui-ci fait mentions de plusieurs erreurs commises lors du design du toit et lors de la construction de celui-ci. D’autres organisations investiguent aussi sur l’incident, tel la firme Loomis and Loomis Inc. et l’ingénieur Hannsrarl Bandal.[1][3]
Les rapports et les observations des différentes instances qui se penchent sur l’incident permettent de connaître une multitude d’erreurs dans le design et dans la construction de la structure. Selon ces mêmes rapports, ces erreurs seraient en cause dans l’effondrement du toit du Hartford Civic Center Coliseum. En voici quelques-unes :
- Le poids de la structure formant le toit est sous-estimé de 20%. Alors que le poids estimé la structure est de 0,862 Pascal, le poids réel de celle-ci est de 1,10 Pascal.[1][4]
- Plusieurs composantes de la structure sont surchargées, car elles sont mal construites. Certaines surcharges peuvent aller jusqu’à 852% de la charge prévue initialement.[1][2]
- Le mauvais design du toit fait en sorte que les poutres plièrent en forme de « C » inversé au lieu de se plier en forme de « S » inversé. Cela diminue d’environ 68% le poids pouvant être supporté par la structure.[1][3]
Flexion des membres formant le toit du Hartford Civic Center Coliseum - La complexité de la structure fait en sorte qu’il est très complexe de vérifier la solidité et la stabilité de celle-ci par de simples calculs. C’est d’ailleurs pour cette raison que l’équipe d’ingénieurs utilise un ordinateur afin d’analyser et d’expérimenter le bon fonctionnement de la structure. Les calculs qui sont effectués par l’ordinateur sont exacts. Par contre, lorsque le temps est venu d’utiliser ces calculs afin d’élaborer les plans de la structure, les concepteurs ne le font pas correctement. Étant donné que ceux-ci dépendent des calculs informatiques pour l’élaboration de la structure et que ces calculs sont positifs, ils ne peuvent pas savoir qu’il y a des failles dans le design du toit.[1][3]
- La construction du Hartford Civic Center Coliseum est effectuée par cinq contracteurs différents dirigés par un superviseur. Cela mène à une confusion quant à qui dirige le projet. De plus, afin d’économiser sur le coût final, le superviseur décide de ne pas engager d’ingénieur. Il n’y a donc personne qui peut constater les implications des déformations dans les membres composant la structure du toit.[1][2][4]
- Il n’y a pas de révision des plans du projet de la part de la ville d’Hartford, ce qui est habituellement fait pour des projets de cette envergure. Selon le rapport remis par la firme LZA Inc. sur l’effondrement du toit, une deuxième opinion sur les plans du colisée aurait sûrement permis de déceler les erreurs commises lors de la conception de la structure.[1][4]
- Les ingénieurs ayant conçu la structure sont trop confiant dans leur design et dans l’analyse informatique qui confirme le bon fonctionnement de celui-ci. Selon un article provenant de The Philadelphia Inquirer, des monteurs d’acier travaillant sur le chantier indiquent avoir observé des déformations dans la structure durant la construction et avoir juré de ne jamais entrer dans le colisée une fois celui-ci terminé. Malgré le fait que plusieurs problèmes sont constatés durant la construction, les ingénieurs ne revérifient pas leur conception et n’enquêtent pas sur la nature des problématiques soulevées.[1][4]
Poursuites judiciaires[modifier | modifier le code]
Suite à l’effondrement du toit, la ville d’Hartford poursuit en cour les responsables du design et de la construction du colisée. Une entente à l’amiable est signée et la ville d’hartford reçoit une somme de 25M$, soit environ la moitié du montant qui était originalement demandé.[1][2]
Démolition et reconstruction du toit[modifier | modifier le code]
En plus de mandater la firme Lev Zetlin Associates, Inc. pour enquêter sur les causes de l’effondrement du toit du colisée, la ville d’Hartford mandate aussi LZA Inc. pour proposer un plan de démolition de l’ancienne structure du toit.[1] Les autorités municipales décident aussi de profiter de la reconstruction du toit pour agrandir le Hartford Civic Center Coliseum. C’est pourquoi, elle mandate, le 23 février 1978, la firme Ellerbe Associates en tant qu’architectes et ingénieurs ainsi que la George A. Fuller Company pour superviser le chantier. Les concepteurs laissent aussitôt tomber le nouveau design du toit pour revenir vers une structure plus conventionnelle. De nombreux tests et analyses sont effectués sur les piliers soutenant le toit afin de vérifier que ceux-ci sont en parfait état et n’ont pas été endommagés par l’effondrement de l’ancienne structure. De plus, afin de vérifier l’intégrité de la structure du nouveau toit, la ville d’Hartford donne le mandat à une firme indépendante d’évaluer et d’analyser le travail fait sur le colisée. Le projet de reconstruction et d’agrandissement est finalisé le 15 octobre 1979, soit 21 mois après l’effondrement de l’ancien toit. L’inauguration du nouveau colisée a lieu le 17 janvier 1980.[5]
Notes et références[modifier | modifier le code]
- MARTIN, Rachel et DELATTE, Norbert J. Another Look at Hartford Civic Center Coliseum Collapse
- Johnson, Robert G. Hartford Civic Center. https://failures.wikispaces.com/Hartford+Civic+Center+(Johnson)
- History Chanel. Engineering Disasters: Hartford Civic Center Roof Collapse. https://www.youtube.com/watch?v=4ax6eUnpa68
- The Colin McEnroe Show. Remembering the Collapse of the Hartford Civic Center Roof. http://wnpr.org/post/remembering-collapse-hartford-civic-center-roof
- Ericksen, A.G. Coleman, Jeffrey W. et Eyberg, Donald T. A Bigger & Better Hartford Coliseum. http://msc.aisc.org/globalassets/modern-steel/archives/1961-1995/1980v01.pdf