Le Centre international d'expositions et de congrès de Xingtai Taihang (anciennement connu sous le nom de Centre international d'expositions et de congrès de Xingtai) est un lieu d'exposition et de congrès à grande échelle situé dans le nouveau district de Xingdong, dans la ville de Xingtai, dans la province du Hebei. Avec une superficie totale d'environ 88 500 mètres carrés et un investissement total d'environ 2,1 milliards de RMB, il fait partie des « dix meilleurs projets d'installations urbaines standard » de la ville de Xingtai et sert de nouveau point de repère urbain intégrant des fonctions telles que des expositions, des conférences, des affaires, de la culture et des sports.
Le site principal présente une structure en acier de grande portée ; plus précisément, les fermes du hall d'exposition B ont une portée maximale de 67,086 mètres, avec un espacement maximal de 75,81 mètres entre les colonnes en acier les plus extérieures aux deux extrémités. Cette conception représente un exemple typique de système de structure spatiale en acier à grande portée.
Le projet utilise un système structurel comprenant des colonnes tubulaires circulaires et des poutres en treillis pliées, principalement protégées par des revêtements ignifuges intumescents pour les structures en acier. Le système de toiture se compose d'un réseau de fermes tubulaires comprenant plus de 20 000 éléments individuels, avec une consommation totale d'acier dépassant 10 000 tonnes, et utilise des structures de fermes en acier de forme unique pour réaliser une conception de toit simplifiée évoquant les « montagnes de Taihang ».
1. Système structurel complexe et grande difficulté de conception détaillée
Le projet adopte une configuration structurelle « colonne tubulaire circulaire + poutre en treillis pliée », comprenant un système de toit en treillis tubulaire en porte-à-faux. La structure globale est asymétrique et contient de nombreux éléments sujets à la flexion et à la torsion. Avec plus de 20 000 éléments structurels individuels, dont aucun n'est identique, la phase de conception détaillée a impliqué une immense charge de travail, a impliqué une grande variété de types de nœuds et a couvert un champ d'application étendu, imposant ainsi des exigences extrêmement rigoureuses en matière de précision de modélisation et de détails des nœuds.
2. Défis de construction importants associés aux fermes tubulaires en porte-à-faux de grande portée
Le hall d'exposition B présente des fermes d'une portée maximale d'environ 67 mètres et un espacement d'environ 75,8 mètres entre les colonnes en acier les plus extérieures à ses extrémités. La structure principale du toit est constituée de fermes tubulaires en porte-à-faux de grande portée soumises à une répartition complexe des forces. Compte tenu de la longueur et de la largeur extraordinaires des composants structurels, les aspects critiques de la construction, notamment les itinéraires de levage, la mise en place des supports temporaires, la séquence d'installation et les mesures de contrôle de la déformation, sont apparus comme des points focaux clés et des défis importants au cours de la phase d'exécution.
3. Exigences de haute précision pour le toit et le mur-rideau métalliques à double courbure irrégulière
Inspiré de la « Fleur de Taihang », le bâtiment présente une composition de cinq formes ressemblant à des montagnes. Cette conception permet d'obtenir un effet de toit continu et ondulé grâce à l'intégration de fermes en acier irrégulières et de murs-rideaux métalliques à double courbure. Compte tenu de la géométrie complexe de la toiture métallique, le projet imposait des exigences extrêmement rigoureuses en matière de précision de fabrication, d'assemblage et d'installation des composants.
4. Exigences strictes en matière de qualité du soudage et de contrôle des déformations
La structure en acier utilise principalement une combinaison de connexions boulonnées et soudées à haute résistance ; par conséquent, la qualité du soudage détermine directement la sécurité structurelle. Le projet a mis en œuvre des contrôles stricts à différentes étapes, notamment la certification des soudeurs, les tests de qualification des procédures de soudage, les inspections visuelles des soudures et les tests non destructifs, et a utilisé des mesures telles que le pré-cambrage et le pré-assemblage pour contrôler efficacement la déformation induite par le soudage.
5. Demandes élevées pour les applications BIM à cycle de vie complet et de construction intelligente numérique
Le projet a largement appliqué la technologie BIM tout au long de son cycle de vie. Grâce à des simulations de construction, les contraintes et déformations structurelles ont été analysées pour guider la formulation des plans de construction, tandis que la modélisation 3D intelligente a facilité la fabrication et l'installation précises des composants structurels. Les réalisations du projet à cet égard lui ont valu un prix de réussite en gestion de projet au niveau national et le premier prix d'un concours d'application de technologie de construction intelligente numérique, démontrant un haut niveau de maîtrise des pratiques de construction numérique.
6. Calendrier serré, opérations simultanées étendues et défis de coordination complexes
Confronté à des conditions défavorables, notamment un calendrier de construction comprimé et l'impact de la pandémie de COVID-19, le projet a progressé grâce à des opérations continues, 24 heures sur 24, impliquant de nombreux travaux simultanés dans plusieurs disciplines. Cette approche impliquait l'exécution simultanée du montage de la structure en acier, de la construction en béton, de l'installation des murs-rideaux, des systèmes MEP (mécanique, électrique et plomberie) et de la finition intérieure, imposant des exigences exceptionnellement élevées en matière de coordination sur site et de gestion de la sécurité.
Depuis son inauguration en mars 2024, le Centre international de congrès et d'expositions Xingtai Taihang a accueilli de nombreuses expositions à grande échelle, attirant plus de 4 900 exposants et attirant un total de 330 000 visiteurs. Il est devenu une structure emblématique de la ville de Xingtai et sert de vitrine clé pour les industries locales, jouant un rôle central dans la stimulation de l'économie des congrès et des expositions et dans l'amélioration de l'image publique de la ville.
