L'Heuristique: Journal des étudiants de l'ÉTS

Un projet d'envergure et prestigieux près de chez vous

Mai 2014 » Contributions externes » Par Jeffrey Tremblay, étudiant de génie de la construction, ingénieur junior, diplômé en génie de la construction

Si vous avez écouté les cérémonies des jeux Olympiques de Sotchi, vous étiez certainement impressionné par l'ampleur des éléments scéniques présentés sans vous douter que la majeure partie de ceux-ci ont été fabriqués et conçus tout près de l'ÉTS, soit à Laval dans l'usine des Industries Show Canada.

Fondée en 1999 par M. Jean Labadie, Industries Show Canada inc. conçoit, fabrique, installe, opère et entretient des systèmes scéniques automatisés, des éléments scénographiques de grande envergure et des éléments d'architecture spécialisés. Bien que très discrète, Show Canada travaille sur les productions de spectacles et les projets architecturaux les plus en vue de la planète. L'entreprise qui compte sur une équipe multidisciplinaire travaillant sous un même toit à son usine de Laval. Elle comprend des ingénieurs et ingénieures, des travailleuses et travailleurs spécialisés, des employés et employées de soutien et des gestionnaires qui valorisent l'entrepreneuriat, la collaboration, le sens du devoir, la persévérance et l'ingéniosité. Une équipe qui ne cesse jamais de se poser ces deux questions : « comment? » et « pourquoi pas? » Par ailleurs, Show Canada participe aux foires de recrutement universitaire et contribue au développement de stagiaires particulièrement de l'ÉTS. La plupart des stagiaires se voient offrir un poste permanent au terme de leur stage et y apprécient l'aspect créatif et exclusif des projets réalisés. Pour l'entreprise, c'est une occasion en or d'incuber « le savoir show-canadien ». Aussi, l'entreprise participe au financement de compétitions étudiantes en ingénierie de l'ÉTS depuis deux ans, question d'intéresser les étudiantes et étudiants ainsi que les futurs ingénieurs et ingénieures à porter un regard vers Show Canada. C'est aussi une façon de contribuer à l'essor de notre savoir-faire québécois.

Sotchi, un projet d'envergure réalisé au Québec

Tout récemment, l'entreprise a concrétisé le mandat de concevoir, fabriquer, livrer et installer la scène principale, les éléments de décors et les plateformes motorisées ayant servi aux cérémonies d'ouverture et de fermeture des jeux Olympiques de Sotchi en Russie. Bien entendu, plusieurs professionnels et professionnelles des domaines du génie civil et mécanique ont participé à la réalisation de ces éléments scénographiques prestigieux vus de par le monde entier, notamment des diplômés de l’ÉTS. Ainsi, l'équipe d'ingénierie; Sebastien Périgny Ing. Jr., Gabriel Lanctot-Meunier Ing. Jr., Jeffrey Tremblay Ing. Jr., Maxime Drouin et Vincent Loslier chapeautés par le directeur d'ingénierie Jean-Philippe Major Ing. ont travaillé de pair afin de relever ce défi d'envergure.

La scène principale

Parmi les nombreux éléments constituant les cérémonies des jeux Olympiques, la scène principale joue un rôle crucial dans le déroulement des spectacles. En fait, cette imposante structure de 11 150 m² est composée principalement de poutres à âme de type W et de tubes HSS. Il va sans dire qu'une scène de cette envergure nécessite une quantité impressionnante d'acier, soit environ 1,2 x 10³ tonnes!

Afin de concevoir une structure construite dans un espace restreint et dans un échéancier très serré, les ingénieures et ingénieurs « Show-Canadien » ont travaillé d'arrache-pied pour que celle-ci demeure la plus simple possible malgré le nombre impressionnant d'ouvertures nécessaires pour accueillir les plates-formes motorisées. Le système structural adopté est donc composé de panneaux de plancher fabriqué de tubes HSS qui reposent sur un système poutre simplement appuyé connectés à l'aide de connexions simples résistant uniquement au cisaillement. Qui plus est, tous les éléments constituant la scène devaient respecter les dimensions maximales imposées par les conteneurs utilisés pour livrer tout le matériel par bateau vers Sotchi.

Bien que la conception d'une telle structure d'acier soit un projet d'exception, l'un des plus grands défis auxquels les ingénieurs et ingénieurs ont fait face est l'évolution constante et les changements apportés par le client jusqu'à la toute fin du projet. Ces demandes de modifications, autant majeures que mineures, ont des conséquences drastiques sur la géométrie de la scène et par le fait même, sur les calculs de la structure.

Puisque l'une des forces du département d'ingénierie est le travail d'équipe et que le dynamisme de travail est propice aux échanges d'idée, la scène fut une réussite sur toute la ligne.

Les plateformes motorisées

Afin d'assurer l'effet de surprise lors du déploiement des éléments artistiques, des plateformes élévatrices disposées à plusieurs endroits stratégiques sur la scène ont été conçues par l’équipe d’ingénierie de Show Canada. Le design de ces plates-formes combine le savoir-faire et l'expertise du génie mécanique et civil. En fait, le système de motorisation choisi pour les plates-formes principales consiste en un arrangement de chaines, roues dentées  et pignons entrainés par quatre moteurs électriques de 37 kW par plate-forme, en ce qui concerne les plus imposantes.

En ce qui a trait à la structure des plates-formes élévatrices, celles-ci sont construites selon le même principe que la scène principale, c'est-à-dire qu'elles doivent s'ériger facilement et que les différentes pièces de l'assemblage respectent les contraintes dimensionnelles maximales. Indépendamment de leur poids propre total de 10 000 kg, les plate-formes principales centrales peuvent soulever une charge répartie de plus de 5.0 kPa sur leur surface totale de 50 mètres carrés. En plus de considérer la fatigue dans les éléments mécaniques et structurels causée par un grand nombre de cycles d’utilisation, d'autres difficultés relatives à la complexité des connexions et des assemblages de plaque d'acier ont nécessité plusieurs analyses par élément fini, complémentaires aux calculs traditionnels manuels.

Les Îles

Le thème des îles flottantes était une composante majeure du spectacle de la cérémonie d'ouverture. Chaque île représentait une région importante de la Russie. Par exemple, le lac Baykal, les montagnes d'Altay et les régions Ural et Kamtchatka. Le principal défi d'ingénierie pour ces éléments était de concevoir une structure d'acier pouvant soutenir les décors et les nombreux effets visuels. Chaque île avait une structure unique qui devait s'intégrer à l'intérieur du revêtement décors de façon à ce qu'aucune structure métallique ne soit apparente. De plus, toutes les membrures ont dû être optimisées rigoureusement une à une afin de réaliser la structure la plus légère possible. Cela est d'autant plus important, puisque la limite maximale de chaque point d'attache pour soulever les îles était de seulement 1100 kg (avec quatre points d'attache par île). De plus, plusieurs connexions spéciales ont dû être conçues pour assembler les poutrelles structurales qui, encore une fois, étaient restreintes par les dimensions maximales des conteneurs de transport maritime.

Pour terminer, il est important de rappeler que les ingénieures et ingénieurs sont souvent appelés à contribuer à différents types de projet, que ce soit plutôt traditionnel, inédit ou même marginal; par exemple les cérémonies des jeux Olympiques de Sotchi en Russie.

 
Érection de la scène principale des jeux Olympiques de Sotchi.
Photo par Les industries Show Canada, utilisée avec permission.