IRSST - Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail

Evaluation of a Horizontal Lifeline System, Anchorage Connectors and Braced Trusses as Host Structure for Residential Roofing Work

Résumé

La pose de fermes de toit présente particulièrement des risques et des dangers de chute pour les travailleurs de la construction parce qu’elle se fait en hauteur et dans des conditions difficiles. Les travailleurs, en équilibre précaire sur la charpente, risquent de perdre l’équilibre et/ou de chuter lors de la pose des fermes. Pour protéger ses travailleurs contre les chutes de hauteur lors de la pose de fermes, de contreplaqués et de bardeaux, un entrepreneur de construction domiciliaire a récemment développé un système de corde d’assurance horizontale (SCAH) constitué de deux potelets en aluminium et d’un câble en acier en utilisant la toiture comme structure d’accueil. Le SCAH, quoique fonctionnel, est lourd et peu convivial, ce qui freine son utilisation dans les chantiers. Cependant, des essais préliminaires effectués sur un toit pour lequel les travaux étaient complétés, ont montré que ce système présentait un potentiel comme composante d’un système antichute. Ainsi, à la demande de l’ASP Construction, l’Institut de recherche Robert-Sauvé en santé et en sécurité du travail (IRSST) a entrepris la présente étude qui visait, dans un premier temps, à évaluer le SCAH pour le rendre efficace, convivial et fiable en améliorant sa méthode d’installation et en réduisant son poids. Dans un second temps, l’étude avait comme objectif de vérifier la résistance des fermes de toit contreventées comme structure d’accueil d’un cordon d’assujettissement d’un travailleur, du SCAH et des connecteurs d’ancrage certifiés CAN/CSA Z259.15 – Connecteurs d’ancrage.

Pour ce faire, 1) une analyse structurale du SCAH a été effectuée en conformité avec le code de design de l’aluminium CAN/CSA-S157, 2) des essais de chute pour valider la résistance du SCAH ont été réalisés sur la structure située dans un laboratoire de Polytechnique Montréal et 3) des essais de chute pour valider la résistance de ces fermes comme structure d’accueil du SCAH et des connecteurs d’ancrage de toiture certifiés CAN/CSA Z259.15 – Connecteurs d’ancrage ont été entrepris sur des fermes de toit contreventées, reconstituées au laboratoire Polytechnique Montréal. Ces essais de chute répondaient aux exigences des normes CAN/CSA Z259 sur la protection contre les chutes.

Initialement, lors de la reconstitution de la structure d’accueil au laboratoire, il était prévu de contreventer les fermes suivant les recommandations de l’Association québécoise des fabricants de structures de bois (AQSFB) ou celles du Centre d’expertise sur la construction commerciale en bois (CECOBOIS), mais l’entrepreneur de construction domiciliaire nous a informés qu’en pratique, les entrepreneurs ne suivent presque pas les recommandations de ces deux organismes pour contreventer les fermes, mais plutôt une méthode acquise avec l’expérience et qui a fait ses preuves. Dès lors, il devenait caduc de tester la résistance d’une structure d’accueil contreventée d’après les recommandations de l’AQSFB ou du CECOBOIS puisqu’elles ne sont pas appliquées dans les chantiers. Il a donc été décidé de contreventer la structure reconstituée suivant la pratique usuelle dans les chantiers, de documenter sa mise en place et de tester sa résistance comme structure d’accueil du SCAH et des connecteurs d’ancrage certifiés CAN/CSA Z259.15.

Les résultats des essais de chute montrent que le SCAH a réussi l’ensemble des essais effectués et possède donc la performance et la résistance requises pour un tel système. En effet, les résultats des essais de chute dynamiques montrent que :

  • les potelets HSS 127 mm x 127 mm x 6,4 mm en aluminium servant de montants au SCAH ont réussi l’ensemble des essais de chute dynamiques comme ancrage d’un cordon d’assujettissement;
  • le SCAH fait de potelets HSS 127 mm x 127 mm x 6,4 mm et d’un Sayfline de DBI SALA a réussi l’ensemble des essais de chute dynamiques comme dispositif antichute;
  • les fermes contreventées suivant les pratiques courantes des chantiers ont réussi l’ensemble des essais de chute dynamiques comme structure d’accueil d’un cordon d’assujettissement d’un travailleur avec le HSS 127 mm x 127 mm x 6,4 mm comme ancrage;
  • les fermes contreventées suivant les pratiques courantes des chantiers ont nécessité un renforcement afin de compléter le programme d’essai. La structure avec le contreventement renforcé a réussi l’ensemble des essais de chute dynamiques comme structure d’accueil du SCAH avec des HSS 127 mm x 127 mm x 6,4 mm comme montant du système;
  • les fermes contreventées renforcées suivant les pratiques courantes des chantiers ont réussi l’ensemble des essais de chute dynamiques comme structure d’accueil des connecteurs d’ancrage DBI, Protecta et Ridge certifiés CSA Z259.15. Les résultats obtenus avec ces trois types de connecteurs indiquent que les fermes contreventées renforcées constituent une structure adéquate pour les connecteurs d’ancrage CAN/CSA Z259.15.

De plus, le SCAH de l’entrepreneur a été amélioré en facilitant son système d’assemblage à la structure d’accueil par la réduction du nombre de pièces. Ce faisant, son poids a été réduit d’au moins 30 %. Le SCAH permet aux travailleurs une mobilité accrue et les protège pendant toute la durée de leur tâche, tout en favorisant la productivité. Il constitue donc une protection adéquate contre les chutes de hauteur lors de la pose des toitures résidentielles. Le tendeur de câble dans la version originale du SCAH de l’entrepreneur a été enlevé dans la version recherche pour diminuer les coûts et pour faciliter le déroulement des essais puisqu’il n’a aucune fonction structurale. Cette version améliorée du système de câble, vérifiée et validée par des essais répondant aux exigences des normes CSA Z259 sur la protection contre les chutes, facilitera son utilisation dans les chantiers.

Informations complémentaires

Collection : Rapports scientifiques
Catégorie : Rapport
Projet de recherche : 2013-0047
N° de publication : R-988
N° de publication traduite : R-947
Langue : Anglais
Mis en ligne le : 13 décembre 2017
Format : Texte