4 types de protecteurs de colonnes, quel matériau l’emporte?

Les entrepôts sont des environnements dynamiques, animés par une circulation constante de chariots élévateurs, de marchandises et de personnes. Dans ces zones très fréquentées, les colonnes structurelles passent souvent inaperçues… jusqu’à ce qu’un incident survienne. Selon OSHA, près de 11 % des accidents chaque année aux États-Unis impliquent des chariots élévateurs, dont beaucoup donnent lieu à des collisions avec des colonnes structurelles.

Ces collisions peuvent être coûteuses, mais aussi dangereuses. Les caristes, souvent pressés et obligés de manœuvrer dans des allées restreintes, risquent de heurter des colonnes non protégées. Installer des protections appropriées est tout aussi essentiel que d’offrir une formation adéquate.

Dans cet article, nous examinons quatre types de protection de colonnes (en plastique, caoutchouc/mousse, béton et acier) et présentons leurs avantages et inconvénients pour vous aider à faire le meilleur choix pour votre entrepôt.

Types courants de dommages aux colonnes structurelles

Les véhicules de manutention peuvent causer divers types de dommages aux colonnes structurelles d’un entrepôt, qu’il s’agisse d’un simple frottement dans un virage ou d’un choc direct lors du déchargement à un quai. Voici les types de dommages les plus fréquents :

Colonnes de béton éraflées ou ébréchées

Dans les allées étroites et encombrées, les manœuvres près des colonnes exigent de la précision, augmentant les risques d’impact entre un chariot élévateur et une colonne structurelle. Une colonne éraflée ou ébréchée comme celle dans la photo ci-dessous peut sembler insignifiante, mais ce type de dommage en surface peut s’aggraver avec le temps et compromettre la structure.


Figure 1 : Colonne de béton éraflée

Colonnes d’acier déformées

Avec le flux constant de marchandises et les espaces souvent restreints dans lesquels se trouvent les produits, une collision peut se produire rapidement. Face à un chariot élévateur de 10 000 livres, même une colonne d’acier peut subir de lourds dommages. Plusieurs études de cas montrent qu’une colonne légèrement déformée peut déclencher un effet domino menant à un effondrement structurel.


Figure 2 : Colonne déformée… elle n’a plus l’air si solide, n’est-ce pas?

Colonnes structurelles perforées

Bien que ça soit moins fréquent, les fourches d’un chariot élévateur peuvent perforer une colonne d’acier à la suite d’une collision, réduisant considérablement sa résistance et augmentant le risque d’effondrement.

Les colonnes perforées représentent généralement un risque plus élevé que les colonnes déformées, car la résistance initiale de la colonne est considérablement réduite, ce qui augmente le risque de propagation des fissures. Bien que ces deux types de dommages doivent être traités dès qu’ils sont détectés, les colonnes perforées subissent généralement une perte de résistance plus immédiate et présentent un danger plus important que les colonnes déformées. La photo ci-dessous illustre un cas où une fourche a presque entièrement sectionné une colonne.


Figure 3 : Colonne d’acier perforée par une fourche

Solutions de protection pour colonnes structurelles

Le secteur de la protection des colonnes offre une grande variété de solutions pour prévenir les dommages causés par les chariots élévateurs ou d’autres véhicules couramment utilisés en entrepôt. Des protections en béton rembourrées aux dispositifs indépendants en acier, les possibilités sont presque infinies.

Cependant, tous les protecteurs ne se valent pas; les matériaux diffèrent largement en matière de durabilité, de performance et de valeur à long terme. Choisir la bonne solution signifie trouver le juste équilibre entre vos exigences de sécurité et les conditions de votre entrepôt.

1. Protecteurs de colonnes en plastique

Les protecteurs de colonnes en plastique sont des gaines moulées en polyéthylène haute densité (PEHD) conçues pour s’adapter aux formes standards de colonnes. Ils sont généralement légers et faciles à installer, puisqu’ils ne nécessitent que du Velcro ou des sangles pour être fixés autour de la colonne. Certains modèles sont dotés de capteurs d’impact et d’alarmes qui rendent les collisions plus flagrantes pour les caristes. Ils offrent une bonne protection dans les zones à faible circulation ainsi que contre les collisions à basse vitesse ou les accrochages légers.


Figure 4 : Protecteur de colonne en plastique

Avantages :

• Reprennent leur forme après des impacts mineurs (élasticité plastique)
• Couleurs vives améliorant la visibilité
• Peu coûteux et faciles à poser

Inconvénients :

• Limités aux formes de colonnes standards avec peu ou pas de possibilités de personnalisation
• Résistance aux impacts limitée; inefficaces contre les perforations et les impacts violents
• Fixés directement à la colonne, transférant l’énergie en cas d’impact

2. Bases de colonne en béton

Les blocs de béton, comme ceux utilisés pour les lampadaires, servent de barrière robuste autour des colonnes. Ils sont fabriqués à partir de blocs de béton préfabriqués servant de base à la colonne ou en moulant une base en béton autour d’une colonne déjà installée. L’inertie élevée du béton et sa résistance exceptionnelle à la compression en font une bonne solution contre la majorité des collisions avec les colonnes. Toutefois, son faible taux de déformation augmente le risque de dommages aux équipements.

Cette solution peut être adaptée à presque toutes les formes de colonnes grâce au moulage, bien que son installation soit beaucoup plus complexe et moins rentable que d’autres options. De plus, le béton peut présenter un risque accru de fissuration lors d’événements sismiques, comme les tremblements de terre, s’il n’est pas conçu pour résister à ce type de forces.



Figure 5 : Base de colonne moulée en béton

Avantages :

• Bonne résistance aux perforations
• Dommages mineurs réparables
• Peuvent renforcer la colonne structurelle dans certains cas

Inconvénients :

• Encombrants
• Installation complexe
• Difficiles à remplacer puisque le béton endommagé doit être ébréché
• Risque élevé de dommages aux véhicules
• Résistance inférieure en cas de séisme

3. Manchons en plastique ou en caoutchouc

Ces gaines s’enroulent autour des colonnes et offrent une protection de base, particulièrement pour les colonnes de forme solide comme les colonnes d’acier carrées ou de béton rondes. Elles sont fabriquées d’un matériau plus souple que la colonne elle-même, soit en caoutchouc industriel ou en polypropylène expansé (EPP) recouvert d’un revêtement protecteur.

Elles sont couramment utilisées sur les colonnes de béton ou à la base des colonnes (souvent appelés manchons pour colonnes de béton) pour prévenir les rayures et l’écaillage. On les retrouve surtout dans les stationnements ou d’autres espaces restreints à forte circulation.


Figure 6 : Manchons de protection des colonnes

Avantages :

• Bonne protection contre les éraflures et l’écaillage
• Installation simple
• Couleurs vives améliorant la visibilité

Inconvénients :

• Protection minimale contre les impacts
• Inefficaces dans les zones à haut risque
• Ne protège pas contre le transfert d’énergie vers la colonne lors d’un impact

4. Protecteurs de colonnes en acier

Les protecteurs de colonnes en acier qui sont indépendants de la colonne sont des barrières robustes offrant une protection supérieure pour les colonnes structurelles. Contrairement aux autres types de systèmes de protection de colonnes, ils sont ancrés directement dans le sol autour de la colonne, ce qui permet de rediriger l’énergie lors de l’impact vers le sol sans compromettre l’intégrité structurelle de la colonne.


Figure 7 : Protecteur de colonne autonome en acier

Étant indépendants de la colonne, ils ne dépendent pas de la forme de la colonne et peuvent être fabriqués sur mesure. Ils peuvent être adaptés à un plus grand éventail de tailles et de formes de colonnes, tout en offrant des options de personnalisation supplémentaires ainsi qu’une protection supplémentaire dans les interstices pour résister aux dommages par perforation.

Ces protecteurs de colonnes en acier sont, dans la majorité des cas, plus résistants que les systèmes de protection en plastique grâce à leur structure en acier plus robuste. Leur structure résiste mieux aux impacts violents, ce qui les rend plus durables. Certains systèmes existent également en version hybride, avec des éléments en acier reliés entre eux par des joints flexibles en polymère, permettant une plus grande déformation en cas de choc. Découvrez comment une entreprise a utilisé des protecteurs de colonnes en acier pour protéger son nouvel entrepôt et économiser sur des réparations coûteuses.

Pour voir une démonstration de la robustesse du DAMO SHIELD lors d’un impact majeur, vous pouvez visionner la vidéo suivante :

Les bornes de protection sont une autre forme de protection autonome. Pour en savoir plus sur les différences entre les bornes et les protecteurs d’acier dédiés aux colonnes, consultez notre blogue Protection des colonnes de bâtiment : Comparaison entre bollards et protecteurs de colonnes.

Avantages :

• Excellente résistance aux impacts
• Plusieurs possibilités de personnalisation
• Transfert de l’énergie d’impact au sol
• Durabilité et fiabilité supérieures aux protecteurs de colonnes en plastique

Inconvénients :

• Coût initial plus élevé que pour les options en plastique
• Nécessite un ancrage au sol
• Occupe plus d’espace que les protections sous
  
  

Conclusion : Choisir les bons protecteurs de colonnes structurelles selon vos besoins

En ce qui concerne la protection des colonnes structurelles, toutes les solutions ne se valent pas. Si les manchons en plastique ou en polymère offrent une protection légère, ils transmettent néanmoins l’énergie d’impact directement aux colonnes qu’ils sont censés protéger. Cela peut malgré tout entraîner des dommages structurels, des réparations coûteuses et une augmentation des risques en matière de sécurité.

À l’inverse, les protecteurs de colonnes en acier, comme DAMO SHIELD, sont entièrement indépendants des colonnes. Solidement ancrés au sol, ils absorbent et redirigent l’énergie des impacts vers le sol, préservant ainsi l’intégrité structurelle de votre bâtiment. Leur construction robuste, leur grand potentiel de personnalisation et leur fiabilité à long terme en font la référence en matière de protection de colonnes.

Protégeons ce qui soutient le toit au-dessus de nos têtes grâce à des solutions conçues pour durer. Contactez-nous dès aujourd’hui pour en savoir plus sur la façon dont les protecteurs de colonnes en acier peuvent sécuriser votre entrepôt.

Liste de références en anglais :

• KIM, Yongwook. WANG, Qian. (2022). Strength evaluation of steel columns significantly deformed due to manmade or natural disasters. https://cloud.aisc.org/SSRC/2022/Kim_Wang_SSRC_2022_submitted.pdf
• ABDEWAHED, B. (2019). A review on building progressive collapse, survey and discussion. ScienceDirect. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214509519300993
• MAKOOND, N., SETIAWAN, A., BUITRAGO, M., & ADAM, J. M. (2024). Arresting failure propagation in buildings through collapse isolation. PubMed Central. https://doi.org/10.1038/s41586-024-07268-5
• JOSHUA GONZALES, C. (2024). OSHA Forklift Accident Statistics & Facts You Need to Know. Warehousewiz. https://warehousewiz.com/blogs/news/osha-forklift-accident-statistics
• (2022). The Pros And Cons Of Different Building Column Protector Styles. Material handling safety. https://materialhandlingsafety.org/the-pros-and-cons-of-different-building-column-protector-styles/
• FARIDMEHR, I., & HAJMOHAMMADIAN BAGHBAN, M. (2020). An Overview of Progressive Collapse Behavior of Steel Beam-to-Column Connections. Applied Sciences, 10(17), 6003. https://doi.org/10.3390/app10176003
• ESC Steel LLC. (2021). Steel-Concrete Composite Construction. https://www.escsteel.com/post/steel-concrete-composite-construction
• Choi, M., & Lee, C. (2022). Seismic Behavior of Existing Reinforced Concrete Columns with Non-Seismic Details under Low Axial Loads. Materials, 15(3), 1239. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8840738/
• Figure 1 : https://www.eng-tips.com/threads/concrete-column-repairs.513180/
• Figure 4 : https://plasticpalletandcontainer.com/product/heavy-duty-structural-column-protectors
• Figure 5: https://www.sentrypro.com/concrete-wrap-installation/
• Figure 6 : https://www.sentrypro.com/park-sentry/