C’est à la firme SDK et associés ainsi qu’aux architectes de chez Lemay qu’est revenu le mandat de concevoir et de dessiner ce gratte-ciel de 53 étages. « Pour ériger un bâtiment de cette ampleur, en plein milieu d’une ville de la taille de Montréal, il faut penser à une multitude de facteurs extérieurs dès l’étape de la conception, explique Marc-André Nadin, ingénieur associé chez SDK. Il y a les fondations qui reposent sur un sol où l’on retrouve en partie la voûte du métro, il y a le va-et-vient tout autour, il y a les contraintes sismiques et il y a le vent, entre autres. »

Devant le succès retentissant des ventes, les promoteurs ont décidé d’augmenter le nombre d’unités d’habitation et, par le fait même, d’ajouter trois étages à la tour. C’est d’ailleurs en raison des contraintes éoliennes que l’équipe de conception a dû faire preuve d’une grande ingéniosité quand des modifications au plan initial ont été apportées.

« Lorsque l’on construit un édifice en hauteur, il faut impérativement prendre en considération les mouvements latéraux causés par les vents. Dans ce cas particulier, le gratte-ciel est un bâtiment rectangulaire de 22 mètres sur 72 mètres. L’arête la plus courte est très étroite, ce qui donne un édifice effilé en proie aux rafales. »

Ajouter trois étages à une construction de cette taille une fois les plans très avancés est synonyme de casse-tête pour les concepteurs. Le nombre de mètres carrés des unités d’habitation étant déjà établi lors de la vente, il n’était pas question d’épaissir les murs de cisaillement et de toucher aux bases. L’équipe devait trouver une manière d’atténuer le balancement sans toucher à la structure initialement prévue.

Répondre par l’innovation

La solution ? Installer un système sophistiqué d’amortisseur au sommet de la tour, plus précisément au 51^e étage, servant à ralentir les accélérations causées par les charges de vent.

« Pour agir comme un balancier qui vient contrecarrer les vents, nous avons coulé un bassin de béton recouvert d’une membrane imperméable de cinq mètres sur neuf mètres, sur une hauteur de trois mètres. À l’intérieur du bassin ainsi créé, des plaques d’acier inoxydable perforées et calibrées dans le but de permettre un flux de liquide précis ont été installées à des endroits stratégiques. Le mouvement de l’eau qui passe dans les ouvertures se déplace en sens inverse du mouvement de l’édifice, ce qui crée un effet de balancier qui atténue le déplacement et par le fait même, assure le confort pour l’usager. »

Des accélérations importantes peuvent être observées au sommet d’un gratte-ciel de cette envergure, et le balancement qui en résulte peut aller jusqu’à plus d’un mètre. « Lorsque les vents sont normaux, on ne s’en rend même pas compte au sommet de la tour, mais lorsqu’il y a des bourrasques et que le vent est plus rapide, l’accélération induite par celui-ci crée un désagrément. »

Des calculs précis

Les ingénieurs ont eu recours à plusieurs outils pour calculer la force des rafales. « Il y a eu l’utilisation de statistiques environnantes, des simulations informatiques et également des tests en soufflerie avec des modèles réduits, ce qui a permis de tirer des analyses précises. »

Avant de procéder au calibrage du bassin, les ingénieurs se sont assurés d’avoir en main des données rigoureuses des déplacements et des accélérations éoliens sur une longue période de temps. Ainsi, même si la construction de la tour s’est étalée sur 24 mois, ce n’est que l’année suivante qu’a été finalisé le système d’amortisseur.

« Comme la théorie et la pratique diffèrent à l’occasion, le réel, tel que construit, a été étudié avant de procéder à la finalisation du système d’amortisseur. Une fois l’édifice terminé, il y a eu un suivi et des lectures pendant plusieurs mois, pratiquement une année entière. Cela a débouché sur un rapport détaillé qui a procuré des mesures concrètes afin de maximiser l’efficacité du système de balancier, avec une quantité de liquide précise et des ouvertures stratégiques dans les plaques d’acier. »

C’est en 2013 que s’est amorcé le chantier de la Phase I de la Tour des Canadiens, dans le quartier Quad Windsor. Le projet du consortium formé de Canderel, Cadillac Fairview et du Club de hockey Canadien, en partenariat avec le Fonds immobilier de solidarité FTQ, en était un d’ampleur. Situé au coeur de Montréal et à seulement quelques pas du Centre Bell, celui-ci visait la construction de trois tours d’habitation en copropriété, la Phase I comprenant à elle seule 555 unités.

SDK a vu ses efforts être couronnés du Prix du génie-conseil québécois 2017 dans la catégorie « bâtiment structure », notamment en raison de l’installation de ce mécanisme de contrôle des accélérations, qui faisait office de première au Québec.