Architecture Technique Enseignement

Colonnes de granit pour une faculté

Mots clés : Produits et matériaux

La future école de médecine de Montpellier joue sur la monumentalité de la pierre brute de carrière et la transparence.

Créée au XIIe siècle, la faculté de médecine de Montpellier quitte son implantation historique, dans l’ancien monastère qui jouxte la cathédrale Saint-Pierre, pour s’installer au cœur du campus biologie-santé Arnaud-de-Villeneuve, au nord-ouest de la ville. Le projet, qui constitue une des opérations majeures du plan Campus (lancé en 2008 par le ministère de l’Enseignement supérieur) et des contrats de projets Etat-région (CPER), sera à la pointe des technologies d’information et de communication (robotique médicale, visioconférences, simulation médicale). L’ensemble des bâtiments, d’une surface de 11 440 m2 répartis sur six niveaux (R + 3 et R + 5), « doit dans la modernité évoquer son histoire et son rayonnement », estime François Fontès, architecte du projet. D’où une architecture organique comportant une entrée principale, doublée par une forêt de poteaux élancés de 12 m de hauteur et 30 cm de diamètre, qui soutiendront une grande toiture débordante en béton architectonique (lire p. 73).

Renforcement de sol express.

Côté sud-ouest, la vision de la faculté est rythmée par un jeu de transparence entre colonnes monolithiques en granit et façades vitrées (lire p. 72). Le bâtiment est traversé par une grande nef, ouverte sur quatre niveaux, faisant office d’atrium qui laissera entrer la lumière. Il constitue une rue de circulation piétonne intérieure. La partie du bâtiment abritant les amphithéâtres et les salles d’enseignement, soit 3 565 m² de surface au sol, est construite sur un radier reposant sur des inclusions verticales semi-rigides, en l’occurrence 1 100 colonnes à module contrôlé (CMC) de 30 cm de diamètre.

« Le terrain n’est pas intrinsèquement mauvais mais assez hétérogène, présentant des alternances de remblais et de plaques calcaires », précise Rémi Gerbal, directeur de travaux d’Eiffage Construction LR. D’où le choix de cette solution de renforcement qui, à la différence des pieux supportant la totalité de l’ouvrage, vise à réduire le tassement total et différentiel en soulageant le sol d’une partie des charges. Le transfert se fait par l’intermédiaire de structures rigides (à l’instar d’un radier) et d’un matelas granulaire intercalé entre l’ouvrage et la tête des inclusions. Sa fonction est de dissiper les sollicitations horizontales en tête des CMC, notamment en cas de séisme. « Les charges variant de 4 à 16 t/m² en fonction des zones, nous avons réalisé une campagne de sondages qui a permis de décomposer le bâtiment en sept zones distinctes, puis d’effectuer des calculs aux éléments finis avec le logiciel Plaxis », explique François Huber, responsable de l’agence sud de Menard. Ceci afin, bien entendu, d’optimiser le dimensionnement des CMC (8 m en moyenne et 15 m pour les plus profondes) et de définir les maillages adaptés (1,5 x 1,5 m à 2,8 x 2,8 m). En raison de contraintes de planning tendues, l’entreprise a réalisé les colonnes en deux ateliers. L’ensemble des travaux a été bouclé en dix jours !

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ENCADRE

Maître d’ouvrage : région Languedoc-Roussillon. Architecte : EURL Fontès Architecture. Bureau d’études structure : BET Verdier. Bureau de contrôle : Socotec. Coordonnateur SPS : Apave Sudeurope. OPC : Groupement Albouy/Bouloc/Laplace. Entreprise : Eiffage Construction Languedoc-Roussillon. Montant travaux gros œuvre-charpente métallique : 13,2 M€ HT. Surface de plancher: 23 300 m2. Durée des travaux (TCE): 21 mois. Livraison: fin 2016.

ENCADRE

Pierre - Vague de granit en façade

La façade arrière est constituée de 48 colonnes de granit (800 m3) en provenance de la carrière Plo de Saint-Salvy-de-la Balme (Tarn). Chacune d’elles est formée de cinq éléments superposés pesant de 6 à 13 t. Parmi les difficultés principales en termes de production, il a fallu respecter les dimensions (tolérance 5 mm) afin de garantir l’équerrage parfait des pièces constitutives (hauteur de 3,43 à 3,73 m selon les niveaux) et satisfaire aux contraintes d’accessibilité pompiers (passage des nacelles). Les dimensions des colonnes de 90 cm de large varient également en profondeur, de 73 à 123 cm, afin de créer un effet visuel de vague. « Au plan sismique (zone 2), la structure, à nœuds fixes, est contreventée par les murs situés en arrière de l’ouvrage, explique-t-on au bureau d’études André Verdier. Les mégalithes, bi-articulés sur le diaphragme des planchers, ne reprennent donc pratiquement aucun effort de flexion ou de cisaillement. » Des pièces spécifiques, en forme de queue-d’aronde, ont été taillées sur le chantier (entreprise Muzzarelli), avant la pose. Chaque élément est broché au suivant au moyen de tiges Inox. La partie arrière arrondie fait, quant à elle, office de rotule une fois chaque élément de colonne claveté à la poutre de rive du niveau correspondant.

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Béton - Rue intérieure matricée

Le projet, qui comporte trois amphithéâtres et trois blocs d’enseignement reliés par des passerelles, est traversé par une rue centrale intérieure dont les murs en vis-à-vis forment une espèce de drapé incliné. Les voiles de grande hauteur (12 m) ont été coulés en deux levées, la forme particulière étant obtenue grâce à des matrices Liberty de chez Reckli. « Le modèle a été légèrement adapté pour faire correspondre le calepinage architectural avec les trous de banches », souligne Rémi Gerbal, directeur de travaux d’Eiffage Construction LR. Le béton gris architectonique, dont la formulation a fait l’objet d’un travail en amont avec l’assistance d’un laboratoire extérieur, est de type S5, afin de garantir une bonne fluidité. « Nous avons réalisé plusieurs prototypes pour définir la meilleure solution, poursuit Rémi Gerbal, la difficulté principale étant de maintenir une rhéologie du béton malgré des variations de température importantes et des coulages répartis sur trois ateliers. » Ceux-ci se sont en effet déroulés d’avril à fin août, dans des banches métalliques. Le béton a fait l’objet d’une double vibration : interne, avec des aiguilles vibrantes à canne, et externe, au moyen de vibreurs fixés sur les outils coffrants.

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Pierre - Vague de granit en façade

La façade arrière est constituée de 48 colonnes de granit (800 m3) en provenance de la carrière Plo de Saint-Salvy-de-la Balme (Tarn). Chacune d’elles est formée de cinq éléments superposés pesant de 6 à 13 t. Parmi les difficultés principales en termes de production, il a fallu respecter les dimensions (tolérance 5 mm) afin de garantir l’équerrage parfait des pièces constitutives (hauteur de 3,43 à 3,73 m selon les niveaux) et satisfaire aux contraintes d’accessibilité pompiers (passage des nacelles). Les dimensions des colonnes de 90 cm de large varient également en profondeur, de 73 à 123 cm, afin de créer un effet visuel de vague. « Au plan sismique (zone 2), la structure, à nœuds fixes, est contreventée par les murs situés en arrière de l’ouvrage, explique-t-on au bureau d’études André Verdier. Les mégalithes, bi-articulés sur le diaphragme des planchers, ne reprennent donc pratiquement aucun effort de flexion ou de cisaillement. » Des pièces spécifiques, en forme de queue-d’aronde, ont été taillées sur le chantier (entreprise Muzzarelli), avant la pose. Chaque élément est broché au suivant au moyen de tiges Inox. La partie arrière arrondie fait, quant à elle, office de rotule une fois chaque élément de colonne claveté à la poutre de rive du niveau correspondant.

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Auvent - Jeux de lumière

Une grande toiture débordante en béton architectonique blanc longera la façade de l’édifice. « Elle sera percée de trous multiformes qui font éclater la lumière sur le sol et les parois », décrit l’architecte François Fontès. « Cet ouvrage particulier de 2 000 m², qui comporte une sous-face inclinée sur la partie extérieure en porte-à-faux de 4 à 5 m, sera coulé en trois fois sur un étaiement général », précise Rémi Gerbal, directeur de travaux d’Eiffage Construction LR. Difficulté principale : la mise en place des 380 puits de lumière, représentant sept types de perforation différents, dont la position a été déterminée conjointement par l’entreprise et l’architecte.

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