Architecture Technique Gros œuvre

Des méga-casquettes en béton blanc pour ombrager un lycée

Mots clés : Béton - Education - ERP sans hébergement - Gros oeuvre

Le lycée de Lézignan- Corbières (Aude) sera protégé par 2 km de brise-soleil, un ouvrage monumental constitué de 262 modules coulés en place.

L’architecte du lycée Ernest-Ferroul à Lézignan-Corbières, Rudy Ricciotti, a choisi de regrouper les activités d’enseignement dans un bâtiment unique. Ce volume en R + 2, largement vitré, forme un carré ouvert de 100 m de côté. Trois rubans de béton blanc aux lignes ondulantes assouplissent la rigueur de cette composition. Portées par de fins poteaux métalliques, ces casquettes font office de brise-soleil et donnent son identité au bâtiment. Leur réalisation a constitué pour l’entreprise Demathieu Bard un défi technique. « J’ai cherché des ouvrages équivalents, je n’en ai pas trouvé, témoigne Melvin Fonta, ingénieur principal. Il a fallu tout inventer. » Profilés en aile d’avion, ces brise-soleil forment six vagues répétées de manière aléatoire. Ils sont composés de 262 éléments de 7,35 m de longueur et 4,15 m de largeur, d’un poids moyen de 25 tonnes.

Le projet initial prévoyait une préfabrication sur site. Un impératif de délai a conduit l’entreprise à proposer de couler les éléments en place. Cette solution a permis en outre de simplifier l’accrochage et donné plus de liberté à l’architecte pour la création des vagues. Chaque casquette, séparée de la façade par 20 cm d’isolant, est accrochée au plancher par deux clavetages béton, prolongés par des consoles noyées dans la casquette. La charge verticale est reprise par deux poteaux métalliques de 25 cm de diamètre, via une poutre de 25 x 70 cm de section qui constitue l’arête dorsale de la casquette. « Les poteaux sont placés à 1,65 m de la façade, au point d’équilibre de la casquette, explique Melvin Fonta. Celle-ci n’exerce donc aucun effort de torsion sur la façade. L’ancrage dans le plancher permet simplement de la maintenir en place. »

211 coffrages en bois hissés à la grue.

Le coulage des 262 casquettes a nécessité l’emploi de 211 moules en bois, dont 75 éléments courbes, à raison de trois moules par casquette. Ces coffrages, dessinés un à un par la SMDB, l’atelier de matériel de Demathieu Bard, ont été montés sur des tables coffrantes Doka, puis hissés à la grue à l’aide d’une fourche de translation. Les coffrages des deux niveaux supérieurs ont été placés sur les casquettes de l’étage inférieur, les étais étant positionnés sur la poutre centrale et sur le nez de la casquette, ferraillé à cet effet.

Un coffrage perdu en polystyrène était placé dans les moules pour limiter la quantité de béton nécessaire et alléger les casquettes. Chacune d’entre elles a été coulée en une fois, en trois apports successifs. L’entreprise a employé un béton CXB architectonique C30/37 blanc S4 dont la plasticité était contrôlée systématiquement au départ de la centrale et à l’arrivée sur le chantier. « Nous avons dû adapter l’adjuvantation aux conditions de température pour assurer le maintien de la rhéologie du béton dans une fourchette de consistance serrée pendant la mise en œuvre tout en permettant un début de prise rapide une fois le béton en place, pour tenir la cadence prévue », précise Philippe Broilliard, directeur produits et qualité régional de Cemex. Le coulage s’est effectué en effet au rythme de deux casquettes par jour, pendant huit mois.

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ENCADRE

Maîtrise d’ouvrage : région Languedoc-Roussillon Midi-Pyrénées. Mandataire : LRA. Architectes : Rudy Ricciotti (mandataire), Passelac et Roques (cotraitant). BET (TCE) : OTCE. Entreprise gros œuvre : Demathieu Bard. Surface : 18 000 m² SDP. Coût des travaux : 32,6 millions d’euros HT. Livraison: été 2016.

ENCADRE

Liaisons - Une double sécurité en cas de séisme

Le choix d’une solution de béton coulé en place — de préférence à la préfabrication  — a permis de résoudre la délicate question du comportement sismique des casquettes. Dans le projet initial, un système d’ancrage susceptible de coulisser dans des trous oblongs devait permettre la dilatation des casquettes en cas de séisme. « Mais nous n’arrivions pas à justifier structurellement cette solution », observe Melvin Fonta, ingénieur. Avec la technique retenue, les casquettes sont partie intégrante de la structure du bâtiment et se dilatent avec lui. Dès lors ne restait à traiter que le mouvement des casquettes entre elles. Chacune est tenue à l’une de ses extrémités par un poteau métallique via sa poutre centrale, et de l’autre par la casquette voisine à laquelle elle est liée par quatre goujons qui font office de joint de fractionnement. Au droit des joints de dilatation du bâtiment, cette liaison est assurée par des goujons oblongs, capables de travailler horizontalement dans les deux sens et autorisant des mouvements de plus ou moins 35 mm. Ce mouvement dépassant l’écart autorisé par les avis techniques (20 mm), les concepteurs de l’ouvrage ont créé une deuxième sécurité : les casquettes sont liaisonnées entre elles par un corbeau, coulé en place, muni d’une plaque de glissement en téflon et capable de reprendre les efforts aux séismes en cas de rupture d’un goujon.

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