Architecture Bois lamellé-collé

Sauvetage express d’une charpente

Mots clés : Bois - Charpente - Produits et matériaux - Sport

A Paris, les poutres aux assemblages défectueux de l’Institut du judo ont été réparées en trois mois.

Construit en 2002 à Paris XIVe , au bord du boulevard périphérique, l’Institut du judo est un bâtiment en forme de coquille dont la charpente en bois lamellé-collé est constituée de cinq portiques principaux sur lesquels reposent des pannes secondaires. Chacun des portiques, de 37 m à 48 m de portée, est constitué de deux paires d’arcs dits jumelés (soit quatre arcs simples), à inertie variable, de 1,35 à 2,15 m de hauteur. Chaque arc est composé de deux éléments de dimensions compatibles avec les contraintes d’un transport au gabarit routier et assemblés sur le site. C’est en avril 2014 qu’est apparu le sinistre : l’éclatement du bois au niveau des joints de transport (ou de continuité), ces assemblages métalliques qui permettent de liaisonner les deux morceaux de chaque arc.

En l’occurrence, un système d’éclissage, en extrados et intrados, composé de plats métalliques de 3,50 m de longueur, insérés dans l’épaisseur du lamellé-collé lors de la construction, via des rainures de réservations usinées à la fabrication. Ces plats sont liaisonnés à leur extrémité, en un point, au moyen d’un axe métallique de 12 cm de diamètre. « Ces platines ont flambé sous l’effet d’efforts trop importants, ce qui a entraîné un excès de compression en partie haute, puis un excès de tension en section basse et l’éclatement de la structure », décrit Jean-Marc Vilpellet, conducteur de travaux de l’entreprise Freyssinet.

Etaiement d’urgence. A la suite du sinistre qui a frappé les cinq portiques, une centaine de tonnes d’étaiement d’urgence ont été installées, afin de mettre l’ensemble du bâtiment en sécurité, et la salle fermée. Freyssinet a remporté l’appel d’offres lancé en avril 2016 en conception-réalisation. Contrainte principale : des délais très serrés. Les travaux, démarrés le 27 mai, devaient être bouclés à la rentrée ! « Nous avons proposé une solution permettant d’accéder à tout moment en tout point de la structure, souligne Bertrand Robiquet, ingénieur commercial chez Freyssinet, une option certes plus coûteuse mais plus flexible qu’une intervention à la nacelle. » D’où une centaine de tonnes d’étaiement supplémentaires à mettre en œuvre. La première phase des travaux a consisté à relever simultanément, de 8 à 10 cm, les 20 poutres en lamellé-collé. L’opération s’est effectuée en une journée grâce au dispositif de LAO (levage assisté par ordinateur) mis au point et breveté par l’entreprise. L’intervention a nécessité 40 vérins de 15 t, à grande course, soit au final 20 points de vérinage permettant de contrôler en temps réel les efforts et les déplacements de la charpente.

Câbles de précontrainte. Le principe de réparation adopté a consisté à déposer tous les assemblages sinistrés, soit une vingtaine de tonnes de pièces métalliques (5 000 boulons et 160 plaques), puis à découper les sections de bois correspondantes pour les remplacer par des prothèses en lamellé-collé de mêmes dimensions (7,50 x 0,36 x 0,165 m pour les plus importantes) de qualité supérieure à l’existant (GL28h). L’opération a demandé un phasage rigoureux afin de solliciter le moins possible la structure. Les prothèses ont été mises en œuvre selon le procédé Foreva Bois de Freyssinet, par collage et scellement à la résine d’armatures en acier insérées dans l’existant.

Une seule journée a suffi pour relever simultanément, de 8 à 10 cm, les 20 poutres endommagées en lamellé-collé.

Le renforcement des portiques a ensuite été réalisé au moyen d’une sous-tension active par câbles de précontrainte (2 x 2 câbles T15s gainés graissés tendus à 22 t chacun) au droit des assemblages, « de manière à faire baisser et mieux distribuer les contraintes internes dans la section des arcs, au niveau des réparations », explique Jean-Marc Vilpellet. Ce dispositif a nécessité la conception et la fabrication d’ancrages et de déviateurs spécifiques pour respecter le tracé nécessaire à l’application des efforts de sous-tension. La stabilité transversale des portiques a, pour sa part, été améliorée grâce à des poutres de couplage (butons et panneautage bois), placées en partie haute des files, afin de rigidifier les poutres jumelées en tête.

Maître d’ouvrage : SCI Institut du Judo (pour la Fédération française de judo). Maître d’œuvre : Vimen. Bureau de contrôle : Apave. Entreprise : Freyssinet Agence Ile-de-France.

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ENCADRE

200 tonnes

200 tonnes d’étaiement

40 vérins pour soulever les poutres

20 tonnes d’assemblages déposés

40 prothèses en lamellé-collé pour remplacer les parties endommagées

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