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Rénovation L’acier se greffe sur tous les matériaux de construction
PHOTO - Tech73 acier bernard2.eps - © photos et doc Agence WILMOTTE

Rénovation L’acier se greffe sur tous les matériaux de construction

VIRGINIE BOURGUET |  le 16/10/2008  |  ArchitectureRéalisationsParisGros œuvreProduits et matériels

L’usage des produits en acier est quasiment inévitable dans les opérations de réhabilitation, que le bâtiment d’origine soit en acier ou, plus traditionnellement, en béton ou en pierre.

Selon Pierre Engel, ingénieur spécialiste de l’acier (1), « réhabiliter un bâtiment, rénover sa structure et son enveloppe demande autant de bon sens, d’ingéniosité et de rigueur qu’une construction neuve. Les plus grands architectes ont prouvé, depuis une trentaine d’années, que la rénovation est une discipline à part entière dans l’acte de construire, faisant appel à des techniques de plus en plus sophistiquées ». Et l’acier s’est fait une place de choix sur ce marché.

Quand la construction d’origine est en acier, on ne peut la réhabiliter qu’en acier. En revanche, si elle est en béton, la réhabilitation peut se faire, au choix, avec du béton ou de l’acier. « Qu’il s’agisse d’un remaniement de l’enveloppe ou d’une restructuration plus profonde, la part des composants en acier pour les travaux de rénovation – en particulier la réhabilitation des planchers – représente un pourcentage non négligeable de l’activité de la construction », explique Pierre Engel.

Diversité des profils et des sections, légèreté...

Les caractéristiques mécaniques élevées de l’acier – avec un excellent rapport résistance/quantité de matière – permettent de substituer à plusieurs poteaux en béton de section importante des poteaux en acier de section plus fine, réduisant ainsi le poids des structures. « Le poids propre d’un plancher de 6 m de portée réalisé en béton est d’environ 500 kg/m2 contre 50 à 90 kg/m2 pour un plancher acier et 200 kg/m2 pour un système mixte acier-béton, rappelle Pierre Engel. Une légèreté qui permet éventuellement d’ajouter un ou plusieurs niveaux en toute sécurité sans trop surcharger les fondations existantes. »

D’autre part, un chantier de réhabilitation génère des contraintes supplémentaires par rapport à la construction neuve : les nuisances de chantier (bruit, poussière, etc.) doivent être réduites au maximum et l’accès au chantier est souvent difficile, notamment en site urbain avec des terrains exigus. « La filière sèche en général et l’acier en particulier apportent une réponse pertinente à tous ces problèmes. Le premier argument en faveur de l’acier étant la facilité et la rapidité d’exécution qu’il garantit. Les structures se montent comme un mécano. Elles sont préfabriquées en usine et assemblées in situ, n’exigeant qu’un outillage restreint et des engins de levage légers. Les temps de chantier sont ainsi réduits », argumente Pierre Engel.

La diversité des profils et des sections disponibles, leur fabrication manufacturée (à l’aide de machines à commande numérique) permettent de s’adapter et de se raccorder au millimètre près aux structures existantes. De la reprise en sous-œuvre par pieux préfondés au renforcement de poteaux ou à la consolidation de poutres par des éléments métalliques fixés par boulonnage, collage ou encore par enrobage de ciment armé, le spectre d’utilisation de l’acier est large. Les produits n’arrêtent pas d’évoluer, les systèmes d’accroche aussi.

Des techniques d’aujourd’hui redonnent vie à un édifice du XIIIe siècle

En plein cœur du Quartier latin, le collège des Bernardins, inauguré en septembre à Paris, est une illustration du rôle de l’acier dans les travaux de restauration. L’acier a, en effet, permis de redonner vie à un fleuron de l’architecture gothique cistercienne. Rien n’a été enlevé à la typologie architecturale d’origine. Le projet était ambitieux et de grande ampleur : requalifier les 4 000 m2 en centre de conférence et centre artistique ouverts au public. Une nouvelle fonction qui a exigé de restructurer tous les espaces historiques internes – dont la grande nef voûtée – et de créer 1 000 m2. Cinq années de travaux ont permis notamment de redonner son volume d’origine au grand comble médiéval (aménagé en auditorium de 250 places) grâce à une charpente métallique. Mais ces travaux ont, aussi et surtout, permis de stabiliser l’édifice qui, implanté sur un sol alluvionnaire, s’était affaissé sous son propre poids. 350 micropieux métalliques fondés entre 15 et 25 m de profondeur soutiennent désormais de manière invisible les murs périphériques et les piliers. Les fines colonnes de la grande nef voûtée du rez-de-chaussée, qui s’élèvent à 6 m, étaient affaiblies par les déformations du bâtiment et par le poids des étages supérieurs. La transformation du comble en auditorium augmentant encore les charges d’exploitation, la situation risquait de s’aggraver… Les planchers supérieurs à la grande nef, construits à l’origine en bois, ont été démontés, remplacés par des systèmes mixtes (poutres cellulaires, solives, plancher collaborant en acier galvanisé) puis suspendus par des tirants de 50 mm de diamètre aux poutres alvéolaires de la nouvelle charpente des combles. Ces poutres (1 m de hauteur, 15 m de portée, 4,14 m d’entraxe correspondant à la trame des contreforts) posées sur la maçonnerie de pierre des murs d’origine, ont été dimensionnées pour franchir toute la largeur du bâtiment sans appui intermédiaire et pour supporter les arbalétriers de la charpente et le plancher du niveau inférieur. Sous le plancher du 1er étage, des aiguilles métalliques en peigne et maintenues par une grille quadrillée s’enfoncent dans les voûtes, empêchant tout déplacement des têtes de colonne.

Maître d’ouvrage : Archevêché de Paris.

Maîtrise d’ouvrage déléguée : Sefri Cime.

Architecte en chef des monuments historiques : Hervé Baptiste.

Architecte : Jean-Michel Wilmotte.

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