[TO] Règles techniques

Sept grands cônes de bois rouge

Mots clés : Béton - Bois - Gros oeuvre - Informatique - Matériel - Equipement de chantier - Technique de construction - Télécommunications

LE CHANTIER Les salles d’audience du tribunal de grande instance de Bordeaux. LE PROGRAMME Sur des supports de béton, des constructions de bois en forme de cône qui s’élèvent à 15 m de haut. LES SOLUTIONS Une préfabrication très poussée en fabrication assistée par ordinateur avec utilisation de commande numérique cinq axes Un échafaudage de bois en éléments de charpente industrialisée Un étuvage à l’ancienne.

Les salles d’audience du tribunal de grande instance de Bordeaux sont couvertes de sept cônes de bois posés sur des rectangles aux angles arrondis (« Le Moniteur » du 14 février 1997, p. 70). Seuls les sommets émergent de la structure métallique qui couvre l’ensemble du bâtiment. Ces constructions dont l’éclairage est exclusivement zénithal ne laissent apparaître aucun élément de charpente et leur fabrication comme leur édification ont fait appel à tout un ensemble de techniques de très haute précision, les tolérances n’excédant pas le demi centimètre pour la structure et quelques millimètres pour les parements.

« Ces édifices se caractérisent par une absence de repères verticaux ou horizontaux, précise Serge Lochu, chargé du suivi du chantier par l’entreprise Cosylva. Leur géométrie n’est en effet définissable que par un algorithme mathématique et il n’est pas possible d’en faire des projections simples. »

Ils sont constitués d’une charpente en bois lamellé-collé, ensemble de poutres rayonnantes en arcs, de 11 cm d’épaisseur et 23 cm de largeur qui s’élèvent à une hauteur de 15 m. Fortement courbés en partie basse, ils deviennent plus rectilignes en partie haute. Pour réaliser de tels éléments, seule une préfabrication d’une très haute précision était possible. « D’ailleurs pour l’ensemble de cette opération, nous avons fait appel à un réseau de compétences et de spécialités de très haut niveau, souligne Serge Lochu. Ainsi, la fabrication assistée par ordinateur (FAO) avec des machines équipées d’une commande numérique cinq axes a été utilisée pour l’ensemble des gabarits de traçage et de perçage de pratiquement toutes les pièces. Il s’agit d’une méthode de très haute précision, utilisée notamment dans l’automobile, et parfaitement maîtrisée par la société Cambium qui a assuré cette fabrication. »

La pose des éléments de charpente a exigé, en premier lieu, la détermination des centres bas et haut de l’édifice par des géomètres afin de repérer l’axe théorique avec un écart inférieur à 5 mm (dans un seul cas on atteint 8 mm) pour un béton livré avec une précision du centimètre ; ce qui est assez remarquable.

Sur la charpente verticale, viennent des cerclages horizontaux, des cerces de 24 mm d’épaisseur et 6 cm de large disposées tous les 1,20 m, taillées en commandes numérique, qui supportent des ensembles de lattes, elles-mêmes supports de vaux, éléments de PVC classés M1 au feu, disposés tous les 80 cm, qui supportent les panneaux et servent de fonds de joints. Un vau sur trois est posé en butée avec une précision du millimètre, les deux autres à « seulement » 2 à 3 mm près.

Sur les vaux, viennent enfin les panneaux de la peau intérieure : des éléments de 40 à 120 mm, haut de 2,40 m, moulés dans des presses à membranes en contre-plaqué et séparés par des joints creux de 2,5 cm. Egalement taillés en commande numérique vernis, percés de multiples trous pour répondre aux exigences très précises de l’acoustique, ils ne laissent aucune possibilité d’intervention sur le découpage. Ils peuvent s’appuyer sur une série de vaux intermédiaires qui servent de raidisseurs. Quarante moules (revenant à près de 40 000 francs la pièce) ont permis de répondre à une demande dont la complexité était telle qu’il aurait fallu théoriquement 1 500 moules différents « mais il est heureusement possible de jouer sur la souplesse du contre-plaqué », indique Serge Lochu. Tous les panneaux sont revêtus d’une pellicule de plaquage d’érable.

Les panneaux comportent sur leur face arrière neuf taquets de hêtre qui permettent de les emboîter dans les vaux. Ces taquets font également l’objet d’une fabrication en commande numérique.

L’échafaudage : un ouvrage en soi

Toutes ces opérations sont effectuées à l’aide d’un échafaudage qui constitue lui aussi un remarquable exemple de précision. « Fourni par Brives Construction, il est constitué d’éléments de charpente industrialisés en bois, qui a également fait l’objet d’une mise au point poussée. Véritable ouvrage en soi, conçu par un spécialiste (Jean Leuvrey), il a presque exigé plus de travail de conception que les cônes. Nous avions d’ailleurs pensé l’utiliser comme gabarit pour l’ensemble de la charpente, mais à cette hauteur, 15 m, il subit des mouvements qui auraient faussé la précision de la pose. » Il est à signaler que, dans cet ouvrage, les connexions sont effectuées à chant et non à plat.

La couverture extérieure est constituée de lames de red cedar dont la longueur peut atteindre 13,5 m pour une épaisseur de 18 mm et une largeur de 70 mm. « Les lames dont les courbures sont les plus complexes (généralement réduites en longueur et placées dans les endroits les plus contournés) ont été formées par un étuvage sur le chantier. Il s’agit ici du réemploi d’une très ancienne technique de charron. » La fixation de ces éléments est effectuée par des clous en inox sauf pour la partie haute qui fait appel au vissage. Une plaque de plâtre entre cerces et lames de red cedar permet d’atteindre les exigences acoustiques définies par la maîtrise d’oeuvre.

L’étanchéité du sommet du cône est assurée par une membrane PVC (Sarnafil), qui est reliée à la couverture du reste l’édifice.

Au sommet de chaque cône, une grande verrière est fixée « par l’intermédiaire d’un remarquable travail de zinguerie », conclut Serge Lochu. Chacune des sept structures représente de 10 à 12 m3 de bois. Enfin, les portes intérieures, doivent également répondre aux courbures dans les deux sens de la forme des coques.

FICHE TECHNIQUE

Maître d’oeuvre : ministère de la Justice, DGPPE.

Maître d’ouvrage : Richard Rogers Partnership.

BET : Ove Arup et OTH Sud-Ouest (structure) ; Sound Research Laboratories (acoustique).

Assistance à maîtrise d’ouvrage : Technips.

OPC : Etcogeba SO.

Contrôle : Socotec.

Coordonnateur sécurité : Cetab.

Entreprises du lot charpente, couverture habillage bois : Paris-Ouest-Cosylva, charpente ; Axe Etanchéité, étanchéité ; Brives Constructions, échafaudages ; Blockfer, portes intérieures ; Lecuiller, contre-plaqué moulé ; Cambium, usinage numérique ; Fourquet, zinguerie et couverture cuivre.

Marché : 20 millions de francs

PHOTOS : Sous la couverture extérieure constituée de lames de red cedar (photo 2) l’étanchéité est assurée par une membrane PVC (photo 1).

Qu’ils soient intérieurs (photo 4) ou extérieurs (photo 3) les échafaudages, entièrement en bois sont des structures complexes nécessitant des calculs de grande précision.

GRAPHIQUE : COUPE VERTICALE SUR LA VERRIERE ET SUR LA PAROI

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ENCADRE

La presse à membrane

Dans le bac de la presse, les plis de contre-plaqué, y compris la pellicule de plaquage, sont recouverts d’une membrane en PVC. L’ensemble constitue une véritable cocotte minute dans laquelle, l’objet est mis sous pression avec la quantité d’eau nécessaire. Le chauffage en assure la polymérisation au bout de 7 minutes en temps normal. Mais pour obtenir un classement M1 au feu, ce délai a été allongé«, souligne Serge Lochu.

Des essais et des vérifications ont été effectués sur les panneaux aux courbes les plus fortes, sur un moule très large et les dimensions ont été fixées à la limite de la déformation admissible au-delà de laquelle il y a risque de dépôt.

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