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Des matériaux soumis à de fortes sollicitations

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AVIS D'EXPERT

Marc Laracine Ingénieur structure chez CBS-CBT

« Une conception similaire en bois et en acier »
Un porte-à-faux se conçoit de la même manière en bois et en acier généralement avec des poutres en treillis. Une différence avec l'acier réside dans le fluage plus important du bois, surtout à l'extérieur. Par ailleurs les structures bois sont généralement plus légères. Un des porte-à-faux les plus importants sur lequel nous avons travaillé protège l'entrée principale du gymnase de Longvic. Ce porte-à-faux de toiture ayant une longueur variable, les poutres en lamellé collé sont toutes différentes et taillées en triangle. À l'appui, il se produit une inversion du moment ce qui ajoute un risque de déversement dans cette zone. La problématique de la stabilisation est un sujet récurent pour ce type de porte-à-faux. L'appui présente des vis de renfort à la compression afin de reprendre la très forte descente de charge au niveau de leur accroche. Afin d'éviter que les poutres ne déversent, des éléments de renfort en bois ont été positionnées perpendiculairement entre poutres au niveau des appuis. Enfin pour respecter le DTU, le porte-à-faux en lamellé collé doit être réalisé avec une pente minimum de 3 %. La déformée a été analysée avec soin dans cette zone afin de garantir une pente résiduelle suffisante après déformation puis fluage.

Des matériaux soumis à de fortes sollicitations

Porte-à-faux du gymnase du Longvic, à poutres triangulaires en bois lamellé collé. Les efforts sont repris par une série de poteaux métalliques ronds.

© CBS-CBT

La mise en œuvre d'un porte-à-faux est à étudier soigneusement en fonction du matériau choisi et mobilise des moyens lourds.

Dans le cas d'utilisation de béton armé pour la structure d'un porte-à-faux (dalle ou poutres), la sollicitation en traction peut engendrer des fissures dans le béton. Afin de pouvoir réaliser de plus grandes surfaces et de plus grandes portées, ces éléments structurels sont précontraints pour mettre le béton en compression. De même, si le socle est en béton, les éléments porteurs susceptibles d'être sollicités en traction peuvent être précontraints.

De l'étaiement provisoire aux plateformes temporaires

En phase gros œuvre, des mesures techniques spécifiques doivent être anticipées et mises en œuvre pour assurer la bonne stabilité des ouvrages temporaires. Cela passe par un étaiement avec installation de vérins en tête de l'ouvrage avant la pose de la structure en porte-à-faux, par la réalisation de plateformes de travail temporaires en hauteur et de filets de sécurité pour les personnes travaillant en hauteur. Les vérins sont dégonflés progressivement pour que la structure prenne sa place.

Les atouts de l'acier

Du fait de sa légèreté, la structure métallique est souvent préférée pour réaliser les porte-à-faux les plus importants. Ainsi la structure du porte-à-faux du Casino de La Seyne-sur-Mer est métallique comme l'explique Loic Fuentes, ingénieur chez Batiserf : « Parmi les variantes structurelles possibles pour le por te- à-faux, il était possible d'envisager du béton précontraint mais la structure aurait été plus lourde et moins économique et l'assemblage de la structure avec le béton est plus difficile sur site. » La légèreté du métal (ou du bois) permet de diminuer les sections de l'ossature. Néanmoins le poids du porte-à-faux chargé, près de 3 500 tonnes dans le cas du Cerem par exemple, va déformer la structure. Dans ce cas, il est indispensable de prévoir une contre-flèche initiale des poutres métalliques afin que celles-ci demeurent horizontales après la mise en charge.

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