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ENVELOPPE Structure métallo-textile légère, indéformable et démontable

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ENVELOPPE Structure métallo-textile légère, indéformable et démontable

Un contreventement extérieur, constitué de barres et de tirants, est mis en place au-dessus de la couverture ondulante, afin de libérer au maximum l’espace intérieur. (Doc. Ferrari).

Afin de pouvoir déplacer facilement le hangar d’hélicoptères de la Marine nationale, les concepteurs ont opté pour la mise en œuvre d’une structure industrialisée et d’une enveloppe en membrane textile de deux types s’adaptant à la couverture et aux murs.

Située à Lanvéoc-­Poulmic (Finistère), au cœur du site de la presqu’île de Crozon, la base d’aéronautique navale (BAN) abrite une flottille d’hélicoptères spécialisés dans la sécurité et le sauvetage maritime. Le bâtiment qui abrite désormais « ces hélicoptères de service public et de combat » a été conçu comme un bâtiment temporaire qui sera démonté, puis remonté sur un autre lieu, d’ici six à dix ans. En attendant que les autres halles actuellement abandonnées soient rebâties. D’où la réalisation d’une construction étanche et résistante au vent, mais dénuée d’isolation et de chauffage. Le bâtiment de forme parallélépipédique couvre une surface au sol de 3 150 m2. Il se compose de trois travées accolées de 21,60 m de largeur, et mesure 47,98 m de largeur par 64,80 m de longueur et 11,80 m de hauteur : chaque nef accueillant trois hélicoptères.

Recherche d’une économie de matière

Le choix d’une couverture en textile s’est imposé, pour répondre à la volonté de structure de l’édifice légère, et facilement démontable et transportable. Le coût d’investissement total s’élève à 1 422 000 e HT. En fait, la membrane textile, qui pèse 2kg/m2, s’avère être cinq fois plus légère qu’une toiture en bacs acier, et soixante fois plus qu’une couverture classique en tuiles. « La toile tendue est la clef de voûte d’une recherche en légèreté », souligne Dominick Owen-Jones, responsable du département architecture textile de Toile et Structures qui a conçu et confectionné l’ossature et les membranes du projet. Mais le site, implanté en région 4, l’une des zones les plus ventées de France, avec une pression de base de 160 kg/m2, présente une difficulté. Cette contrainte de risque de soulèvement au vent a amené les concepteurs à imaginer une structure à géométrie variable composée d’arcs tridimensionnels. Ces derniers associent des membrures inférieures en câbles et des câbles raidisseurs entre les diagonales en tubes. Dotée de fermes plus épaisses au centre, cette structure favorise les éléments en traction et supprime les pannes. Elle reprend ainsi les efforts de soulèvement sur les poteaux, à l’aide de bracons. Ce principe génère aussi de réelles économies de matière première, de transport et de pose, ainsi qu’une simplification de fabrication et de réalisation des assemblages. Suivant cette optique, tous les éléments de la structure en acier et ceux en textile ont été préfabriqués en atelier, puis acheminés sur le chantier par camion, pour être montés sur place.

Une pièce de jonction servant à la ventilation

Tous les assemblages démontables ont été réalisés par boulonnage grâce aux pièces en acier galvanisé. En effet, la galvanisation à chaud garantit un traitement anticorrosion efficace.

A l’image d’un système type Meccano, ce principe d’assemblage procure un gain de temps considérable pour la mise en œuvre, par étapes successives, travée par travée. La première phase consiste à poser la structure porteuse constituée de poteaux en profilés d’acier IPE 400 de 11,80 m de hauteur, répartis suivant une trame courante de 6 et de 5,50 m aux extrémités. Au pied de chaque point porteur, est coulé un socle en béton dans lequel est scellée une préplatine. Sur celle-ci est soudée une bêche (portion de pieu) qui reçoit le poteau articulé, boulonné sur deux tiges scellées de 24 mm de diamètre. Ce système supprime tout risque de glissement. Dans les quatre angles et sur le long de la façade arrière, deux IPE 400 sont mis en place de façon croisée, afin de les rendre plus stables. Suit le montage de la charpente en acier qui comporte une succession de sept arcs tridimensionnels préfabriqués implantés tous les 6 et 5,50 m, et deux poutres droites, en façade. Chaque arc en acier galvanisé de 21,20 m de portée se décompose en deux parties assemblées, pour pouvoir être transporté facilement. L’assemblage des deux entités a lieu au sol. L’arc reconstitué est un caisson qui se compose d’une membrure supérieure superposant deux sortes d’éléments : deux plats courbes constitués de plaques de 332 mm de hauteur préalablement découpées, cintrées et soudées entre elles, sur lesquels reposent deux profilés Sygma 300 de 300 mm de largeur et 4 mm d’épaisseur, espacés de 150 mm. Les deux demi-arcs sont assemblés par boulonnage, en partie centrale, par l’intermédiaire d’une pièce spéciale circulaire qui permet d’y insérer, ponctuellement, un extracteur d’air à hélice. En partie inférieure, ces arcs sont pourvus d’attentes pour recevoir les diagonales du treillis et les câbles. Ainsi, dans les attentes en forme d’oreilles, sont boulonnées les cinq séries de barres des diagonales. Chaque arc-caisson est alors soulevé à l’aide d’une grue, pour être encastré et boulonné sur les deux poteaux de soutien. Un réglage par travée est effectué, une fois fixés les câbles en inox. Un réglage d’ensemble complète ce dernier, une fois mis en place les arcs des trois nefs. Reste à poser la couverture en toile Précontraint (1002 de Ferrari).

Toiles sophistiquées et hyperrésistantes

À l’intérieur et en haut du caisson, des profilés en tôle pliée servant de chéneaux avaient été préalablement posés, puis soudés tous les 50 cm. Ceux-ci reçoivent des pièces spéciales dotées de deux crosses qui intègrent des câbles et servent à tendre les deux toiles de couverture positionnées de chaque côté de l’arc. La toile est fixée sur le bord à une extrémité, puis accrochée, au fur et à mesure, à l’aide des attaches (crosses) intégrées à chaque ferme. Ce système a l’avantage de limiter la prise au vent. En guise de finition, une bande de toile qui cache le chéneau est collée par dessus. Ces toiles sont constituées de polyester enduit d’un vernis de surface avec alliage PVDF, assurant une bonne résistance à l’encrassement. Préparée en atelier et mise en place sur une bobine, chaque toile de 6 m de largeur, adaptée à la trame constructive, est déroulée progressivement, grâce à un dévidoir monté télescopiquement.

Un confort de travail appréciable

Quant aux murs latéraux, ils sont également habillés de panneaux modulés revêtus de membranes Précontraint (1352 de Ferrari), qui, tendues sur des poutres intermédiaires, créent des formes bombées. Ils sont composés de lés verticaux de 6 m de largeur par 8 m de hauteur qui s’accrochent, en partie basse, par un lassage sur un tube scellé et chevillé dans la longrine préfabriquée en béton coulée au sol. En partie haute, la toile est aussi lassée sur un tube, ainsi que sur les deux côtés. De plus, la façade principale est équipée de trois grandes portes de 21 m de largeur sur 7 m de hauteur. Chacune d’entre elles est dotée, par travée, de quatre grands vantaux articulés sur rail et de deux petits vantaux en accordéon. Entoilées sur une ossature métallique, elles sont faciles à manipuler, grâce à un dispositif motorisé. Bien qu’elles soient ouvertes quasiment en permanence, elles sont très robustes : elles résistent à l’engouffrement d’un vent puissant qui dépasse souvent 180 km/h. Enveloppé de textile translucide, le bâtiment offre un habitacle très lumineux qui assure aux techniciens un confort de travail appréciable, et génère aussi des économies d’énergie en éclairage. Il faut également noter que les toiles et les aciers pourront être ultérieurement récupérés et recyclés.

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