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montpellier Montage innovant d’un bâtiment-pont pour le futur hôtel de ville

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Côté sud, l’équipement largement évidé, va recevoir des batteries de pare-soleil de protection. À droite, la tour métallique de 40 m de hauteur participe au contreventement structurel général. (Doc. Alexis Toureau.)

Pour pouvoir franchir des portées hors normes et mettre en œuvre de grandes percées et des patios intérieurs, il a fallu inventer un système constructif complexe pourvu de plusieurs ponts, mixant l’acier et le béton.

La future mairie de Montpellier (34) a été conçue par l’architecte Jean Nouvel (AJN) associé à l’architecte local François Fontès. Bordant le Lez, l’ouvrage se situe dans le quartier des Consuls de mer et sur la ZAC Port Marianne. Il fait partie d’un grand projet urbain prévoyant la construction de logements, bureaux et équipements divers.

Ce projet prestigieux s’inscrit dans un parallélépipède de 90 m de longueur, 50 m de largeur et 40 m de hauteur. Couvrant une surface hors œuvre nette de 27 000 m2, l’édifice représente un coût de travaux de 86 M3 HT (dont VRD et parc), avec une livraison prévue en juin 2011. Permettant une flexibilité d’aménagement intérieur, le plan du bâtiment s’organise selon une trame carrée de 12,15 m de côté, multiple de la trame de base de bureaux de 1,35 m.

Le programme dense de cet équipement public comprend douze niveaux, dont deux rez-de-chaussée haut et bas. Il abrite un immense hall d’accueil s’élevant sur une double hauteur et implanté en prolongement du parvis. Cet espace occupe le cœur du niveau inférieur et crée une transparence visuelle dans le sens longitudinal, vers un plan d’eau et un parc de 4,5 ha. La salle des mariages se trouve dans la partie du niveau supérieur et est surmontée de la salle du conseil municipal. Les autres plateaux accueillent surtout des bureaux et les différents locaux des services administratifs, la plupart se répartissant autour de deux patios. Un parking public de 700 places de stationnement se glisse sous le parvis de 120 m de longueur.

Sur le plan urbain et architectural, « l’équipement public, qui a été placé volontairement dans l’axe du parvis créé, affiche un volume massif et bien affirmé permettant son identification immédiate. Largement évidé en son centre, l’ouvrage s’ouvre sur un vaste plan d’eau, alors qu’un autre percement, placé côté nord, liaisonne le bâtiment à un parc voué à se développer ultérieurement », explique Susana Vitoria, architecte chef de projet chez AJN.

Quatre noyaux de stabilité

Ménageant de multiples vues traversantes, ce jeu d’évidements verticaux et horizontaux laisse entrer la lumière au sein des espaces intérieurs. Organisés suivant une géométrie savante, les volumes parallélépipédiques juxtaposés sont accompagnés d’un aménagement paysager dessiné. Ce dernier se base sur la création de « jardins précieux », d’« une pinède terrasse », d’« un enrochement » des rives du Lez et de cheminements piétonniers alliant dalles et végétation. Sur le plan structurel, l’édifice, construit majoritairement en charpente métallique, est constitué de plusieurs bâtiments-ponts reposant sur quatre noyaux, dont trois sont bâtis en béton, ce qui garantit la stabilité générale de l’ensemble. Sachant que seul le noyau béton installé à l’extrémité nord-ouest est rigide dans les deux directions. Tandis que la tour autostable de 40 m de hauteur, montée en ossature métallique dans l’angle sud-est, assure une certaine souplesse à la structure qui se dilate librement. Ce principe a permis de supprimer les joints de dilatation au-delà du troisième niveau, grâce à la souplesse relative des noyaux dans certaines directions. La structure de base, soumise à une résistance au feu de 90 mm, est formée de poteaux métalliques, de poutres mixtes en acier et béton et de planchers en béton sur bacs collaborants. Les poteaux en acier, laissés apparents et de sections variables, sont constitués de profils en H, ayant la particularité de présenter une épaisseur d’âme (90 mm) plus importante que celle propre aux ailes (30 mm). Ils sont pourvus de goujons soudés sur l’âme servant d’éléments de liaison avec un remplissage en béton réalisé entre les ailes. Le montage des poteaux est soumis à une tolérance imposée de verticalité variant de - 4 cm à 4 cm, sur la hauteur de 40 m du bâtiment. Les poutres à ossature mixte se composent de profilés en acier munis de goujons connecteurs soudés sur la semelle supérieure, faisant participer la dalle en béton à la résistance porteuse du plancher.

Une charpente métallique monumentale

Afin de répondre aux critères de coupe-feu et également par souci de qualité esthétique, les ailes de certaines poutres ont été garnies de béton autoplaçant architectural qui a été préalablement coulé au sol. Alors que pour les poteaux, le ferraillage et le coulage de remplissage en béton ont été effectués in situ, impliquant un travail compliqué à cause de la hauteur importante.

La charpente en acier se compose de quatre ponts, trois ayant une portée de 24,3 m transversalement et un, une portée de 36,45 m longitudinalement. Une charpente complexe associant plusieurs types d’ossatures adaptées aux franchissements hors normes et aux vastes surfaces de planchers mis en œuvre. Tous les composants ont été fabriqués et soudés en atelier, livrés sur site par convois exceptionnels, puis assemblés au sol, pour être levés à la grue.

La charpente se compose essentiellement de gigantesques poutres-treillis Warren, en forme de W, d’épaisses poutres en PRS (Profils reconstitués soudés) équipées de réservations pour le passage des gaines et de deux mégapoutres caissons placées au dernier niveau. Pour la protection au feu, si les PRS reçoivent un flocage à base de plâtre (10 000 m2), les poutres-treillis sont couvertes de peinture intumescente (3 000 m2). Aussi, l’ossature a nécessité la pose de 3 500 tonnes d’acier pour la charpente et de 13 000 m3 de béton pour les planchers et autres éléments, sur une durée de vingt mois de travaux.

Quant aux façades, elles sont parées de peaux et résilles métalliques dont la texture varie selon leur orientation. « Tels des tissages, ces enveloppes sont vouées à filtrer la lumière et à protéger les façades du rayonnement du soleil. Les espaces internes bénéficieront d’un microclimat basé sur le rafraîchissement provenant du bassin d’eau qui pénètre dans le bâtiment », spécifie Susana Vitoria.

N°304

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