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Ramener les charges vers l'arrière

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STRUCTURE

Le choix non orthodoxe d'un PAF suspendu


Réalisé par Odile Decq, le siège social de GL Events (photo) situé à Lyon Confluence se déploie dans un généreux porte-à-faux de 28 m de trois niveaux de bureaux, tourné vers la Saône en surplomb du quai Rambaud. La particularité de l'approche structurelle est que les trois niveaux de plancher sont suspendus. L'ossature principale est formée de trois pylônes situés dans l'atrium, qui abritent les deux ascenseurs et l'escalier. Ces trois piles reprennent au niveau 4 deux poutres treillis caissonnées en forme de X. Ces poutres principales sont renforcées par une poutre treillis orientée sud/nord en débord latéral et sont reliées deux à deux à leurs extrémités par un ensemble de quatre poutres treillis secondaires en façades. Sous cette nappe rectangulaire de poutres treillis principales et secondaires sont suspendus les trois niveaux de plancher et ponctuellement le niveau d'entresolement du rez-de-chaussée. Le choix de ce système constructif permet des plateaux libres de tout porteur avec une grande flexibilité pour aménager les espaces.

Ramener les charges vers l'arrière

À l'Upec, les poteaux béton existants reprennent les charges du porte-à-faux de la surélévation.Sur chaque file porteuse, le premier poteau travaille en compression tandis que les autres servent comme tirants.

© Flint Architecte

L'ouvrage est déséquilibré par l'élément en porte-à-faux. Avec plusieurs niveaux, ce dernier peut atteindre plusieurs centaines de tonnes.

Le porte-à-faux sollicite la structure du bâtiment au niveau de son accroche. Le déséquilibre doit être compensé avec une masse suffisante en amont et avec des tirants si nécessaire. Les éléments porteurs du socle de l'ouvrage doivent pouvoir reprendre les efforts de compression ou de traction, en particulier le moment formé à l'appui doit être pris en compte. La structure doit être dimensionnée pour supporter les efforts de compression verticaux au droit du point d'accroche.

Des poteaux diversemment sollicités

Au plan structurel, sur la série de poteaux porteurs qui reprennent les efforts d'un porte-à-faux (ou d'un auvent), le premier poteau (ou la première file d'appuis) fonctionne en compression, tandis que les autres poteaux (ou les files arrières d'appuis) fonctionnent comme des tirants en reprenant les efforts de soulèvement.

Il est assez fréquent d'avoir une structure mixte avec un porte-à-faux à ossature acier (pour la légèreté) reposant sur un socle en béton qui résiste à la compression. En zone sismique, les éventuels efforts de soulèvement sous appuis au droit du porte à faux doivent être pris en compte.

Des tirants pour équilibrer

Les points de liaison entre l'élément en porte-à-faux et le bâtiment auquel il est rattaché doivent être soigneusement vérifiés. Si la flèche dépasse la flèche admissible, il faut prévoir des tirants pour la réduire. À l'Upec, en files de rive, des tirants métalliques placés sur les deux façades ramènent les charges vers l'arrière du porte-à-faux. Pour le Cerem à Marseille, le poids du porte-à-faux a aussi été rééquilibré vers l'arrière. Les efforts transmis par l'ossature métallique ont été repris par des platines métalliques intégrées dans des ouvrages béton précontraints ancrés dans le sol par six tirants. Ces derniers font 35 mètres de longueur et près de 200 mm de diamètre, il sont précontraints à des efforts de près de 400 tonnes chacun.

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