Rappel des précautions d'usage

La corrosion peut nuire à la pérennité de l'acier. Pris dans le béton, il est a priori et en théorie protégé, mais dès qu'il est à l'air libre, le risque doit être maîtrisé. « Aussi, surtout dans les assemblages, faut-il veiller à la réduire en facilitant l'aération des pièces pour faire en sorte qu'il n'y ait pas de rétention d'eau, préconise Bernard Vaudeville. C'est pour cela qu'une protection s'avère souvent nécessaire et que tout assemblage bois-acier fait appel à des pièces galvanisées à chaud voire à de l'inox.» Le dispositif est à anticiper dès la conception, notamment dans le dessin des pièces concernées. C'est pour cette même raison que l'inox est très présent dans le cas des toiles métallo-textiles. Plus délicats encore sont les aspects mécaniques, liés en particulier aux effets des dilatations différentielles entre matériaux. Ce problème, rare avec le béton (car les deux matériaux ont des réactions proches), est beaucoup plus sensible avec le bois ou avec le verre. Avec le bois, le risque est la fissuration de ce matériau moins résistant, rendu fragile par sa texture même. « Il faut éviter tout bridage, explique Bernard Vaudeville. On peut ainsi créer de véritables respirations par l'emploi de broches élastiques, par exemple. Si la pratique est déjà ancienne et permet de valider l'usage d'assemblages déjà connus, il faut bien reconnaître que c'est le retour d'expérience qui pèse le plus. Aussi, dans le cas d'assemblages innovants, paraît-il impératif de les valider par des essais préalables. On peut ainsi éviter des accidents comme celui que j'ai constaté sur des raidisseurs en verre clissés dont la colle était trop raide et qui, sous l'effet de la dilatation, ont cassé.»

Eviter les surcontraintes

Quand une pièce trop raide refuse les efforts, ceux-ci sont reportés sur la pièce souple, qui cède là où elle est la plus fragile. Il faut donc non seulement concevoir avec les caractéristiques du matériau, mais aussi en fonction de la façon dont il est utilisé. Ce qui aboutit à des calculs quelquefois très complexes, et parfois à des essais préalables afin d'éviter les surcontraintes au final. Dans les associations avec de l'acier, la ductilité de ce dernier est intéressante, mais doit être prise en compte pour qu'il plastifie avant que le matériau qui lui est associé ne casse.

Enfin, la construction se termine toujours par un chantier de montage. Dans la mixité mêlant l'acier à un autre matériau, les tolérances jouent un rôle important. « Faire travailler des matériaux ensemble signifie les faire travailler en cohésion, poursuit Bernard Vaudeville. Dans le cas du béton, l'adaptation est simple, puisqu'il épouse l'acier au moment du coulage. En revanche, dans le cas du bois, les pièces sont toutes préfabriquées. La précision des percements doit être performante, un décalage trop important est dangereux.»

Le risque est moindre avec les toiles pour lesquelles le câble présente suffisamment de souplesse pour encaisser des rattrapages. Quant au verre, « il exige une structure très isostatique. Aussi, à l'image de ce qu'on fait dans le VEA, une couronne d'aluminium mou, posée à l'interface avec l'acier, assure l'absorption des variations dimensionnelles de l'ordre de 5 mm », conclut Bernard Vaudeville.

Attention aux tolérances

La spécialisation par filière a construit le paysage des entreprises de construction françaises. Ce monde où chacun possède sa spécialité, doit effectuer une petite révolution culturelle au moment où la mixité devient de plus en plus courante. Bureaux d'études et entreprises sont concernés. Car les matériaux n'ont pas le même comportement, les règles de conception diffèrent, mais surtout les habitudes et les réflexes sont difficiles à oublier. On associe depuis longtemps l'acier avec le béton ou le verre (et même en structure par exemple dans les raidisseurs verticaux en verre), depuis moins longtemps mais sans difficulté, l'acier au métallo-textile, depuis plus récemment l'acier au bois.

Pourtant, dans les deux cas, vocabulaire et grammaire sont ceux de la charpente, ce qui doit permettre de faciliter la compréhension des données, même si les matériaux ont leurs spécificités. Dans le domaine de la mise en œuvre, la notion de tolérance de mesures nécessite aussi des rapprochements. Car, le métal se travaille de façon extrêmement précise et il n'est pas rare de recourir à des méthodes de contrôle laser 3D pour des mesures topographiques de haute précision.

Mais au-delà de la définition d'une plage de tolérance, il importe que ces tolérances soient compatibles. Une tolérance de 5 mm ne vaut que si ces 5 mm sont dans le même sens, ou autour d'un point fixe ; on ne peut admettre un -5/+5. D'où l'importance des échanges entre les différents intervenants.

Mise en œuvre : une nécessaire acculturation

Abstraction faite des problèmes sismiques, -« la modélisation des structures devient alors complexe, et il devient indispensable de faire confiance au modèle de calcul » explique Charles Dunesmes d'Eiffage-, le mariage du verre et de l'acier implique une parfaite maîtrise des rigidités, ce qui n'est pas le cas du plexiglas.

Enfin, la mise en œuvre elle-même nécessite parfois un partage de cultures différentes. On ne monte pas un ouvrage métallique, comme un ouvrage bois par exemple. « Toutes les compétences nécessaires ne sont pas au même endroit », résume Charles Dunesmes. Les procédures de stockage, de montage, d'assemblage sont donc à harmoniser.

Par exemple, le bois se stocke dans des conditions spécifiques (pose dans le bon sens, protection) que n'exige pas l'acier. Dans ce domaine, la culture du charpentier métallique est plus proche de celle de l'entrepreneur de maçonnerie. Pour Jean-Pierre Tahay, de l'entreprise Viry, « qu'il s'agisse du calcul d'exécution ou de la mise en œuvre, la mixité conduit à un véritable phénomène d'acculturation, car chaque spécialité a à apprendre de l'autre. Et on peut s'attendre à de véritables répercussions sur les cœurs de métier. »