© (Doc. L.C.O. Ingénierie.)
La réfection de cette verrière a nécessité le remplacement à l’identique d’éléments porteurs corrodés et le renforcement de ceux qui étaient moins touchés.
Construit en 1898 par la Compagnie des wagons-lits sur les hauteurs de Monte-Carlo, cet ancien hôtel fût transformé en 1936 en appartements regroupés aujourd’hui dans trois copropriétés. Inscrit à l’inventaire supplémentaire des Monuments historiques depuis 1989, cet immeuble comporte, sur sa façade nord, une grande verrière de 103 m de longueur formant jardin d’hiver dont la structure – conçue avec un acier de qualité moyenne – a été très endommagée par la corrosion. Cet espace éclaire deux niveaux de coursives distribuant deux étages de logements. Dépendant de la copropriété « bloc A », une partie de 70 m de longueur fût restaurée en 1992/93 sans vraiment respecter l’aspect d’origine de la structure. Au centre du bâtiment, appartenant à la copropriété du « bloc B », une verrière (environ 30 m) de forme semi-cylindrique de 7,80 m de profondeur et sa coupole centrale de 16 m de diamètre entourée d’une verrière semi-torique – 27 m de diamètre pour l’ensemble – restaient à faire. Cette couverture vitrée repose, côté intérieur, sur des poteaux métalliques de plus de 11 m de hauteur et sur une structure maçonnée en façade du bâtiment. Le diagnostic était sans appel : il n’y avait plus de fer, la structure vieille de plus d’un siècle était constituée d’un « mille-feuilles » de métal rouillé. De plus, les descentes d’eaux pluviales en zinc cachées dans les poteaux, désormais « poreuses », ont accentué le phénomène de corrosion à l’intérieur des éléments porteurs. Cette partie a donc nécessité une réfection complète de la charpente métallique et de la verrière, le renforcement des poteaux supportant également les coursives et le remplacement intégral de ceux portant la coupole. Cette fois, avec le souci de conserver l’aspect d’origine du bâtiment. Par manque d’informations techniques détaillées sur les différents éléments composant la structure, le calcul des descentes de charges s’est avéré impossible à réaliser.
Des poteaux offrant une plus grande résistance
La solution retenue a consisté à renforcer ou à remplacer, cote pour cote, chaque composant de la structure pour lui redonner des caractéristiques mécaniques au minimum équivalentes à celles d’origine. Cependant, les éléments métalliques sont fixés par des boulons HP, parfois par soudage, et non par rivetage comme sur la structure originale. Les boulons n’étant pas recommandés pour reprendre des efforts de cisaillement (contrairement aux rivets), les barrettes de soudage jouent donc un rôle primordial pour la tenue de l’ensemble à long terme. Chaque élément de structure visible est protégé par une peinture à base de résine polyuréthanne dont la teinte a été contretypée sur l’originale. Les travaux de restauration ont commencé par un démontage complet du vitrage de la verrière, pour mettre à nu la structure et l’alléger. Tous ses composants ont été démontés et remplacés par des profilés de formes et sections identiques aux originaux. Mais les travaux les plus importants et significatifs ont concerné la structure porteuse, à savoir les poteaux. La grande verrière repose sur des poteaux espacés de 5 m qui supportent également les poutres de rive des dalles des coursives. Le démontage complet de ces poteaux multifonction entraînant des travaux importants sur le reste du bâtiment, il s’est avéré préférable de laisser le maximum d’éléments en place et d’opérer des renforcements de l’existant. Ces éléments creux étant endommagés, leur enveloppe extérieure a pu être conservée à condition de la renforcer sans modifier son aspect. Une poutre en U en acier, composée d’éléments vissés et soudés in situ, a été insérée dans le vide intérieur des poteaux. Cette solution libère l’espace nécessaire à la mise en place des nouvelles descentes d’eaux pluviales en PVC, tout en conservant la possibilité d’accès par la face ouvrante du poteau (voir encadré). Les consoles supports des poutrelles de rive des coursives ont été reproduites à l’identique. Au cœur du bâtiment, la charpente est soutenue par six poteaux.
Pour faciliter le montage, un poteau neuf réalisé en deux éléments
Quatre d’entre eux, au centre de l’espace, reçoivent les charges verticales de la coupole et de la verrière semi-torique et ne comportent pas d’appui ou d’ancrage avec la structure du bâtiment sur leur hauteur de 11 m. Étant très endommagés et compte tenu de leur rôle essentiel pour la solidité de l’édifice, ils ont été remplacés par des poteaux neufs. Coupés en partie haute, ils ont été remplacés les uns après les autres. Seule la partie sur laquelle sont ancrés les poutres de la charpente et le chéneau cintré a été conservée. Pour chaque poteau, l’appui de la charpente était d’abord repris sur le platelage d’un échafaudage reposant sur le sol. Ensuite, le plot en béton d’ancrage au sol avec ses tiges scellées a été refait. L’original était inutilisable car les anciens ancrages en acier avaient rouillé et éclaté le béton. Puis, le poteau neuf a été mis en place. Pour faciliter le montage, il a été réalisé en deux éléments de 7 et 4 m, assemblés sur le chantier par boulonnage (voir encadré). Les poteaux seront constitués d’un tube carré creux pour installer les descentes d’eaux pluviales en PVC, raccordé au chéneau cintré courant entre la coupole et la verrière semi-torique. En couverture, le remplissage entre les vergillons de la verrière est assuré par des plaques translucides de 3 mm d’épaisseur, d’une qualité supérieure à l’existant. Elles sont en Lexan, un matériau de synthèse à base de PVC – classé M2 – qui offre une grande résistance mécanique et laisse passer les rayons UV (voir encadré). Conformément au planning initial, les travaux se sont déroulés de juin 2002 à fin mai 2003 pour un montant de 557 000 € HT, en partie subventionné par le Conseil général.
