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Structure bois et tavaillons pour la gare TGV Meuse

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Structure bois et tavaillons pour la gare TGV Meuse

1. Afin de rester en osmose avec le contexte local,le périmètre de la gare a été acquis par la SNCF et va être planté d’arbres (chênes, hêtres) issus de la région lorraine. Ces plantations offriront un plan arboré dans la continuité du nouvel édifice.

Avec une structure et une couverture en bois, cette gare constitue un ensemble cohérent sur le plan ­esthétique, et complexe, du fait de l’emploi de techniques traditionnelles sur les formes gauches du bâtiment.

À deux pas de la Voie sacrée – route historique qui ­relie Bar-le-Duc à Verdun – sur la commune des Trois Domaines, se dresse la première gare de France en bois : structure, couverture et quais. Au milieu des champs, la gare TGV-Meuse se distingue également par sa forme puisqu’elle affiche avec fierté son caractère rural. Son aspect évoque un petit village et son clocher. Cette gare, qui accueillera environ 40 000 voyageurs par an sur une surface de 310 m2, était initialement prévue en béton, métal et verre. Si en définitive, le bois est à l’honneur, c’est grâce à la volonté du conseil régional de Lorraine qui finance en partie le projet. Il s’agissait d’ancrer l’édifice dans son environnement et d’affirmer la forte identité de la région par rapport au bois, en particulier le chêne. La SNCF a finalement répondu favorablement à cette demande et créé, avec son bureau d’étude Arep, un édifice qui s’inscrit, par sa conception et les matériaux utilisés, dans une démarche ­environnementale.

Le lot charpente-couverture a été géré par deux entreprises différentes. La partie charpente structure, étude et mise en œuvre, a été prise en charge par l’entreprise Charpente Houot. La couverture en tavaillons, c’est-à-dire en tuiles de bois, a été prise en charge par l’entreprise savoyarde Scandulae, qui possède le savoir-faire propre à cette technique.

Six grumes de 13 m au plus haut

Ce chantier atypique a aussi été un moyen de faire sortir le tavaillon de sa ­niche régionale et de montrer qu’il s’agit d’un matériau totalement adapté à des constructions telles que des établissements recevant du public, sur le plan esthétique et aussi sur le plan technique. La couverture bois est totalement compatible avec un bâtiment contemporain. Tout d’abord parce qu’il répond aux 14 cibles de la démarche HQE, mais aussi sur le plan de l’isolation thermique. Dans la mesure où il n’y a pas de surchauffe sous un toit en bois. Enfin, la résistance mécanique des couvertures en tavaillons – l’une des préoccupations majeures du maître d’œuvre qui craignait que les bardeaux ne s’envolent au passage des trains à grande vitesse – n’est plus à démontrer. Elle a été mise en évidence lors de la tempête de 1999 durant laquelle les toits correctement montés n’ont pas souffert. Ce sont surtout les règles professionnelles des couvertures en bardeaux de bois qui ont su rassurer le maître d’œuvre sur ce point (voir encadré). Celles-ci imposent, en effet, que chaque élément de couverture soit solidarisé par clouage à la charpente : le risque de voir un bardeau s’envoler est donc nul.

La couverture bois n’est pas la seule originalité de ce bâtiment. La charpente apporte aussi son lot de spécificités, notamment le campanile de 16 m de hauteur, qui correspond au hall central de la gare et qui évoque ici le clocher d’une église. Un campanile qui n’a rien de classique dans sa conception et qui a demandé une étude poussée. La difficulté : trouver la bonne inclinaison pour les poteaux en prenant en compte le réglage avec les arêtiers et les murs, tout en cachant au maximum les fixations pour des raisons d’esthétisme. Pour y parvenir, le bureau d’étude de l’entreprise a réalisé de nombreuses simulations 3D. Autre difficulté : la structure a été réalisée avec six troncs en bois écorcé. Il s’agissait d’une demande de l’architecte d’Arep, Pascale Guenand. Cette demande a accru la complexité, car il a fallu prendre en compte dans le calcul le diamètre des six troncs, à chaque fois différent.

La difficulté pour le concepteur fut de trouver des grumes de 10 ou 12 m de longueur, de diamètre correct, avec une ­faible conicité, qui se tiennent et vieillissent sans se fendre. Le plus simple fut d’aller les chercher dans la forêt vosgienne où les grumes ont été travaillées avec des scieurs et des débardeurs. 

Au final, les six grumes écorcées présentent une longueur s’échelonnant entre 11 et 13 m pour un diamètre moyen sur la longueur de 400 mm : le diamètre le plus grand en pied est de 600 mm.

Il descend à 300 mm en tête. L’extrémité des grumes a été profilée en cône. Le reste de la charpente, s’il est plus ordinaire dans sa conception, n’en est pas moins complexe. Il a également fait l’objet d’une étude poussée en raison des nombreux porte-à-faux, des géométries particulières telles que triangles et losanges.

Il en est de même pour les noues et les volumes qui ne sont pas vraiment classiques dans la mesure où il n’est pas question de structure à deux pans. En revanche, les assemblages bois métal sont habituels.

La complexité de l’ouvrage a bien sûr eu des incidences sur la mise en œuvre de la couverture.

Ainsi, par rapport à un clocher d’église, les pans sont inclinés avec des ruptures d’angles, des renfoncements et des ouvertures vitrées, d’où un nombre important de points singuliers à gérer lors de la mise en place de la couverture.

Couverture : définir les raccords entre les pans de noues et des arêtiers

Les parties les plus complexes concernaient la partie courante du bâtiment voyageurs. Le problème résidait dans tous les ­raccords. Il était nécessaire de comprendre où allait couler l’eau sur ces surfaces complètement gauches. Il a également été important de définir le plan carré et les raccords entre les pans de noues et des arêtiers. Sans parler des contraintes imposées par l’architecture. Selon les souhaits de l’architecte, la couverture comporte deux pentes très faibles sur une petite portion de ­toiture. Par conséquent, la pérennité de la toiture sera cinq ou six fois moins importante que celle du campanile, prévu pour durer un siècle et demi.

Le chantier a été réalisé selon les règles professionnelles propres aux tavaillonneurs. En effet, la couverture en tavaillons est un métier à part entière. Les rares couvreurs maîtrisant ces techniques ont créé un document normatif.

La filière bois savoyarde, qui a bénéficié d’un relais important par FIB74 ­(interprofession de la filière bois en Haute-Savoie) a établi des ­règles professionnelles en collaboration avec des compagnies d’assurance, experts judiciaires, experts bois, syndicats d’architectes, professionnels (Capeb et FFB) et ingénieurs. Il est impératif de respecter ­certains points importants pour la pérennité d’une couverture bois, tels que la ventilation (un toit en bois mal ventilé pourrit), le mode de fixation et le mode de réalisation des bardeaux. Ainsi, les ­règles professionnelles imposent 10 cm de ventilation, soit 10 cm d’air en sous-face et un lattage non jointif, de façon à ce que le bois puisse sécher au maximum et assurer une résistance mécanique aux surcharges, telles que la neige par exemple. Ces règles sont déjà largement reconnues au niveau national, notamment dans les bureaux de contrôle, d’autant que le Centre technique du bois et de l’ameublement a validé le texte.

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