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Une charpente longue portée en lamibois

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Une charpente longue portée en lamibois

Cette charpente industrialisée d’une grande fluidité répond à un cahier des charges qui demandait de couvrir une grande portée libre par une structure lègère et de faible encombrement.

En charge de la conception du centre de secours de Bonneville (Haute-Savoie), l’architecte Richard Plottier souhaitait obtenir pour la couverture une structure légère et fluide. Or, les dimensions importantes du futur bâtiment nécessitaient d’innover par rapport à ses précédents projets. La remise principale couvre en effet à elle seule 1 000 m2, avec une portée maximum de 28 m. Avec le concours du BE Arborescence, spécialisé dans les structures bois, l’idée a été de choisir des panneaux Kerto de 2,50 m de largeur servant à la fois de support de couverture et d’élément structurant de la charpente. L’utilisation du lamibois a été décisive pour alléger considérablement la structure. Finnforest s’est imposé pour produire le Kerto, mais il fallait trouver une entreprise intéressée pour fabriquer et assembler les pièces. « D’autant que le principe du plateau travaillant et l’optimisation du lamibois en structure ne sont pas simples à comprendre et à mettre en œuvre », confie Laurent Clère, ingénieur au BE Arborescence. Deux appels d’offres ont d’ailleurs été nécessaires pour ­retenir ­l’entreprise poitevine CMB (Charpente Millet Bois). La forme convexe de la toiture de la remise (la partie la plus importante du centre de secours), imposait des poutres uniques dans leurs dimensions avec une portée maximum de 26,40 m. Les quinze fermes sont constituées de poutres en membrure inférieure et de plateaux porteurs sous-tendus de 2,5 m de largeur en membrure supérieure.

Le fournisseur CMB n’étant pas sur place, chaque élément a été préfabriqué précisément en atelier, en deux parties de 13,20 m, compatibles avec le transport. La fabrication en atelier permettait aussi de garantir la précision et la qualité de la partie la plus technique de l’ouvrage. Le principe général de la charpente est proche d’un pont suspendu, avec la charge descendant sur un arc en Kerto avec un très faible cintrage. Ensuite, sur le chantier, seules ont eu lieu les opérations de montage de ces modules préfa-briqués. Les finitions ont consisté à poser des bardages et de diverses sujétions de rives et costières supports de la couverture.

Une couverture fine et résistante

En membrure supérieure, les panneaux en ­Kerto-Q, d’une épaisseur de 63 mm, servent ainsi de support de contreventement au complexe de couverture, pour le voilement et le flambement. Ils sont disposés en bi-pente à 2 % pour l’écoulement des eaux pluviales, de part et d’autre du faîtage axé sur la remise principale. La conception du système porteur en arc caténaire sous-tendu donne une très grande rigidité à l’ensemble. De plus le Kerto-Q possède une grande rigidité, sa contrainte admissible en flexion à plat est de 18 MPA contre 11,6 pour le lamellé collé. Le résultat est de réussir à obtenir les proportions d’une charpente métallique avec un nombre réduit d’assemblages.

« En effet, avec 26,40 m de portée, le ratio du Kerto (portée divisée par hauteur) étant de 17.5, on obtient 1,60 m de hauteur statique et 1,67 m avec les membrures, souligne Laurent Clère, alors qu’en lamellé collé sous-tendu, le ratio de 12.5 donnerait une hauteur statique de 2,10 m (2,45 m membrures comprises). » Comme le cahier des charges imposait cinq mètres de libre sous la charpente pour les camions de pompiers, la hauteur totale de ce nouveau bâtiment culmine à 6,67 m avec les membrures comprises. Ces proportions s’apparentent aux ratios habituels des charpentes métalliques.

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