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Vitrerie Démolition-reconstruction de façades en VEA

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Vitrerie Démolition-reconstruction de façades en VEA

Un système d’élingues avec suivi par jauges de contraintes a été mis en place pour maintenir en tension la charpente métallique primaire, avant la dépose des raidisseurs en verre.

© (Doc. Daniele Domenicali.)

La rupture de plusieurs raidisseurs en verre, participant à l’ossature secondaire de l’enveloppe du TGI de Bordeaux, a engendré une reconstruction des façades respectant le fonctionnement initial de la structure.

Edifiées à la fin de ­l’année 1997, les façades en verre extérieur attaché (VEA) du tribunal de grande instance de Bordeaux (Gironde), avaient été suspendues à la charpente métallique de la toiture par des raidisseurs en verre. Mais, après leur mise en œuvre, plusieurs tronçons de raidisseurs se sont brisés. En 2001, le maître d’ouvrage lance un concours de conception-réalisation destiné à reconstruire lesdites façades. Parallèlement, une expertise judiciaire est ouverte, mais quatre années d’analyses n’ont pas encore permis de conclure sur l’origine des désordres. L’idée privilégiée consiste en une conjugaison de plusieurs causes, telles que des contraintes de torsion ramenées dans les raidisseurs, des problèmes de dilatation et de liaison entre éléments verriers. En effet, les concepteurs avaient poussé très loin les possibilités techniques des produits verriers.

Monumentales de par leurs ­dimensions – avec une longueur de 78 m sur la façade est, de 20,60 m sur les pignons nord et sud, et une hauteur variant entre 12,60 et 18,90 m – les façades étaient composées de panneaux de vitrage de dimensions variables, pouvant atteindre 3,70 m x 2,10 m, et ayant subi le Heat Soak test (test pour accélérer le vieillissement naturel du verre par un traitement thermique et permettant d’écarter les vitrages à forte teneur en sulfure de nickel, ­susceptibles de rompre sous de fortes contraintes thermiques). Les panneaux étaient maintenus par quatre attaches métalliques sur une ossature secondaire mixte, constituée des raidisseurs en verre et de tirants de contreventement en inox. Composés de 2 à 3 tronçons éclissés les uns aux autres, les raidisseurs en verre étaient suspendus en tête par l’intermédiaire de balanciers à ressort (1).

Fidèle aux exigences d’élégance et de légèreté du programme, le projet de reconstruction, présenté devant un jury pluridisciplinaire au printemps 2002, s’appuie sur le remplacement de tous les raidisseurs en verre par des éléments métalliques et par le renouvellement de l’enve­loppe en VEA.

Le poids propre de la nouvelle façade est sensiblement identique à celui des façades initiales, une priorité pour l’équipe lauréate qui souhaitait ne pas modifier les conditions de chargement de la charpente primaire existante.

Des « coques » en bois, émergeant de la toiture

De fait, les panneaux de verre conservent la même épaisseur mais, pour compenser les efforts au vent plus défavorables des nouvelles normes neige et vent, les distances des attaches par rapport aux bords ont été augmentées afin de réduire la portée des vitrages.

Les raidisseurs métalliques ont été conçus pour avoir le même poids que leurs homologues en verre. Ils se composent de profilés reconstitués soudés d’un seul tenant, en acier inoxydable à finition grenaillée, et sont dotés d’une âme à treillis en V, d’une membrure extérieure droite et d’une membrure intérieure cintrée dont la forme épouse la courbure du moment de flexion. À noter que l’adéquation entre les contraintes statiques et les formes a permis de réduire au minimum les sections des profilés, lesquels sont des ronds pleins de ? 50 mm pour les membrures, ? 25 mm pour les treillis.

Par ailleurs, le fonctionnement général de la façade est préservé. Ainsi, les raidisseurs, en même lieu que leurs prédécesseurs, sont suspendus en tête à la charpente métallique par le biais des balanciers existants. Ils s’appuient en pied contre la passerelle métallique desservant les salles d’audience, sortes de « coques » en bois émergeant de la toiture : à chaque intersection, un étrier horizontal réalise un appui glissant vertical qui ­assure la transmission des efforts horizontaux de la façade. Afin d’éviter leur déversement, les raidisseurs sont maintenus par deux rangées horizontales de câbles inox précontraints de 10-15 %, reliés aux contreventements verticaux disposés aux extrémités de chaque façade.

Prenant appui sur cette nouvelle ossature secondaire, les parois en VEA respectent le calepinage original des façades, ainsi que la nature et les épaisseurs des éléments verriers. Les panneaux de verre ont été intégralement remplacés, comme le souhaitait l’équipe de conception-réalisation. Cette dernière avait mis en exergue les problèmes de responsabilités décennales se posant sur des panneaux de verre ayant déjà vécus – les normes neige et vent ayant évolué entre temps – ainsi que les pertes importantes à prévoir lors de la dépose des verres (environ 30 %) et les différences de teintes inévitables qu’entraînerait la juxtaposition de nouveaux et d’anciens vitrages.

Un système VEA sous Atex

Sur la façade est, les dimensions courantes des volumes sont de 3,25 x 2,10 m, avec une épaisseur de 15 mm, et sur les pignons de 3,70 x 2,10 m avec une épaisseur de 19 mm. Les panneaux de verre, qui ont fait l’objet d’un traitement Heat Soak test en usine, sont maintenus en 4 points par des pattes d’attache en acier inoxydable, boulonnées sur les membrures extérieures des raidisseurs. ­Intégrant des rotules ponc­tuelles et traversantes au niveau de chaque attache, ce système de fixation, breveté par l’entreprise Gartner, autorise la déformation et le déplacement des modules verriers sous l’action du vent et des phénomènes de dilatation. Pour chaque panneau, les deux rotules supérieures reprennent le poids du vitrage, celle de gauche forme appui fixe, celle de droite appui horizontalement libre ; les deux rotules inférieures forment des appuis horizontalement et verticalement libres. Les joints entre modules verriers ont une épaisseur de 12 mm. Ils sont réalisés en silicone gris clair. L’élaboration de la nouvelle enveloppe a fait l’objet d’une procédure d’Atex.

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