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ZOOM SUR… La villa Navarra : une toiture en dix-sept modules

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ZOOM SUR… La villa Navarra : une toiture en dix-sept modules

La préfabrication et la finesse du Ductal résolvent, en un seul geste architectural et technique, l’ensemble des contraintes. Romain Ricciotti, ingénieur structure.

Étirée sur 40 m de longueur, une immense visière, constituée de panneaux minces préfabriqués en béton fibré à ultra-hautes performances, signe la couverture de la villa Navarra (Var).

«Lors d’un voyage à Cuba avec l’architecte Rudy Ricciotti, j’ai évoqué la possibilité d’utiliser le Ductal pour une maison. Il a relevé le défi en m’offrant le projet d’une villa-galerie d’art », explique le marchand d’art Enrico Navarra. Au Muy (Var), l’architecte vient d’achever la réalisation d’une villa/galerie d’exposition qui ouvre en grand la maison sur le paysage varois. Enfouie dans la pente, elle est caractérisée par sa toiture en béton fibré à ultra-hautes performances (BFUHP), du Ductal développé par Lafarge. Il s’agit d’une immense visière en porte-à-faux d’une longueur de 40 m sur 7,80 m, ne montrant en nez de dalle que l’épaisseur de 3,5 cm du panneau, sans nervures apparentes. En se concentrant sur la toiture, le projet s’est constitué en défi structurel. « Cette toiture fut l’occasion de réfléchir à une structure travaillant essentiellement en flexion, en raison du porte-à-faux qui la caractérise, et sans recourir à la précontrainte, afin d’expérimenter à fond les capacités du matériau », souligne Mouloud Behloul, ingénieur Ductal. La toiture est composée de 17 panneaux juxtaposés. Le matériau est livré à lui-même avec une armature classique disposée en partie supérieure des nervures – mécaniquement redondante – introduite uniquement par mesure de sécurité, tel un « filet protecteur ». La toiture adopte un dessin qui épouse la ligne des efforts. La matière est donc mise où il faut afin de permettre au matériau de s’exprimer. Les contraintes dans le matériau sont donc homogènes. La fabrication du moule par un fournisseur de l’industrie aéronautique et la méthode de coulage ont été d’une importance déterminante. La section du panneau a la forme d’un U composé de la dalle de 3,5 cm d’épaisseur encadrée par deux nervures de hauteurs évoluant de 11,2 cm près de l’extrémité jusqu’à 48 cm au droit du premier appui, puis décroissant vers le second appui. Cette forme est dictée par les efforts de flexion dans la structure du panneau à reprendre tout au long du porte-à-faux. La partie inférieure du panneau comporte deux renforcements : de section 15 x 15 cm pour l’appui sur le premier mur et de 20 x 25 cm pour la pose et la fixation par chevilles sur le mur arrière. Un travail très précis sur l’écoulement des fluides a permis de maîtriser l’orientation de la fibre métallique constitutive de ce béton. La performance mécanique étant tributaire de cette orientation, il importait de définir la procédure de coulage qui aligne les fibres dans un sens de mouvement hydraulique, parallèle aux lignes d’efforts principaux. La finesse des panneaux a facilité ce phénomène qui a conditionné l’orientation mécanique des fibres emportées par le flux. Pour la réalisation, les moules étant disposés à l’envers, le coulage s’est effectué longitudinalement pour les nervures profilées sur les côtés et transversalement pour la table. Le démoulage est intervenu après un étuvage à 90 °C pour une maturation accélérée du béton. Cette opération délivre une surface à l’aspect fini lisse et brillant, dont le glaçage est accentué par la tonalité sombre procurée par les fines entrant dans la formulation du béton.

Le montage a fait l’objet d’une approche méthodologique. Après avoir été acheminé par camion jusqu’à ce terrain pentu, chacun des 17 panneaux a été soulevé par une grue foraine et positionné sur les deux voiles d’appui, ensuite poussé contre le précédent par ripage latéral, puis étayé. Afin d’éviter en rive un phénomène de pianotage entre ces panneaux juxtaposés semblables à de grandes tuiles posées bord à bord, un système d’axe transversal les solidarise, matérialisé par une tige en acier logée dans les points de levage en extrémité des panneaux et scellés par une résine. Un joint en silicone posé ultérieurement assure l’étanchéité en partie supérieure des nervures ainsi accolées et solidarisées.

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