Réalisation de porte-à-faux Béton

Le nouveau collège Milcendeau, inauguré en septembre 2015 à Challans (85), dévoile une architecture singulière : les 3 ailes face à l’entrée du site possèdent chacune un important porte-à-faux qui attire systématiquement l’œil. Et c’est bien là le souhait du cabinet d’architecture Chabanne & partenaires qui a voulu jouer sur l’effet d’avancée des volumes supérieurs sur leur socle.

 

SERBA a défié les lois de la physique pour que l’architecture audacieuse du projet se concrétise hors des planches à dessin de l’architecte. Dites vous qu’à chaque passage sous ces porte-à-faux, pas moins de 300 tonnes vous surplombent; et pourtant ça tient. Florian Guérineau, ayant conduit toutes les études d’exécution – revient sur ce projet en nous détaillant la conception et la réalisation de ce principe structurel atypique.

02-FINI

Contexte : Le conseil général de Vendée a souhaité remplacer l’ancien collège du même nom afin d’accueillir plus d’élèves dans un environnement moderne 100% numérique.

Le nouveau bâtiment, d’une superficie de 9 000 m2, est composé de trois volumes perpendiculaires à la rue et reliés entre eux par une galerie.

  • Une aile comprend les locaux d’enseignement
  • une seconde regroupe les locaux d’accompagnement à l’enseignement (CDI, foyer des élèves, salle d’études…)
  • et une troisième est occupée par les locaux de coordination et de logistique (bureaux administratifs, salle de restauration, foyer des enseignants…).

Le collège est construit sur deux niveaux, d’une hauteur relativement faible, pour faciliter son intégration dans le site.

 

Définition du porte-à-faux :

Un bâtiment ou ouvrage est dit en « porte-à-faux » lorsqu’il n’est pas directement soutenu par un élément porteur situé sous celui-ci.

03-Capture d'écran schéma 1

L’impact direct évident est donc un déséquilibre de la structure

 

Difficultés techniques en phase conception :

Un élément en porte-à-faux réagit sur le reste de la construction. L’équilibre réside alors dans la transmission d’efforts verticaux au droit de son point d’accroche en amont mais également en efforts horizontaux antagonistes s’opposant à la rotation de la partie de structure avancée. Ces efforts horizontaux transitant alors vers les fondations par le biais des éléments de contreventement de l’ouvrage situés en amont du porte-à-faux.

 

04-Capture d'écran schéma 2 05-Capture d'écran schéma 3

En phase conception, un élément en porte-à-faux oblige donc les ingénieurs à étudier l’impact de celui-ci sur le reste de la construction en estimant les efforts appliqués au reste de la structure et en vérifiant et justifiant les éléments composants cette structure en fonction des efforts (dimensionnement des poteaux sous les efforts de compression ou de traction, dimensionnement des éventuels ouvrages soulevés, ou encore vérification des points de liaison entre l’élément en porte-à-faux et le bâtiment auquel il est rattaché).

Sur notre cas précis, une des ailes en Porte-à-faux intègre le CDI et tout le rayonnage des ouvrages qui va avec, là aussi côté agencement et exploitation, l’architecte n’a pas cherché à nous faciliter la tâche.

voir ci-dessous la vue 3D (a télécharger au format PDF) :

Capture pdf 3D

En phase chantier, la phase de travaux préparatifs est primordiale pour permettre la réalisation de ces ouvrages sans éléments de structure sous-jacents : étaiement important, réalisation de plateformes de travail temporaires en hauteur sous l’emprise de la construction en porte-à-faux; et la sécurisation de tous ces dispositifs (sécurité des personnes travaillant en hauteur et stabilité des ouvrages temporaires).

 

Le secret pour réaliser un porte-à-faux dans les règles de l’art :)

(Dans le cas des porte-à-faux du collège Milcendeau. réalisation : Entreprise Pilet)

1/ Réalisation d’une plateforme de travail temporaire sur une surface supérieure à l’emprise de la construction en porte-à-faux,

 

2/ Réalisation des ouvrages structurels dans la partie concernée,

06-ouvrages structurels

3/ Réalisation du reste de la structure à laquelle le porte-à-faux est lié et qui assure sa stabilité en phase définitive.

07 - reste

4/ Démontage de la plateforme de travail et étaiement provisoire.

08-étaiement 09-porte a faux en cours

 

Résultat final le jour de l’inauguration

 

10-porte a faux apres

Elèves ou enseignants, même avec 300 t au-dessus de vos têtes,  vous saurez désormais que vous pouvez passez sans crainte sous les porte-à-faux de votre collège. SERBA est fier d’avoir contribué à cette réalisation pour le confort et la sécurité de nos challandais.

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