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Charpente bois en escalier aux coutures invisibles

Charpente bois en escalier de l'Aqualagon, à Villeneuve-le-Comte (77). Maître d'ouvrage : Villages Nature® Paris. Maître d'œuvre : Jacques FERRIER. Macro-lot Gros-œuvre Charpente Façades : CHANTIERS MODERNES et ARBONIS. Photo : Claude-Gilles ROY

Des poutres en bois constituent la structure en escalier de l'immense chapiteau abritant l'Aqualagon, le futur parc aquatique de Marne-la-Vallée. Elles ont été fabriquées par l'entreprise Arbonis grâce à une technique d'assemblage innovante, qui a reçu une ATEx favorable début 2016.

À une trentaine de kilomètres de Paris, Euro Disney et Pierre&Vacances-Center Parcs construisent un vaste complexe touristique Villages Nature®. L'Aqualagon sera l'un de ses équipements phares. Conçu par l'architecte Jacques Ferrier, ce parc aquatique couvert de 9 000 m² est surmonté d'un toit inspiré des pyramides à degrés, s'élevant à près de 30 m. La structure mixte bois-acier de ce chapiteau comprend 52 poutres rayonnantes en escalier, fabriquées par Arbonis grâce à un assemblage innovant.

Assemblage original par tiges collées

Chaque poutre de 15 m de haut et 40 m de portée environ, semble d'un seul tenant. Et pourtant, chacune est une combinaison de presque dix pièces de bois lamellé-collé, dont les connexions sont invisibles. Ces éléments ont été assemblés en atelier, par des tiges scellées à la résine dans le bois : 9 500 tiges, 5,5 tonnes de résine. Esthétique, cet assemblage est-il assez rigide et solide pour supporter une construction bois de grande hauteur ?

Évaluer la résistance du procédé

Le bureau d'études C&E Ingénierie, partenaire de Jacques Ferrier pour la conception de l'ouvrage, a très tôt consulté le CSTB pour soumettre sa technique d'assemblage hors-norme à une Appréciation Technique d'Expérimentation (ATEx). Le CSTB a vérifié le bon dimensionnement de la structure, qui échappe aux règles de l'Eurocode 5, norme européenne de calcul des structures bois. Il a également évalué la solution de renforcement proposée : l'ajout de tiges qui apportent de la raideur et renforcent les sections de bois lamellé-collé les plus sollicitées, sans qu'on ait besoin d'utiliser de matériau supplémentaire.

Par ailleurs, le CSTB a examiné les méthodes de fabrication en atelier, en particulier les opérations de scellement, pour s'assurer de la bonne liaison entre bois, résine époxy et tige métallique. Et pour cela, il s'est appuyé sur les résultats d'essais mécaniques, réalisés sur les tiges elles-mêmes et sur les assemblages complets. Ces tests de rupture ont été confiés par Arbonis au Lermab, laboratoire pluridisciplinaire de l’Université de Lorraine.

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