Les poteaux du musée Europe Méditerranée à l’épreuve
Le musée des civilisations Europe Méditerranée est un projet culturel de grande ampleur. L’édifice exceptionnel, réalisé par l’architecte Rudy Ricciotti, permettra de positionner Marseille comme une métropole majeure des échanges culturels et économiques entre Europe et Méditerranée. Il prévoit un procédé innovant alliant l’utilisation de béton fibré ultra-hautes performances (BFUP) à une précontrainte axiale pour les poteaux droits et en « Y », destinés à supporter plusieurs niveaux de planchers sur trois côtés de l’ouvrage. La mission confiée au CSTB par l’EMOC consistait à vérifier la faisabilité d’un tel projet et la validité des paramètres de calcul pour le dimensionnement des poteaux. La série d’essais, réalisée de mars à juillet 2009, était à la mesure de l’édifice lui-même : exceptionnelle.
A projet d’ampleur, expérimentations d’ampleur
Le programme des essais, la conception et le dimensionnement des corps d’épreuve ont été définis par le bureau d’études SICA. L’assemblage des corps d’épreuve sur site, la conception du dispositif, la réalisation des essais ainsi que les mesures ont été effectuées par le CSTB. Etant donnée la taille des poteaux, un dispositif spécifique a dû être conçu et fabriqué en extérieur afin de pouvoir les ériger.
Six essais de chargements verticaux excentrés sur les poteaux ont été effectués. Les poteaux droits et en « Y » étaient équipés de jauges de déformation et de capteurs de déplacement permettant de mesurer les déformations latérales (dans les deux directions) et verticales. Un dispositif de mesure par photogrammétrie a permis de déterminer les déplacements en 3D pour les poteaux en « Y ». « La difficulté résidait dans la conception du corps d’épreuve asymétrique, qui créait un phénomène de rotation du « Y », » explique Philippe Rivillon, ingénieur au CSTB. Un câble en tension dans le poteau permettait de bloquer le corps d’épreuve sur son socle et d’appliquer une charge vers le bas à l’aide de deux vérins d’une capacité de 100 tonnes. Les poteaux droits devaient pouvoir supporter une charge minimale de 40 tonnes (les charges de rupture étaient comprises entre 52 et 60 tonnes) et ceux en « Y » de 20 tonnes (les charges de rupture étaient comprises entre 16 et 21 tonnes). « Les essais ont permis de démontrer la faisabilité des poteaux, la précontrainte ayant pu être appliquée dans des conditions satisfaisantes. Toutefois, les résultats obtenus sur ceux en « Y » étaient inférieurs aux valeurs attendues, car ils ont été déstabilisés, de manière non négligeable, par le manque de blocage suivant l’axe. Dans la réalité MuCEM, ces poteaux seront bloqués suivant leur plan, permettant ainsi d’augmenter la charge de rupture jusqu’à une valeur moyenne de 35 tonnes, précise Philippe Rivillon. Il sera préférable de travailler sur un corps d’épreuve à deux bras symétriques lors de la vérification qui sera réalisée sur le produit définitif. Les conditions exceptionnelles de la réalisation de ces essais démontrent parfaitement notre adaptabilité face à des projets atypiques. » Les résultats obtenus et interprétés par le CSTB permettront de dimensionner l’édifice, en vue d’une possible Appréciation Technique d’Expérimentation (ATEx).
