Bulletin bois 77/2005

Bulletin bois 77/2005 Ouvrages d’ingénieurs Couverture de quai, Filisur Halle de stockage du sel ‹Saldome›, Möhlin The Core, centre d’accueil, Eden Park, Cornwall (GB) Passerelle de Schlossmühl, Frauenfeld Passerelle ‹Traversinersteg›, Sils /Zillis Passerelle sur le Rhône, Illarsaz La tour de Sauvabelin, Lausanne Tour ‹Kupla›, Helsinki (FI)

Depuis l’été 2005, une nouvelle passerelle piétonne relie les deux rives du Rhône à Illarsaz.

Maître de l‘ouvrage: canton de Vaud et canton du Valais Ingénieurs: J.F. Petignat Ingénieurs Conseils SA, Montreux

Ouvrages d’ingénieurs Dans les ouvrages d’ingénieurs bois, le travail de conception et la construction sont intimement liés. En règle générale, et c’est le cas pour tous les projets présentés dans ce numéro du bulletin bois, la structure porteuse et par conséquent, le flux des forces, sont directement perceptibles. Cela crée une fascination naturelle, qui transparaît de chaque ouvrage. Il n’est pas nécessaire d‘en dire plus, après un premier contact, laissez-vous porter par la beauté de ces ouvrages.

Le nouveau couvert de la gare de Filisur est entièrement construit en bois.

Il est composé de trois parties en bois lamellé collé – piliers, poutres, panneaux de toiture- qui définissent l’ouvrage en ce qui concerne le langage formel, la matérialisation, l’espace et la construction. Les proportions, la symétrie et la linéarité de ce couvert, lui confèrent une rigueur et un calme qui procure un repos bienvenu après le trajet sinueux emprunté par les trains des chemins de fer réthiques.

Le ‹Saldome› à Möhlin est la plus grande coupole de Suisse avec 93 m de diamètre et 31 m de hauteur. La coupole est une forme optimale pour le stockage du sel en ce qui concerne l’économie d’espace et les coûts. Trois réseaux entrelacés constituent la structure porteuse. Des poutres lamellées collées, assemblées à l’aide de pièces métalliques de forme hexagonale, forment une trame constituée de triangles. Le bois, possédant un bon rapport poids-performance et l’avantage d’être parfaitement insensible à la corrosion due au sel, offre une solution économique à long terme.

La toiture du nouveau centre d’accueil du parc de loisir ‹Eden Park› à Cornwall dans le sud ouest de l’Angleterre, constitue en elle-même un élément d’attraction. Sa structure porteuse est formée de deux systèmes d’arcs cintrés en BLC, entrelacés pour former une grille de poutres. La descente des charges s’effectue à travers les piliers en bois. Depuis l’extérieur, le toit apparaît comme une structure de type végétal en forme de feuille.

En raison de sa géométrie particulière, la structure en bois, visible depuis l’intérieur, confère à l’ouvrage une force et une beauté d’une grande finesse qui transforme la visite des halles d’exposition de double hauteur, en une expérience unique.

La passerelle de Schlossmühl à Frauenfeld se décompose en deux parties sur le plan constructif. La partie supérieure, en forme de U, est légèrement décalée vers l‘aval par rapport à la poutre porteuse. Grâce à ce principe, on peut voir couler l’eau à travers les fines lamelles du tablier. Ce principe, combiné à des hauteurs de parapets différentes – en aval le parapet est plus bas qu’en amont – fait que pendant la traversée, le regard est automatiquement porté vers l’ensemble historique de la vieille ville et du château.

La passerelle Traversinersteg dans la gorge de la Viamala est un ouvrage précontraint doté d’un tablier en pente, suspendu à des pylônes naturels.

Elle est conçue comme un escalier suspendu à 70 m au-dessus de la rivière, qui franchit une portée horizontale de 56 m et un dénivelé de 22 m.

L’arrangement des poutres longitudinales et des planches du parapet, ainsi que la grande rigidité des porteurs en BLC et la précontrainte du câble principal permettent de limiter les balancements et assurent un sentiment de sécurité acceptable au promeneur qui emprunte la passerelle.

Une nouvelle passerelle haubanée d’une portée de 82 m franchit le Rhône entre Aigle et Illarsaz. Deux poutres triangulées, inclinées parallèlement aux haubans, reprennent les efforts de flexion du tablier. Les poutres et le tablier sont en mélèze non traité provenant des forêts de la région. De plus grâce au faible poids propre du bois, les installations de chantier ont pu être réduites au minimum.

La tour de Sauvabelin a la forme d’un cône tronqué surmonté d’une plate-forme d’observation située à 30 mètre de hauteur. A la base, le diamètre de la tour est de 12 mètres, il va en diminuant jusqu'à la plate-forme sommitale où son diamètre se réduit alors à 6 mètres. Les marches en bois équarri s’empilent en un double éventail sur un axe vertical, du sol jusqu’à la plateforme. Une gerbe de 24 poteaux enserre et supporte l’hélice de l’escalier. Près de 450 m3 de bois rond provenant des forêts de la ville de Lausanne ont été nécessaires pour pouvoir mettre en œuvre les 315 m3 utilisés pour la construction de la tour.

La tour ‹Kupla›, haute d’une dizaine de mètres, est une forme organique, enveloppée d’un fin treillis en bois qui, tel une gigantesque vannerie, constitue à la fois l’enveloppe et la structure de l’édifice. L’édifice comporte deux plateformes d’observation accessibles par deux volées d’escalier superposées. Les plateformes participent à la stabilisation de la coque par deux poutres annulaires sur lesquelles est fixé le treillis constitué de carrelets de sapin. D’une légèreté aérienne, cette sculpturale coque semitransparente reflète la volonté du concepteur de se rapprocher des formes organiques.

Roland Brunner, Communication technique, Lignum

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Couverture de quai, Filisur La gare de Filisur, dans le canton des Grisons, est un nœud ferroviaire important du réseau des chemins de fer rhétiques sur la ligne de l’Albula. C’est là que les trains en provenance de Samedan sont dirigés vers Thusis ou en direction de Davos. En raison de son passé historique et du paysage exceptionnel qu’il traverse, ce tronçon est inscrit sur la liste des sites candidats au patrimoine mondial de l’UNESCO. Pour donner à cette infrastructure ferroviaire l’importance qui convient et afin de lui conférer une identité forte, un couvert en bois, dont la forme et la matérialisation ont été déterminés en fonction de sa situation dans le massif alpin, a été construit sur les quais.

Le quai, entouré à gauche comme à droite, d’une voie de passage et d’une voie d’évitement, reçoit un couvert en bois qui s’étend sur une longueur de 86 m et une largeur de 6,70 m. Ces dimensions correspondent exactement à la longueur des trains qui s’arrêtent à cette station. Un passage sous-voies mène vers un couvert du même type, long de 18 m, qui prolonge le bâtiment de la gare.

Le système porteur du couvert est composé de trois éléments en bois lamellé collé: des piliers encastrés, une large poutre composée disposée dans le sens longitudinal et deux panneaux en porte à faux placés de part et d’autre de la poutre centrale et qui constituent la toiture proprement dite. L’élément porteur longitudinal est constitué de quatre poutres en BLC juxtaposées de 40 cm de côté chacune. Il comprend des rainures pour l’évacuation des eaux météoriques et le passage des conduites. Groupés par paires, les

piliers d’une largeur de 12 cm pour 200 cm de longueur chacun, forment des voiles plans de 3,50 mètres de longueur. Grâce à leur faible épaisseur et à leur proportion élancée, ces éléments, en plus d’assurer leur fonction statique, permettent de structurer l’espace. Ils sont encastrés en pied et en tête à l’aide de plaques métalliques et de broches. Dans la partie supérieure des piliers, ces plaques sont liées à des pièces métalliques disposées perpendiculairement aux poutres longitudinales, qui assurent la liaison entre les éléments porteurs verticaux.

Afin de ne pas interrompre visuellement l’effet dynamique de la structure dans le sens de la marche des trains, les pièces métalliques sont noyées dans les poutres et ne sont pas perceptibles de l’extérieur.

Les éléments de toiture forment un voile horizontal en bois lamellé collé de 100 mm d’épaisseur. Ils sont fixés sur la poutre longitudinale depuis en haut, et reçoivent un lé d’étanchéité bitumineux. Les rives sont revêtues d’un placage métallique en cuivre, protégeant durablement le bois. Grâce à une combinaison bien réfléchie des parties de construction, toutes les surfaces en bois sont protégées des intempéries.

Les proportions, la symétrie et l’aspect strict de cet ouvrage, lui confère une rigueur et un calme qui procure un repos bienvenu après le trajet sinueux emprunté par le train.

Situation

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Coupe longitudinale

Plan

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16 m

Détail socle

Lieu Gare, 7477 Filisur (GR) Maître d’ouvrage Rhätische Bahn, Coire Ingénieur Walter Bieler AG Ingenieurbüro Spezialitäten Holzbau, Bonaduz Entreprise bois Künzli Holz AG, Davos Dorf, Hüsser Holzleimbau AG, Bremgarten (fabricant BLC) Bois mis en œuvre BLC 118 m3 Coût CHF 509 000.– (Montage en bois et salle d’attente) Durée de construction Octobre–novembre 2004 (couvert), octobre 2003 (couvert près du passage sous-voie)

Coupe transversale

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Halle de stockage du sel ‹Saldome›, Möhlin Avec cinq halles de stockage situées à Schweizerhalle (BL) et à Riburg (AG) près de Rheinfelden, la capacité totale de stockage de sel des salines du Rhin s’élève à près de 70 000 tonnes. Suite à plusieurs hivers où les quantités entreposées n’ont pas été suffisantes pour répondre à la demande, la construction d’une halle centrale près de la saline de Riburg s’est imposée. Nommé ‹Saldome›, le nouveau bâtiment, en forme de calotte hémisphérique, a été inauguré au cours de l’été 2005. Il offre un volume de stockage deux fois supérieur tout en nécessitant la moitié moins de matériaux pour sa mise en œuvre qu’une halle traditionnelle.

Le ‹Saldome›, d’un diamètre de 93 mètres et d’une hauteur de 31 mètres est la plus grande coupole de Suisse. Cette nouvelle halle de stockage utilise la géométrie de la

coupole pour stocker 80 000 tonnes de sel de la façon la plus simple et la plus efficace possible. En plus de ces conditions de stockage peu coûteuses, des réflexions de rentabilité à long terme ont conduit à une automatisation accrue de la gestion des stocks. Le système a été couplé aux infrastructures de transport existantes, conduisant à une solution logistique complète. Depuis son extraction, le sel est transporté par tapis roulant jusqu’au sommet de la halle et retombe en formant un gigantesque cône de sel. Ensuite, depuis une trappe située au centre de la halle, le sel est directement acheminé vers les véhicules de transport. Ce système permet de transborder dans des camions et des wagons de chemin de fer près de 600 tonnes de sel par heure.

La coupole, qui fait appel à une solution technologique brevetée couplée à une solution

logistique complète, offre des conditions de stockage optimales. La géométrie de la coupole est une calotte d’une sphère de 104 m de diamètre. Ce choix a permis d’obtenir un rapport optimal entre la surface disponible, la hauteur de la halle, celle du cône de sel et la surface de la couverture.

Le système porteur de la coupole se compose de trois réseaux entrelacés, orientés de 120 degrés les uns par rapport aux autres, le tout formant une trame constituée de triangles.

Les 402 poutres de bois lamellé collé de 5 à 11 mètres de longueur, d’une section de 200 x 860 mm sont assemblées par 163 nœuds métalliques de forme hexagonale. A la base de la coupole, les poutres s’appuient sur 42 sabots ancrés dans une ceinture de béton armé. La structure est recouverte de panneaux OSB de 22 mm, sur lesquels repose un lé bitumineux bicolore.

Offrant un rapport poids-performance comparable à celui du métal, le bois possède l’avantage d’être parfaitement insensible à la corrosion due au sel. Au final, c’est près de 1500 m3 de bois qui ont été mis en œuvre pour la construction du Saldome, dont 60 % de sapin blanc et 40 % d’épicéa, provenant des forêts de Rheinfelden.

Situation

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Coupe

31 m

Lieu Saline Riburg, 4313 Möhlin (AG) Maître de l’ouvrage Vereinigte Schweizerische Rheinsalinen, Pratteln Planification et conception Häring & Co. AG, entreprise générale pour la construction de halles, Pratteln Entreprise bois Roth Holzleimbau und Stahlbau AG, Burgdorf (BLC), et Häring Holz und Systembau AG, Pratteln (montage et éléments de toiture) Bois mis en œuvre 580 m3, OSB 10 500 m2 Coûts CHF 12 000 000.– Durée de construction Mai 2004 – juin 2005

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The Core, centre d’accueil, Eden Park, Cornwall (GB) Cornwall, la région administrative située au sud-ouest de l’Angleterre, accueille un grand parc de loisirs éducatif nommé ‹Eden Project›.

Dans cet immense espace consacré aux sciences naturelles, des spécialistes expliquent au grand public les lois de la nature et de l’environnement. Des biosphères, inaugurées en 2001, hébergent des échantillons de flore provenant de toutes les zones climatiques de la terre. Le jardin Eden est un théâtre vivant qui propose au visiteur, un voyage autour du monde en l’espace de quelques heures. Récemment, un centre d’accueil et d’information pédagogique a été construit à Eden Park. Ce nouveau bâtiment constitue une plateforme de transfert de savoir entre les scientifiques et les visiteurs.

Ce nouveau centre a pour nom ‹The Core› (le cœur) et constitue l’élément central du concept global de ce parc développé en 1996.

Il a été réalisé au cours de la quatrième étape du projet, en même temps que les zones de distribution et que les bâtiments de services et du personnel. Il abrite des espaces destinés à accueillir des conférences et des séminaires, des halles d’exposition, une cafétéria ainsi que des bureaux. En raison de l’importance de ce bâtiment pour le parc d’attraction, il était nécessaire que la philosophie présidant à l’ensemble du projet soit perceptible à travers son architecture. Comme pour d’autres réalisations du bureau d’architectes londonien mandaté pour le projet, l’expression primaire du bâtiment est dictée par la structure. A cette différence près que dans ce cas, la forme

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organique choisie dérive de proportions et de structures régissant la croissance des plantes, et plus particulièrement des feuilles. C’est la raison pour laquelle la forme choisie apparaît comme parfaitement naturelle à l’œil humain, relativement au sens inné de l’homme pour la beauté et l’harmonie, mais également par rapport à l’expression de l’ensemble.

La toiture en cuivre qui ondule au-dessus de l’ensemble de la construction en bois, constitue l’élément principal de la composition.

Elle laisse deviner la forme particulière de la structure qui se développe en spirale depuis l’axe central du bâtiment vers l’extérieur, puis vers le bas, jusqu’à toucher le sol en trois endroits. En raison de sa géométrie particulière, la structure en bois, visible depuis l’intérieur, confère à l’ouvrage une force et une beauté d’une grande finesse. D’un point de vue constructif, la structure est composée de deux systèmes d’arcs cintrés en BLC, entrelacés pour former une grille de poutres.

La géométrie de cette structure en forme de spirale appartient à la philosophie générale du projet. Elle s’inspire de la suite mathématique de Fibonacci qui recèle les proportions du nombre d’or. Ainsi, la structure est composée de 306 poutres cintrées et soumises à la torsion de 6 à 8 mètres de longueur et de 200 x 800 mm de section. Chacune de ces poutres en BLC possède sa propre géométrie. Elles sont assemblées à chaque nœud à l’aide de pièces métalliques pour former la structure porteuse. Dans les parois extérieures, les charges verticales sont reprises par des piliers en bois lamellé collé, les forces

horizontales étant reprises par un anneau en traction constitué de barres métalliques.

Au centre du bâtiment, un anneau en acier reprend, en compression, les forces horizontales.

Les parois extérieures sont inclinées de dix degré vers l’extérieur, ce qui souligne encore la force expressive de la toiture. La partie inférieure des éléments de façades sont revêtus de panneaux de contreplaqué peints, la partie supérieure recevant un lambris vertical en Western Red Cedar. La toiture est composée d’éléments en caisson de 300 mm avec isolation intégrée à base de flocons de cellulose. Elle est recouverte d’un placage de cuivre alors que le revêtement intérieur est constitué de panneaux contreplaqués acoustiques. Des lucarnes de forme pyramidale, réparties sur la toiture, assurent l’éclairage et la ventilation naturelles des espaces d’exposition et de la cafétéria. Disposés autour d’un vaste occulus, des panneaux photovoltaïques procurent l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement du bâtiment.

Détail assemblage

Coupe Détail

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Lieu Eden Project, Bodelva, St. Austell, Cornwall (GB) Maître d’ouvrage Eden Project, Cornwall (GB) Architectes Nicholas Grimshaw & Partners Ltd., London (GB) Ingénieur Anthony Hunt Associates Ltd., Gloucestershire (GB), et Häring & Co. AG, Generalunternehmung für Hallenbau, Pratteln Entreprises bois Häring & Co. AG, Generalunternehmung für Hallenbau, Pratteln (chef de projet), Roth Holzleimbau und Stahlbau AG, Burgdorf (BLC), Häring Holz- und Systembau AG, Pratteln (montage, éléments de parois et de toiture), Häring Fenster und Fassaden AG, Niederdorf (lucarnes), Burgbacher Holztechnologie GmbH, D-Trossingen (taille) Bois mis en œuvre BLC 400 m3 Surfaces Toiture 2400 m2, parois extérieures 800 m2 Coût CHF 5 000 000.– (construction bois) Durée de construction Août 2004– avril 2005 (construction bois)

Coupe

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20 m

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Passerelle de Schlossmühl, Frauenfeld Dans le centre historique de Frauenfeld, une nouvelle passerelle piétonne franchit depuis peu la rivière Murg. Cet ouvrage permet de combler une lacune dans le réseau piétonnier de la ville en établissant une liaison entre la vieille ville et le quartier Kreuzplatz/Schlosspark. Ce passage se situe près du cœur historique de la ville et offre un point de vue remarquable sur l’ensemble urbanistique de grande valeur comprenant le château, l’Hôtel de Ville et le moulin.

La passerelle franchit d’un trait le vallon et le canal au fond duquel coule la Murg. Réalisée en bois, elle offre un contraste surprenant avec les maisons historiques, les quais et les murs en maçonnerie qui ceinturent la vieille ville. Du côté de la ville nouvelle, le pont en bois est accroché à un mur de soutènement alors que du côté du château, il repose sur une culée en béton construite pour la circonstance. Pour souligner l’importance de cette liaison piétonne, ce seuil en béton se prolonge au loin dans la rue Schlossmühl, en direction des escaliers menant au cœur de l’ancien bourg.

D’un point de vue constructif, la passerelle se décompose en deux parties. La partie inférieure, constituée d’une poutre simple sur deux

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appuis d’une portée de vingt mètres pour une section de 1,20 x 0,65 m. Réalisée en juxtaposant six poutres en BLC, elle constitue le système porteur de l’ouvrage. Reposant sur cette poutre, le tablier ajouré est constitué de grosses lattes de mélèze de 62 x 120 mm de section. Les parapets, également ajourés, sont réalisés avec des pièces identiques liées aux lames du plancher à l’aide de tôles métalliques posées en âme.

La particularité de cette passerelle réside dans le traitement différencié des deux parapets.

En aval, le parapet, d’une hauteur de 0,95 m, est plus bas que celui situé en amont, qui, avec ses 1,40 m, constitue la colonne vertébrale du passage. Les détails de finition sont particulièrement soigné, avec l’intégration, sous la main courante en métal, d’un tube néon, qui, à la nuit tombée, éclaire le passage sur toute sa longueur. Grâce au traitement volontairement différencié des parapets, le regard se porte spontanément vers le château lors de la traversée de la passerelle. Ce mouvement est accentué par la transparence créée par le porte-à-faux du tablier en direction du château. La passerelle fonctionne comme un balcon sur la Murg, d’où l’on voit couler l’eau à travers les fines lamelles du parapet. Vu de

loin, l’ensemble apparaît, de jour, comme un élément monolithique à la géométrie simple et affirmée, en équilibre au-dessus du cours d’eau. A l’inverse, de nuit, avec ses détails soignés et son éclairage en filigrane, la passerelle semble flotter tout en légèreté au dessus des flots.

Le choix constructif simple, le fait de dissocier la partie porteuse du tablier et le décalage de ce dernier par rapport à l’axe longitudinal de la passerelle propose une fusion réussie de la fonction de passage et de l’interprétation réfléchie d’une telle intervention dans un environnement historique unique. Les caractéristiques de cet ouvrage ne résident pas dans une portée exceptionnelle, mais bien dans l’insertion réussie d’une construction dans un contexte urbanistique exigeant.

Lieu Schlossmühlestrasse, 8500 Frauenfeld (TG) Maître de l’ouvrage Bürgergemeinde Frauenfeld Ingénieur Walter Bieler AG Ingenieurbüro Spezialitäten Holzbau, Bonaduz Entreprises bois Guido Signer, Frauenfeld, Zöllig, Arbon (fourniture BLC), Gemeindesägerei Fideris (fourniture mélèze) Coût CHF 181 000.– Durée de construction Mai-juin 2003

Situation

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Tablier ajouré Lattes mélèze 62 x 120 mm Tôles métalliques Partie inférieure Panneau de fibres liées au ciment 18 mm, peint Poutre BLC 1200 x 650 mm Lambris mélèze 30 mm (côtés) Lambris mélèze 20 mm (dessous)

Coupe

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ElĂŠvation

Plan

8m

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Passerelle ‹Traversinersteg›, Sils /Zillis En mars 1999, la passerelle ‹Traversinersteg›, construite en 1996 au-dessus de la gorge de Viamala dans le canton des Grisons, était emportée par un éboulement rocheux. Durant l’été 2005, elle a été reconstruite 70 mètres en aval et elle franchit désormais l’abîme dans un lieu mieux protégé par la topographie du terrain. A cet endroit, la distance à traverser est beaucoup plus importante que pour l’ouvrage précédent. La variante choisie, une passerelle suspendue à des pylônes naturels dotée d’un tablier en pente a permis de maintenir les coûts de construction dans des proportions raisonnables. La nouvelle passerelle prend la forme d’un escalier suspendu franchissant un dénivelé de 22 m pour une portée horizontale de 56 m.

La gorge de Viamala se trouve entre Thusis et Zillis. Elle est accessible par un réseau de chemins pédestres qui rayonnent dans une aire de 16 km2. Grâce à l’inauguration de la nouvelle passerelle, ce parcours a pu être complété en permettant le passage de la Viamala entre Zillis et Thusis.

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La nécessité d’offrir un sentiment de sécurité acceptable au promeneur qui traverse ce pont suspendu se balançant au-dessus du gouffre, à près de 70 mètres de la rivière, a eu une influence déterminante sur le projet. Les poutres porteuses longitudinales masquent la vision plongeante dans le lit du Tobel et le parapet, constitué de planches disposées horizontalement, complète le dispositif. Les marches d’escalier, réalisées en planches de pin brutes de sciage, contribuent, grâce à leur surface rugueuse, à améliorer la sensation de sécurité. La grande rigidité du tablier en poutres BLC travaillant en arc inversé et la précontrainte des câbles principaux et du treillis de losanges à double diagonale, ont permis de limiter le balancement et la vibration du tablier. En hiver, la traversée de la passerelle n’est cependant pas possible, car les chemins d’accès sont fermés.

La nature du terrain sur lequel la passerelle est implantée se compose, sur la rive sud de la Tobel, d’un flanc de moraine présentant une pente de 40°, et au nord, d’une plus petite moraine surplombant une paroi rocheuse tombant à pic. De chaque côté, deux piliers

en béton situés au sommet de la moraine ancrent les câbles principaux et transmettent les réactions d’appui verticales à un socle épais enfoui dans le sol. Les importants efforts de traction sont transmis à l’arrière des massifs d’appui par deux robustes tirants inclinés. Les massifs d’appui jouent le rôle de contrepoids, ils sont constitués, coté sud, d’une dalle de béton recouverte de terre et, côté nord d’un bloc erratique de 60 tonnes enrobé de béton et de fers d’armature. La culée située au bas de la passerelle sert uniquement à reprendre les efforts de compression du tablier et à les transmettre dans le terrain, elle est donc beaucoup plus légère.

La structure porteuse de la passerelle est composée des câbles précontraints principaux, ainsi que de câbles secondaires travaillant en traction et de poutres formant le tablier qui, elles, travaillent en compression. Cette combinaison conduit, sous une charge maximale (neige), à une force constante dans les câbles principaux. Les diagonales sont fixées au câble principal par des serre-câbles et, en partie inférieure, à des profilés métalliques transversaux (HEA). Les contreventements

horizontaux, les montants du parapet et les dix poutres longitudinales en BLC sont également fixés sur ces profils, distants les uns des autres de 3,60 m. Les poutres en BLC de140 x 220 mm sont soumises à de puissants efforts de compression en raison de la géométrie de la passerelle. Les liaisons entre les différentes sections de poutres sont réalisées à l’aide de tôles entaillées en âme et de broches. La répartition des efforts dans la culée inférieure se transmet par des inserts métalliques fixés dans le bois de bout.

Deux limons en mélèze, découpés pour recevoir les marches, sont vissés sur les deux poutres porteuses médianes. Les montants du parapet constitués de fers plats soudés sont vissés sur chacune des traverses métalliques.

Les planches brutes de sciages en pin constituant le parapet sont insérées entre les montant. Deux tiges métalliques permettent de leur donner la courbure nécessaire. Les mains courantes sont rabotées et vissées sur des plaques métalliques qui reprennent les charges horizontales d’un montant à un autre.

Une protection constructive mise en œuvre de manière conséquente, l’utilisation de

matériaux comme le mélèze et le pin sans aubier pour les éléments en bois ainsi que de l’acier galvanisé pour les parties métalliques, garantissent une longue durée de vie à cette passerelle inaugurée en août 2005.

ElĂŠvation

14 m

Lieu Traversinertobel, 7411 Sils /7432 Zillis (GR) Maître d’ouvrage Verein Kulturraum Viamala, 7411 Sils im Domleschg Ingénieur Conzett, Bronzini, Gartmann AG, Coire Entreprise bois Consortium A. Freund Holzbau GmbH, Samedan, et Boner Holzbau AG, Serneus Bois mis en œuvre BLC mélèze 20,5 m3 (bois rond 125 m3), pin équarri 4,2 m3 (bois rond 15 m3) Coût de fabrication CHF 527 000.– Durée de construction Juin–août 2005

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Parapet: Main-courante pin raboté 30 x 80 mm Lattes en pin brutes de sciage 30 x 80 mm Escalier: Marches en pin, brutes de sciage, 50 mm, vissées sur pièces métalliques depuis dessous Poutre BLC 80 mm, profil des marches découpé Poutres porteuses BLC mélèze 220 x 140 mm

Coupe

Détail marches

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Passerelle sur le Rhône, Illarsaz En automne 2000, de fortes précipitations dans le sud du pays ont provoqué une crue exceptionnelle du Rhône qui a emporté sur son passage une passerelle située entre les communes d’Aigle et d’Illarsaz. En 2005, cet ouvrage, importante liaison piétonnière et cycliste entre les cantons de Vaud et du Valais, a été reconstruit plus beau qu’avant.

La nouvelle passerelle haubanée en bois – la plus longue de Suisse – fait aujourd’hui le bonheur des randonneurs, qu’ils se déplacent à pied ou sur deux-roues.

La première passerelle sur le Rhône construite à cet endroit en 1894, a été remplacée en 1975 par un pont routier situé à environ un kilomètre en aval, afin d’assurer la liaison entre les communes d’Aigle et de Vionnaz. Ce pont a été inauguré lors de l’ouverture à la circulation de l’autoroute A9 jusqu’à Aigle. La passerelle ne fut dès lors plus utilisée que pour le passage du trafic piétonnier et cycliste.

En 2000, suite à la crue exceptionnelle du Rhône, la passerelle a été emportée par les eaux du fleuve en furie. Conscients de l’importance de cette liaison tant au niveau local que comme axe touristique, la région étant sillonnée de pistes cyclables et de sentiers pédestres, les cantons de Vaud et du Valais ont décidé de reconstruire l’ouvrage détruit.

La reconstruction a fait l’objet d’un concours sur invitation auquel ont pris part six bureaux d’ingénieurs. Le projet vainqueur a proposé une passerelle haubanée en bois de 82 mètres de portée, située sur le même emplacement que l’ancienne passerelle. Ce sont des considérations d’intégration dans le site qui ont

conduit au choix d’une structure haubanée, pour éviter des piliers dans le lit du fleuve et limiter son impact dans le paysage grâce à la légèreté visuelle de l’ouvrage.

Les deux mâts en béton fonctionnent comme deux portes d’entrée à la passerelle. Leurs fondations, intégrées aux culées, reposent chacune sur onze micropieux. Les anciennes culées ont été démolies et reconstruites 40 cm plus haut, afin de garantir le passage de la crue centennale et maintenir le niveau des appuis au-dessus du niveau maximal des eaux du Rhône.

Le tablier du pont est composé de deux poutres triangulées assemblées avec le système Ferwood, qui reprennent les efforts de flexion. Elles sont inclinées vers l’intérieur du tablier, parallèlement aux haubans, afin de rapprocher les fixations le plus près possible du tablier et permettre par la même occasion l’évacuation de l’eau de ruissellement. Sur chaque moitié de l’ouvrage (symétrie), les ancrages mobiles des six haubans sont fixés sur la membrure inférieure des poutres maîtresses, alors que les ancrages fixes sont disposés en tête de chaque mât. Ceci permet une mise en tension aisée des ancrages mobiles au moyen d’un équipement léger. Les efforts de traction induits par les haubans sont repris par des tirants métalliques situés sous la poutre maîtresse.

Les matériaux ont été choisis pour profiter au maximum de leurs propriétés et qualités respectives, mais également en fonction de critères liés au développement durable.

Le mélèze, utilisé pour construire le tablier du pont, provient de la région. Naturellement résistant, il n’a pas été traité afin d’éviter un

quelconque risque de pollution du fleuve. Le bois a également été choisi en raison de son faible poids propre, ce qui a permis d’utiliser des engins de levage modestes et de limiter l’installation de chantier.

Toute la structure, aussi bien les poutres que le contreventement, a été réalisée en bois lamellé collé de classe A. Le contreventement en bois permet une dilatation thermique identique à celle du tablier et fonctionne aussi bien en traction qu’en compression. Les lames de plancher massif, ajourées pour l’évacuation de l’eau, sont vissées aux traverses, au solivage et aux poutres maîtresses. Elles participent, avec le contreventement, à la reprise des efforts transversaux.

La structure en bois a été fabriquée en atelier en deux sections de 27 mètres, deux de 12 mètres et une section de clavage de 4 mètres de longueur. Le tout a été montée sur place par camion-grue. Les premiers éléments ont été suspendus provisoirement aux haubans et stabilisés latéralement, dans l’attente du clavage. Puis les réglages finaux ont été apportés jusqu’à obtenir la géométrie voulue.

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Lieu Illarsaz (VS) Maître de l’ouvrage Etat de Vaud, Service des routes, direction générale des travaux, Lausanne Etat du Valais, Service des routes Bas-Valais, Martigny Ingénieurs civils J.F. Petignat Ingénieurs Conseils SA, projet et direction locale des travaux, Aigle Chef de projet Manuel Cordoba, J.F. Petignat Ingénieurs, Aigle Entreprise adjudicataire Carraux-Moret Construction SA, Muraz-Collombey Entreprises bois Berrut Amédée SA, Collombey Ducret-Orges SA, Orges, Freyssinet SA, Moudon Bois mis en œuvre 60 m3 Portée 82 m Largeur 3 m Coût total (CFC 1 à 9) CHF 1 300 000.– Durée de construction 11 mois

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Plan

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La tour de Sauvabelin, Lausanne La Commune de Lausanne exploite de façon exemplaire la matière première issue de ses forêts. Engagée à travers ‹agenda 21› dans la voie du développement durable, ses initiatives ont valeur d’exemple. La tour de Sauvabelin, qui domine la ville de Lausanne, est symbolique de cette approche.

L’intégration étonnamment réussie de cette construction atypique dans un milieu naturel particulièrement sensible et fragile – une forêt urbaine – et l’utilisation exclusive de bois issus des forêts communales, font de la démarche suivie, un exemple à suivre pour les maîtres de l’ouvrage publics et privés amenés à faire des choix en intégrant la notion de développement durable.

En référence aux aménagement déjà réalisés par l’Union des Sociétés de développement sur le site de Sauvabelin, c’est cette dernière qui a été promue maître de l’ouvrage avec l’accord de la Municipalité de Lausanne.

Celle-ci a fourni le support logistique, la matière première et une part importante du financement, le solde étant assuré par une souscription s’adressant aux particuliers, aux associations ou aux sociétés, mettant en vente les marches d’escalier et les lames de plancher de la tour.

L’ensemble de la démarche qui a prévalu pour cette construction a été particulièrement cohérente et rigoureuse. La déférence vis à vis du site, la réutilisation judicieuse d’éléments d’infrastructure obsolètes – un réservoir d’eau désaffecté – l’usage quasi exclusif de bois massif équarri et l’absence de traitement chimique du bois reste une approche exceptionnelle pour un ouvrage de ce type.

Près de 450 m3 de bois rond ont été sélectionnés et, après débitage, c’est 235 m3 de pin Douglas, essence naturellement résistante, et 80 m3 de sapin/épicéa qui ont été stocké à l’air libre pour le séchage. Les madriers ont reçu une entaille de retrait de 7 cm de profondeur sur leur face inférieure afin d’accélérer le séchage et éviter les fissurations sauvages.

En quatre mois, ces pièces étaient à 18 % d’humidité donc prête à être mies en œuvre.

La tour est implantée sur la butte des anciens réservoirs d’eau potable de Sauvabelin. Ses fondations sont constituées d’un radier circulaire de 40 cm d’épaisseur et de 15 mètres

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de diamètre, posé sur la dalle supérieure de la nouvelle salle de pompage de la ville de Lausanne.

L’édifice à la forme d’un cône tronqué surmonté d’une plate-forme d’observation située à 30 mètre de hauteur. A la base, le diamètre de la tour est de 12 mètres, il va en diminuant jusqu'à la plate-forme sommitale où son diamètre se réduit alors à 6 mètres.

Les marches en bois équarri s’empilent en un double éventail sur un axe vertical constitué d’une barre d’armature de 50 mm de diamètre. Elles sont liées entre elles par de longues vis régulièrement réparties. A intervalle régulier, elles sont soutenues par un écrou et une rondelle vissés sur cette tige métallique. Ce mode de serrage permet de maintenir comprimées entre elles les marches empilées situées en dessous de l’écrou afin de limiter les espacements dus au retrait du bois. Il sert également à supporter celles qui se situent au-dessus afin d’éviter l’écrasement des premières marches.

Une gerbe de 24 poteaux enserre et supporte l’hélice de l’escalier. Ces poteaux, légèrement inclinés vers l’intérieur sont en bois équarri.

D’une hauteur de 30 mètres et d’une section de 20 x 20 cm, ils se composent de trois tronçons superposés, liés par des assemblages à mi-bois vissés et cloués. Une entaille de retrait a été pratiquée sur chacune des faces. Côté

Situation

extérieur, des éléments de protection constitués de demi-rondins, écorcés à l’aide de lances à eau sous pression afin de ne pas blesser la fibre du bois, sont vissés sur les poteaux pour préserver la structure des agressions climatiques.

Afin de suivre le tracé hélicoïdal des marches, les planches de bord ou limons sont constitués de plusieurs couches de planches posées sur chant. Ces planches sont clouées entre elles et fixées à l’aide de tire-fond sur chaque tête de marche et avec des tôles et des broches sur les poteaux extérieurs.

La plate-forme d’observation est constituée d’un solivage en bois équarri sur lequel repose un plancher en pin Douglas. En périphérie, les solives s’appuient sur la planche de bord alors qu’au centre la fixation passe par l’intermédiaire d’un anneau cylindrique en panneau feuilleté-collé épicéa. A l’extérieur de la plateforme, douze béquilles, s’appuyant quelques mètres plus bas sur autant de poteaux, reprennent les charges de l’anneau constitué par les planches de bord et continuent jusqu'à la toiture. Celle-ci est supportée par ces béquilles ainsi que par des béquilles plus petites qui reprennent les charges de l’avant toit.

La toiture, de forme dodécagonale est constituée d’une charpente en Douglas revêtu d’un lambrissage en sapin et d’un placage en cuivre.

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14 m

Lieu Forêt de Sauvabelin, 1018 Lausanne Maître de l’ouvrage Union des Sociétés de Développement Lausannoises, Lausanne Architectes Bernard Bolli, Robert Mohr, Service d’architecture de la ville de Lausanne, Lausanne Concepteur Prof. Julius Natterer, Etoy Ingénieur bois Johannes Natterer, Bois Consult Natterer, Etoy Ingénieur civil AIC Ingénieurs conseils SA, Lausanne Fourniture bois Michel Reichard, Service des forêts, domaines et vignobles, Lausanne Entreprise Bois Charpente Vial, Le Mouret Baumann SA, Cudrefin Bois mis en œuvre Pin Douglas 235 m3, sapin/épicéa 80 m3, matériau dérivé du bois 0,026 m3 Caractéristiques Hauteur totale 35,20 m, hauteur plateforme 30,20 m, diamètre base 12 m, diamètre plateforme 10 m, poids 120 tonnes, vis 44 600 pièces, broches autoforeuses 6000 pièces Durée des travaux Mai–novembre 2003

Tour ‹Kupla›, Helsinki (FI) Située dans la baie de Kruunuvuori, face à la capitale finnoise, l’île de Korkeasaari, qui abrite le zoo d’Helsinki, est dominée depuis l’été 2002 par une étrange structure en résille dont la forme évoque un cocon. Cette tour d’observation, car il s’agit d’une tour, est le résultat d’un concours d’architecture organisé conjointement par le zoo d’Helsinki et par Puuinfo, l’organisme finnois de promotion du bois. Ouvert aux étudiants du département d’architecture de la Helsinki University of Technology, ce concours a consacré le projet ‹Kupla› (la bulle) de l’étudiant en architecture Ville Hara, qui a finalement été construit par les étudiants eux-mêmes.

Entourée de pins et de bouleaux , la tour est implantée sur un promontoire de l’Ile de Korkeasaari. Après avoir traversé le zoo, le visiteur grimpe par un chemin pédestre jusqu’au belvédère qui culmine à 18 mètres au dessus du niveau de la mer. C’est là que, reposant sur un soubassement en maçonnerie, se trouve la tour, haute d’une dizaine de mètres. L’édifice comporte deux plateformes d’observation accessibles par deux volées d’escalier superposées. Arrivé au sommet de la tour, le visiteur peut embrasser du regard à la fois la mer qui s’étend à l’infini,

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la ville de Helsinki toute proche, la baie et les îles environnantes. L’ouvrage, de forme organique, est enveloppé d’un fin treillis en bois qui, tel une gigantesque vannerie, constitue à la fois l’enveloppe et la structure de l’édifice. Cette sculpturale coque semi-transparente, d’une légèreté aérienne, reflète la volonté du concepteur de se rapprocher des formes organiques présentes aussi bien dans les architectures primitives que dans la nature.

Entièrement réalisée en bois, elle est constituée d’un ingénieux système d’assemblage de lames de bois à la fois cintrées et voilées qui forme un treillis ovoïde tridimensionnel.

Les planchers contribuent à rigidifier la coque par l’intermédiaire de deux poutres annulaires sur lesquelles sont vissées les membrures qui forment la résille. Au sommet, le tressage se resserre pour dessiner un occulus ouvert sur le ciel.

Si le projet gagnant était directement issu d’images de synthèse, sa matérialisation a nécessité une mise au point dans le laboratoire bois du département d’architecture de la Helsinki University of Technology. Des essais sur différents types d’assemblages, une maquette à l’échelle 1/5 particulièrement riche en enseignements ainsi que des tests de torsion jusqu’à la rupture sur une barre en

dimensions réelles ont été menés par une douzaine d’étudiants durant plusieurs mois.

Toutes les membrures sont de section identique, elles mesurent 60 x 60 mm et sont constituées de quatre lamelles de sapin de 15 mm lamellés collées et mises en forme.

Elles sont à la fois cintrées et soumises à la torsion selon sept gabarits différents.

La mise en forme s’est faite par étuvage en suivant les techniques traditionnelles de la construction navale, puis chaque pièce a été ajustée sur place.

Les membrures sont assemblées à chaque intersection par des boulons et des plaques à griffes métalliques. Leur inclinaison détermine l’orientation de la maille croisée; les losanges qui en résultent participent, grâce à la multiplication des nœuds, à la rigidité de l’ensemble. Cette résille en bois est composée de 72 pièces mesurant entre 11 et 14 mètres de longueur, liées entre elles par près de 600 nœuds.

L’ensemble de la structure a été montée en trois mois par un groupe de huit étudiants de plusieurs nationalités au cours de l’été 2002.

Plancher étage intermédiaire: Plancher épicéa huilé 50 x 28 mm, Poutre secondaire BLC 75 x 200 mm Poutre principale BLC 450 mm Liaison: Poutre annulaire feuilleté-collé épicéa 100 x 250 mm, Pièce de calage feuilleté-collé épicéa Boulon 10 mm Maille: Lattes BLC épicéa, 60 x 60 mm Crampons et boulon d = 12 mm

Détail

Lieu Ile de Korkeasaari, Helsinki (FI) Maître de l’ouvrage Zoo de Korkeasaari, Helsinki Architecte Ville Hara, architecte SAFA, Helsinki

Coupes

4m

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Lignum Holzwirtschaft Schweiz Economie suisse du bois Economia svizzera del legno Falkenstrasse 26 CH-8008 Zurich Tél. 044 267 47 77 Fax 044 267 47 87 info@lignum.ch www.lignum.ch

En Budron H6, CP 113 CH-1052 Le Montsur-Lausanne Tél. 021 652 62 22 Fax 021 652 93 41 info@cedotec.ch www.cedotec.ch

Bulletin bois, décembre 2005 Editeur Lignum, Economie suisse du bois, Zurich Christoph Starck, directeur

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Responsable Roland Brunner Rédaction Roland Brunner, Lignum, André Carlen et Mélanie Baschung, Lignum-Cedotec

Administration, abonnements, expédition Andreas Hartmann, Lignum ISSN 1420-0252 Le Bulletin bois paraît quatre fois par année, en allemand et en français.

Conception graphique BN Graphics, Zurich Impression Kalt-Zehnder-Druck, Zoug Photographies Ralph Feiner, Malans (Couverture de quai, Filisur et passerelle de Schlossmühl); Häring & Co. AG, Pratteln (Saldome et centre d’accueil Eden Park, Cornwall); Wilfried Dechau, Stuttgart (Traversinersteg); Corinne Cuendet, Clarens (Passerelle d‘Illarsaz); Frédéric Beaud et André Carlen, Cedotec (Tour de Sauvabelin); Avanto Arkkitehdit oy, Helsinki (‹Kupla›)

Abonnement annuel CHF 48.– Publications isolées CHF 20.– Classeur (10 numéros) CHF 100.– Classeur vide CHF 10.– Prix sous réserve de modifications.

Les membres de Lignum reçoivent le Bulletin bois et le Lignatec gratuitement.

Les droits pour la publication des différents objets présentés restent réservés aux architectes respectifs. Les informations publiées ont été recueillies auprès des concepteurs.