Lycée Marcel Sembat à Sotteville-lès-Rouen

Lycée Marcel Sembat à Sotteville-lèsRouen
Le lycée technique Marcel Sembat de Sotteville-lès-Rouen a fait l’objet d’une politique de restructuration et
de rénovation afin de répondre aux nouvelles exigences pédagogiques.
Le projet comprenait la construction d’un internat, d’un restaurant scolaire, de 12 logements de fonction, la
restructuration et l’extension des ateliers de carrosserie et la rénovation des bâtiments existants. Composé
de 6 bâtiments construits à plusieurs époques, le premier datant de 1930 et en raison de sa situation
urbaine complexe l’équipe de conception archi5 associé à Borja à Borja Huidobro et archi5prod a réalisé un
projet qui répondait à la fois à des préoccupations structurelles, urbaines et paysagères.
Une architecture à caractère bioclimatique
Entièrement construit en acier, le nouveau bâtiment des ateliers de carrosserie est l’élément phare du projet
architectural composé de 13 « lames » métalliques de 10 m de large qui porteront 8000 m2 de toiture
végétalisée. Ces lames métalliques viennent d’un côté sur le parc mitoyen et de l’autre rejoignent le toit du
bâtiment existant en insérant un niveau technique. Ceci préserve le mouvement ondulatoire de la couverture
afin d’éviter l’installation d’appareils en toiture.
Des ondulations sont créées par des lames - ayant une courbe qui leur est propre - et dégagent en partie
haute des bandes latérales vitrées. Une façon de concevoir des sheds et de diffuser la lumière naturelle
dans les ateliers. Cette géométrie permet d’intercaler entre les ateliers quatre larges patios – 10 m x 8 m –
plantés en pleine terre. Les patios et les façades entièrement vitrés donnent aux ateliers un bon éclairage
naturel et de larges perspectives sur les espaces extérieurs, notamment le parc, au sud-est.
La structure : pièce maîtresse du projet architectural
L’extension de ce bâtiment se compose d’une ossature métallique qui intègre tous les éléments de finition
de la charpente métallique (costières d’étanchéité, bandeaux de rive, chéneaux…). Particulièrement mise
en valeur, conforme aux impératifs architecturaux de visibilité et de finesse, aux choix constructifs, aux
détails de fixation, nous pouvons imaginer le travail et la qualité du dialogue entre les concepteurs et
l’entreprise de construction métallique.
Les enjeux lors de la fabrication :
- transformer une ligne d’épure architecturale en une réalisation intégrant les contraintes mécaniques
structurelles
- veiller à la finesse de la structure et à l’invisibilité des joints depuis le sol
- fabriquer des poutres treillis type Warren de 50 m cintrées à double courbure inversée
- anticiper le poids de la toiture végétalisée
- prendre en compte la contrainte dimensionnelle du bain de galvanisation (maximum 16m)
Composition de la structure
- poutres treillis (profilé laminé en H S355), type Warren
- poteaux tubulaires circulaires à pointes S235
- pannes (profilés S275 type IPE) de couverture contreventées par des croix de stabilité
- chéneau en S235 et bandeau reconstitué par deux demi UPN S275 et une tôle en S235
- poteau de façade en simple et double IPE 240 en S275
Couverture
Couverture
Pour la création des ondulations, chaque lame est constituée de deux poutres treillis cintrées à courbures
inversées et de hauteurs variables. Une flèche importante de la charpente a été induite pour supporter les
220 kg/m2 de la couverture végétalisée. Les poutres treillis ont été fabriquées avec une contre-flèche de 12
cm afin de compenser ces déformations et assurer ainsi la ligne architecturale.
Pour une grande simplicité d’apparence, le choix de la galvanisation interdisait l’assemblage sur site et
imposait une longueur maximale de 16 m des éléments de structure à assembler, en raison des dimensions
des bains de galvanisation. L’étude sur les assemblages a donc été particulièrement minutieuse pour les
rendre quasi invisibles depuis le sol : pas de goussets, pas de boulonnage extérieur à la jonction des
sections mais des boulonnages cachés par les ailes des profilés.
La minceur des profilés constituant les semelles des poutres treillis a posé le problème de la résistance
vis-à-vis des phénomènes de flambement/déversement, et ce d’autant plus que des défauts de rectitude
après la galvanisation à chaud étaient à redouter au vu de la longueur, de la courbure et de l’élancement
des pièces. Afin de contourner cette difficulté, une discontinuité dans la poutre a été créée pour permettre à
la semelle inférieure d’être toujours tendue. Deux travées articulées sur un poteau central de part et d’autre,
des portées de 20 et 30 m ont été désignées à la place d’une poutre. La jonction entre deux lames dont
leurs courbures sont indépendantes les unes des autres est assurée par des chéneaux.
Toitures végétalisées
Elles contribuent à l’inertie thermique et à l’isolation phonique d’un bâtiment tout en protégeant le
revêtement d’étanchéité. Les bacs acier ont été adaptés pour supporter le complexe végétal pouvant
atteindre 350 kg/m2.
L’acier dans ce projet
L’acier a été désigné comme le seul matériau à pouvoir assurer l’élancement, la transparence visuelle et
l’image recherchés par les architectes. Les poutres treillis de grande portée mettent en évidence le dessin
architectural en intégrant les éléments de finition de la couverture – la structure reste totalement apparente.
Les poutres ont été assemblées à blanc en atelier afin de garantir un montage rapide et éviter les problèmes
de tolérance sur sa constitution. La structure pesant un peu plus de 1000 tonnes pour autant d’heures de
mise au point. Pour garantir un parfait montage de l’ensemble, les platines d’abouts des différents éléments
d’une même poutre treillis sont fixées par boulonnage à l’atelier avant le soudage même sur la poutre.
Une lame peut être montée en une semaine sur site grâce à cette réalisation très rigoureuse en atelier –
montage très apprécié compte tenu du fait que le lycée continue de fonctionner durant les travaux.
L’esthétique de l’ossature, la qualité de son exécution, la recherche de simplicité pour les finitions et les
modes d’assemblage, la remarquable concertation tout au long de l’élaboration du projet ont bien répondus à
la vocation pédagogique d’un lycée technique et à la fonctionnalité de ses ateliers de carrosserie.
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