Acier/béton : cette poutre hybride double les portées

Le groupe Legendre a testé avec succès une poutre associant un exo-squelette en acier et du béton armé coulé sur site.

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La poutre utilise l'acier comme exo-squelette et met en oeuvre un système breveté de connecteurs métalliques.

Le chantier du campus tertiaire de la société Avril, à Bruz (Ille-et-Vilaine), a vu la première mise en œuvre d’un nouveau système constructif développé conjointement par Ingénova, filiale innovation du Groupe Legendre, et l’Institut national des sciences appliquées (Insa) de Rennes. La structure de ce bâtiment de 13 000 m² associe 96 poutres métalliques d’une portée de 15 m, dans lesquelles du béton a été coulé sur site. « L’acier est utilisé comme un exosquelette autour du béton armé : on a livré sur le chantier les éléments métalliques préfabriqués, et on y a apporté les qualités mécaniques du béton, résume Franck Palas, directeur d'Ingénova. L’objectif est de combiner les performances du béton armé avec celles du métal, dans une solution facile à mettre en œuvre pour les entreprises. »

Connecteurs brevetés

L’assemblage des coques acier se fait par un système de connecteurs breveté, et ne nécessite ainsi ni soudure ni boulons sur le chantier. L’armature du béton est pré-positionnée en atelier à l’intérieur des coques : une fois le béton coulé, des cornières viennent renforcer la structure. Le projet mené à Bruz a d’ailleurs montré la capacité des différentes équipes impliquées à travailler ensemble. « Le système fait se rencontrer deux cultures du bâtiment qui généralement travaillent en parallèle : les « métalleux » ont su intégrer les contraintes du béton sur les armatures, et les « bétonneux » ont pu monter une structure métal sans difficulté », se félicite Franck Palas.

15 m de portée

Ce premier chantier a aussi permis de valider l’intérêt de la solution hybride en termes de levage. « Avec une structure en béton armé classique, il est difficile de dépasser les 7 m : au-delà, on a le plus souvent recours à des poutres précontraintes qui posent des problématiques de levage, rappelle Franck Palas. L’approche hybride a permis d’atteindre des portées de 15 m, avec un ratio de ferraillage de 100 kg/m3. Le tout en divisant le poids de la poutre par deux, ce qui a permis de travailler avec une grue classique. »

Objectif : forte résistance au feu

Fruit de trois ans de recherches menées par Ingénova et l’Insa dans le cadre de leur laboratoire commun « B-Hybrid », cette poutre acier-béton fait encore l’objet de développements techniques pour optimiser la préfabrication des éléments acier et leur intégration sur le chantier. L’objectif est de proposer des portées allant de 8 à 20 m, et de s’imposer comme une solution technique pour des marchés nécessitant une forte résistance au feu. « Le produit ayant une vocation industrielle, il sera pertinent sur les structures caractérisée par leur répétitivité : parkings, bâtiments tertiaires… Nous avons aussi des demandes pour des chantiers nécessitant un franchissement important, comme des auditoriums ou des ouvertures de grande portée », rapporte Franck Palas.

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