Membrane Vodnany

Membrane Vodnany - Description du projet

Vodnany, République tchèque
Conception 2015, achèvement : été 2016, durée du montage 5 semaines

Architecte : Claire Braun, Vöcklabruck, Autriche
Conception de la structure porteuse : büro für leichtbau - Tritthardt + Richter, Radolfzell, Allemagne
Réalisation : A. Arnegger Gmbh, Leutkirch, Allemagne
Photos : Martin Steinkellner, photographe d'architecture, Linz, Autriche

Construction de protection contre les intempéries pour l'entrée d'un site industriel en République tchèque.

La mission consistait à couvrir la zone située entre la loge du gardien et l'entrée d'un site de production d'une superficie de 40 000 m². Les camions qui arrivent et partent sont enregistrés par le gardien, doivent descendre à cet endroit et doivent pouvoir le faire à l'abri des intempéries.

Les conducteurs de voitures particulières venant des parkings devaient également trouver une entrée couverte. Un effet supplémentaire devait être l'aménagement attrayant de l'entrée de l'usine.

Il fallait veiller à ne pas gêner la circulation, à garantir le passage des camions sous la construction dans les zones de circulation et à tenir compte du fait que seules quelques zones étaient disponibles pour le positionnement de la construction primaire au sol .

Conception : contrairement aux halls de production, la couverture ne doit pas respecter une forme particulière. Les halls doivent être construits à angle droit en raison des voies de roulement des grues, mais la toiture n'est pas soumise à des contraintes formelles.
Il était donc logique de concevoir une protection contre les intempéries de forme libre. Cela a également permis de créer un contraste fort et intéressant entre la structure orthogonale du hall et la toiture, dont l'utilisation est complètement différente.

Une construction à membrane avec une peau fine et une sous-structure élancée, qui s'étend comme un réseau de capteurs pour détecter les dernières informations, doit contraster avec les bâtiments existants.
Mais la forme doit également souligner l'avance technique du fabricant de machines par sa légèreté et son raffinement.

Une construction à membrane s'est imposée pour plusieurs raisons :
• de grandes portées avec un nombre réduit d'appuis
• une forme organique contrastant avec la structure orthogonale du hall
• les points hauts et bas de la construction ont pu être adaptés aux exigences des conditions cadres
• la forme fait forte impression
 
Structure porteuse

Dans les constructions à membrane, souvent appelées structures porteuses légères, il existe une dépendance inhérente et indissoluble entre l'architecture et la structure porteuse, ou entre la forme et la construction.
Dans cette construction, chaque élément fait donc partie de la structure porteuse et sa forme et sa fonction sont déterminées par sa capacité à supporter des charges.
La conception de la forme est remplacée par la recherche et l'optimisation de la forme, qui sont soumises aux lois physiques et s'effectuent généralement à l'aide d'un logiciel spécial.
La surface totale du toit, d'environ 2 200 m², est réalisée à l'aide de six membranes textiles à double courbure reliées entre elles (+ « œil »).
Afin d'obtenir une forme globale appropriée, deux arcs en tubes d'acier Ø 323,9 x 20 mm tendus par des câbles, d'une portée d'environ 40 m, sont posés sur des supports en béton et stabilisés dans leur position verticale par les surfaces membranaires raccordées.
Afin d'assurer un drainage sûr et une résistance suffisante aux influences extérieures telles que le vent et la neige à chaque point de la surface du toit, des câbles de stabilisation supplémentaires avec une courbure exceptionnelle sont disposés dans le plan de la membrane. Ces câbles changent de sens de courbure lorsqu'on les observe dans une coupe verticale. Ils ne sont donc ni des câbles de faîtage ni des câbles de noue et doivent donc être intégrés dans la surface de la membrane à l'aide de bords de serrage.
Le long du bord périphérique du toit, des câbles périphériques de Ø 36 mm sont tendus entre des supports haubanés, de manière à créer une surface de membrane à double courbure opposée (anticlastique) et à précontrainte relativement élevée dans toutes les zones.
L'ensemble de la construction a été développé et calculé à l'aide d'un logiciel approprié (Technet-Easy) sous forme de modèle hybride, en tenant compte de l'interaction entre l'acier et la membrane selon Th. III. Ordre.
Il convient de mentionner que l'aspect léger et filigrane ainsi que le poids très faible de la construction par m² de surface de toiture ont été obtenus au prix d'une fondation relativement complexe et coûteuse. Plus d'un quart du coût total du projet de construction a été consacré à la réalisation des fondations...

Réalisation :

En raison des normes anti-incendie, la partie adjacente au bâtiment a dû être réalisée en membrane de fibre de verre/PTFE, mais la majeure partie du toit a été fabriquée en membrane PVC/PES pour des raisons de coût.
Entre les deux se trouve ce qu'on appelle « l'œil », une pièce intermédiaire de 30 m² en membrane PVC gris clair qui doit compenser les mouvements des voiles. La gorge de la membrane est lestée par une chaîne en acier. Cette construction intermédiaire était également nécessaire car les forces de la voile principale ne devaient pas être transmises directement au bâtiment, mais la conception ne permettait pas de soutenir la façade. Ainsi, les forces de la voile principale, d'une surface de membrane de près de 2 000 m², sont transmises aux fondations par les supports tendus, situés à environ 13 m devant la façade du bâtiment d'exploitation, et seules les forces de la petite voile, d'une surface de 135 m², sont transmises en partie au bâtiment et en partie aux fondations par les supports.
La surface au sol projetée de l'œil est mise en valeur par un pavage en granit.
 
Drainage

Il convient également de mentionner le drainage des surfaces membranaires au niveau des appuis en arc et des fondations en béton apparent, car ces zones sont également empruntées par des piétons et il faut éviter que les gens
ne se mouillent. Au niveau des bords supérieurs des appuis des arcs, dans le prolongement des bords en béton, des bacs en tôle avec des tuyaux de drainage internes ont été installés, qui acheminent l'eau à travers les fondations vers un système de canalisations souterraines. Ainsi, les appuis restent exempts de gouttières. Les appuis des arcs sont de forme conique, en fonction de la répartition des forces.

Illustration