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04/05/2010

La Cité des Affaires : AGIBAT Ingénierie témoigne

AGIBAT Ingénierie est l'une des entités structure d'AIA Ingénierie. Créé en 1981, AGIBAT a rejoint le groupe AIA (Architectes Ingénieurs Associés) en 1997, groupe qui compte aujourd'hui 430 collaborateurs. Sa spécificité d'ingénierie des structures complexes lui permet d'offrir aux architectes son expertise dans tous les matériaux structurels : béton, métal, bois, toiles tendues et verre.
La société lyonnaise du groupe, compte un effectif de 17 personnes qui réalisent des études approfondies de bâtiments, en conception pour 70% et en exécution pour les 30% restants.

Interview de Mr Olivier Canat, Ingénieur en charge du projet

Quel est le contexte de ce projet de construction ?

Vue architecte du bâtiment

Vue architecte du bâtiment

Ce projet est issu d'un concours lancé en 2005 par Saint-Etienne Métropole entre architectes et promoteurs pour l'aménagement de l'ilôt Grüner.

Plusieurs équipes étaient en lice pour l'obtention de ce projet phare dans l'aménagement du quartier Châteaucreux. Le lauréat de ce concours a été le groupement Manuelle Gautrand Architecture / COGEDIM-RIC / JFP Participations.

En quelques chiffres, la Cité des Affaires est un bâtiment de 108 mètres de long pour 43 mètres de large, 9 niveaux en superstructures plus 4 en infrastructures pour une hauteur moyenne de 40 mètres, une surface de 27 000 m2 de bureaux, un parking souterrain de 402 places et un restaurant inter-entreprise de 500 places. L'enveloppe du bâtiment est constituée d'un mur rideau dont la surface totale représente 9 500 m2.

Ce projet de bureaux, dont la forme générale s'apparente à celle d'un serpent aztèque se caractérise par des volumes, tantôt attachés au sol, tantôt aériens. Les volumes aériens constituent des portes d'entrée sur la rue intérieure du bâtiment créant ainsi des cheminements urbains au sein du bâtiment.

AGIBAT Ingénierie a réalisé l'ensemble des plans d'exécution des structures BA pour le groupement d'entreprises LAMY / PITANCE / LANTERMOZ.

Nous occupions une position particulièrement centrale sur ce projet d'envergure puisque nous étions les seuls à avoir un modèle de calcul global qui intégrait toutes les structures BA et métalliques ainsi que l'interface sol/structure. Les modèles de calculs que nous avons établis ont fourni les résultats qui ont été la base des calculs pour les autres entreprises notamment de pieux (FRANKI) et de charpente métallique (BAUDIN-CHATEAUNEUF).

Quelles ont été les principales difficultés ?

Rendu-réaliste du bâtiment dans la visionneuse 3D

Rendu-réaliste du bâtiment dans la visionneuse 3D

Les principales difficultés étaient étroitement liées aux 4 enjeux structuraux majeurs : les parkings souterrains, les façades ajourées en Béton Armé, les ponts et le porte-à-faux.
Concernant les parkings souterrains, les difficultés résidaient dans le contexte géotechnique très complexe, les poussées dissymétriques, le décalage des demi-niveaux et la transmission des efforts horizontaux à tous les pieux.
En superstructure, le voile Béton Armé de la rue intérieure est très ajouré, ceci a généré une grande complexité pour la circulation des efforts dans le voile et notamment dans la poutre voile qui surplombe les escaliers monumentaux (reprise conception). Il fallait en plus assurer la bonne mise en place des ouvertures par un repérage précis (plan d'élévation avec 5000 cotes). Les modes constructifs ont nécessité une simplification maximale des détails d'armatures pour un bétonnage correct sous les ouvertures et pour une qualité de parement satisfaisante.
Par ailleurs, des poutres treillis Warren de la hauteur d'un étage, constituaient l'ossature des volumes aériens. Elles devaient présenter une raideur suffisante pour ne pas modifier le comportement de l'ossature Béton Armé des étages supérieurs (en respectant les gabarits disponibles) et pour assurer le bon fonctionnement du joint de dilatation. De plus, leur mise en place ne devait pas perturber les cadences d'avancement du Gros-Œuvre.
Enfin, les difficultés majeures étaient liées au double porte-à-faux de 24 et 20 mètres de portée. Le fonctionnement structurel complexe de l'ossature était assuré par un ensemble d'éléments métalliques fixé à un noyau central en BA qui s'élevait depuis les fondations. Le dimensionnement de toute l'ossature imposait alors de faire un modèle global intégrant les deux matériaux. La transmission des efforts très importants de la Construction Métallique au Béton Armé a notamment fait l'objet d'études approfondies et a conduit à des détails d'armatures complexes et à la mise en place de pièces d'acier très massives aux différentes interfaces.

Comment les logiciels GRAITEC ont-ils été utilisés pour ce projet et sur quels points vous ont-ils aidé ?

Effel et Arche ont été indispensables à la réalisation du projet.
Le fonctionnement de la structure nécessitait une approche globale avec la modélisation des structures Béton Armé et des structures Métalliques, notamment pour les structures en porte-à-faux.
Effel a permis la modélisation globale et Arche a fournit les éléments nécessaires à la production des plans d'armatures. Les interfaces entre les 2 logiciels se sont avérées être des plus intéressantes.
En outre, l'ossature intérieure des bâtiments est constituée par une structure poteaux-poutres. La grande facilité d'utilisation du couplage entre Arche et les modules de ferraillage Poutre et Poteau, a permis de confier le calcul de ces éléments à nos projeteurs expérimentés. Nous avons alors pu consacrer le temps nécessaire à l'étude des points les plus complexes tout en respectant les délais de remise de plans.