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Winner Category 1: Buildings
Musée des Civilisations de l’Europe et de la Méditerranée (MuCEM) - Marseille, France
Software: Scia Engineer
Introduction
A la suite du concours de maîtrise d’œuvre international
lancé en 2002 par le Ministère de la Culture, l’équipe
lauréate dont l’architecte Rudy Ricciotti est le mandataire
a été chargée de la conception et de la réalisation du
MuCEM (Musée des civilisations de l’Europe et de la
Méditerranée) sur le môle J4 à Marseille.
Description du MuCEM
Le parti architectural retenu est de réaliser un bâtiment
à la structure résolument moderne, audacieuse et
soucieuse du développement durable en privilégiant
l’usage des BFUP (Béton Fibré à Ultra hautes
Performances) pour constituer les principaux éléments de
la structure: poteaux arborescents, poutres de planchers
de grande portée, résilles en façade et en toiture,
passerelle de liaison avec le fort Saint Jean.
Il a fallu faire un gros travail de recherche sur la façon
d’intégrer les éléments en BFUP à la structure du
bâtiment du fait de l’obligation de les préfabriquer.
Structure porteuse verticale en BFUP
Les porteurs verticaux expriment par leur forme
développée avec l’architecte, leur fonction structurelle.
L’assemblage des poteaux entre eux, avec le radier et
les poutres de rives des planchers est réalisé par une
précontrainte par post-tension qui augmente aussi la
résistance en traction du BFUP. La précontrainte en
torons gainés graissés de chaque poteau arborescent
part du pied de l’arbre. En allant vers le haut, les torons
se distribuent dans les différentes branches. La mise en
tension se fait progressivement par le haut suivant un
phasage prédéfini.
Les poteaux arborescents participent à assurer le
contreventement de la structure en façades dans leur
plan, en utilisant des groupes de poteaux formant des
N et des V. En phase APD, suite à la décision de rendre
le bâtiment antisismique, les joints de dilatation ont été
supprimés, les poutres de rives des planchers ont été
précontraintes pour contrer les effets thermiques, les
éléments de poteaux préfabriqués ont été articulés en
tête et en pied par des rotules Freyssinet traversées par
la précontrainte et l’essentiel du contreventement est
reporté sur le noyau central.
Résilles BFUP en façade et toiture
Ces panneaux autoporteurs de brise soleil sont structurés
à partir des brins entrelacés suivant le dessin de
l’architecte. Chaque panneau de dimension 6 x3 m² est
juxtaposé de façon à organiser la décente des charge
selon le dessin aléatoire en continuité entre les panneaux.
Les résilles de façade autoporteuse sont appuyées sur
les fondations et maintenues horizontalement par des
tangons bi-articulés en appui sur les montants du mur
rideau du Musée.
Poutres de planchers de longue portée en BFUP
Des poutres en I accolées de 23,40 m de portée
constituent les planchers des salles d’exposition du
musée. Les poutres sont préfabriquées et précontraintes
par pré-tension de fils adhérents. La précontrainte est
dimensionnée pour être centrée sous charges quasi
permanentes de façon à éviter les courbures de fluages.
Pour des raisons de réglementation parasismique, ces
poutres ont été réalisées en BHP C60/75 et non en BFUP,
en augmentant leur hauteur de 11 cm.
Passerelle entre le MuCEM et le Fort Saint Jean
Cette passerelle piéton a 3 travées à garde-corps
porteurs, de 21 m ; 68 m et 30 m, de portée. Sur un total
de 130 m, elle est composée de 26 voussoirs en BFUP
assemblés sous précontrainte par post tension. L’ouvrage
élancé, rectiligne en plan et légèrement cintré vers le
haut (41 cm) pose sur 2 appuis de chaque coté pour une
porté libre de 82 m. Le platelage en dalles de BFUP avec
des raidisseurs en croix de Saint-André est clavé sur
les voussoirs pour former la poutre de contreventement
horizontale.
Calculs réalisés avec Scia Engineer
Le logiciel a été utilisé pour les études suivantes :
• La conception des poteaux arborescents en BFUP
• Le calcul 3D du MuCEM en statique et dynamique
Les calculs statiques de dimensionnement des poteaux
ont été menés en non linéaire en prenant en compte la loi
de comportement du BFUP. Les essais en vraie grandeur
réalisés au CSTB sur 3 poteaux droits et 3 en Y, ont
permis de qualifier les 3 BFUP français et de montrer le
côté raisonnablement conservatif du calcul.
Winner Category 1: Buildings
Quote of the Jury:
“The jury was fascinated by the project’s design and innovative use of
advanced ultra high performance fiber-reinforced concrete (UHPFRC) for nearly all the main
construction elements including a 130m footbridge, in combination with advanced technology
of prestressing material. In addition the innovative facade creates an intricate, illuminated user
experience from within the building.”
