SCIA User Contest 2002

de structure permet d'aborder et de solutionner un grand nombre de problèmes, parmi lesquels: Génie civil: bâtiments de bureaux, de logements, commerciaux, hospitaliers, scolaires et publics; Constructions industrielles: aménagement, réaménagement et équipements urbains, travaux publics d'infrastructures routières, ferroviaires et fluviales; Travaux d'assainissement et de réseaux d'utilité publique. Votre projet Lorsque la ville de Charleroi vit sa candidature à l'Euro 2000 retenue, elle décida, plutôt que de construire hors ville un nouveau stade d'un coût quatre fois supérieur, d'agrandir et le moderniser, en le rendant conforme aux normes de sécurité fixées pour l'an 2000, le stade communal du Mambourg, hôte du Sporting de Charleroi. Pour doter le Mambourg de 30.000 places assises requises pour y accueillir l'Euro 2000, on n'a conservé du stade primitif que la tribune d'honneur avec les business seats y aménagés il y a une quinzaine d'années (tribune 1) et les gradins inférieurs des tribunes situées derrière les buts (tribunes 2 et 4). La vieille tribune debout de la rue de la Neuville a ainsi été remplacée par une nouvelle tribune assise à 3 niveaux de capacité de 13.000 places assises (tribune 3) et la capacité des tribunes situées derrière les buts a été doublée par la construction d'un deuxième niveau de gradins au-dessus des gradins existants. Le terrain de jeu implanté sur un site urbain exigu, en oblique par rapport aux rues voisines, a imposé des solutions originales surtout dues au fait que les nouvelles tribunes s'inscrivent dans un plan trapézoïdal qui interdit les solutions classiques où les poutres en porte-à-faux qui supportent la toiture s'ancrent à l'arrière des gradins. En cours d'étude, la Ville de Charleroi, confrontée aux griefs formulés par les riverains sur la hauteur de la grande tribune 3, a décidé de démonter, après l'Euro 2000, son troisième niveau de gradins pour le réinstaller au Vélodrome de Gilly et d'abaisser de près de 13 mètres, au moyen de 4 vérins, son imposante toiture, de près de 5000 m² et de plus de 5000 tonnes, à la hauteur de celles des tribunes voisines 2 et 4. Ces contraintes ont conduit à suspendre les toitures des trois nouvelles tribunes à trois poutres métalliques en treillis, l'une longue de 120 mètres et haute de 8 mètres (tribune 3), les deux autres longues de 75 mètres et hautes de 5 mètres (tribunes 2 et 4), prenant appui sur 4 pylônes métalliques en treillis construits aux angles du terrain de jeu. L'acier a largement été utilisé dans tout le projet: les structures portantes des escaliers, des planchers d'accès, des gradins supérieurs et des toitures des 3 tribunes (dont la tribune supérieure de la tribune 3 appelée à être démontée et remontée à Gilly après l'Euro 2000) possèdent également des structures métalliques en treillis qui prennent appui sur des colonnes tubulaires. La structure métallique s'est imposée d'elle-même, dès lors que la réalisation en site urbain de poutres en béton de très grande portée n'était guère envisageable. Le choix de la solution acier s'avéra encore plus incontournable lorsque la décision fut prise de démonter le troisième niveau de gradins de la tribune 3 et d'en abaisser la toiture de 13 mètres. Les solutions « acier » ont permis de limiter le bruit et la poussière dans un quartier résidentiel contigu à une importante zône hospitalière. En réduisant sensiblement le poids des ouvrages structurels par rapport à une solution béton, le choix de l'acier a considérablement réduit pour le quartier l'importance du charroi et les nuisances des engins de levage et de manutention. Il a permis de réaliser le chantier en quinze mois, malgré l'arrêt de 6 semaines décrété par le Conseil d'Etat et les conditions climatiques extrêmement défavorables de l'hiver 1998-1999, sans jamais entraver l'utilisation du stade par le Sporting pour les matches de championnat. Dans ce pays de vieille tradition sidérurgique, le parti architectural du Stade du Pays de Charleroi exprime bien par ses structures qui exploitent, dans un contexte particulièrement contraignant, toutes les ressources des structures tubulaires en treillis l'extrême légèreté et le caractère ouvert que seule pouvait apporter une solution « acier ». Cette légèreté est confirmée par le galbe de la couverture des toitures en tôles nervurées cintrées autoportantes, dont l'épaisseur n'est que de 1,2 mm pour une portée de 10,60 m. Vu les délais très courts imposés par le Maître de l'ouvrage pour l'étude et l'exécution de l'ouvrage, et la grande complexité du projet, l'utilisation d'un logiciel informatique de calcul s'est avéré indispensable. Le logiciel de calcul ESA-Prima Win a parfaitement rempli ce rôle. Toutes les structures de gradins, passerelles d'accès et des toitures, ont été vérifiées sous charges statiques habituelles (neige, vent, surcharge fixes et mobiles) mais également en sollicitations dynamiques (foule en mouvement et vent). Les simulations réalisées grâce au module de calcul dynamique du logiciel ESA-Prima Win ont fait apparaître que les toitures des tribunes 2 et 4 étaient trop souples par rapport à la structure des gradins en tête desquels elles s'appuient. Il a donc fallu désolidariser les toitures des gradins par un dispositif de ressort et dashpot. Ce dispositif très complexe a pu être parfaitement calibré grâce au logiciel. L'utilisation du logiciel ESA-Prima Win a permis de vérifier toutes les contraintes ainsi que les déformations de la structure lors de toutes les phases extrêmement délicates de la descente de la toiture de 5000m2. 31 SCIA User Contest Catalog

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