113 Introduction au projet En 2003, pour son siège international sis à Vevey, Nestlé décide de construire pour ses employés et ses nombreux visiteurs, un édifice moderne composé d’un restaurant avec ses accessoires, une cafétéria, un centre de fitness, un centre médical et une grande terrasse à l’extérieur côté lac. A côté de ce bâtiment, également un nouveau parking de 350 places. A l’exemple de son bâtiment principal, Nestlé a voulu que ces ouvrages, situés au bord du lac Leman, soient des constructions modernes alliant confort des usagers et respect de l’environnement ainsi qu’une meilleure intégration dans l’environnement naturel et bâti de la zone. Une rivière souterraine traversant le parking a été déviée de sa trajectoire sans modifier l’hydrographie de la région ni porter atteinte à la faune aquatique. Description du projet Le projet consiste à construire un bâtiment entièrement vitré de forme circulaire avec une casquette métallique et une coupole au sommet. Le bâtiment est composé de quatre niveaux, un sous-sol et trois étages supérieurs. Les locaux sont repartis de telle sorte que l’espace intérieur soit rationnellement utilisé. Le sous-sol est composé d’un centre fitness, un centre médical ainsi que la centrale de ventilation et des surfaces de stockage. Le rez-de-chaussée est composé de la cafétéria, le service à table et les cuisines du restaurant. Le premier étage est également composé d’un restaurant self-service et ses cuisines. Enfin, le deuxième et dernier étage est une mezzanine suspendue à la toiture. Cette mezzanine est composée entièrement de locaux techniques. Ces niveaux du bâtiment sont reliés entre eux par de larges escaliers hélicoïdaux au centre et une cage d’escaliers droits ainsi qu’un ascenseur au périphérique Nord du bâtiment. Il y a également d’autres escaliers droits reliant le rez-de-chaussée au premier étage. Importance du projet Ce projet est important, non seulement par sa taille mais aussi et surtout par sa géométrie; il a un diamètre d’environ 60 m et une hauteur de 17 m. Avec sa structure mixte en acier et béton armé, ce restaurant WellNes Centre a une forme circulaire avec des appuis ponctuels au niveau du terrain dont les charges sont reparties au sol par l’intermédiaire de deux anneaux. L’anneau central repartit les charges venant de la partie centrale de l’ouvrage. L’anneau extérieur, quant à lui, repartit les charges dues niveaux supérieurs (dalle sur rez-de-chaussée, mezzanine et toiture) à travers les piliers extérieurs Approche L’approche consiste à poser cette structure circulaire sur une fondation qui repartît au mieux les efforts verticaux. Ceci dit, La partie supérieure peut être considérée comme un tabouret dont les pieds sont constitués par les piliers extérieurs inclinés. Ce tabouret, par son poids propre, est stable sur ses appuis. Les piliers extérieurs sont posés sur des rotules pour rendre la structure souple, ils transmettent des efforts horizontaux concourants dont la résultante est très faible. Les parois internes contreventent la structure pour qu’elle résiste aux efforts horizontaux y compris le séisme. Pour les efforts horizontaux dus au vent, le choix de la forme circulaire de la structure est très avantageux. Le vent n’agit pas perpendiculairement à la surface du bâtiment, par conséquent il y a une réduction importante de la pression sur les façades. L’ouvrage étant dans un environnement dégagé, bord de lac, il aurait pu être soumis à de très fortes pressions dues au vent. Les parois de la cage d’ascenseur et celle de la cage d’escaliers, les piliers extérieurs disposés en cercle et rigidifiés par la dalle sur rez-de-chaussée résisteront aux efforts horizontaux. Les piliers intérieurs reprennent les charges verticales de la dalle sur rez-dechaussée et de la toiture. La dalle toiture est posée sur des poutres radiales transmettant d’une part les efforts aux piliers extérieurs et d’autre part aux piliers intérieurs par l’intermédiaire d’un anneau. La casquette est suspendue à la dalle toiture par des profilés métalliques tubulaires de type RHS. Les poutres circulaires de section type RHS de la casquette sont fixées aux poutres principales en béton. Les charges dues à la casquette sont ainsi reprises par la dalle et les piliers extérieurs. Utilisation de SCIA•ESA PT dans ce projet La plate-forme SCIA•ESA PT nous a permis de modéliser, de concevoir, d’analyser, de calculer et de détailler notre structure 3D en mixte acier et béton armé. Ceci en utilisant les normes de notre choix, c’est-à-dire les normes SIA (Normes suisses). La rapidité de l’entrée graphique des objets de structure nous a permis de gagner du temps, le contrôle complet et détaillé de la structure, des calculs et des résultats nous a également permis d’être sûr de notre structure et de nos résultats. La bibliothèque des aciers standards, les sections standards de béton, etc. a facilité le choix des sections de nos éléments 1D et 2D. Le module conception acier, très pratique pour l’optimisation des profilés métalliques, nous a permis de contrôler les contraintes et la stabilité de la coupole ainsi que celles de la casquette selon les normes SIA (Normes suisses). Ainsi, Nous avons pu retrouver les parties surdimensionnées ou sous dimensionnées de ces structures métalliques. Nous avons alors pu optimiser toute la structure métallique soit en changeant les profilés, soit en les renforçant. Le métré de toute la structure a également permis de sortir les quantités et les surfaces par type de matériaux ou de section. L’ensemble des avantages énumérés ci-dessus nous a permis de présenter le modèle de la structure ainsi que son comportement sous charges au client, ceci sous différents angles. La partie animation de la structure sous les charges montre comment celle-ci se déforme et quelle est l’amplitude de la déformation de chaque élément. Cette image animée de la structure nous rapproche de la réalité et permet de mieux analyser son comportement après réalisation. Résultats et Conclusions Les résultats obtenus des calculs sont très satisfaisants, la structure du WellNes Centre, comme vous pouvez le constater, est très complexe avec des barres et des plaques à sections variables. La grande variété de type de calcul offerte par SCIA•ESA PT nous a permis de visualiser différents résultats pour différents cas de charges et combinaisons de cas de charges. La représentation graphique des résultats et la possibilité d’effectuer des sélections d’éléments et des coupes a été d’une très grande utilité pour obtenir rapidement les efforts aux endroits voulus dans la structure. La création et le stockage des images dans une galerie nous a permis de stocker des résultats et certains détails de construction. Enfin, la plate-forme SCIA•ESA PT est un outil performant pour les bureaux d’étude, elle permet aux concepteurs et aux calculateurs de réaliser leurs travaux dans de meilleurs délais tout en optimisant leurs structures. Wellnes Centre, Nestle Vevey
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