19 Mai 2014  |  Recherche et développement
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 03/2014

Le secret réside dans la fondation

Abriter une collection d’objets historiques fragiles juste à côté d’une voie ferrée très passante exige des mesures de protection spéciales et le maintien des vibrations à un niveau très bas. Pour ce faire, la technique choisie est l’utilisation de coussinets en caoutchouc placés entre le sol et la structure à protéger. La même approche est employée pour protéger les bâtiments des séismes de forte magnitude.

Dans la ville d’Amersfoort, au cœur des Pays-Bas, un nouveau bâtiment public est le quartier général de l’Administration nationale de l’archéologie, de la culture et des monuments (RACM). C’est une vitrine de l’innovation et du développement durable, mais son originalité technique ne se limite pas à ce que l’on voit. L’une de ses particularités est la technologie d’isolation des vibrations mise en œuvre. Concrètement, il s’agit de 650 amortisseurs en caoutchouc situés dans le garage souterrain, dans les murs du sous-sol et au sommet de ses nombreuses colonnes. Le bâtiment tout entier est monté sur amortisseurs, une pratique très répandue dans les régions à risque sismique mais pas aux Pays-Bas. «En effet, il est rare que l’on construise les bâtiments sur des amortisseurs», confirme Marcel de Vos, responsable ingénierie du site de Trelleborg Offshore & Construction à Ridderkerk, qui a fabriqué et fourni les coussinets amortisseurs. «Mais comme le bâtiment de la RACM est situé juste à côté d’une des liaisons ferroviaires les plus denses du pays, ceci était considéré comme très souhaitable. Amortir les vibrations créées par le passage des trains permet non seulement d’agrémenter le cadre de travail, mais protège aussi les pièces très fragiles qu’abrite le bâtiment».
 
Le bâtiment de l’Administration nationale de l’archéologie, de la culture et des monuments (RACM) à Amersfoort aux Pays-Bas
 
Si les édifices montés sur coussinets sont rares aux Pays-Bas, les fournisseurs d’amortisseurs ne le sont pas, car la même technologie sert aux ponts et aux tunnels. Un coussinet amortisseur est d’une grande simplicité: un bloc fait de couches de caoutchouc séparées par des plaquettes en acier. Après le choix du composé en caoutchouc et de la nuance d’acier, les autres paramètres principaux sont les dimensions et le nombre de blocs. C’est là qu’intervient l’expertise technique et industrielle de la société Trellebor, car les vibrations sont d’une très grande complexité mathématique. Les ingénieurs doivent prendre en considération non seulement la nature des vibrations (fréquence, amplitude et durée), mais aussi le poids du bâtiment en différents points. Cela exige le recours à plusieurs types de coussinets différents sous le bâtiment. Ceux-ci, constitués de caoutchouc naturel, sont donc placés entre le sol et la structure à protéger. Comme ils sont souples, ils réduisent fortement la transmission des vibrations à la structure. Ils n’absorbent pas l’énergie des vibrations provenant du sol, mais empêchent sa transmission en désaccordant les fréquences entre les vibrations issues du sol et celles de la structure.
 
Les coussinets de protection en caoutchouc placés entre le sol et la structure à protéger.
 
«Cela a été un projet exceptionnel, aussi bien par sa taille que par sa complexité», poursuit Marcel de Vos. «Le cahier des charges était extrêmement pointu, au point que d’autres entreprises sollicitées ont déclaré forfait». Alors qu’une fréquence de 8 à 10 hertz (nombre d’oscillations par seconde) est la norme, ce projet spécifiait moins de 4,5 hertz. La plupart des initiés jugeaient la chose irréalisable mais, après des calculs très poussés, la société Trelleborg est parvenue au chiffre sans précédent de 4,3 hertz.
Les trésors du bâtiment de la RACM qui, pour beaucoup, datent de plusieurs milliers d’années, sont maintenant en sûreté et les trains interurbains peuvent passer sans les déranger.
 
A propos du RACM
La ville d’Amersfoort aux Pays-Bas est une ville en plein essor et dotée d’un centre médiéval protégé et bien préservé, qui est le bâtiment de l’Administration nationale de l’archéologie, de la culture et des monuments (RACM). Celui-ci se dresse comme une œuvre d’art architectural futuriste légèrement penchée. Dessiné par l’architecte et artiste Juan Navarro Baldeweg de Madrid, il abrite le Service national de l’archéologie, du paysage culturel et du patrimoine construit, mais aussi une bibliothèque, un musée, une salle polyvalente, une bibliothèque d’art, ainsi qu’un espace d’exposition. Devant l’entrée se trouve un étang, lequel contraste avec la voie ferrée très passante située derrière le bâtiment
 
Trelleborg AB
SE-231 22 Trelleborg (Suède)
Tél.: +46 410 670 00
www.trelleborg.com


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