Le Centre Pompidou à Metz est avec une structure flottante en béton, acier et bois que les architectes Shigeru Ban (Tokyo), Jean de Gastine (Paris) et Philip Gumuchdjian (Londres) ont remporté le concours d'architecture international du Centre Pompidou à Metz en 2003. Pour l'exécution de l'ossature, le choix du maître d'ouvrage Metz Métropole s'est porté sur l'entreprise de construction Demathieu & Bard. Celle-ci a confié la conception de l'ossature au bureau d'études CTE de Mulhouse, lequel a chargé de cette mission sa filiale allemande CHP GmbH installée à Fribourg.

Dans ce bâtiment innovateur, dont la forme est inspirée de celle du chapeau de paille porté par les planteurs de riz, la conception de l'ossature a constitué un défi particulier : il s'agissait d'une part d'allier les trois matériaux métal, bois et béton en tenant compte de leurs interactions structurelles, et d'autre part de mettre en oeuvre un concept architectural extrêmement complexe, qui juxtapose une multitude d'éléments de construction visuellement distincts mais étroitement liés du point de vue de la statique.

Ossature d'acier circulaire creuse en forme de flèche

Trois galeries d'exposition en béton armé rayonnent à partir d'une tour hexagonale formée d'une ossature d'acier circulaire creuse en forme de flèche. Les galeries se superposent en forme de parallélépipède et se croisent à un angle de 45°. Ces galeries longues de plus de quatre-vingt mètres s'appuient sur des colonnes de béton élancées. L'ossature principale est constituée de béton armé et s'élève sur sept étages. Aux galeries s'ajoutent une nef principale de 1 200 m2, un studio de création pour des projections et des représentations théâtrales ainsi qu'un auditorium pour des manifestations diverses. Un centre d'information, un café, un restaurant et une librairie sont hébergés dans des espaces annexes.

Lors de la conception de l'ossature, il est vite apparu que le concept architectural initial présentait des risques importants pour l'exécution : les plans prévoyaient une charpente en bois encastrée dans la structure en béton et qui, de ce fait, aurait été particulièrement figée. L'exécution des galeries en revanche devait être très souple. Des déformations incontrôlables risquaient donc d'apparaître entre les différents éléments de construction. Une fois les problèmes statiques résolus, l'agence fribourgeoise de CHP a réalisé les plans de ferraillage à partir des résultats du calcul. Pour ce faire, CHP s'est appuyée sur Allplan Ingénierie de Nemetschek Allplan.

Rendus de détail 3D du volume de ferraillage

Les fonctionnalités interactives du logiciel ont été d'une grande aide aux projeteurs de CHP : selon les besoins, les dessinateurs CAO pouvaient travailler dans des vues en plan, des isométries, des éléments ou des coupes pour créer les modèles volumiques. Les modifications apportées au ferraillage étaient ensuite automatiquement reportées sur tous les plans et listes. Un soin particulier a été apporté à la représentation des assemblages entre la tour et les galeries, la façade principale et les galeries, les plafonds et les parois des galeries ainsi que les étages et la structure principale de la tour. En plus des documents habituels, des rendus de détail 3D du volume de ferraillage ont été créés pour les points de pénétration particulièrement complexes et transmis au chantier. Mieux à même de comprendre les configurations concernées, les collaborateurs chargés de l'exécution ont ainsi pu trouver des solutions optimales pour l'exécution.

Laurent Perrin