Clever wooden roof structure with Kerto LVL

Centre universitaire de Schwäbisch Gmünd

Localisation Oberbettringer Str. 200, 73525 Schwäbisch Gmünd, Germany Germany
Année de construction 2017
Architecte L/A LIEBEL/ARCHITEKTEN BDA, Aalen
Conception de structure Dr. Ing. Hottmann (bureau d’ingénierie pour la planification de conception structurelle)
Client Landkreis Ostalbkreis
Produits utilisés Kerto LVL
Type Ecoles et centres de soins
Destination dining hall / event hall

Structure en bois pour la toiture du réfectoire du centre universitaire

Nichée dans le paysage, la charpente remarquable du nouveau réfectoire est la pièce maîtresse de l’université régionale de Schwäbisch Gmünd. Le nouveau bâtiment est une salle multifonction utilisée comme salle à manger pendant la journée et pour l’organisation d’événements le soir. L’équipe de conception de Liebel/Architecten est parvenue à créer un espace polyvalent grâce à une solution compacte et fonctionnelle.

Le bâtiment est placé dans une sorte de « creux », un niveau en dessous des surfaces adjacentes. Les visiteurs voient un toit flottant, qui s’intègre parfaitement dans le paysage. Outre les aspects de conception, le toit remplit également plusieurs autres fonctions. La construction exceptionnelle du toit a été rendue possible par l’utilisation d’éléments Kerto® LVL (bois de placage lamellé) de Metsä Wood, aussi bien les panneaux Q-panels que les poutres S-beams.

Steffen Kainzbauer, architecte du projet

​Steffen Kainzbauer est architecte et gestionnaire de projet au sein de Liebel/Architecten BDA depuis 2003, après avoir été diplômé de l’université des sciences appliquées de Würzburg-Schweinfurt. Plusieurs de ses projets ont été récompensés par des prix et des distinctions nationaux et internationaux.

Poutres porteuses en  LVL

Structure de cadre en grille

L’idée de base pour ce bâtiment était d’utiliser le plus possible de ressources naturelles et d’assurer une faible consommation énergétique.

« C’est la raison pour laquelle nous avons décidé de construire le toit en bois, » explique Steffen Kainzbauer, architecte et gestionnaire de projet chez Liebel/Architekten. Le toit est conçu de façon à permettre un système de ventilation libre, avec une ventilation transversale. « La construction du toit a été élaborée par une équipe interdisciplinaire de sept spécialistes, » poursuit Kainzbauer.

Le résultat est une structure de cadre en grille soutenue par des colonnes en acier. Pour des raisons à la fois esthétiques et structurelles, le toit a été construit à l’aide du Kerto LVL sous forme de panneaux Q-panels et de poutres S-beams. Le Kerto LVL porteur et dimensionnellement stable a été utilisé pour les poutres, ainsi que pour le toit et les panneaux du plancher.

« Nous sommes parvenus à une conception harmonisée avec des placages identiques pour les poutres et le plafond. Étant donnée la force porteuse des poutres S-beams, nous avons pu concevoir des poutres fines et utiliser des panneaux Q-panels pour le toit et les panneaux du plancher pour assurer la stabilité latérale, » raconte Mark Lukas, de la firme d’ingénierie Dr.-Ing. H. Hottmann. L’utilisation de lamellé-collé aurait nécessité des poutres de 16–24 cm de large. En utilisant des poutres S-beams pour les poutres principales et secondaires, des largeurs de 10–12 cm seulement ont suffi. Les poutres en bois d’aspect plus fin ont permis la construction d’un cadre en poutres. En outre, les poutres S ne montrent qu’une très légère déformation.   

Consolidation

Values guide Metsä Group's operations 
 La construction du toit a été séparée en poutres principales et secondaires. Le toit et les panneaux de plancher ont été utilisés pour consolider la totalité de la structure du toit. Cela a été rendu possible par l’utilisation de panneaux Kerto LVL Q-panels, d’une épaisseur de 69 mm seulement, ce qui a évité de devoir recourir à des renforts en acier.

 

Les panneaux Kerto LVL Q-panels dimensionnellement stables permettent également une conception de toit suspendu pour offrir de l’ombre en été et laisser entrer la lumière du soleil bas en hiver. Cela signifie que le bâtiment n’aura qu’un faible gain de chaleur, malgré les grandes surfaces vitrées.

Raccordements innovants

Values guide Metsä Group's operations 
 

Raccordements non apparents

Les raccordements de la structure porteuse ont bénéficié d’une conception innovante. Metsä Wood a des certifications pour l’utilisation de panneaux Q-panels avec des tiges collées et de vis pour les panneaux Q-panels et les poutres S-beams. Les concepteurs et les ingénieurs en structure ont recouru à ces deux méthodes pour les raccordements. Cela a permis de rendre invisibles les vis de raccordement lorsqu’on se trouve sous le toit. En outre, un espace d’installation a été créé sur le panneau de toit. Les boulons filetés collés sont vissés dans les supports en acier horizontaux. « Cela a permis de suspendre des charges élevées en haut, » explique Kainzbauer. La capacité porteuse élevée du Kerto LVL a une fois de plus constitué un avantage considérable pour ce type de raccordement.


 

 

Sécurité incendie

 

La question de la protection contre les incendies de la construction de toit a également été résolue grâce à des panneaux de toit en Kerto LVL. Outre qu’elle garantit la consolidation, la version 69 mm offre également une résistance de 30 minutes aux incendies (R30). Un avantage supplémentaire des raccordements innovants dans la zone d’installation supérieure est que les vis de raccordement sont installées derrière la plaque de toit R30, ce qui satisfait aux exigences en matière de sécurité incendie.

See also Kerto LVL manual (in English)

Structure de toiture ingénieuse grâce au Kerto LVL

Rapide, léger et écologique

L’ensemble du projet a représenté un défi majeur pour tous les participants, mais leur engagement important a permis d’accomplir ce travail en 15 mois de construction. L’équipe de conception du toit a créé et mis en œuvre une solution élégante – une construction de toit unique à l’aide de panneaux Q-panels et de poutres S-beams qui satisfait aux exigences de durabilité, de conception et de fonctionnalité. La performance des charpentiers de Holzbau Moßhammer GmbH est également remarquable. La construction entrelacée du toit avec un cadre de poutres agencées en grille a demandé une extrême précision. Pour une diagonale de 33 mètres, un écart d’un centimètre seulement était permis. Sous la direction des deux maîtres charpentiers, Gerhard Moßhammer et Roland Brändle, le projet de construction de ce nouveau grand réfectoire a été réalisé avec rigueur et dans les délais.

Références  liées à contreplaqué

  • Viikki – Habitat bois multi-étage

  • DB SCHENKER – Terminal logistique en bois

  • Centre commercial Mega Market

  • Metsätapiola – Bâtiments de bureaux en bois

  • Théâtre Waterside, Aylesbury

  • Bâtiment d’entraînement pour la course automobile Tommi Mäkinen Racing

  • Centre de Congrès My Green World

  • Centre d’innovation sur le Carbone, Edimbourg

  • Metropol Parasol – l’une des plus grande structure bois au monde

  • Kannustalo, Maisons clés-en-mains

  • Centre commercial Karisma

  • Siège social Diesel au Benelux

  • Bâtiment agricole, Koski Manor

  • Usine de recyclage de produits de construction à Ämmässuo

  • Kerteminde, La maison du futur des enfants

  • FMO Tapiola – Bureaux prestigieux en bois

  • L’Eglise de l’Emmanuel à Cologne – des structures bois qui marquent

  • Préfecture de Police de Paris – Extension : Bâtiment d’accueil en bois

  • Cinéma de Roma – Rénovation du théâtre

  • Straagaarden , “la ferme de paille” n’utilise que des ressources naturelles

  • Schlagwerk – Salle destinée à la fabrication d’instruments de musique

  • Kaifu-bad – le plus ancien spa d’Hambourg

  • Berlin-Britz – scène en plein air

  • Esperi Kapteenska

  • Centre universitaire de Schwäbisch Gmünd

  • Centre d’accueil des visiteurs Pro Nemus

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