L’Insa réinvente la poutre

Les ingénieurs sont-ils de grands enfants ? Il faut croire que oui, car ils ont conçu un système pour ériger des bâtiments, en emboîtant des poutres les unes aux autres « comme des Lego », explique Lucie Monot, chef de projet au sein d’Ingénova, bureau d’études du groupe de BTP Legendre. Les chercheurs de l’Insa(1) à Rennes et les ingénieurs de Legendre ont mis en pratique cette innovation en 2017 sur le chantier du site d’Avril, groupe d’agroalimentaire, sur le campus de Ker Lann à Bruz.

Deux poutres en une

La structure du bâtiment se compose de 96 poutres métalliques assemblées les unes aux autres par un simple emboîtement, comme des lames de parquet ! Chaque poutre ressemble à deux poutres “classiques”, fondues l’une dans l’autre. La première est en béton, en forme de T. Elle se coule dans la seconde, en acier et en forme de U. Cette poutre innovante a été créée et brevetée à la fin de 2016, au sein du laboratoire de recherche commun de l’Insa et du groupe Legendre, B-Hybrid(2), certifié par l’Agence nationale de la recherche en 2015, dans le cadre du programme LabCom(3).

« Traditionnellement, les poutres sont en béton ou en acier, nous avons mêlé les deux », détaille Hugues Somja, enseignant-chercheur à l’Insa. Cela permet de combiner les avantages, tels que la résistance de l’acier, et celle aux incendies, du béton. Ces nouvelles poutres sont moins lourdes que celles en béton préfabriquées, difficiles à manutentionner.

Autre avantage, la solidité de cette “double poutre” permet d’en réduire l’épaisseur. Lucie Monot d’Ingénova précise qu’ « elle fait 15 cm de moins sur sa largeur et 10 cm de moins sur sa hauteur qu’une poutre classique en béton précontraint. » « À l’échelle d’un bâtiment de vingt étages, l’espace économisé représente un étage », complète Hugues Somja.

Un chantier rapide

Ces poutres sont plus fines et leur manipulation aisée réduit les corps de métier nécessaires. Chaque construction a des angles, par exemple entre les planchers et les murs : il faut alors renforcer la jonction entre les deux. De manière classique, on fait couler du béton dans le creux de l’angle. Ici, il suffit d’emboîter la partie acier des deux poutres, puis de couler d’un seul tenant les poutres béton qui s’emboîtent dans celles en acier. Ces poutres deux-en-un mesurent ainsi plus de dix mètres de longueur.

Ce système original permet d’aller plus vite que sur les chantiers classiques. Au point que l’installation de cette ossature de poutres béton-acier sur le chantier de Ker Lann « a été très rapide, en décalage avec les zones du chantier réalisées de manière traditionnelle, qui n’arrivaient pas à suivre », note Franck Palas, le directeur d’Ingénova.