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2me forum bois construction, Beaune 2012
Solutions dassemblages fretts Le projet Frank Gehry / Fondation Louis Vuitton | J.-F. Bocquet
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Solutions d'assemblages fretts Le projet Frank Gehry /
Fondation Louis Vuitton
Verbindungstechnik im Projekt Gehry/Louis-Vuitton Paris
Jean-Franois Bocquet
ENSTIB Ecole Nationale Suprieure des Technologies et Industries du Bois
FR-EPINAL 88051 Cedex 9

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Solutions d'assemblages fretts
Le projet Frank Gehry / Fondation Louis Vuitton
1. Une structure dexception
1.1. Son but
La cration a toujours t la source majeure de dveloppement de Louis Vuitton depuis
son dmarrage jusqu lavnement de LVMH Mot Hennesy. Dans cet esprit, son prsident
Bernard Arnault a souhait crer un lieu dexception pour lart et la culture afin de perp-
tuer laction de mcnat forte de ce groupe pour la culture. Pour marquer cet engage-
ment et le partager avec le plus grand nombre, le groupe LVMH et ses filiales ont dcid
de crer une Fondation dentreprise en 2006: la Fondation Louis Vuitton pour la
Cration. Il sagit dune fondation dont lactivit sera intimement lie avec lactivit de la
plus grande marque de luxe au monde.
Pour promouvoir lart et la culture, cet ouvrage est destin abriter la cration et l'art
contemporain des XXe et XXIe sicles mais aussi les grands Matres du pass. En accord
avec la ville de Paris, la structure en cours de construction a t implante au cur du
Jardin d'acclimatation avenue du Mahatma Gandhi, en bordure du bois de Boulogne. Ce
lieu a t choisi pour favoriser le rayonnement culturel et artistique de la France.
Pour imaginer ce btiment pour la Cration, le prsident de LVMH Bernard Arnault a
confi son projet larchitecte Frank Gehry de rputation mondiale (Muse Guggenheim
Bilbao, The Walt Disney Concert Hall Los Angeles)
Le dessin de ce btiment prsente des formes transparentes et chaotiques afin que celui-ci
se fonde avec le lieu et se rinvente au grs des saisons, au fur et mesure des exposi-
tions et des manifestations (Illustration 1). Frank Gerhy est connu pour ses btiments
asymtriques avec des volumes enchevtrs aux enveloppes brillantes, concaves et con-
vexes dune lgance extrme. Celui-ci a dclar en rfrence ce projet jai cur
de concevoir Paris un vaisseau magnifique, qui symbolise la vocation culturelle de la
France .
Le btiment sera pos sur un bassin d'eau en bordure du bois de Boulogne. Selon son
concepteur, il aura la forme d'un nuage ou dune fleur. Le cur du btiment, fait de blocs
aux formes concaves et convexes juxtaposs sentourera de "ptales" de verre qui d-
couvrent le muse vers le haut. A l'intrieur, la Fondation comportera des espaces d'ex-
position, un auditorium au bord de l'eau, des terrasses ou encore un centre de documen-
tation. Au total : 4000 m de surface au sol pour un btiment de 46 m de haut et 150 m
de long. Le btiment devra, selon le souhait de Frank Gehry, "intriguer puis sduire".

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Illustration 1 : La Fondation Louis Vuitton, un nuage ou une fleur.
1.2. Les parties principales de la construction
Cette structure se caractrise tout dabord par la particularit de ses formes concaves et
convexes quelle que soit la partie du btiment concern (Illustration 2). Ainsi aucun des
matriaux utiliss nchappe aux contraintes gomtriques ou quil soit mis en uvre : le
bton, lacier, le bois, le verre tous se plient ou se cintrent .
Au dessus de la partie fondation constitue dun radier en bton poids tanche (11000
m3) rsistant aux surpressions hydrostatiques, des volumes en bton arm adoptent des
formes tubulaires plusieurs faces concaves. Ces volumes qui donnent corps au projet
sont recouverts dune enveloppe isolante complexe dont la vture comprend 18000 pan-
neaux en BFHUP de formes toutes diffrentes. Cette partie de louvrage est appele
Iceberg et offre 11000 m2 de plancher. Sur ce socle en bton, une charpente mtal-
lique primaire constitue de poutres et de treillis est ancre. Cette structure mtallique
primaire avec le bton permet de recevoir les poteaux en acier ou en bois supportant les
12 verrires tridimensionnelles de 13500 m2 qui culminent 46 m daltitude.
Les verrires qui donnent cette transparence louvrage sont des parties trs sophisti-
ques et complexes. En effet, les verrires doivent tout dabord tre tanches afin
dempcher les infiltrations et conduire les ruissellements. Elles doivent permettre les
dilatations de la structure tout en assurant la transmission des efforts, poids propre et
charges climatiques sur la charpente. Chacune est donc compose dune structure se-
condaire mtallique en inox qui se trouve accroche la charpente proprement dite de la
verrire.
Le squelette de ces charpentes secondaires pourrait ressembler celui des nervures
dune feuille darbre si le limbe de celle-ci tait constitu de verre. La nervure centrale
constitue un axe de rotation. Les nervures secondaires sont alors accroches sur la struc-
ture principale par des pivots glissants permettant la dilatation de ces nervures et des
vitres sur la charpente.

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Illustration 2 : Constitution de louvrage des fondations la voilure
Le matre douvrage : LOUIS VUITTON
Architecte : GEHRY PARTNERS ,LLP
Architecte dopration : STUDIOS ARCHITECTURE
Bureaux dtudes : SETEC Btiment
RFR / TESS
IBE FRANCE
Entreprise gnrale : VINCI Construction France
(groupement de filiales Petit, GTM Btiment et Dodin)
Sous traitant lot Verrires : EIFFAGE Construction mtallique
Bureau dtudes dexcution Verrires : GREISCH (Belgique)
2. Assemblage de continuit bois acier des charpentes
Les charpentes des verrires (environ 900 m3 de bois) sont constitues de poutres princi-
pales en bois lamell-coll feuillet en mlze (origine Autriche) slectionn suivant son
altitude de pousse afin dassurer une masse volumique prcise au chantier. Ces poutres
sont inertie constante souvent cintres, pouvant pour certaines avoir une double cour-
bure. Elles sont fabriques et usines par HESS Timber Gmbh (Allemagne) une humidit
de 12%. Dune largeur de 400 mm, leur hauteur peut varier suivant les lments de 600
mm 1200 mm pour les plus grandes portes. Ces poutres sont assembles les unes
aux autres ainsi quavec dautres poutres mtalliques sur des blocs de jonction mtal-
liques. Ces blocs permettent de faire reposer la structure sur des poteaux et jambes de
forces dsigns de manire gnrale dans le projet par le terme tripode .
Afin de permettre le montage, chaque poutre en bois reoit ses extrmits un assem-
blage mtallique en inox compos de deux plats dune paisseur de 15 mm soudes sur
une platine dextrmit de 40 mm dpaisseur (Illustration 3). Cette platine permet par
boulonnage dassembler les poutres aux blocs et dassurer la transmission dun torseur
complet defforts. Les broches ne traversant quun seul plat, la rpartition de la largeur
Radier
Iceberg
Poteau et jambe de
force
Verrires

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des poutres bois stablit suivant les proportions suivantes afin doptimiser le
fonctionnement de lassemblage. Les broches sont montes sans jeu dans le bois, le jeu
dans les ferrures a t rduit 0,5 mm au diamtre. Un ensemble de broches boulon-
nes, disposes judicieusement et traversant de part en part lassemblage, viennent
remplacer certaines broches afin dassurer la fermeture de lassemblage. Afin de fretter
lassemblage, deux ranges de tiges filetes de type SFS WB de 16 mm de diamtre ont
t introduites soit 8 tiges. Les tiges sont disposes proportionnellement la largeur de
bois soit une tige par file dans la partie extrieure de lassemblage et deux dans la partie
centrale. Une file est dispose en extrmit dassemblage, une seconde range au tiers
de lassemblage en partant de lextrmit.
Un premier effort de conception trs important a t produit sur lpure de chaque voile
afin de limiter lexcentrement des charges apportes par les charpentes secondaires. Un
second effort de conception a t port sur le positionnement des tripodes au niveau des
blocs de jonction ce qui rend parfois complexe le positionnement des connexions. Malgr
ces prcautions, des efforts de torsion subsistent au niveau des assemblages. Ces as-
semblages sont donc finalement relativement complexes car ils doivent transmettre un
torseur defforts complets avec des efforts normaux et de flexion majeurs.
La rpartition des efforts entre les trois parties de lassemblage seffectue de la manire
suivante :
- Effort normal N : il se rpartit de manire quasi uniforme s

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