Mjøstårnet, la nouvelle plus haute tour en bois au monde
Livrée début mars 2019, Mjøstårnet est construite à Brumenddal en Norvège et atteint 85,4 m de hauteur.
© MetsäWood
Avec 53 m de hauteur, le précédent détenteur du record du plus haut bâtiment bois au monde était Brock Commons, livré en 1977 à Vancouver au Canada. Mjøstårnet, livrée le 15 mars 2019 à Brumunddal en Norvège, ajoute 32 m d’un coup pour atteindre 85,4 m. Le concurrent le plus proche – HoHo Wien – livrable à Vienne en Autriche début 2020, culminera à 84 m.
Le prochain record pourrait être Superblock East, une tour de bureaux de 27 étages et 125,6 m de haut, prévue dans la ville américaine de The Woodlands, au Nord de Houston au Texas. En attendant, Mjøstårnet conçue par les architectes norvégiens Voll Arkitekter, calculée par le BE Structures suédois SWECO et construite par les entreprises Hent AS et Moelven Limtre AS (également chargée de la fabrication de la structure et de sa mise en œuvre sur chantier) pour Arthur and Anders Buchardt, AB Invest AS, la tour compte 18 étages, abrite 32 logements, des bureaux et un hôtel de 72 chambres.
Le but était d’utiliser un maximum de bois produit localement : les éléments en lamellé-collé et en CLT viennent de Norvège, les panneaux Kerto LVL Q-panel sont issus de forêts finlandaises.
Au total, la tour contient environ 2600 m3 de structures bois. A la base, elle forme un rectangle de 17 x 37 m. ©Moelven Limtre AS
Les forces les plus importantes s’exercent dans les angles avec une compression maximum de 11500 kN et une traction maximale de 5500 kN. Les poutres offrent des sections de 395 x 585 mm et de 395 x 675 mm. Les poutres supportant les sols en béton des 8 derniers niveaux atteignent 625 x 585 mm et 625 x 720 mm. Pour les éléments en biais, la section la plus importante est de 625 x 990 mm. ©Moelven Limtre AS
Les sols des étages 2 à 11 sont réalisés en modules bois préfabriques. Les sols des étages 12 à 18 sont en béton de 300 mm d’épaisseur. ©Anti Hamar
Une structure en lamellé-collé
Mjøstårnet entre dans la définition d’un immeuble à structure bois selon le CTBUH (Council on Tall Buildings and Urban Habitat). Sa structure se compose de poutres, de poteaux et d’éléments diagonaux en façade en lamellé-collé. Les planchers sont en CLT (Cross-Laminated Timber). La section des poteaux en lamellé-collé, produits par Moelven Limtre, est de 60 x 60 cm, les poteaux d’angles atteignant même 150 x 60 cm.
Le sol des dix premiers étages (2 à 11), occupés par un hôtel et des bureaux, font appel à des éléments préfabriqués. Pour renforcer la rigidité, des panneaux MetsäWood Kerto LVL Q-panel – réalisés avec environ 20% de placages croisés – sont combinés en plancher avec les poutres en lamellé-collé. Ils ont été assemblés avec les poutres lamellées-collées dans l’usine Moelven Limtre.
Le long des façades, poteaux, poutres et éléments diagonaux répartissent les efforts et fournissent la rigidité du bâtiment faces à des vents pouvant dépasser 150 km/h. Des panneaux en CLT, produits par Stora Enso, forment les deux cages d’escalier et les trois cages d’ascenseurs, sans être structurellement liés à l’ossature en lamellé-collé. Le CLT ne contribue donc pas à la stabilité horizontale du bâtiment.
La plupart des éléments de structure ont été apportés sur le chantier et assemblés au sol avant d’être hissés en place. ©Anti Hamar
Des milliers de vis
Des milliers de vis, de clous et de plaques d’acier ont été employés dans des liaisons bois/bois et acier/bois. Des vis à double pas connectent les poutrelles secondaires aux poutres maîtresses. Une combinaison de clous et de vis connecte chaque caisson de sol aux poutrelles. Les caissons de sol sont également cloués les uns aux autres.
Le but des architectes était d’obtenir assez de rigidité pour que le sol de chaque étage se comporte comme une unique plaque rigide. Les coffres des éléments de sols sont remplis de laine de roche, à la fois pour améliorer l’isolation thermique et la tenue au feu.
Des cerclages d’acier maintiennent la laine de verre en place, même au cas où le fond du caisson de sol serait entièrement consumé. Cette disposition a porté la tenue au feu des sols à R90 (90 minutes). Tout le bâtiment est équipé de sprinklers.
La structure est visible depuis l’intérieur des logements et des chambres d’hôtel. Le bâtiment a reçu le prix de la « Best Mixed Architecture » lors des 2018 New York Design Awards. ©Anti Hamar
Des dalles en béton
Pour alourdir la structure du bâtiment et minimiser ses oscillations au vent, les sols des huit derniers niveaux ont vu les coffres des éléments de sol remplis de béton au lieu de laine de roche. La structure a poussé d’un étage par semaine en moyenne. Sur la page Facebook du projet, une vidéo accélérée montre les étapes de la construction.
Les caissons de sol des étages 2 à 11 sont composés d’une Plaque de Kerto LVL Q-panel en dessous, de poutrelles en Kerto LVL Q-panel et refermés par une autre plaque de Kerto LVL Q-panel. Ils sont remplis de laine de roche ©Moelven AS
Pour les derniers étages de 12 à 18, les caissons de sol sont remplis de béton, de manière à alourdir la structure et minimiser les oscillations du bâtiment. ©Moelven AS
Les panneaux Kerto LVL Q-panel ont été employés à la fois pour les caissons de sol et pour réaliser certaines poutres en place du lamellé-collé classique. ©MetsäWood
Les éléments de structure étaient assemblés sur place à partir de poteaux et poutres préfabriqués en usine. Puis hissés en place. ©Anti Hamar
Les assemblages entre poutres et poteaux font appel à des plaques d’acier insérées dans leur épaisseur. ©Anti Hamar
©Anti Hamar
©Anti Hamar
La peau des façades est également constituée de caissons emplis de laine de roche, fermés par un bardage bois. ©Anti Hamar
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