Paraboloïde hyperbolique en acier et en PTFE pour le mini-circuit Volkswagen

L’usine Volkswagen de Wolfsburg abrite un mini-circuit de test des voitures dont la toiture, en acier et en PTFE, est un petit chef-d’œuvre d’ingénierie moderne. Les structures de forme paraboloïdale hyperbolique se font rares depuis longtemps mais l’Allemagne a conservé une tradition dans ce domaine et continue à faire évoluer ce type d’ouvrage.

Dans le cas qui nous intéresse, le cabinet Graft Architekten a conçu un anneau métallique de 150 tonnes à section pentagonale variable dont la forme planimétrique elliptique mesure 55 et 35 m de diamètre. Ancré au sol en seulement deux points opposés sur le plus petit diamètre, il atteint ses sommets aux antipodes le long du plus grand diamètre pour atteindre jusqu’à 15 mètres par rapport au sol goudronné. On obtient ainsi une paraboloïde hyperbolique à selle se caractérisant par un dynamique architecturale rappelant les virages d’un circuit de course automobile.

Le projet a été rendu possible par deux entreprises : Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH pour les calculs structurels ainsi que Taiyo Europe qui a fabriqué la toile en PTFE (ou polytétrafluoréthylène, à savoir un tissu enduit avec un polymère issu du tétrafluoroéthylène ). Ce matériau qui se caractérise par ses excellentes capacités derésistance diélectrique et de résistance à l’usure est idéal pour supporter les longues expositions atmosphériques. Par ailleurs, son faible poids spécifique permet de l’utiliser pour des toitures légères, comme dans le cas qui nous intéresse. Il faut souligner qu’il a la propriété de ne pas réagir à la plupart des solvants qui l’attaquent, aussi bien acides que basiques. Ceci s’ajoute à ses excellentes performances élastiques dans le temps grâce à sa bonne viscosité. Enfin, sa demi-transparence permet d’éviter un désagréable effet caverne en dessous de la toiture tout en garantissant aux testeurs une luminosité adaptée à la conduite des voitures.

L’anneau en acier est étayé par un imposant réseau de haubans métalliques qui participent à la rigidité de la structure tout en allégeant l’anneau de bordure et en conférant une grande souplesse à l’ensemble de l’ouvrage.

Le diamètre des haubans varie de 20 à 24 mm pour un maillage d’environ 1,50 x 1,50 m soit un nombre élevé de 680 nœuds au total. Ils ne se limitent pas à être reliés entre eux pour rendre le maillage structurellement plus solide et performant ; ils intègrent chacun un petit support accueillant le revêtement de la toiture, qui décharge ainsi une partie de son poids sur ces derniers.

En raison de sa forme, la structure a été rebaptisée « Blatt in der Landschaft », une feuille dans la campagne, bien qu’on puisse véritablement parler de petit bijou d’ingénierie structurelle.

Project: GRAFT Gesellschaft von Architekten mbH
Founding Partners: Lars Krückeberg, Wolfram Putz, Thomas Willemeit
Project Manager: Stefanie Götz
Project Team: Aurelius Weber, Andrea Göldel, Sebastian Massmann, Paulo de Araujo, Tade Godbersen, Berta Sola
Planning of the structural framework: schlaich bergermann partner
Landscape Architectt: WES – Landschaftsarchitektur
Contractor Roof Structure: Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH with Taiyo Europe GmbH

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