Pavillon de la colline Diemersteiner à Kaiserslautern, Allemagne

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Coque en bois composée de panneaux CLT

Ce pavillon est situé sur le nouveau campus consacré à la recherche sur le bois du département d'architecture de l'Université technique de Kaiserslautern. Il se trouve à l'entrée du site.

Le bureau d'études PIRMIN JUNG était chargé du calcul de structure de ce projet singulier et de son exécution. Les ingénieurs de PIRMIN JUNG ont utilisé le logiciel aux éléments finis RFEM pour calculer les surfaces en bois lamellé croisé et les assemblages. Le projet était dirigé par le groupe de recherche « Digital Timber Construction » (DTC) de l'Université technique de Kaiserslautern, mené par le professeur Christopher Robeller. Le groupe de recherche a ainsi développé un logiciel permettant de fabriquer des structures légères en bois à partir de pièces en bois lamellé croisé.

Structure

Le pavillon fait près de quatre mètres de haut et s'étend sur une surface de douze mètres. Trois « ailes » se déploient de la toiture en forme de dôme jusqu'aux fondations et constituent trois grandes entrées courbes. L'ossature de la coque est composée de panneaux en bois lamellé croisé de 10 cm d'épaisseur seulement. Les composants sont principalement soumis à la compression, mais peu à la flexion, ce qui explique la grande efficacité des matériaux.

La forme des composants pentagonaux à heptagonaux a été divisée à l'aide d'un algorithme. Plus de 200 surfaces d'environ 60 cm à la géométrie unique ont été créées par ordinateur. Grâce à leur petite taille, tous les composants ont pu être fabriqués à l'aide de pièces obtenues à partir des chutes produites lors de la fabrication de composants pour les murs de bâtiments de plusieurs étages.

Les panneaux sont reliés les uns aux autres par des chevilles en hêtre collées et des connecteurs X-Fix, qui sont des connecteurs bois-bois en contreplaqué en forme de coin. Ces connecteurs X-Fix absorbent les efforts de traction et de cisaillement combinés, c'est-à-dire les efforts qui résultent d'un déplacement des surfaces dans le plan. Ils permettent également de relier les panneaux sans espacement lors du montage. Les chevilles collées en hêtre servent à fixer les panneaux et à transférer l'effort tranchant agissant perpendiculairement aux panneaux.

Le projet a pu être achevé en huit semaines seulement entre le début de la planification et l'exécution. La structure a pu être fabriquée et montée en huit jours. Des tests de descente de charges réalisés avec six panneaux en OSB de 1,40 m de haut et d'environ 17 tonnes chacun ont permis de contrôler en conditions rélles la capacité porteuse élevée du dôme, déjà vérifiée par le calcul.