Images | Construction du nouveau toit du Real Madrid avec de l'acier léger

Le stade Santiago Bernabéu, domicile du Real Madrid FC, a subi plusieurs phases de travaux de reconstruction, dont un nouveau toit réalisé avec des structures en acier léger.

Les éléments pré-assemblés ont été soulevés au-dessus du stade à l’aide d’une grue sur chenilles de 600 tonnes. Les éléments pré-assemblés ont été soulevés au-dessus du stade à l'aide d'une grue sur chenilles de 600 tonnes. Image : Real Madrid

La conception du nouveau stade est le fruit d'un développement conjoint du cabinet d'architecture allemand Gerkan, Marg und Partner, du partenaire de projet espagnol L35 Arquitectos, de Ribas & Ribas Arquitectos, ainsi que du bureau d'ingénierie partenaire schlaich bergermann et d'INES Consulting Engineers.

Outre la façade sculpturale, composée de larges nervures diagonales en acier inoxydable avec différents degrés de transparence, le terrain rétractable et un écran LED à 360 degrés qui longe le bord du toit, le nouveau stade Bernabéu comprend également la structure du toit apparemment « flottante » avec un toit intérieur entièrement rétractable.

L'entreprise espagnole Horta Coslada, spécialisée dans les projets de grande envergure et complexes tels que les ponts, les stades, les infrastructures et les immeubles de grande hauteur, a été chargée de la construction de trois de ces éléments de conception.

Pour la toiture du stade Santiago Bernabéu, Horta Coslada a utilisé 13 000 tonnes d'acier, dont 3 100 tonnes d'acier haute résistance S690QL1 de Dillinger, dans des épaisseurs de tôle de 10 à 120 mm. Cette résistance accrue permet de produire des structures plus légères et plus fines, ce qui serait autrement impossible sur le plan structurel.

Les traverses principales, mesurant chacune 6 m de large, ont été soulevées dans le stade puis boulonnées ensemble pour créer une portée totale de 176 m Les traverses principales, mesurant chacune 6 m de large, ont été soulevées dans le stade puis boulonnées ensemble pour créer une portée totale de 176 m. Image : Real Madrid

Selon Dillinger, le poids réduit des composants permet non seulement d’utiliser des éléments structurels plus grands, mais ouvre également de nouvelles possibilités architecturales. Le toit du stade Santiago Bernabéu a été réalisé avec de l’acier S690, un acier couramment utilisé dans la construction de grues. Cependant, il n’est pas très souvent utilisé dans les applications de construction en acier et � même dans ce cas � seulement pour de petits tonnages. D’après les estimations d’Alejandro Otero Gutièrrez, PDG de Horta Coslada, aucun projet européen n’a jamais traité une quantité aussi importante de S690 que celle utilisée pour ce projet.

Stratégie de construction de toiture

L'entreprise générale chargée par le Real Madrid, Fomento de Construcciones y Contratas (FCC), a collaboré avec Horta Coslada pour élaborer une stratégie de construction impliquant l'assemblage des énormes traverses nécessaires à la structure du toit à l'extérieur du stade. L'élément central de cette stratégie était une plateforme temporaire de six mètres de haut, placée devant l'entrée ouest du stade, sur laquelle tous les composants du toit ont été pré-assemblés.

Les plans initiaux des ingénieurs pour le toit principal étaient basés sur le principe de la roue à rayons légère. Il s'agit d'un anneau de tension intérieur qui doit être relié par 44 câbles radiaux à un anneau de pression extérieur et reposer sur des supports en acier de la structure périphérique existante.

Assemblage des éléments des traverses au dessus du stade. Image Assemblage des éléments des traverses au-dessus du stade. Image : Real Madrid

Cependant, la FCC a décidé de renoncer à cette construction légère en câbles et de la remplacer par un système plus conventionnel qui utilise quatre fermes principales en treillis en acier qui soutiennent l'ensemble du toit du stade. Les principaux supports sont les traverses nord et sud, mesurant chacune 6 m de large et s'étendant sur environ 176 m.

Ces éléments clés de la toiture ont également joué un rôle essentiel dans l'ensemble du processus de montage. Au cours des travaux de construction, ils ont permis de préassembler les autres composants de la toiture sur la plateforme située à l'extérieur du stade. Les deux fermes principales ont été entièrement fabriquées en acier haute résistance S690 dans une structure en treillis et pèsent chacune près de 1 500 tonnes. Elles reposent sur quatre points seulement, ou plutôt sur quatre colonnes, dont deux ont été construites récemment.

« Cette structure n'a été possible que grâce à l'utilisation de l'acier S690, un acier léger avec une limite d'élasticité extrêmement élevée », a déclaré Alejandro Otero Gutiérrez, PDG de Horta Coslada.

La structure du toit du Santiago Bernabéu n'a été rendue possible que grâce à l'utilisation de l'acier de qualité supérieure S60QL1 à haute résistance. La structure du toit du Santiago Bernabéu a été réalisée grâce à l'utilisation de l'acier de qualité supérieure S60QL1 à haute résistance. Image : Real Madrid

« Le gain de poids, qui n’a pu être obtenu que de cette manière, a été la clé du succès de l’ensemble de la structure. Par rapport à d’autres solutions, nous avons pu utiliser environ 40 % d’acier en moins grâce aux propriétés de cette nuance spéciale. »

Près d'un tiers de la structure du toit du stade Santiago Bernabéu a été fabriqué à partir de S690 fourni par Dillinger. Grâce à l'utilisation du matériau S690, le toit a été fabriqué à partir d'acier qui pesait 12 000 tonnes au lieu de 20 000 tonnes.

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