5e Seis­mic Award, prix d’ar­chi­tec­tu­re et d’in­gé­nie­rie pa­ra­sis­mi­ques 2018

De par son contexte tectonique, la région bâloise est, après le Valais, la région de Suisse pour laquelle l’aléa et le risque sismiques sont les plus élevés. Lorsque F. Hoffmann-La Roche AG entreprend la planification du plus haut bâtiment du pays dans la cité rhénane, une tour de 41 étages et haute de 178 m, il en connaît l’exposition particulière aux tremblements de terre. Afin d’assurer une sécurité maximale aux employés, les exigences pour ce nouveau bâtiment ont été définies en collaboration avec les planificateurs : conformément aux normes SIA relatives à la construction parasismique, le bâtiment doit rester utilisable en cas de séisme et sa structure porteuse être en mesure de résister à une secousse majeure. Les modalités de calcul ont été établies sur la base de la situation géologique et des données du plus fort tremblement de terre ayant, à ce jour, frappé Bâle (en 1356), Celles-ci se rapportent à un événement avec une période de retour de 2000 ans environ, dépassant de loin les exigences de la norme en vigueur. Les ingénieurs et les techniciens du bâtiment ont dès le début de leurs travaux discuté avec les architectes de leur projet sous l’angle de la sécurité sismique. « Si les spécialistes sont impliqués à un stade précoce et qu’un bâtiment est bien conçu, la sécurité sismique ne coûte plus rien », souligne Martin Stumpf de wh-p Ingenieure, le bureau d’ingénieurs ayant planifié la structure porteuse du bâtiment.

Le séisme comme critère de conception

Le développement de la géométrie du noyau de distribution, dans lequel sont logés les puits pour les ascenseurs, les escaliers et les infrastructures techniques du bâtiment, s’est révélé être l’une des tâches les plus exigeantes. Martin Stumpf explique : « Un noyau parasismique ne se compose pas seulement d’une série de puits, il doit aussi avoir une disposition intelligente afin de pouvoir se déformer de manière ductile sous l’effet des forces sismiques. L’équipe de planification a régulièrement discuté de la relation entre la sécurité sismique et la conception du noyau. Elle a ainsi élaboré, par exemple, l’emplacement idéal des murs de renfort selon des critères d’ordre statique, défini la hauteur des poutres connectées ou déterminé l’emplacement des installations techniques du bâtiment. Ce n’est que par le dialogue que nous avons pu identifier les points faibles et développer une disposition adéquate du noyau », poursuit-il. Lors de ces discussions, il est un paramètre que les ingénieurs ont toujours dû prendre en compte : la structure porteuse de ce bâtiment haut de 178 m devait être tout à la fois suffisamment rigide sous l’action du vent et se comporter de manière aussi ductile que possible en cas de séisme.

Une structure au bon caractère

Du point de vue de la sécurité structurelle, les charges sismiques élevées sont décisives pour ce bâtiment. La déformation due au vent est par contre décisive pour ce qui est de son utilisabilité, car les vibrations induites par le vent peuvent être très désagréables pour les occupants d’un bâtiment de grande hauteur. Cette contradiction a été résolue en fragmentant le noyau de distribution et en en reliant transversalement les noyaux partiels au moyen de poutres connectées pouvant se déformer ductilement. Un comportement élastique de la structure absorbe en quelque sorte les forces du vent en revenant toujours à son état d’origine. Si des forces plus importantes surviennent, comme lors d’un tremblement de terre, une structure porteuse bien conçue absorbe l’énergie sismique en se déformant de manière plastique, c’est-à-dire de façon non-réversible, mais reste stable. « Une construction non-ductile nécessiterait davantage d’armatures pour absorber les forces sismiques élevées », ajoute Martin Stumpf. La Fondation pour la dynamique des structures et le génie parasismique a récompensé cette «structure à ossature classique et très bien pensée» ; le bâtiment de 178 m de haut a parfaitement répondu aux exigences qui lui ont été imposées en matière de charges importantes dues au vent et aux séismes.

Une équipe qui réussit

Le rapport du jury fait explicitement l’éloge de l’emploi des éléments secondaires en matière de sécurité parasismique, en particulier de la conception de la façade, qui a été testée sur le simulateur de séisme de l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich. Pour le jury, c’est le résultat d’une « collaboration exemplaire et précoce des planificateurs ». Martin Stumpf souligne également cette bonne collaboration et déclare : « Le client a décidé de développer le bâtiment Roche 2 avec la même équipe. Cela nous a permis de nous appuyer sur les connaissances existantes et d’optimiser davantage la géométrie du noyau de ce bâtiment de 205 m de haut. Il nécessitera environ la même quantité de béton et d’armatures que le noyau du bâtiment 1. »

Adaptation française: Philippe Morel

 

Seismic Award - Prix d’architecture et d’ingénierie parasismiques

«Le SEISMIC AWARD souhaite contribuer à la diffusion de connaissances encore peu mises en pratique. Décerné à deux bâtiments, il récompense les maîtres d’ouvrage ainsi que les architectes et les ingénieurs civils qui ont collaboré à leur réalisation.»

Date de création : 2007
Délivré : tous les trois ans
Financement : Fondation pour la dynamique des structures et le génie parasismique
Dotation : diplôme d’honneur et 15 000 francs par bâtiment.

Jury 
Renato Salvi, architecte et architecte de la Ville de Sion ; Pablo Horváth, architecte ; Luca Selva, architecte, D^r Kerstin Lang, ingénieur civil (président suppléant) ; D^r Martin Koller, ingénieur civil (président) ;;«  ; D^r Martin Deuring, ingénieur civil (membre suppléant).

Lauréats
Outre la tour de bureaux Roche 1, projet lauréat, le jury a salué les projets Unterstrasse – Nuovo edificio, Saint-Gall (lire TEC21 n°36/2018, « Efficacité esthétique ») et Surélévation – Sécheron, Genève (p. 13).

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