Une toiture unique en Amérique du Nord

Le futur Centre de soccer de Montréal sera pourvu d’une toiture en bois sans nulle autre pareille en Amérique du Nord. Chronique d’une prouesse d’architecture et d’ingénierie annoncée.

Par Rénald Fortier

Fin 2011. Le concept élaboré par Saucier + Perrotte / HCMA Architectes est retenu, au terme d’un concours d’architecture, pour le projet du Centre de soccer de Montréal. Cette installation, dont l’ouverture est fixée pour l’hiver 2014-2015, verra le jour dans le secteur nord-ouest du Complexe environnemental Saint-Michel – le site de l’ancienne carrière Miron, dans le nord de la ville.

Le design proposé ne manque ni d’audace ni d’originalité, lui qui s’articule autour d’une toiture qui se révèlera unique en sol nord-américain, sinon dans le monde : un toit plat en bois qui, déposé sur une enveloppe de verre, évoquera une strate minérale. Et qui fera en sorte qu’à même un talus boisé bordant l’avenue Papineau, les espaces de la future installation sportive émergeront des arbres comme une série de cristaux lumineux.

Une toiture inédite, donc, au premier chef parce qu’elle sera composée de 13 poutres principales en bois de 70 mètres de long et 4,20 mètres de haut. Des mégapoutres qui, pesant 79 379 kilos chacune (175 000 livres), seront constituées de lamellé-collé, pour leurs parties supérieure et inférieure, et de lamellé-croisé, pour leurs parois. L’assemblage en bois, qui totalisera 5 000 mètres cubes, sera complété par des poutres secondaires et d’autres plus petites servant à soutenir le platelage du toit.

Trevor Davies, chargé de projet pour le consortium d’architectes, explique : « Le programme du projet exigeant une hauteur libre de 13,5 mètres sur toute la surface du terrain de soccer intérieur, on ne pouvait recourir à des arches. Gilles Saucier, le concepteur principal, a donc choisi de faire la toiture avec des énormes poutres de bois offrant la portée libre requise et reposant sur des colonnes d’acier de 15 mètres de haut au périmètre. »

Comme si le toit du futur équipement sportif de la Ville de Montréal n’était déjà pas assez atypique, les architectes ont aussi voulu qu’il reflète la cristallisation de la roche de la carrière voisine. C’est ainsi que leur concept innovateur renvoie une image aléatoire de la structure de cette toiture qui, pourvue d’un revêtement extérieur de zinc, s’avancera en porte-à-faux sur le parvis du bâtiment, au sud, et s’allongera du côté nord pour intégrer la phase 2 du projet.

Actuellement en conception, cette dernière comprendra une aire polyvalente et un terrain de soccer extérieur. Développé de concert avec la firme de génie structural NCK, ainsi qu’avec le concours du fournisseur Nordic Structures Bois, le design de la toiture fait en sorte que les poutres principales seront décalées de huit mètres les unes des autres et disposées en diagonale par rapport aux axes principaux du bâtiment. Et que les poutres secondaires, qui contribueront à contreventer le bas des mégapoutres, seront installées selon des angles différents.

« C’est un système complexe qui posait plusieurs défis au moment de la conception, notamment parce qu’il fallait s’assurer de bien déterminer la dimension des poutres, le fluage du bois, les déflexions, etc. », note Alain Déom, chargé de projet chez NCK, en soulignant que la mise en place des poutres principales ne s’avérera pas non plus une mince tâche.

Au moment d’écrire ces lignes, on s’apprêtait d’ailleurs à installer la première mégapoutre au chantier, mené depuis l’été dernier par l’entrepreneur T.E.Q. Une opération très délicate ne pouvant être effectuée que si la vélocité des vents ne dépasse pas 20 kilomètres/heure et qui nécessitera du doigté de la part des opérateurs des deux grues qui soulèveront et déplaceront l’imposant élément structural.

« Les grutiers devront déposer les poutres principales sur les colonnes d’acier comme si c’était sur des cure-dents, une opération exigeant un haut niveau de précision pour éviter de frapper la structure d’acier qui retiendra toute la structure de bois », indique l’ingénieur de NCK, en signalant que les poutres devront être bien stabilisées avant d’être fixées.

La fabrication des poutres posait elle aussi un défi de taille, c’est le moins que l’on puisse dire. Et c’est pourquoi Nordic, qui commercialise les systèmes de construction en bois fabriqués par Chantiers Chibougamau, livrera chacune des poutres principales en trois sections, dont l’une centrale longue de 24 mètres.

Jean-Claude Baudry, qui voit aux projets spéciaux chez Nordic, précise : « On ne pouvait pas produire les poutres en longueur de 70 mètres, alors on a décidé de les fabriquer en trois morceaux qui devront être reconnectés une fois rendus au chantier. Pour ce faire, on a fait ce que l’on appelle des joints de transport avec des plaques de métal qui seront vissés en diagonale dans le bas des poutres.

« Ces assemblages ont dû être testés en Allemagne, poursuit-il, puisqu’il n’y avait pas de presse assez puissante ici. Les essais ont été effectués avec des efforts en tension de 10 000 kilonewtons et se sont révélés concluants. »

Cet article est tiré du Supplément thématique – Bâtiment 2013. Pour un accès privilégié à l’ensemble des contenus et avant-projets publiés par Constructo, abonnez-vous !