Réhabilitation et extension de la structure porteuse d’une toiture de scène du théâtre fédéral de Dresden, en Allemagne

Projet Client

Calcul de structure KREBS+KIEFER Ingenieure GmbH
Allemagne
www.kuk.de
Conception Architekturbüro Wagner
Dresden, Allemagne
www.ab-wagner.de
Maître d'ouvrage Saxonian Real Estate and Construction Management
Dresden, Allemagne
www.sib.sachsen.de

Le théâtre bâti entre 1911 et 1913 est plein d'histoire. Le bâtiment a été détruit par les attaques aériennes des Alliés en février 1945, reconstruit dans les années d’après-guerre et endommagé par des crues en août 2002. Récemment, une grande partie du théâtre de Dresden a été rénovée et modernisée en l'espace de 18 semaines.

La courte période de travaux a demandé la présence de 230 personnes sur le chantier en trois huit. La construction a, entre autres, permis la rénovation de l’équipement de scène et le renforcement de la structure de toit de la tour de scène. Les ingénieurs de KREBS+KIEFER ont étudié la stabilité de la toiture de scène avec RSTAB. L’analyse de stabilité a détecté des manquements de capacité porteuse qui ont requis des mesures de renforcement.

Structure de toit de la tour de scène

La tour de scène mesure 38 m de haut environ, mesuré du plancher de scène au sommet du toit. La structure de base de la toiture consiste de cinq treillis en acier parallèles. Les treillis ont 4,1 m de haut et une longueur de 32,2 m, et sont disposées sur des poteaux en béton armé. Les nœuds de la membrure supérieure des treillis extérieurs sont en partie consolidés sur les voiles existants par des barres inclinées. À l’aide des barres perpendiculaires aux treillis, un transfert de charge additionnel a lieu dans la direction transverse, ce qui peut être considéré par une modélisation 3D dans RSTAB.

Nouveau calcul

Dans le plan de la membrure inférieure de la poutre-treillis, un nouveau système de cintres comprenant, entre autres, douze palans de poids propre de 4 kN. Les cordes sont utilisées pour déplacer des charges atteignant 5 kN, telles que des décors de scène, de l’équipement de lumière, etc. De plus, les anciennes machines ont été remplacées par de nouvelles machines, plus lourdes et plusieurs charges imposées ont été ajoutées.

Pour le calcul des composants structurels et des assemblages, les efforts internes agissants à l’état actuel ont été déterminés dans le modèle analytique. Dans un autre modèle, tous les nouveaux composants structurels ont été ajoutés et les nouvelles charges permanentes et variables ont été appliquées. À l’aide des super combinaisons, il a été possible de superposer les efforts internes et de réaliser la vérification à l’état limite ultime.

Le nouveau calcul de la structure pour l’état final après installation de l’équipement de scène a résulté d’une surcharge de plusieurs barres structurelles. Ceci a requis le nouvel ajout de plusieurs systèmes de renforcement. Par exemple, la charge de la poutre treillis externe la plus chargée a été réduite par l’ajout d’un contreventement diagonal au treillis adjacent dans la direction transversale. De plus, plusieurs zones d’assemblages et aires de nœud ont dû être renforcées par la disposition de platine en acier supplémentaires et par le remplacement des rivets par des boulons calibrés dont la capacité porteuse est supérieure.

Le projet de rénovation d’un coût total de 11 millions d’euros a été célébré par une représentation de la pièce Othello de Shakespeare dans le théâtre.

Littérature

[1]   Stroetmann, R., Fuchs, A., & Oertel, R. (2017). Schauspielhaus Dresden - Revitalisierung und Ausbau der Tragkonstruktionen des Bühnendaches. Stahlbau, 86(11), 972‑985.

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Prix de la première licence
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