L'église La Sagrada Família d'Antoni Gaudí, à Barcelone, devrait enfin être achevée en 2026, cent ans après sa mort. La vision expressive et fluide de Gaudí a été une aventure en matière de conception structurelle et de technologie de construction depuis qu'il a commencé à travailler sur le projet en 1883.

En 2014, alors que le bâtiment était achevé à 60 %, la Fondation Sagrada Família a demandé à Arup de l'aider à concevoir la structure restante, en particulier la manière de produire les six tours restantes, dédiées aux quatre évangélistes, à la Mère de Dieu (Mare de Deu) et à Jésus-Christ.

Maçonnerie pure

L'équipe était consciente que des tours construites en maçonnerie traditionnelle ou en béton armé résistant aux tremblements de terre (avec un revêtement en pierre) rendraient les tours trop lourdes pour les fondations et la crypte situées en dessous. Au lieu de cela, nous avons développé un projet utilisant la pierre elle-même comme structure, produisant une belle finition et réduisant le poids de la tour par un facteur de deux. Cette approche a également permis de réduire les coûts de construction et d'accélérer le programme de construction.

La conception qui en a résulté a utilisé des panneaux de maçonnerie en pierre précontraints comme principal élément structurel. La précontrainte confère une plus grande résistance aux panneaux, ce qui permet de les fabriquer avec précision à distance, de les transporter sur le site et de les assembler facilement sur place à l'aide d'une grue. Cette solution permet également aux panneaux de résister aux contraintes imposées par le vent et les tremblements de terre.

Video of Sagrada Familia
Regardez cette vidéo de la Fondation La Sagrada Família pour en savoir plus sur l'élévation des tours centrales.

Le travail de l'équipe Arup nous a permis de construire les tours centrales avec la technique innovante de la pierre précontrainte. Nous apprécions leur rigueur
et la recherche des solutions les plus efficaces, claires et simples.

Jordi Faulí

Directeur architectural, Fondation Sagrada Família

Nous avons modélisé chaque composant en 3D jusqu'au niveau de détail de la construction (y compris les écrous, les filets de barres, les raccords, les congés et les chanfreins). Des connexions soigneusement conçues garantissent que lorsque les panneaux sont mis en place à l'aide d'une grue, ils s'emboîtent comme des blocs de Lego, sans autre ajustement.

Notre méthode de panneaux de pierre précontraints fait écho à la construction en maçonnerie pure utilisée dans la construction antérieure de la Sagrada, tandis que l'approche plus moderne de la fabrication hors site garantit une qualité élevée et constante. L'installation d'un panneau de 5 m de haut sur 4 m de large prend maintenant 30 minutes, ce qui permet de gagner du temps et de rendre le processus de construction plus sûr, ce qui est important puisque la basilique restera ouverte pendant les dernières années de la construction.

Humain, numérique, physique

Dans tous nos travaux sur la Sagrada Família, nous avons utilisé une nouvelle génération d'outils numériques pour produire des conceptions structurelles réalisables. Cette approche paramétrique associe une connaissance humaine approfondie des variables structurelles de la forme et de la position des tours à de puissants outils algorithmiques capables de modéliser les centaines de variations subtiles des géométries de la conception. Cette approche humaine plus numérique était le meilleur moyen de rendre le projet de Gaudí pragmatique et de le construire dans des délais réalistes, ce qui aurait été irréaliste et laborieux à réaliser sans une technologie de pointe.

Notre expérience aux côtés de 2BMFG Architects et de la Fondation Sagrada Família a démontré que la capacité quasi illimitée des outils numériques, utilisés de manière créative par des êtres humains avec leur expérience et leur perspicacité, peut résoudre presque tous les défis d'ingénierie - même pour des projets aussi singuliers que l'église de Gaudí.

Aerial view of the Sagrada Familia
Le chapitre suivant : nous aidons maintenant l'équipe de la Sagrada Família à concevoir le noyau, l'escalier et l'ascenseur de la tour de Jésus-Christ, les toits de la Nef et les pinacles qui complèteront les sommets des tours de cette église à couper le souffle.

Architecte : Gaudi, Fondation La Sagrada Familia