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Un hangar destiné à abriter un dirigeable est caractérisé par sa hauteur considérable. La forme de toiture doit épouser sensiblement le profil de carène d’un ballon ; il est donc tout indiqué d’adopter une voûte en plein-cintre ou légèrement surhaussée.

L’originalité du Hangar d’Ecausseville pour l’époque vient du fait qu’il est entièrement en béton. Il a été conçu par Henry Lossier et construit par les Etablissements Fourré et Rhodes entre le 12 novembre 1917 et 18 août 1919.

Sa longueur est de 150 mètres, sa largeur à la base de 40 m et sa hauteur de 31m.

Le Hangar de Montebourg a servi de modèle de calcul d'ouvrage en béton armé, dans le manuel de M.G. Espitallier "Cours de Béton Armé " de l'École Spéciale des Travaux Publics (ESTP), et ce pendant de nombreuses années.
En savoir plus sur le contenu de ces cours.

Il est constitué de 3 ensembles accolés, non joints, de chacun 9 fermes en béton armé, réunies par des pannes. Elles sont constituées de 2 pieds droits de 19 m de hauteur, au sommet desquels prend place une voûte de 12 m de haut en forme de chaînette inversée. Des articulations (brevet Mesnager) prennent place à la base de la voûte et en son milieu ; elles ont pour rôle d'apporter une légère souplesse à l'ensemble lui éviter de faire travailler le béton à la traction, sous l'effet du vent ou du soleil. A. Mesnager, ingénieur des Ponts et Chaussées a participé aux recherches sur le béton armé.

La couverture est formée de 3552 tuiles en ciment armé (brevet Minard).

Une tuile en béton armé fait 3 m2.

A la partie supérieure, et tout le long du hangar, court une passerelle de service. On y accède par une échelle métallique.

Sur la photo de droite, le hangar en bois (Garnier) et présent et Début de la construction du Hangar en béton.

La Voûte

La voûte ayant partout une section constante, les charges permanentes sont uniformément réparties le long de l’arc et la courbe d’équilibre théorique serait une chaînette.

M Lossier a légèrement déformé cette courbure théorique pour tenir compte des modifications de la courbe des pressions sous les actions éventuelles du vent.

La section transversale mesure 90 centimètre de hauteur et 40 centimètres d’épaisseur.
La voûte a trois articulations, celles des naissances fixées au sommet des pylônes, la corde de la voûte ayant ainsi 24.50 m ; la flèche théorique est de 12.20 m, dépassant le dessus du gabarit d’environ 3 mètres, de manière à permettre de disposer d’une passerelle de manœuvre.

Les Articulations

Les semi-articulations sont de type système Mesnager et se composent de barres d'acier qui se croisent en X.

Elles comprennent :

    - à la clef, 7 barres de 22 millimètres, croisées deux à deux,
      de 1.90 m de longueur ;

    - aux naissances, 7 barres de 32 millimètres, et de 2.40 m
      de longueur.

Le point de croisement est d’ailleurs entouré et renforcé par cinq ligatures en acier de 6 millimètres.

Les semelles ont une surface de 1 mètre carré et les barres verticales des membrures les traversent pour aller s’ancrer en éventail dans un massif de fondation occupant sur le sol un carré de 1.50 m de coté.

Les Pannes

En architecture, une ferme est un élément d’une charpente non déformable permettant la couverture de l’édifice.

Elles sont reliées les unes aux autres par l’intermédiaire de pièces longitudinales appelées pannes.

Ces fermes ont été coulées en place, contrairement aux pannes qui les relient et qui, elles, ont été préfabriquées au sol avant mise en place.

Chaque panne supporte quatre tuiles. Ces pannes se présentent à la charge verticale sous des inclinaisons croissantes allant jusqu’à 2/1.

Il a donc fallu leur donner un moment d’inertie sensiblement le même dans les deux plans principaux. Afin de leur conserver cependant une certaine légèreté, on leur a donné un profil en «U».

Ces pannes sont à un écartement constant de 2 mètres, leur charge permanente est donc sensiblement la même ; les poussées du vent sont, au contraire, assez différentes, et pour tenir compte également de la flexion déviée, on a dû modifier un peu les armatures des différentes pannes, par l’adjonction de barres supplémentaires.

Les Joints de dilatation et contreventement.

Il était important de tenir compte des variations de température et d’assurer une libre dilatation à tout le système. Dans ce but, le berceau est divisé en trois parties dans sa longueur par des espaces de dilatation de 2 centimètres, installés entre deux fermes accolées. De part et d’autre de chaque joint de dilatation ainsi qu’aux extrémités du Hangar, on a placé des diagonales dans les mailles formées par les pannes et les deux fermes voisines, pour protéger la construction d’éventuelles déformations (dues au vent par exemple). Les pylônes de ces fermes sont eux-mêmes contreventés par des étais obliques traversant 2 travées.

Les Tuiles en béton armé

M Minard, Inspecteur général des Ponts et Chaussées, a imaginé, pour la couverture des grandes halles de ce genre, des tuiles en béton armé, à emboîtement, qui ont donné d’excellents résultats.

Chaque tuile mesure 2,105 m X 1,644 et pèse 138 kg. Elle couvre une surface de 2 m X 1.56 m.

Ces tuiles donnent une couverture dont le poids par mètre carré ne dépasse guère celui d’une couverture en tuile mécanique et est inférieur au poids de la tuile plate ou de la tuile creuse. La tuile n’a que 10 millimètres d’épaisseur. Elle est armée d’un treillis métallique quadrillé en fil très fin et à mailles serrées.

Les tuiles étaient prévues pour rester en place par leur propre poids (pour soulever une tuile il faut en soulever trois) mais la Marine a dû rajouter deux crochets à chacune d'elles.

Leur fabrication s'est effectuée sur place par vingt cinq maçons italiens, au rythme de seize tuiles par jour, grâce à 50 moules. A noter que l’on distingue cinq types de tuiles : faîtières (96) ; droites normales (1 656) ; droites vitrées (72) ; gauches normales (1 656), gauches vitrées (72). Prévoir des tuiles droites et gauches a été nécessaire pour limiter l’échafaudage de pose. En effet, de même que la tuile supérieure repose en partie sur l’inférieure, la dernière mise en place repose latéralement sur la précédente.

Les Système de fermeture des pignons

Le Hangar est constitué par les fermes, les pannes et le revêtement extérieur. La fermeture est assurée par des pignons, fermeture permanente pour l’un et par une porte pour l’autre lors de sa construction.

Le Pignon fermé

Ce qui caractérise la paroi de pignon du Hangar c’est qu’elle est stable par elle-même et complètement indépendante du berceau dans lequel le rideau s’encadre sans liaison.

De cette manière, les efforts du vent frappant le pignon ne se transmettent pas au reste de l’ouvrage. C’est là une des dispositions les plus judicieuses de cette construction.

Pour cela, le pignon, soutenu d’ailleurs par un quadrillage de montants verticaux et de traverses horizontales, est contreventé par des contreforts extérieurs en treillis. Chaque contrefort est fortement ancré dans le massif de fondation. L’empattement de 4 mètres est bien suffisant pour assurer la stabilité du système par vents violents, sans appui sur la voûte.

La Porte auto-stable

Détruite en 1940, la porte auto-stable métallique du Hangar a été construite par la Société des Forges et Ateliers de la Fournaise, à Saint-Denis. Cette porte était organisée sur le même principe d’indépendance que le pignon fermé et constituait une excellente solution au problème difficile qui consiste à fermer une ouverture de 24 mètres de largeur et de 27 mètres de hauteur.

En règle générale, ce type de porte s’ouvre en coulissant sur des rails inférieurs et guidée par une tablette supérieure.

Ce procédé est facile à pratiquer quand il s’agit d’un hangar d’aviation dont l’ouverture n’a pas une hauteur dépassant 6 mètres. Dans le cas d’un hangar à ballon, les portiques sont d’une hauteur excessive et la stabilité est d’autant plus difficile à assurer qu’ils tendent à se renverser sous la pression du vent.

La conception de la porte auto-stable métallique du Hangar permet de supprimer tout portique extérieur.

Deux voies ferrées espacées de 13 m courent devant le pignon. Sur ces voies roulent, par l’intermédiaire chacune de 4 bogies, 2 plateformes mobiles, chacune supportant 1 vantail de 27 m de haut et 12m de large

Pour éviter que les portes appuient sur le berceau du Hangar, un contrepoids en béton de 30 T est placé parallèlement au pignon sur le coté éloigné de la plateforme. Ce contrepoids est calculé de telle sorte que, par vents violents, le centre de pression se trouve encore dans le polygone d’appui sur le sol. La stabilité indépendante se trouve donc assurée.

Le Hangar aujourd'hui, la porte auto-stable est remplacée par un pignon fermé avec une porte qui permet d'entrer dans le Hangar. A droite, photo du hangar prise par un système d'aérophotographie par cerf-volant.