55 Hudson Yards, New York

De plus, les exigences pour l'aménagement des bureaux sont très strictes. Les co-promoteurs Related et Oxford Properties Group voulaient des coins sans poteaux, des plafonds de 10 pieds de hauteur et aucune pénétration dans le noyau à part les ouvertures pour les ascenseurs.

Du confort pour les occupants, des défis pour les ingénieurs

« Tous ces éléments facilitaient la planification de l'espace et offraient à nos locataires des aménagements beaucoup plus efficaces, mais ils compliquaient la tâche aux ingénieurs, indique Andrew Cantor, de Related. Nous voulions de larges ouvertures pour de futurs escaliers, ainsi que des portions de bâtiment en retrait pour aménager des terrasses de double hauteur en plusieurs endroits ».

Une intégration complexe à l'infrastructure souterraine

Les promoteurs demandaient également que le bâtiment soit construit en béton, ce qui est inhabituel pour un immeuble commercial de New York. « Mais ça, c'était la partie facile », précise Jeffrey Smilow, vice-président directeur des Structures du bâtiment de WSP à New York. « La partie compliquée se trouvait sous terre. De tous les projets que nous avons réalisés ces 30 dernières années, celui-ci était sûrement le plus ardu en ce qui a trait à l'intégration aux infrastructures et à la complexité des structures souterraines ».

Les 40 étages de la tour du 55 Hudson Yards s'élèvent au-dessus d'un basilaire de neuf étages, qui comporte lui-même un puits d'aération de six étages pour le métro. L'une des plus grandes difficultés du projet consistait à tisser une structure de soutien pour tout cela, au travers des nombreux escaliers mécaniques du métro. Résultat : la tour repose principalement sur 10 pieux caissons de 30,5 m (100 pi) de profondeur, et de diamètres allant jusqu'à 1,8 m (six pieds), qui ont dû être enfoncés avec une très grande précision.

Changement des plans et des matériaux

Le bâtiment ne pouvait toucher le roc qu'en deux minces bandes, qui ne faisaient même pas toute la largeur du site. Ailleurs, il tombe directement sur les installations de la Metropolitan Transport Authority de New York, en des endroits préalablement définis, avec des charges elles aussi précédemment établies. Le problème est que ces paramètres prédéfinis étaient basés sur une conception complètement différente. Les plans précédents pour l'endroit, établis avec WSP comme ingénieur en structures, étaient conçus en fonction d'une tour à structure d'acier à treillis diagonal. Il fallait maintenant trouver le moyen de déposer un bâtiment en béton, d'une forme entièrement différente, exactement de la manière prévue initialement.

« De façon générale, si on compare une structure typique d'immeubles de bureaux en béton à une autre en acier, on se retrouve avec le double des charges, explique Smilow. Mais nous devions arriver aux mêmes charges que pour un immeuble à structure d'acier, et aux mêmes endroits ».

Astuces techniques pour réduire le poids de la structure en béton

WSP a eu recours à plusieurs astuces pour alléger la masse du béton, et ainsi créer une structure suffisamment légère pour respecter les strictes exigences de charge, tout en étant très robuste. L'équipe a prescrit un mélange de béton à haute performance de 12 000 psi, employant un granulat léger, et les dalles de plancher ont été post-contraintes — une technique répandue dans d'autres marchés mais qui, croyons-nous, était employée pour la première fois à grande échelle à New York.

Au sommet du bâtiment, une structure de poutres de stabilisation relie le noyau aux poteaux du périmètre, espacés de 30 m. Cela permet d'avoir des dalles de plancher très minces, de seulement 23 cm (9 po) d'épaisseur, même avec des portées de 12 m et de 10 m (40 et 35 pi) à partir du noyau. L'ensemble post-contraint a été soigneusement planifié de manière à laisser des espaces libres pour l'ajout ultérieur d'escaliers communicants, n'importe où sur les étages. Comme le spécifie Smilow : « Chaque décision d'ingénierie que nous prenions devait tenir compte de la flexibilité pour les locataires ».