A l’Atomium, tout est acier. En 1958, de l’acier à haute limite élastique, nuance A52 – comparable actuellement à de l’acier S355JR – a été employé pour le mât central, les arcs constituant les différentes sphères et les trois bipodes. Les autres éléments de structure ont été conçus en acier de nuance A37 – aujourd’hui S235JR. L’ensemble de ces structures est actuellement rénové. Plus de 50.000 m2 de surface ont été traités par sablage et peinture, souvent dans des conditions d’accès très particulières.
Le nouveau revêtement des sphères est composé de panneaux-sandwichs de 100 mm d’épaisseur, composés d’une tôle en inox 316 L électropolie de 1,2 mm – côté extérieur -, d’un isolant en laine minérale et d’une tôle brute en acier galvanisé de 1 mm d’épaisseur – côté intérieur -. Les trois sphères médianes ‘M’ non exploitées ont été recouvertes de la même peau en inox mais non isolée.
L’inox a été choisi en remplacement de l’aluminium pour sa meilleure résistance à la corrosion, la durabilité d’une finition brillante, la facilité d’entretien, le respect des tolérances lors de l’emboutissage des tôles et la meilleure isolation aux bruits de choc.
Chaque sphère a été divisée en 48 grands triangles pré-assemblés. Ce procédé de pose a permis de bénéficier d’un rendement optimal et d’obtenir une meilleure exécution de la majorité des joints indépendamment des conditions climatiques.
Cette technique a également permis de créer des faux joints entre certains petits triangles d’origine et de diminuer ainsi les risques d’infiltration, tout en conservant très exactement l’aspect esthétique originel de l’Atomium de 58.

La nouvelle gare est un monumental dôme de verre et d’acier de 200 m de long et de 35 m de hauteur qui couvre les voies. Elle accueille notamment les TGV sur la ligne Paris-Köln. Le dôme est prolongé de 5 longs abris de même composition qui couvrent les quais.

La gare s’organise sur trois niveaux :

•  le centre des voyageurs comprenant salles d’attente, galerie commerçante et accès au parking est situé sous les voies, au même niveau que la place piétonne devant la gare. Une galerie ‘cathédrale’ rythmées par des arcs assure la liaison avec les parkings et abrite les escaliers et les six ascenseurs panoramiques cylindriques en verre et inox.
• les quais d’embarquement sont revêtus de pavés de verre apportant de la lumière au niveau inférieur, combinés à des ponts-bacs supportant les voies,
• le niveau haut des quais, avec ses deux passerelles transversales passant au-dessus des voies qui permettent l’accès direct aux différents quais depuis l’aire de dépose minute derrière la gare.

L’intégralité des structures situées au-dessus du niveau des quais sont réalisées en acier. Les passerelles de liaison sont constituées de deux caissons métalliques sur lesquels naissent les arcs de la toiture. Les appuis sur les quais sont réalisés par des quadripodes métalliques qui prolongent naturellement le cheminement des efforts. La toiture est constituée d’un réseau d’arcs de 160 m de portée supportant les pannes. En l’absence de contreventement, ce sont les auvents latéraux qui assurent la stabilité transversale. Les sollicitations de vent ont été évaluées sur base d’essais en soufflerie.
Le nettoyage de la structure sous la couverture est prévu au moyen d’une nacelle pouvant circuler entre chaque arc. Sur la couverture, la maintenance s’effectue grâce à des passerelles circulant sur des rails. Le dôme a été construit progressivement à côté de la gare et lancé au fur et à mesure au-dessus des voies restant en service, sur des palées provisoires. Les auvents latéraux ont été montés en place. Seul l’acier alliant légèreté et grande résistance permet de réaliser des projets d’une très grande esthétique avec des éléments très élancés. Le défi de la construction, au-dessus d’une gare en activité, a été relevé par la technique du poussage. La préfabrication d’éléments standardisés en atelier, assemblés sur une aire fixe, puis mis en place progressivement s’est imposée grâce à l’acier.