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les treillis spatiauxles treillis spatiaux
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Le hangar nationalLe hangar national
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Les différentes poutres- caissonLes différentes poutres- caisson
le viaduc de Millaule viaduc de Millau
La connections des haubansLa connections des haubans
Le pont de premier maiLe pont de premier mai
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Fabrique de papier (1961/1963) avec la collaboration de NerviFabrique de papier (1961/1963) avec la collaboration de Nervi...
Une gare de péage du pont de l’île de RéUne gare de péage du pont de l’île de Ré (1988(1988))
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Toiture à membranes tendues enToiture à membranes tendues enforme de chapeau chinois d’unforme de chapeau chinois d’uncent...
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Les coquesLes coquescomme toutes les structures tridimensionnellescomme toutes les structures tridimensionnelles,, les coq...
Les coques de translationsLes coques de translationsun toile de translation s’obtient en faisant glisser verticalement une...
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Les coques de révolutionLes coques de révolutionune surface de révolution est obtenue par une courbe plane tournantune sur...
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La pose des plaques métalliques a étéLa pose des plaques métalliques a étéeffectué au moyen d’un échafaudageeffectué au mo...
Voiles et coques de PULLY, AULA EPFL, CHAMONIX, WANGEN BEVoiles et coques de PULLY, AULA EPFL, CHAMONIX, WANGEN BEA1, CRIS...
Les structures spaciales.radja
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    1. 1. Les structures spécialesLes structures spéciales
    2. 2. Plan de travailPlan de travailDéfinitionDéfinitionLes différents types de structures spécialesLes différents types de structures spécialesA- Systèmes à vecteurs actifsA- Systèmes à vecteurs actifs--les treillisles treillisB- Systèmes à formes activesB- Systèmes à formes actives--les câblesles câbles--les membranes suspenduesles membranes suspendues--les membranes à surfaces portantesles membranes à surfaces portantesC- systèmes à surfaces portantesC- systèmes à surfaces portantes--les surfaces plisséesles surfaces plissées--les coquesles coques
    3. 3. DéfinitionDéfinition::Si les systèmes de structures massifs ou à squelette fontSi les systèmes de structures massifs ou à squelette fontréférence à la nature du matériau utilisé, dans lesréférence à la nature du matériau utilisé, dans lesstructures spéciales ou ce qu’on appelle structuresstructures spéciales ou ce qu’on appelle structurestridimensionnelles c’est l’arrangement des matériaux quitridimensionnelles c’est l’arrangement des matériaux quiinduit la formeinduit la forme..Ces dernières sont caractérisées parCes dernières sont caractérisées par::--leur grande capacité de franchir l’espaceleur grande capacité de franchir l’espace--la stabilité apparaît indépendante de la réaction d’appuisla stabilité apparaît indépendante de la réaction d’appuis--elles sont indéformables et automorpheselles sont indéformables et automorphes--l’extrême économie de matièrel’extrême économie de matière
    4. 4. A- les systèmes à vecteurs actifsA- les systèmes à vecteurs actifsLes treillis, ou systèmes triangulés comme les appelle parfois, sontdevenus l’un des types de structures les plus utilisés à partir de larévolution industrielle, lorsque le principe de la triangulation futdécouvert , expérimenté et calculé grâce au développement du calculvectoriel. Et c’est la tour Eiffel qui fait connaître et reconnaître lespossibilités extraordinaire de la triangulation.Crystal Palace àLondres, 1851, arch. J.Paxton, ing. FoxTour Eiffel
    5. 5. Les différentes en treillis poutresLes différentes en treillis poutres
    6. 6. le pont de Bayonne ( 1931) sur le Kill à New York , que certains considèrentle pont de Bayonne ( 1931) sur le Kill à New York , que certains considèrentcomme la plus élégante des travées en arc en treillis.comme la plus élégante des travées en arc en treillis.La combinaison du triangle et de l’arc permet d’obtenir les énormesLa combinaison du triangle et de l’arc permet d’obtenir les énormesrésistances exigées pour le franchissement d’espaces importantsrésistances exigées pour le franchissement d’espaces importants..
    7. 7. les treillis spatiauxles treillis spatiaux
    8. 8. Hangar construit à partird’éléments préfabriquésen béton armé pourl’aviation italienne, 1940,ing. P.L. NerviProjet d’un hangarmobile pourl’aviation militairedes Etats-Unis,1951, arch. K.Wachsmann
    9. 9. Le hangar nationalLe hangar national
    10. 10. B- les systèmes à formes activesB- les systèmes à formes actives::a- les câblesa- les câblesles câbles ( en aciers mais aussi fibres végétales ou synthétique )les câbles ( en aciers mais aussi fibres végétales ou synthétique )ont un diamètre infime par rapport à leur longueur ce qui les rendont un diamètre infime par rapport à leur longueur ce qui les rendidéalement flexibles et par conséquent incapable de résister à desidéalement flexibles et par conséquent incapable de résister à desefforts de flexionefforts de flexion..Si au lieu d’une charge ponctuelle, les charges sontSi au lieu d’une charge ponctuelle, les charges sont répartiesréparties , la, laforme que le câble doit prendre pour n’être sollicité qu’à la tractionforme que le câble doit prendre pour n’être sollicité qu’à la tractionest une courbeest une courbe..
    11. 11. a1- les pontsa1- les ponts
    12. 12. Les différentes poutres- caissonLes différentes poutres- caisson
    13. 13. le viaduc de Millaule viaduc de Millau
    14. 14. La connections des haubansLa connections des haubans
    15. 15. Le pont de premier maiLe pont de premier mai
    16. 16. a2- les toits suspendus à simplea2- les toits suspendus à simplecourburecourbureToiture sollicitée comme uncâble : Aéroport de Washington-Dulles, Virginie, 1958-63,Arch. Eero Saarinen, Ing.Ammann & Whitney
    17. 17. Fabrique de papier (1961/1963) avec la collaboration de NerviFabrique de papier (1961/1963) avec la collaboration de NerviLe chevalet en béton armé et l’épure deLe chevalet en béton armé et l’épure del’armaturel’armature
    18. 18. Une gare de péage du pont de l’île de RéUne gare de péage du pont de l’île de Ré (1988(1988))
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    20. 20. B- les tentes ou membranes suspenduesB- les tentes ou membranes suspenduesLa forme, tendue à l’intervention de poteaux intérieurs ou extérieursLa forme, tendue à l’intervention de poteaux intérieurs ou extérieurscomprimés et d’ancrage soumis à traction est toujours à double courburecomprimés et d’ancrage soumis à traction est toujours à double courbureinversée. Cette dernière est indissociable à l’architecture textile. Elleinversée. Cette dernière est indissociable à l’architecture textile. Ellepermet de minimiser la tension nécessaire à la stabilité des ouvrages etpermet de minimiser la tension nécessaire à la stabilité des ouvrages etautorise les formes les plus diversesautorise les formes les plus diverses..Selle de cheval Faîtage et vallée:: Hyper parabolique::::Chapeau chinoisChapeau chinois
    21. 21. Toiture à membranes tendues enToiture à membranes tendues enforme de chapeau chinois d’unforme de chapeau chinois d’uncentre commercialcentre commercial(1999 d’Asheford(1999 d’Asheford))Tribune de circuit àTribune de circuit àmembranes tendues sur arcmembranes tendues sur arcen forme de selle de chevalen forme de selle de cheval(1998 kuala lumpur(1998 kuala lumpur))
    22. 22. Couverture d’unCouverture d’unaphithéatre tendu suraphithéatre tendu surarcarcCouverture de gare àCouverture de gare àdouble membranesdouble membranestendues sur arcs entendues sur arcs enforme de selle deforme de selle decheval ( 1992 gare decheval ( 1992 gare deSévilleSéville))
    23. 23. Allée piétonne en forme deAllée piétonne en forme dechapeau chinois inverséchapeau chinois inversé(impluvium(impluvium))Hall de gare enHall de gare enmutlicônes ( 2001mutlicônes ( 2001gare de Lourdegare de Lourde))
    24. 24. Prédeau d’école à membrane tendPrédeau d’école à membrane tenden forme heper paraboliqueen forme heper paraboliqueCouverture d’uneCouverture d’unetribune en multitribune en multicônes en formecônes en formede chapeaude chapeauchinois ( 1996chinois ( 1996Ladies pavillonLadies pavillon))
    25. 25. C- les membranes à surfaces portantesC- les membranes à surfaces portantesLeur principe repose sur une autre de précontrainte celle qui estLeur principe repose sur une autre de précontrainte celle qui estobtenue par l’intervention de la pressionobtenue par l’intervention de la pression..Le milieu qui est à l’origine de la stabilisation est souvent l’air ; mais çaLe milieu qui est à l’origine de la stabilisation est souvent l’air ; mais çapeut être également un liquide (l’eaupeut être également un liquide (l’eau) .) .11--La classification : structure à membranes simpleLa classification : structure à membranes simple22--structure à membranes double ou multiplesstructure à membranes double ou multiples
    26. 26. couverture en structure sur mâtcouverture en structure sur mâtflottant à double membraneflottant à double membranegonfléegonflée (2002(2002))
    27. 27. C- Système à surface activesC- Système à surface activesles surfaces plisséesles surfaces plisséesDans ces systèmes, la surface apparaît comme élément porteur etDans ces systèmes, la surface apparaît comme élément porteur etséparateur . Contrairement au treillis spatial l’élément de départ n’estséparateur . Contrairement au treillis spatial l’élément de départ n’estplus la barre mais la surface plane développée entre deux plis.plus la barre mais la surface plane développée entre deux plis.Les plis sont l’élément fondamental : ils constituent par la formeLes plis sont l’élément fondamental : ils constituent par la formequi’ils engendrent un système dont le moment d’inertie équivaut àqui’ils engendrent un système dont le moment d’inertie équivaut àcelui d’une poutre rectangulaire de hauteur égale à la hauteur de lacelui d’une poutre rectangulaire de hauteur égale à la hauteur de lapliure et de largeur égale à la sommes des largeurs horizontales despliure et de largeur égale à la sommes des largeurs horizontales desdeux plaquesdeux plaques..
    28. 28. Magasins Sears à Tempa ( FlorideMagasins Sears à Tempa ( Floride((llStade de Florence Le palais de l’ UNESCO à ParisStade de Florence Le palais de l’ UNESCO à Paris
    29. 29. Les coquesLes coquescomme toutes les structures tridimensionnellescomme toutes les structures tridimensionnelles,, les coques existentles coques existentdans la nature ; citons la plupart des coquillages , la squelette dedans la nature ; citons la plupart des coquillages , la squelette del’oursin et enfin l’œufl’oursin et enfin l’œuftoutes ces coques naturelles ont en commun deux propriétéstoutes ces coques naturelles ont en commun deux propriétésfondamentales : la courbure de leur surface et leur extrême minceurfondamentales : la courbure de leur surface et leur extrême minceur..
    30. 30. Les coques de translationsLes coques de translationsun toile de translation s’obtient en faisant glisser verticalement uneun toile de translation s’obtient en faisant glisser verticalement unecourbe plane sur une autre qui lui est généralement perpendiculaire.courbe plane sur une autre qui lui est généralement perpendiculaire.Coques cylindriques coques hyper paraboliquesCoques cylindriques coques hyper paraboliques
    31. 31. L’Aérogare de Norma Foster (1981-1990L’Aérogare de Norma Foster (1981-1990((la toiture est ramenée sur 36 pointsla toiture est ramenée sur 36 pointsporteurs répartis sur un carré deporteurs répartis sur un carré desix fois six trames et constitué d’unsix fois six trames et constitué d’ungroupe de poteaux reliés en aciergroupe de poteaux reliés en acier..Des dômes en formes de coquesDes dômes en formes de coquesrecouvrent l’ensemble sur hauteurrecouvrent l’ensemble sur hauteurde 15 mètresde 15 mètres..
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    33. 33. Les coques de révolutionLes coques de révolutionune surface de révolution est obtenue par une courbe plane tournantune surface de révolution est obtenue par une courbe plane tournantautour d’une droite de son planautour d’une droite de son plan–Coques en orme de coupolesCoques en orme de coupoles
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    35. 35. La pose des plaques métalliques a étéLa pose des plaques métalliques a étéeffectué au moyen d’un échafaudageeffectué au moyen d’un échafaudagemétallique et d’une grue agissant aumétallique et d’une grue agissant aucentre du bâtimentcentre du bâtimentDétails du raccordement duDétails du raccordement duchevalet en haut, le chevalet estchevalet en haut, le chevalet estrattaché à la voûte par une sorterattaché à la voûte par une sorted’éventail qui assume 1/36 ded’éventail qui assume 1/36 del’effort de la couplel’effort de la couple
    36. 36. Voiles et coques de PULLY, AULA EPFL, CHAMONIX, WANGEN BEVoiles et coques de PULLY, AULA EPFL, CHAMONIX, WANGEN BEA1, CRISSIER VDA1, CRISSIER VD

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