Ce document présente une étude approfondie sur les structures tridimensionnelles en architecture, soulignant leur capacité à couvrir de grands espaces sans supports intermédiaires. Il discute des matériaux, des techniques d'assemblage et des isolations utilisées pour garantir la durabilité et la sécurité de ces structures. L'évolution historique et les domaines d'application de ces structures dans divers types de bâtiments sont également abordés.

1. République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur
Université de Constantine 3
Faculté d’architecture et d’urbanisme
Département d’architecture
Structure Tridimensionnelle
Réalisé par:
 kemiha slimane
Master I : conception et environnement urbain
Année universitaire: 2016-2017

2. Plan de travail
I- les structures de grandes portées :
1- introduction
1-1 définition
1-2 historique
2- définition de la thématique
3- a)forme architecturale généré par le système
- b) domaines d'application du système
II- structure tridimensionnelle :
5- mise en évidence du système de structure étudiée
a) les composante du system
b) matériaux utilisé
c) les moyens d'assemblage , les connecteurs
d) dimensionnement des éléments
e) infrastructure porteuse du système *
f) mesures de protection
6- les enveloppes de bâtiments de grandes portés
7- isolation

3. introduction
Les innovation technologique et les nouveaux procèdes de
fabrication ont permets aux architectes et aux ingénieurs à
travailler avec plus de créativité et innovation et a trouver des
solutions pour la stabilité , la liberté d'espaces intérieurs (
sans appuis intermédiaires ) ainsi que la possibilité de couvrir
des grandes espaces avec l'assurance d'une sécurité maximale
ces solutions sont connue comme des structures dites de
grandes porté .

4. Parmi ces structures , on trouve « la structure métallique tri dimensionnent »
C’est une ossatures capables de supporter les
enveloppes de bâtiments ; permettant la réalisation de
constructions de toutes portées sans appuis
intermédiaires.
Les structures tridimensionnelles permettent la
réalisation de toutes formes architecturales, des plus
simples aux plus complexes. Elles sont des moyens très
efficaces pour résoudre les problèmes des structure à
grandes portées .
Les structures tridimensionnelles sont
des structures composées des éléments
en forme de pyramide composés par des
barres et des nœuds
Ces éléments peuvent être associé
en poutres a trillé à trois membrures ;
deux supérieurs et une inferieur
Ou en nappe tridimensionnelle
Poutre tridimensionnelle
Antenne téléphoniques

5. historique
L’industrialisation de systèmes de structures tridimensionnelles a eu lieu
après la seconde guerre mondiale suivant les besoins considérables de
constructions en particulier en Europe.
Le système Mero a largement contribué au développement de ces
systèmes, grâce à la mise au point d'une gamme des composant
industrialisé, répondant précisément à la demande
dans les années 50-60 des systèmes différant se sont développés ils se
diffèrent par leur mode d'assemblage, parfois par le type de barre.

6. Les Formes architecturaux
La structure tridimensionnelle peut épouser
n’importe quelle forme architectural
En trouve :
1 – les poutre
2- les portique
3- les surfaces plane
Piscine olympique de Sétif

7. 3- les dôme , les parabole et les
pyramide

8. Domaines d’utilisation :
On trouve les structure tridimensionnelle dans
plusieurs type de bâtiments :
Grande espaces
d’exposition
Salle omnisport piscine
passerelle Œuvre d’exposition Stades

9. Différant types de systèmes
tridimensionnelles:

10. Les composante du système tridimensionnelle
UKSON :
Echantignolle
Vis d’
assemblege
TubeConneCoupleur
Nœud
d’assemblage

11. assemblage membre diagonal /
Nœud avec boulonnage
le membre diagonal

12. Détail d'assemblage : élément nappe
tridimensionnelle / élément d'appui en BA

13. les Tubes:
touts les tubes sont soudés dans des nuances définies par la norme EN
10025 .
les tubes sont formés au froid selon la norme EN 10219-1 et 2... (1)
aptitude a la galvanisation selon la norme NF A 35-503 ( classe 2)... (2)
les tubes ont un diamètre variable de 26.9 mm a 323.9 mm ( standard
de commerce )

14. les Nœuds d'assemblage ( sphères ) :
les nœuds sphériques sont forgés a chaud selon la norme
EN 10254 a partir de billettes d'acier conforme a la norme
EN 10083-2... (1)
dans des diamètres variables de 60 a380 mm les
diamètres sont standardisés comme suite: 60mm, 75 mm ,
90 mm , 110 mm, 130 mm , 160 mm , 200 mm , 240 mm ,
280 mm , 380 mm )
nœud d’assemblage nœud d’assemblage avec tubes
Les connecteur :

15. Autre types de nœud :
Le nœud Unistrut
Le nœud TRIODETIC
Nœud soudé

16. les Boulonnerie d'assemblage :
les vis de fixation des bielles , propres au système sont de classe
10.9 a filets roulés norme de fabrication équivalente a la NF A 27-
701 ( vis de diamètre nominal 12mm et supérieurs ) pour ce qui
concerne les caractéristiques des aciers et la vérification des
performances a haute résistance non précontrainte
les vis sont dimensionnées selon les efforts de traction
la boulonnerie utilisée pour l'assemblage des ossatures secondaires
et généralement de classe 6.8
boulon d’assemblage

17. Dimensionnement des modules :
Le nombre et dimensions des
modules est lié à la porté et
aux charges appliqué
En général , pour une porté
entre 20 et 50 m , on peut
trouver entre 8 et 12 modules
La partie la plus difficile
dans la fabrication sont les
nœuds
Donc pour limité le cout et
le temps d’assemblage on
essaye d’ agrandir les
dimensions des modules
Variation du nombre de
composants selon la modulation
d’un ouvrage de 30*30

18. Matériaux utilisé
Acier :
 - Résistance statique : capacité à maintenir l’intégrité
notamment en ce qui concerne les risques de rupture face aux
sollicitations mécaniques.
Ductilité : capacité à supporter une déformation.
Dureté : mesure de résistance à la déformation d’un
matériau.
Ténacité ou résilience : capacité à résister à l’amorçage ou à
la propagation de fissures.
Endurance : résistance d’une pièce à des sollicitations répétées
et d’une amplitude inférieure à la limite d’élasticité.

19. Mesure de sécurité
1 – contre l’incendie
1)-Peintures intumescentes: Primaire
Antirouille
Enduit
Intumescent
Peinture
de finition
les poteaux
intégrés dans
des cloisons.
Protection par écran :
principe de
plafond suspendu
résistant au feu.
Protection par écran :

20. Protection par produits
en plaques.
Exemple : plaques de
plâtre
3)-Produits en plaques :
L’avantages de cette solution est de rester
dans une logique de filière sèche
Protection par écran :
poteau intégré
à la maçonnerie.
4)-Produits en maçonnerie :

21. 2 -contre la corrosion :
Parmi les mesures de protection d’acier contre la corrosion et la
formation de la rouille:
 les revêtements par la peinture.
couche anti-humide et anticorrosion.
 grillage d’acier inoxydable.
emballage par une feuille d’aluminium.

22. Panneaux isolants
Isolation PIR
Des panneaux PIR sont
parfaitement appropriés pour
l’isolation d’une toiture plate ou
d’un mur creux. Grâce à ses
propriétés thermiques excellentes,
isole de manière impeccable, même
en faible épaisseur.
Fabriqué en mousse qui le fait très
bien en termes de sécurité
d’incendie. équipés d’un pare-
vapeur sur les deux côtés.
Panneaux polyuréthane
Le polyuréthane (PUR) est un des
matériaux les plus efficaces
disponibles sur le marché. Vous
pouvez l’utiliser sous forme de
mousse ou sous forme de panneau.
Les panneaux en polyuréthane ont
une meilleure valeur d’isolation que
la variante en mousse. En plus, les
plaques garantissent d’avance une
certaine épaisseur et ne nécessitent
aucune couverture. Ils sont
recommandés pour l’isolation de
planchers et de toiture ainsi que de
murs creux.
Panneau isolation PSE
Des panneaux XPS et PSE sont
tous les deux faits de polystyrène
(PS). Ceci est un des matériaux les
plus utilisés pour la fabrication de
panneaux isolants.
Nous le connaissons surtout
comme emballage de protection
d’appareils ménagers. Des
panneaux PSE sont très légers et
alors faciles à employer.

23. Panneaux isolants souples en laine de verre
Les panneaux isolants souples peuvent être
très pratiques pour l’isolation des surfaces
inégales, tel qu’un toit à deux versants. Ces
panneaux sont souvent fabriqués en laine de
verre ou en laine de roche. La laine en verre se
compose jusqu’à 99 % d’air. En revanche, la
laine de roche est plus écologique et offre une
meilleure protection contre le bruit.
Isolation XPS
Les panneaux isolants XPS sont
entre autres appropriés pour
l’isolation des toits. Ils sont
résistants à la pression et
alors appropriés à isoler des
planchers. Ils ont une bonne
valeur d’isolation et sont faciles à
installer. Les panneaux sont
pourvus d’un système
d’assemblage par des dents et des
rainures. En ce qui concerne le
prix, les panneaux XPS sont moins
chers que les panneaux PIR et
PUR, mais plus chers que PSE.