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structure tridimensionnelle mero.pptx
- 1. République Algérienne Démocratiqueet Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieure et de la Recherche Scientifique Université de Constantine 3 Faculté d’Architecture et d’Urbanisme Département d’Architecture Master 1 2021/2022 STRUCTURE METALLIQUE TRIDIMENSIONNELLE SYSTEME MERO Préparé par : •Saadaoui Abderrahim Orienté par : Monsieur.. Monsieur Chouiter …
- 2. CONCLUSION INTRODUCTION Définition de lastructure tridimensionnelle: Historique 1 Structure de travail : 2 3 4 8 7 6 5 Typologie et formes de structure tridimensionnelle Les différents systèmes de la structure tridimensionnelle Réalisation( composant / systèmes d’assemblage /dimensionnement /les appuis /types de fondation utilisés/méthodes d’éraction) Protection de la structure Domaines d’utilisation des Structures tridimensionnelle (Mero) avec des exemples Critères de choix
- 3. INTRODUCTION : Le mondeentier a vécu un développement très vague dans le domaine structurelle soit conception, forme et technique, et cella provoque dans la majorité des constructions a grande portée un problème de disfonctionnement et faiblesse de confort intérieur donc les spécialistes de ce domaines on opter pour une solution qui ‘est la structure métallique qui est une structure généralement en acier. Composée d’éléments usinés en atelier et assemblés sur le chantier, elle constitue une alternative économique et pratique à la construction traditionnelle. Elle nécessite cependant un certain nombre de compétences techniques pour sa conception, ce qui peut expliquer qu’elle ait longtemps été réservée aux sites industriels et aux bâtiments de grande ampleur, elle permet la réalisation d’une grande variété de formes. Et l’une de ces structure est la structure tridimensionnelle systéme mero le sujet de notre recherche
- 4. DÉFINITION DE LASTRUCTURE TRIDIMENSIONNELLE: l’une des structures spatiales, c’est un terme qui comprend les structures généralement industrialisées et métalliques, permettant la réalisation de constructions de toutes portées sans appuis intermédiaires. Donc: les Structures Tridimensionnelles , c’est une structure ayant une longue portée , qui se maintient grâce à la rigidité des triangles et qui se compose d’ éléments linéaires subissant uniquement une traction ou une compression axiale
- 5. HISTORIQUE La véritableindustrialisation de systèmes de structures tridimensionnelles a eu lieu après la seconde guerre mondiale, alors que les besoins de constructions étaient considérables, en particulier en Europe. En outre, l'élégance et la légèreté des structures Mero, alliés à la simplicité de l'assemblage, ont rapidement séduit le monde de l'architecture. Le système Mero a largement contribué au développement de ces systèmes, grâce à la mise au point d'une gamme de composants industrialisés, répondant précisément à la demande. Dans de nombreux pays, en particulier ceux disposant d'une industrie sidérurgique, se sont développés dans les années 50-60 des systèmes différant par le mode d'assemblage, parfois par le type de barre.
- 6. Selon la forme Structure tridimensionnelle systèmeMero • Bois • Acier Typologie et formes de structure tridimensionnelle: Selon Les matériaux de réalisation • Double pente • pyramide • vouté • Dôme • plane
- 7. Types de structuretridimensionnelle (selon la forme) Exemple Structure tridimensionnelle double pente Exemple Ecole de la Pyramide Puteaux (France - 1992) Structure tridimensionnelle pyramide International Télécommunications Satellite (Washington –USA-1878) un complexe de bureaux
- 8. Structure tridimensionnelle voutéStructure tridimensionnelle dôme Exemple Exemple Hangar de Charbon ARS Energy (en inde-2013) Kwai Chung Tower (Hong-Kong - 2007)
- 9. Structure tridimensionnelle plane Exemple Canopy TunicaAirfield (USA - 2005) Cet auvent de 28m de longueur présente un porte à faux de près de 20m, le tout sur 4 appuis seulement. Réalisé en 2005.
- 10. Système à nœuds sphériques(K K) Système à nœud bols (n k) Système à nœud disque(t k) Système a nœuds cylindriques(z k) Système a nœuds en blocs (B K) LES DIFFÉRENTS SYSTÈMES
- 11. Système a nœud bols(N k) • Les barres sont des tubes ronds en raison de leur stabilité de flambage optimale. • les nœuds sont sphériques et permettent le libre choix des angles de raccordement. • Le vissage dans les nœuds se réalise par un boulon avec goupille cannelée via un manchon. • Le manchon conduit les forces de pression et le boulon les forces de traction. • On peut construire des charpentes à une couche ou à plusieurs couches. LES DIFFÉRENTS SYSTÈMES • Les barres dans la maille supérieure sont des tube avec profil creux rectangulaire. • Les barres sont vissées avec le nœud bol afin d’obtenir un raccordement directe résistant à la torsion. • Le vissage s’effectue via un trou de montage dans la barre de sorte que les éléments de raccordement ne sont pas visibles Système à nœuds sphériques (K K) Mero
- 12. Système à nœud disque(tk) Système a nœuds cylindriques(z k) LES DIFFÉRENTS SYSTÈMES Système a nœuds en blocs (B K) • Les tubes de profil creux rectangulaire sont vissée par un boulon avec le nœud disque afin d’obtenir un raccordement directe et résistant à la torsion. • Le vissage recouvert s’effectue via un trou de montage dans la barre. • Les tubes de profil creux rectangulaire sont vissés avec la nœud cylindrique par deux ou quatre boulons afin d’obtenir un raccordement rigide à la flexion et résistant a la torsion. • Le vissage recouvert s’effectue via un trou de montage dans la barre ou vers le nœud • Les nœuds sont en acier forgé, plaqué et peint • les barres sont généralement creux rectangulaire, Caché de fixation en acier haute résistance avec revêtement anticorrosion • la Structure a un ou plusieurs couches, un ou plusieurs filetés; objectifs de raccordement des nœuds avec les barres
- 13. Réalisation d’une structure tridimensionnelle(Mero) composant systèmes d’assemblage dimensionnement les appuis méthodes d’éraction
- 14. COMPOSANTS D’UNE STRUCTURETRIDIMENSIONNELLE (MERO) Les nœuds Les barres Les boulonneries d’assemblage Les tubes
- 15. SYSTÈMES D’ACEMBLAGE LES ASSEMBLAGES Lesassemblages sont classés en deux grandes catégories : •d’une part, assemblages « mécaniques » : boulons, vis, rivets… et, • d’autre part assemblages « adhérents ou cohésifs » comme la soudure, ou le collage… Les assemblages concernent des éléments structurels – poteaux, poutres, diagonales de contreventement, tirants – ou des matériaux de partition ou d’enveloppe. Ils représentent une fraction significative du coût d’une ossature métallique. Assemblages sur des sphères Les profils creux ronds concourent au centre de la sphère et sont soudés. Ils peuvent aussi être vissés et boulonnés dans la sphère creuse (ex. nœud Méro).
- 16. Assemblages par aplatissementde tubes et goussets soudés Un des procédés consiste à souder sur les membrures des goussets en tôle dans les directions des barres dont les extrémités sont aplaties de manière à permettre l’attache par soudure ou boulonnage. Assemblage de tubes par goussets aplatis. Les nœuds à coquilles Le système Stéphane Duchâteau est formé de coquilles en acier moulé enserrant plusieurs tubes. Les joints sont soudés. Système de nœud tridimensionnel Stéphane Duchâteau
- 17. Photos (schéma) pourillustrer assemblage
- 20. DIMENSIONNEMENTS: Il n'existe aucunstandard en la matière, mais il y a des règles qui abaissent les coûts, les délais, et améliorent la qualité architecturale des réalisations. Le nombre, et donc les dimensions des modules, est d'abord lié à la portée entre appui de l'ouvrage, et également des charges appliquées. En général, pour des charpentes de 20 à 50m de portée, le nombre de modules pourra varier de 8 à 12, voire 15. Le tableau ci après propose une modulation pour quelques portées courantes: LA LOI DE FOPPL : Nombre de barre=3xnombre de nœuds-6
- 21. un mur portantfait de maçonnerie armée ou de béton armé repartit ses points d’appui sur une ligne. *plaques d’appui en acier ancrées dans le béton ou la poutre de liaisonne ment. L’accroissement de l’aire portante des appuis fait en sorte que le cisaillement est transféré dans un plus grand nombre de membrures et que les forces dans les membrures diminuent les appuis de la structure métallique système Mero le travée d’appui d’une structure tridimensionnelle doit être carrée pour présenter les propriétés d’une structure armée dans deux directions Une structure tridimensionnelle doit toujours être supportée a un nœud
- 22. LES MÉTHODES D’ÉRECTION: 1Méthode d'échafaudage • Les éléments individuels sont assemblés en place à des altitudes réelles. • Les éléments et les assemblages ou les éléments de sous ensembles préfabriqués sont assemblés dans leur position finale. • Échafaudages complets habituellement. • Parfois, des échafaudages partiels sont utilisés en cas d'érection en porte-à-faux. • Éléments fabriqués à l'atelier • Transportés sur le chantier et aucun équipement de levage lourd n'est requis
- 23. . 2 Méthode d'assemblage parblocs Divisé sur son plan en bandes individuelles ou en blocs. • Ces unités fabriquées au niveau du sol. Puis hissé sur sa position finale et assemblé sur les supports temporaires. • Convient pour les grilles à double couche 3 Méthode d'élévation • L'ensemble du châssis est assemblé au niveau du sol, de sorte que la majeure partie du travail peut être effectuée avant le levage. • Efficacité accrue et meilleure qualité
- 24. Protection de lastructure La protection contre incendie La protection contre la corrosion ❖ Choisir les éléments dont la température critique est supérieure à la normal ❖ Intégrer des systèmes de détection et extinction automatique ❖ Des couches de peinture primaire de 50 microns d’épaisseur sont appliquées ❖ Des couches de finition de 50 microns ❖ Des couches de peinture bitumineuse ❖ Protection par revêtement ❖ Zingage ❖ Peinture ❖ L’application d’un flocage isolant d’environ 4 cm d’épaisseur ❖ Des capotages circulaires en aluminium.
- 25. DOMAINES D’UTILISATION DES STRUCTURES TRIDIMENSIONNELLE (MERO) AVECDES EXEMPLES On trouve les structure tridimensionnelle système Mero dans plusieurs types de bâtiments on site quelque un : Columbus State University Pedestrian bridge (USA-2000) Grandes espaces d’exposition STADES PASSERELLE
- 26. DOMAINES D’UTILISATION DES STRUCTURESTRIDIMENSIONNELLE (MERO) Piscine Aéroport et gars Salle omnisport Piscine – Drancy (France - 1966)
- 27. Exemples STRUCTURES TRIDIMENSIONNELLE(MERO) en Afrique Salle Omnisports Constantine (Algérie – 2013) Salle Omnisports Hammamet (Tunisie - 2007) Dôme Marché de gros Agadir (Morocco - 1965) Dôme - Station d'epuration Bouskoura (Maroc – 2014)
- 28. Velodrom Montichiari (Italy -2008) St Peter school Palmela (Portugal - 2014) Club Fluvial Porto (Portugal - 2005) Thomas Deacon Académie (UK - 2006) Exemples STRUCTURES TRIDIMENSIONNELLE (MERO) en Europe
- 29. CRITÈRES DE CHOIX: La structure tridimensionnelle (système Mero )proposée présente de nombreux avantages techniques et économiques ainsi que son aspect esthétique : D'un point de vue esthétique, cette structure épouse parfaitement la forme architecturale voulue par l'architecte. La continuité de la structure confère une parfaite fluidité au volume intérieur. La dimension des composants inspire une grande légèreté à cette charpente Les assemblages par nœuds sphériques et la finition laquée en usine des composants confèrent qualité et élégance à cette charpente.
- 30. D'un point devue économique, la structure tridimensionnelle est conccurentielle sur des portées au delà de 30m avec tout autre type de charpente, et permet de réaliser des économies significatives sur les fondations, notamment en raison des masses mobilisées plus faibles en têtes de poteaux lors d'analyse sismiques. D'un point de vue technique, la structure tridimensionnelle nécessite moins d'appuis qu'une charpente classique; seulement un poteau sur deux ont été utilisés pour supporter la structure sur les longs- pans. Le poids d'acier mis en œuvre est inférieur d'environ 60T à la solution treillis. Dans une région particulièrement sujette aux séismes, l'économie de poids se traduit par des actions sismiques sur la structure béton bien plus faibles que des treillis classiques. D'un point de vue sécuritaire, la structure tridimensionnelle présente une meilleure résistance au feu de par son hyperstaticité: en cas d'incendie, une ruine locale de la structure n'entraîne pas une ruine d'ensemble.
- 31. Conclusion En conclusion aprèscette petite recherche et après avoir connaitre les avantages et les caractéristiques de ce type de structure on a fini par choisir la structure métallique tridimensionnelle pour notre projet pour sa facilité et rapidité d’assemblage ,elle s’adaptent à toute forme architectural malgré sa complexité et offre un esthétique et confort intérieur
- 32. ● https://www.construiracier.fr/technique/solutions- constructives/structures/assemblages/ ● http://btscm.fr/dicocm/G/Construire_en_acier/LES_ELEMENTS_DE_LA_ST RUCTURE.pdf ●http://www.strres.org/fichier-utilisateur/fichiers/FAME/FAME%202.pdf ● Guide technique et pratique de la construction ● https://www.lanik.com/fr/solutions/structures-tridimensionnelles RESSOURCES
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