1. Les structures spcialesLes structures spciales

2. Plan de travailPlan de travailDfinitionDfinitionLes diffrents types de structures spcialesLes diffrents types de structures spcialesA- Systmes vecteurs actifsA- Systmes vecteurs actifs--les treillisles treillisB- Systmes formes activesB- Systmes formes actives--les cblesles cbles--les membranes suspenduesles membranes suspendues--les membranes surfaces portantesles membranes surfaces portantesC- systmes surfaces portantesC- systmes surfaces portantes--les surfaces plissesles surfaces plisses--les coquesles coques 3. DfinitionDfinition::Si les systmes de structures massifs ou squelette fontSi les systmes de structures massifs ou squelette fontrfrence la nature du matriau utilis, dans lesrfrence la nature du matriau utilis, dans lesstructures spciales ou ce quon appelle structuresstructures spciales ou ce quon appelle structurestridimensionnelles cest larrangement des matriaux quitridimensionnelles cest larrangement des matriaux quiinduit la formeinduit la forme..Ces dernires sont caractrises parCes dernires sont caractrises par::--leur grande capacit de franchir lespaceleur grande capacit de franchir lespace--la stabilit apparat indpendante de la raction dappuisla stabilit apparat indpendante de la raction dappuis--elles sont indformables et automorpheselles sont indformables et automorphes--lextrme conomie de matirelextrme conomie de matire 4. A- les systmes vecteurs actifsA- les systmes vecteurs actifsLes treillis, ou systmes trianguls comme les appelle parfois, sontdevenus lun des types de structures les plus utiliss partir de larvolution industrielle, lorsque le principe de la triangulation futdcouvert , expriment et calcul grce au dveloppement du calculvectoriel. Et cest la tour Eiffel qui fait connatre et reconnatre lespossibilits extraordinaire de la triangulation.Crystal Palace Londres, 1851, arch. J.Paxton, ing. FoxTour Eiffel 5. Les diffrentes en treillis poutresLes diffrentes en treillis poutres 6. le pont de Bayonne ( 1931) sur le Kill New York , que certains considrentle pont de Bayonne ( 1931) sur le Kill New York , que certains considrentcomme la plus lgante des traves en arc en treillis.comme la plus lgante des traves en arc en treillis.La combinaison du triangle et de larc permet dobtenir les normesLa combinaison du triangle et de larc permet dobtenir les normesrsistances exiges pour le franchissement despaces importantsrsistances exiges pour le franchissement despaces importants.. 7. les treillis spatiauxles treillis spatiaux 8. Hangar construit partirdlments prfabriqusen bton arm pourlaviation italienne, 1940,ing. P.L. NerviProjet dun hangarmobile pourlaviation militairedes Etats-Unis,1951, arch. K.Wachsmann 9. Le hangar nationalLe hangar national 10. B- les systmes formes activesB- les systmes formes actives::a- les cblesa- les cblesles cbles ( en aciers mais aussi fibres vgtales ou synthtique )les cbles ( en aciers mais aussi fibres vgtales ou synthtique )ont un diamtre infime par rapport leur longueur ce qui les rendont un diamtre infime par rapport leur longueur ce qui les rendidalement flexibles et par consquent incapable de rsister desidalement flexibles et par consquent incapable de rsister desefforts de flexionefforts de flexion..Si au lieu dune charge ponctuelle, les charges sontSi au lieu dune charge ponctuelle, les charges sont rpartiesrparties , la, laforme que le cble doit prendre pour ntre sollicit qu la tractionforme que le cble doit prendre pour ntre sollicit qu la tractionest une courbeest une courbe.. 11. a1- les pontsa1- les ponts 12. Les diffrentes poutres- caissonLes diffrentes poutres- caisson 13. le viaduc de Millaule viaduc de Millau 14. La connections des haubansLa connections des haubans 15. Le pont de premier maiLe pont de premier mai 16. a2- les toits suspendus simplea2- les toits suspendus simplecourburecourbureToiture sollicite comme uncble : Aroport de Washington-Dulles, Virginie, 1958-63,Arch. Eero Saarinen, Ing.Ammann & Whitney 17. Fabrique de papier (1961/1963) avec la collaboration de NerviFabrique de papier (1961/1963) avec la collaboration de NerviLe chevalet en bton arm et lpure deLe chevalet en bton arm et lpure delarmaturelarmature 18. Une gare de page du pont de lle de RUne gare de page du pont de lle de R (1988(1988)) 19. a3- rsille de cbles courbures inversesa3- rsille de cbles courbures inverses 20. B- les tentes ou membranes suspenduesB- les tentes ou membranes suspenduesLa forme, tendue lintervention de poteaux intrieurs ou extrieursLa forme, tendue lintervention de poteaux intrieurs ou extrieurscomprims et dancrage soumis traction est toujours double courburecomprims et dancrage soumis traction est toujours double courbureinverse. Cette dernire est indissociable larchitecture textile. Elleinverse. Cette dernire est indissociable larchitecture textile. Ellepermet de minimiser la tension ncessaire la stabilit des ouvrages etpermet de minimiser la tension ncessaire la stabilit des ouvrages etautorise les formes les plus diversesautorise les formes les plus diverses..Selle de cheval Fatage et valle:: Hyper parabolique::::Chapeau chinoisChapeau chinois 21. Toiture membranes tendues enToiture membranes tendues enforme de chapeau chinois dunforme de chapeau chinois duncentre commercialcentre commercial(1999 dAsheford(1999 dAsheford))Tribune de circuit Tribune de circuit membranes tendues sur arcmembranes tendues sur arcen forme de selle de chevalen forme de selle de cheval(1998 kuala lumpur(1998 kuala lumpur)) 22. Couverture dunCouverture dunaphithatre tendu suraphithatre tendu surarcarcCouverture de gare Couverture de gare double membranesdouble membranestendues sur arcs entendues sur arcs enforme de selle deforme de selle decheval ( 1992 gare decheval ( 1992 gare deSvilleSville)) 23. Alle pitonne en forme deAlle pitonne en forme dechapeau chinois inverschapeau chinois invers(impluvium(impluvium))Hall de gare enHall de gare enmutlicnes ( 2001mutlicnes ( 2001gare de Lourdegare de Lourde)) 24. Prdeau dcole membrane tendPrdeau dcole membrane tenden forme heper paraboliqueen forme heper paraboliqueCouverture duneCouverture dunetribune en multitribune en multicnes en formecnes en formede chapeaude chapeauchinois ( 1996chinois ( 1996Ladies pavillonLadies pavillon)) 25. C- les membranes surfaces portantesC- les membranes surfaces portantesLeur principe repose sur une autre de prcontrainte celle qui estLeur principe repose sur une autre de prcontrainte celle qui estobtenue par lintervention de la pressionobtenue par lintervention de la pression..Le milieu qui est lorigine de la stabilisation est souvent lair ; mais aLe milieu qui est lorigine de la stabilisation est souvent lair ; mais apeut tre galement un liquide (leaupeut tre galement un liquide (leau) .) .11--La classification : structure membranes simpleLa classification : structure membranes simple22--structure membranes double ou multiplesstructure membranes double ou multiples 26. couverture en structure sur mtcouverture en structure sur mtflottant double membraneflottant double membranegonflegonfle (2002(2002)) 27. C- Systme surface activesC- Systme surface activesles surfaces plissesles surfaces plissesDans ces systmes, la surface apparat comme lment porteur etDans ces systmes, la surface apparat comme lment porteur etsparateur . Contrairement au treillis spatial llment de dpart nestsparateur . Contrairement au treillis spatial llment de dpart nestplus la barre mais la surface plane dveloppe entre deux plis.plus la barre mais la surface plane dveloppe entre deux plis.Les plis sont llment fondamental : ils constituent par la formeLes plis sont llment fondamental : ils constituent par la formequiils engendrent un systme dont le moment dinertie quivaut quiils engendrent un systme dont le moment dinertie quivaut celui dune poutre rectangulaire de hauteur gale la hauteur de lacelui dune poutre rectangulaire de hauteur gale la hauteur de lapliure et de largeur gale la sommes des largeurs horizontales despliure et de largeur gale la sommes des largeurs horizontales desdeux plaquesdeux plaques.. 28. Magasins Sears Tempa ( FlorideMagasins Sears Tempa ( Floride((llStade de Florence Le palais de l UNESCO ParisStade de Florence Le palais de l UNESCO Paris 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 deloursin et enfin lufloursin et enfin luftoutes ces coques naturelles ont en commun deux propritstoutes ces coques naturelles ont en commun deux propritsfondamentales : la courbure de leur surface et leur extrme minceurfondamentales : la courbure de leur surface et leur extrme minceur.. 30. Les coques de translationsLes coques de translationsun toile de translation sobtient en faisant glisser verticalement uneun toile de translation sobtient en faisant glisser verticalement unecourbe plane sur une autre qui lui est gnralement perpendiculaire.courbe plane sur une autre qui lui est gnralement perpendiculaire.Coques cylindriques coques hyper paraboliquesCoques cylindriques coques hyper paraboliques 31. LArogare de Norma Foster (1981-1990LArogare de Norma Foster (1981-1990((la toiture est ramene sur 36 pointsla toiture est ramene sur 36 pointsporteurs rpartis sur un carr deporteurs rpartis sur un carr desix fois six trames et constitu dunsix fois six trames et constitu dungroupe de poteaux relis en aciergroupe de poteaux relis en acier..Des dmes en formes de coquesDes dmes en formes de coquesrecouvrent lensemble sur hauteurrecouvrent lensemble sur hauteurde 15 mtresde 15 mtres.. 32. COQUES DE HEINZ ISLER TENNIS DE CRISSIERCOQUES DE HEINZ ISLER TENNIS DE CRISSIER,, 33. Les coques de rvolutionLes coques de rvolutionune surface de rvolution est obtenue par une courbe plane tournantune surface de rvolution est obtenue par une courbe plane tournantautour dune droite de son planautour dune droite de son planCoques en orme de coupolesCoques en orme de coupoles 34. Petit Palais des Sports, Rome (1956/1957Petit Palais des Sports, Rome (1956/1957((Vue gnrale de lintrieurVue gnrale de lintrieur 35. La pose des plaques mtalliques a tLa pose des plaques mtalliques a teffectu au moyen dun chafaudageeffectu au moyen dun chafaudagemtallique et dune grue agissant aumtallique et dune grue agissant aucentre du btimentcentre du btimentDtails du raccordement duDtails du raccordement duchevalet en haut, le chevalet estchevalet en haut, le chevalet estrattach la vote par une sorterattach la vote par une sortedventail qui assume 1/36 dedventail qui assume 1/36 deleffort de la coupleleffort de la couple 36. Voiles et coques de PULLY, AULA EPFL, CHAMONIX, WANGEN BEVoiles et coques de PULLY, AULA EPFL, CHAMONIX, WANGEN BEA1, CRISSIER VDA1, CRISSIER VD