Cours de Structure
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Faisons plus ample connaissance avec le contreventement



Nous commencerons par contreventer un plan, puis nous étendrons le  problème à une structure 3D. Ensuite, on abordera de manière générale la problématique du contreventement dans le bâtiment. Enfin, les différentes morphologies de contreventement seront présentées

Le portique: un problème de contreventement 2D

La vidéo qui suit introduit par l'expérience les différents moyens qui permettent de stabiliser un portique. L'objectif sera d'éviter que celui-ci se transforme "en parallélogramme".

Contreventer un portique "instable" revient à passer le faire passer d'une structure hypostatique à une structure isostatique, voir hyperstatique.

L'approche analytique qui suit se base sur les propriétés d'isostaticité interne des structures.

L'approche analytique

Treillis articulés : condition d’isostaticité dans le plan

(nombre d’inconnues = nombre d’équations)

a : nombre de réactions de liaison

b : nombre de barres

n : nombre de nœuds

 

a + b = 2n

 


Le cube: un problème 3D

Maintenant que l'on comprend comment contreventer un portique ou cadre, la question que nous allons nous poser est de savoir combien de faces nous devons contreventer dans un cube (2 portiques reliées par 2 poutres de liaison perpendiculaires).

L'approche analytique

Treillis articulés : condition d’isostaticité dans l’espace

(nombre d’inconnues = nombre d’équations)

a : nombre de réactions de liaison

b : nombre de barres

n : nombre de nœuds

 

a + b = 3n

 


Contreventer dans le projet d'architecture

Dans l'extrait qui suit, Michel Provost aborde la mise en pratique du contreventement dans la structure des bâtiments.

Les morphologies du contreventement

Pour contreventer une maille d'ossature, il existe 5 types de morphologies structurales qui peuvent être mises en place. Les voici :

dépôt tram Anderlecht contreventement diaphragme
Dépôt de tram à Anderlecht (~1900)

Les diaphragmes

 

Dans l'exemple ci-contre, les charpentes métalliques ne peuvent contreventer dans le sens des façades ; c'est donc aux murs à rue de le faire.

Les croix de Saint-André

Auvent Theaterplein Anvers Secchi-Vigano BAS ARA contreventement croix de Saint-André
Auvent à la Theaterplein à Anvers (Secchi-Vigano + BAS et ARA, 2009)

Les diagonales

Neo Bankside Londres Rogers Stirk Harbour contreventement diagonale
Immeuble de logements Neo Bankside à Londres (Rogers Stirk Harbour, 2012)

Système Dom-Ino Le Corbusier contreventement noeuds encastrés encastrement
Système Dom-Ino (Le Corbusier, 1914)

Les nœuds encastrés

 

En béton armé coulé sur place, les nœuds sont d'office encastrés ! Cette "propriété" est utilisée dans le système Dom-Ino pour proposer une structure peu contraignante.

métro Sainte-Catherine Olivier Noterman Ney encastrement colonnes inclinées
Station de métro Sainte-Catherine à Bruxelles (Olivier Noterman + Ney, 2005)

Les colonnes inclinées

 

Dans l'exemple ci-contre, la direction d'inclinaison des différentes colonnes soutenant le toit est aléatoire, afin de garantir une résistance latérale la plus homogène possible.


Retour à l'intro

La suite : exercices


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  • Moments et déformée
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  • ELU - ELS
  • Loi de Hooke comportement
  • liaisons-appuis
  • Déformations
  • Moment & contrainte
  • Inertie
  • Prédim des poutres
  • Flambement
  • Fonctions structurales
  • Contreventement
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