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 :
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
Les diagonales
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.
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.
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La suite : exercices
