Structure

Pages: 24 (3280 mots) Publié le: 6 mars 2015
Cours n°13
Structures légères

1

DOMAINE DE DEFINITION ............................................................................................... 2

2

LES STRUCTURES A CABLES........................................................................................ 4
2.1

LES STRUCTURES HAUBANEES...................................................................... 7

2.2

LES STRUCTURES ACABLES SOUPLES ....................................................... 12

2.4

2.2.1

Le câble simple...................................................................................... 12

2.2.1

Les ouvrages suspendus linéaires ......................................................... 13

2.2.3

Les poutres à câbles : ............................................................................16

2.2.4

Les couvertures en câbles ..................................................................... 18

LES STRUCTURES HYBRIDES ........................................................................ 22

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Ecole Spéciale d’Architecture
Année 2005
Coursn°13 – Structures légères
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DOMAINE DE DEFINITION

Les structures légères sont des structures où l’on cherche à éliminer les sollicitations de flexion
et à transmettre directement les charges appliquées aux appuis en mobilisant les matériaux en
traction et en compression. Les éléments tendus sont particulièrement efficaces, car ils ne
présentent pas d’instabilité élastique. Ledimensionnement des pièces en traction peut ainsi être
minimal.
La figure suivante montre le passage des structures comprimées ou fléchies aux structures
tendues.

Pour réaliser des structures de grande portée telles que les hangars, les halls d’exposition, les
couvertures de stades, de salles de spectacle et les ponts et passerelles, les ingénieurs ont
recours à des structures utilisant des câbles oudes tirants, et mettant ainsi en œuvre une faible
quantité de matière. Le poids de la structure porteuse est ainsi minimum.
Le système porteur est souvent constitué de câbles ou de barres tendues associés à des
poutres.
Dès que la portée devient grande, on utilise généralement des câbles en acier dur pour réaliser
la suspension. Les câbles ont des propriétés mécaniques intéressantes en traction.Ils
présentent des contraintes de rupture très élevées (1570 à 1 860 N/mm², c’est à dire 3 à 4 fois
plus que les aciers ordinaires de charpente).
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Ecole Spéciale d’Architecture
Année 2005
Cours n°13 – Structures légères
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Ces structures posentcependant quatre types de problèmes :
- Les câbles ont un tracé d'équilibre courbe ou polygonal. Les courbures sont souvent
importantes et posent parfois des problèmes d'encombrement vis à vis des volumes utilisables,
en particulier lorsqu'il s'agit de bâtiments.
-Les forces horizontales ou verticales nécessaires pour tendre les systèmes de câbles sont très
importantes, et il faut réaliser d'imposantsmassifs d'ancrages au sol ou en rive des structures.
-Les contraintes de fabrication et de montage de la structure sont importantes, car la stabilité
générale n'est obtenue qu'une fois le schéma statique final réalisé.
-La stabilité et la rigidité d'ensemble de la structure vis à vis des actions alternées et des
phénomènes dynamiques (vent, charges mobiles) doivent être soigneusement vérifiées, etces
structures posent parfois problème compte tenu de leur destination: mouvements et confort de
l'utilisateur, amplitude des déformations, fatigue des matériaux.

Ces structures sont stabilisées par :
-des masses
-de la précontrainte
-des éléments fléchis associés à des câbles, avec lesquels ils constituent des structures
hybrides
-des ancrages au sol
Les structures peuvent être souples ou...
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