L’un des symboles de Paris et de la France, ainsi que l’un des édifices les plus célèbres du monde moderne, la construction de la Tour Eiffel a officiellement débuté en 1887 et s’est achevée en 1889. Les éléments en acier de la tour représentaient quelque 18 000 compositions, pesant plus de 7 000 tonnes, et plus de 5 300 dessins de conception ont été réalisés. Au moment de l’achèvement de l’édifice, la Tour Eiffel s’élevait à environ 300 mètres, ce qui en faisait la plus haute structure en treillis du monde jusqu’en 1930. La création de la Tour Eiffel a également permis d’accomplir un grand voyage de l’ère de la construction en bois et en pierre à l’ère moderne du béton armé.
Cet article vous aidera à apprendre en détail ce qu’est une structure en treillis ainsi que les caractéristiques et les bâtiments typiques des structures en treillis.
Introduction de la structure en treillis :
Une structure en treillis est un composant constitué de tiges reliées par des charnières aux deux extrémités. Tous les composants sont dans le même plan et sont principalement soutenus par la tension ou la pression. En même temps, la force interne des tiges est efficacement convertie par la charge. sur la structure. Habituellement, ces composants sont composés d’unités triangulaires car le triangle a une stabilité et peut assurer la stabilité de l’ensemble de la structure. D’autres formes géométriques peuvent également être utilisées pour les combiner.
Classification des structures en treillis :
- Structure de fermes spatiales : principalement utilisée dans la construction de bâtiments spatiaux de grande portée. Elle peut relier les fermes entre elles pour maintenir la contrainte complète du système de grille tridimensionnelle, ce qui rend son système spatial plus solide, a une plus grande portée et peut partager la charge. plus raisonnablement. Il est généralement utilisé dans les bâtiments structurels de grande portée.
- Structure en treillis spatial de forme spéciale : Il s’agit d’une structure de bâtiment spéciale qui apparaît principalement dans les projets de construction nécessitant de grandes portées et des formes non traditionnelles. Elle apparaît également souvent dans la conception architecturale, créant des formes architecturales et des effets esthétiques uniques.
- Structure en treillis en tube spatial de forme spéciale : elle a une flexibilité et une adaptabilité élevées et peut répondre aux besoins de divers espaces de structure de bâtiment complexes. La structure en treillis en tube spatial de forme spéciale a plus d’impact et de beauté architecturale en termes de vision architecturale. aux bâtiments de grande portée, réalisez une conception sans colonnes de grand espace et améliorez la valeur artistique de l’ensemble du bâtiment.
Caractéristiques de la structure en treillis :
- Structure en treillis spatial : elle peut résister à des points de charge provenant de plusieurs directions et, contrairement à la ferme plane, la ferme plane ne peut être efficace que dans son plan, tandis que la ferme spatiale transfère les charges verticales et horizontales sur la structure à travers les tiges grâce à une répartition raisonnable. Les contraintes mutuelles entre les tiges font que la ferme spatiale forme un système spatial stable. Par exemple, la ferme plane sera déformée et instable lorsqu’elle est soumise à des charges inégales, mais cela ne se produira pas dans l’espace. structure en treillis car les tiges de la grille spatiale limiteront cette tendance à la déformation. Les fermes spatiales sont généralement des structures hyperstatiques, ce qui signifie qu’en cas de défaillance de certaines tiges structurelles ou de dommages locaux, la structure peut toujours conserver une certaine capacité portante.
Ses tiges dans la structure en treillis spatial supportent principalement des forces axiales, que ce soit en tension ou en pression, tant que les exigences de résistance à la traction sont respectées. La forme et la taille de la section transversale appropriées sont déterminées en fonction de la capacité portante stable pour éviter le gaspillage de matériaux.
La ferme spatiale est flexible dans l’utilisation de l’espace et peut être utilisée à diverses fins fonctionnelles. Des canalisations d’équipement, des systèmes de ventilation et d’autres installations peuvent également être disposés à l’intérieur du bâtiment. De plus, la ferme spatiale peut s’étendre sur un grand espace et ne nécessite pas. de nombreux supports intermédiaires structures, ce qui rend l’espace intérieur du bâtiment plus transparent.
- Structure de fermes spatiales de forme spéciale : les fermes spatiales de forme spéciale sont moins régulières que les fermes traditionnelles. Elles sont conçues selon des formes géométriques pour répondre à des fonctions architecturales et à des exigences de modélisation spécifiques. Par exemple, les toits de certains bâtiments semblent ondulés, ainsi que leurs tailles et formes. des pics et des creux sont différents. Cette forme irrégulière est obtenue grâce à la disposition asymétrique des tiges et des connexions de nœuds spéciales. Les fermes spatiales de forme spéciale peuvent former des courbes et des surfaces spatiales complexes, guider l’écoulement de l’eau de pluie, se plier dans plusieurs directions. espace tridimensionnel et créer des formes telles que des paraboloïdes hyperboliques et des surfaces de forme libre pour donner au bâtiment une apparence plus dynamique. Dans le même temps, la structure en treillis peut être différenciée en fonction des fonctions internes requises et des espaces ondulés formés. différentes zones peuvent également offrir au public une expérience spatiale diversifiée.
En raison de la forme irrégulière de la ferme spatiale de forme spéciale, sa condition de contrainte est beaucoup plus compliquée que celle de la ferme spatiale ordinaire. La forme complexe de la ferme spatiale de forme spéciale affectera également sa capacité à supporter des charges horizontales.
- Structure en treillis en tube spatial de forme spéciale : La structure en treillis en tube spatial de forme spéciale n’est pas limitée par la géométrie conventionnelle et peut créer des bâtiments à torsion libre et à grand angle. Cette structure n’est pas aussi monotone que les plans ordinaires ou les surfaces courbes simples. La surface de forme peut façonner l’espace avec des lignes douces et des conceptions structurelles variables et présente une bonne adaptabilité spatiale, s’adaptant mieux aux diverses exigences architecturales complexes de l’espace et créant des expériences spatiales riches et variées.
En raison de la forme irrégulière de cette structure en treillis de tubes spatiaux de forme spéciale, la force est relativement complexe et le transfert de charge n’est pas linéaire comme les structures ordinaires. Cependant, la pleine utilisation des matériaux peut être envisagée au début de la conception et. les matériaux peuvent jouer un rôle maximal dans la tension et la compression grâce à un calcul précis. En même temps, le tuyau est la partie la plus critique de la ferme de tube spatial de forme spéciale. Le même matériau peut avoir une résistance et une rigidité plus élevées que les tiges solides. les exigences esthétiques du bâtiment sont élevées, il est nécessaire de faire correspondre l’apparence du nœud avec l’ensemble de la structure de la forme spéciale, et l’effet visuel global ne peut pas être détruit. Par exemple, dans un bâtiment en treillis tubulaires de forme unique, le nœud peut être caché ou décoré à côté. intégrer aux raccords de tuyauterie.
Musée du crabe poilu du lac Yangcheng en 2022
*Le musée du crabe poilu du lac Yangcheng est situé dans la ville de Suzhou, province du Jiangsu. Il a été construit par Suzhou Wujiang Xintiandi Steel Structure Engineering Co., Ltd. avec une zone de construction d’environ 4 630 mètres carrés et est une structure spatiale irrégulière. .
2023 Musée du canal du Zhejiang oriental
*Le musée du canal de l’Est du Zhejiang est situé à Shaoxing et a été construit par Suzhou Wujiang Xintiandi Steel Structure Engineering Co., Ltd. Il s’agit d’une structure spatiale irrégulière avec une zone de construction d’environ 34 000 mètres carrés.
Exemple architectural de structure en treillis :
Pavillon des Machines à l’Exposition universelle de Paris de 1867
*Le Pavillon des Machines de l’Exposition Universelle de Paris a été conçu par les ingénieurs JB Krantz et Eifel et achevé en 1867. Il utilisait trois arcs à charnières en acier avec une structure en treillis en section transversale. Il y avait 20 arcs en acier de ce type, d’une largeur de 115 mètres et d’une longueur de 420 mètres. long et l’espace intérieur était extrêmement grand.
Opéra de Sydney, 1973
*L’Opéra de Sydney a été construit en 1973 par l’architecte Jørn Utzon. Il a une forme unique composée de trois grandes coques, qui sont en fait constituées de composants préfabriqués en béton et de structures en treillis d’acier. Il est situé à Sydney, en Australie, et est l’un des plus grands. les bâtiments les plus représentatifs du XXe siècle.
Aérogare de l’aéroport international de San Francisco, 2000
*Le terminal de l’aéroport international de San Francisco a été conçu par Skidmore, Owings & Merrill (SOM) et d’autres équipes collaboratives. La conception a été achevée en 1995 et achevée en 2000. La lucarne a été réalisée à l’aide de la structure en treillis spatial.
