Les structures de hautes performances

Auteur(s) :

Billard, Alain (1946-....) Découvrir l'auteur

Résumé

Cours d'architecture consacré aux structures contemporaines et aux bâtiments qui constituent, pour les architectes, des défis à la pesanteur comme les tours de plus de 300 mètres de hauteur par exemple. ©Electre 2016

Éditeur(s)
- Eyrolles
Date
- DL 2016
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (XI-382 p.) : ill. ; 23 cm
Collections
- De la construction à l'architecture
Titre(s) d'ensemble
- De la construction à l'architecture
Sujet(s)
Epoque
- 1990-2020
ISBN
- 978-2-212-13587-9
Indice
- 72.20 Design architectural, conception de formes, de structures et de couleurs
Quatrième de couverture
- Les structures de hautes performances
  Dans cet ouvrage novateur d'histoire des formes, l'architecture est expliquée par les impératifs de la construction, schémas, photos et dessins à l'appui.
  Certains bâtiments d'aujourd'hui ne sont assimilables ni aux structures-poids (murs porteurs), ni aux structures en portiques (poteaux et poutres) mais sont conçus selon des structures nouvelles qui autorisent non seulement des surplombs ou des enveloppes courbes, voire des tours d'habitation de plus de 300 m, mais d'autres défis à la pesanteur comme en témoignent le Burj Khalifa avec ses 828 m de hauteur ou la Kingdom Tower appelée à culminer à 1001 m (respectivement à Dubaï et à Djeddah).
  Mus par la recherche de la performance, leurs inventeurs sont notamment aidés par les nouveaux matériaux, lesquels permettent non seulement d'élever de très hautes tours et de franchir de grandes portées, mais aussi de répondre aux besoins actuels de légèreté et de confort.
  Au fil de 400 pages illustrées de centaines de schémas et de photos techniques, les aspects inédits de l'architecture contemporaine se trouvent dévoilés ici par un examen méthodique des possibilités qu'offrent aujourd'hui aux différents professionnels de la construction les outils de calcul et les matériaux nouveaux qu'ils ont su acclimater, non sans continuer de s'appuyer sur le savoir et les travaux de leurs prédécesseurs, ingénieurs, architectes et chercheurs.
Tables des matières
- - De la construction à l'architecture
  - Les structures de hautes performances
  - Alain Billard
  - Eyrolles
  - Avant-proposXIII
  - Introduction aux structures : L'invention constructive pour l'invention architecturale1
  - Spécificités des structures de hautes performances7
  - Chapitre 1. Les voûtes et les plans plissés
  - La recherche d'une enveloppe autostable8
  - 1.1 Présentation 8
  - 1.2 Les voûtes 9
  - 1.2.1 Les voûtes de translation en berceau sur profils en arcs de cercle13
  - 1.2.1.1 Invention du mode constructif14
  - 1.2.1.2 Les conditions de la stabilité des voûtes en berceau, à voussoirs sur profil en demi-cercle21
  - 1.2.1.3 Histoire du développement et recherche de la performance36
  - 1.2.1.4 Évolution de la conception des voûtes en berceau sur vaussoirs44
  - 1.2.1.5 Le dessin des berceaux contemporains53
  - 1.2.1.6 Une architecture où le berceau est un composant de la structure et non la structure elle-même54
  - 1.2.2 Les voûtes de translation en ogive55
  - 1.2.2.1 Définitions, déformations56
  - 1.2.2.2 La rigidité propre du berceau60
  - 1.2.2.3 La stabilisation de l'ensemble du berceau et des porteurs61
  - 1.2.2.4 La version contemporaine des voûtes de translation en ogive65
  - 1.2.3 Les voûtes de translation en chaînette72
  - 1.2.3.1 Définitions, déformations72
  - 1.2.3.2 Limites géométriques de l'arc en chaînette73
  - 1.2.3.3 Lectures architecturales74
  - 1.2.4 Les voûtes de translation avec les coniques (quadriques)76
  - 1.2.4.1 Les profils77
  - 1.2.4.2 Les points d'inflexion78
  - 1.2.4.3 Les paraboloïdes elliptiques et hyperboliques80
  - 1.2.5 Les voûtes de translation en tores84
  - 1.2.6 Les voûtes générées par un plan concentrique ou polycentrique86
  - 1.2.6.1 Les voûtes centrées, concentriques ou de révolution simple87
  - 1.2.6.2 Voûtes d'intersection, voûtes de révolution121
  - 1.2.6.3 Les voûtes sur profil aléatoire126
  - 1.3 Les plans plissés 128
  - 1.3.1 Conception des panneaux130
  - 1.3.2 Les voûtes de translation133
  - 1.3.3 Les voûtes de rotation134
  - 1.3.4 Les voûtes en portiques135
  - 1.3.5 Les voûtes en croisillons136
  - Chapitre 2. Les treillis et les systèmes réticulés
    La recherche de la légèreté139
  - 2.1 Présentation 139
  - 2.1.1 La trame, un réseau homogène139
  - 2.1.2 ... dans lequel chaque constituant est indispensable pour assurer la pérennité de l'édifice140
  - 2.1.3 Un assemblage stable de matériaux légers et peu encombrants140
  - 2.1.4 ...permettant l'accessibilité sur des sites difficiles ou la réalisation de formes complexes141
  - 2.1.5 ... avec des matériaux de forte élasticité141
  - 2.2 Les treillis : du plan ou tridimensionnel 142
  - 2.2.1 Le colombage144
  - 2.2.1.1 Présentation144
  - 2.2.1.2 Stabilité150
  - 2.2.2 L'invention des triangles assemblés154
  - 2.2.3 Le treillis plan155
  - 2.2.3.1 Comportement des barres de la poutre155
  - 2.2.3.2 Comportement des barres du poteau156
  - 2.2.3.3 Démultiplication des barres intermédiaires156
  - 2.2.3.4 Dessin des contre-déformées157
  - 2.2.3.5 Déformations déviées158
  - 2.2.3.6 Dédoublement de la poutre ou du poteau158
  - 2.2.3.7 Quand le calcul permet l'architecture159
  - 2.2.4 Les nappes en système bidimensionnel162
  - 2.3 Le tridimensionnel 164
  - 2.3.1 L'invention des pyramidaux assemblés166
  - 2.3.2 Les nappes en système tridimensionnel plan168
  - 2.3.3 Les nappes en systèmes tridimensionnel curviligne170
  - 2.4 Structures des enveloppes réticulées 174
  - 2.4.1 Les enveloppes en poutres treillis176
  - 2.4.1.1 Augmenter les épaisseurs177
  - 2.4.1.2 Les apports à la conception architecturale184
  - 2.4.2 Vers un mode porteur réticulé189
  - 2.4.2.1 Les spires190
  - 2.4.2.2 Les liaisons brimées des porteurs et des portés190
  - 2.5 Les barres et les liaisons 193
  - 2.5.1 Avec le bois193
  - 2.5.1.1 Le système par anneaux194
  - 2.5.1.2 Le système par moises195
  - 2.5.2 Avec le métal197
  - 2.5.2.1 Les rivets197
  - 2.5.2.2 Les boulons197
  - 2.5.2.3 Les soudures200
  - 2.5.2.4 Les platines201
  - 2.5.2.5 Le transition203
  - 2.5.2.6 Les noeuds sphériques204
  - Chapitre 3. Les structures tendues et les membranes
  - Une enveloppe souple de lumière206
  - 3.1 Présentation 207
  - 3.2 Les toiles des membranes208
  - 3.2.1 L'âme textile209
  - 3.2.2 L'enduction209
  - 3.2.3 Les revêtements210
  - 3.2.4 Quatre modes d'équilibres210
  - 3.3 Structures en câbles tendus 211
  - 3.3.1 Câbles parallèles211
  - 3.3.1.1 Schémas fondamentaux211
  - 3.3.1.2 Éléments pour la conception du dessin des câbles tendus213
  - 3.3.2 Câbles radiants217
  - 3.3.2.1 L'anneau de tension218
  - 3.3.2.2 Mise en tension218
  - 3.3.2.3 La fixation des tenseurs219
  - 3.3.3 Câbles biaxiaux219
  - 3.3.4 Systèmes à facettes221
  - 3.4 Structures en voiles tendus 224
  - 3.4.1 Une géométrie spécifique225
  - 3.4.2 Quelques exemples229
  - 2.4.3 Quelques principes de conception des dessins de liaisons du voile aux points d'ancrage et aux tenseurs235
  - 3.4.3.1 Liaison des tenseurs avec les socles235
  - 3.4.3.2 Liaison des voiles avec les tenseurs237
  - 3.5 Structures gonflables 238
  - 3.5.1 Principes élémentaires des pressions et des déformations239
  - 3.5.1.1 Pressions239
  - 3.5.1.2 Déformations240
  - 3.5.2 Invention d'une architecture tubulaire242
  - 3.5.3 Invention d'une architecture de lentilles244
  - 3.5.4 Invention d'une enveloppe architecturale multipartie246
  - 3.6 Structures en arcs 247
  - Chapitre 4. Les enveloppes et les structures en verre
  - Les acteurs du confort249
  - 4.1 Présentation 249
  - 4.2 Cheminement des techniques d'accroche des parois vitrées 250
  - 4.2.1 Caractéristiques du verre250
  - 4.2.1.1 Caractéristiques mécaniques251
  - 4.2.1.2 Résistance à la flexion252
  - 4.2.1.3 Traitements spécifiques252
  - 4.2.1.4 Verre en situation de composite multicouche253
  - 4.2.1.5 Vitrages isolants253
  - 4.2.1.6 Spécificité des verres de façades253
  - 4.2.2 Du verre de vitre au verre d'enveloppe, les liaisons à la structure portante254
  - 4.2.2.1 Pose sur parcloses254
  - 4.2.2.2 Pose par serrage255
  - 4.2.2.3 Pose par pinces260
  - 4.2.2.4 Technologies d'attaches des panneaux de verre à un cadre ou entre eux263
  - 4.2.2.5 Conséquences techniques et architecturales de l'évolution des modes d'accroche267
  - 4.2.3 À propos des détails d'exécution271
  - 4.2.3.1 Vers le détail d'exécution273
  - 4.2.3.2 Les premiers pas vers une structure en verre279
  - 4.3 Histoire de l'évolution du dessin d'enveloppe 284
  - 4.3.1 Du remplissage à la façade285
  - 4.3.1.1 Les murs-rideaux286
  - 4.3.1.2 Résumé d'une évolution en trois temps287
  - 4.3.1.3 La recherche du panneau de haute performance et de sa trame portante287
  - 4.3.2 De la façade à l'enveloppe291
  - 4.4 Des enveloppes vers la structure 294
  - 4.4.1 L'approche par le confort296
  - 4.4.1.1 La luminosité296
  - 4.4.1.2 La lumière et la vue296
  - 4.4.1.3 La gestion thermique297
  - 4.4.1.4 La gestion acoustique298
  - 4.4.2 Vers les structures en verre et en composites299
  - 4.4.2.1 Prologue299
  - 4.4.2.2 Les enveloppes autoportantes301
  - 4.4.2.3 Conception constructive302
  - Chapitre 5. Les immeubles de grande hauteur et les ouvrages de longue portée
  - Une volonté de prouesse309
  - 5.1 Présentation 309
  - 5.2 Les immeubles de grande hauteur : les tours 311
  - 5.2.1 L'histoire de l'invention312
  - 5.2.2 Un IGH : une console verticale encastrée dans son assise315
  - 5.2.2.1 Quelques rappels théoriques élémentaires315
  - 5.2.2.2 Modes de déformations317
  - 5.2.2.3 Quatre grandes familles de structures traditionnelles et leurs modes spécifiques de déformations320
  - 5.2.2.4 Mécanismes de gestion des raideurs325
  - 5.2.3 Des portiques à la triangulation globale puis à la spirale336
  - 5.2.3.1 La triangulation globale336
  - 5.2.3.2 La tentation de la spire341
  - 5.3 Les ouvrages de longue portée 345
  - 5.3.1 La constructibilité347
  - 5.3.1.1 Le mécanisme de l'invention347
  - 5.3.1.2 Les appuis348
  - 5.3.2 Les planchers de grande portée349
  - 5.3.2.1 Le plateau monobloc349
  - 5.3.2.2 Le plancher mixte de plateau et de poutres unidirectionnelles350
  - 5.3.2.3 Les plancher mixte de plateau et de poutres multidirectionnelles351
  - 5.3.3 Les grandes voûtes352
  - 5.3.3.1 Un voile souple353
  - 5.3.3.2 ... qu'il convient de raidir353
  - 5.3.3.3 Quelques exemples354
  - Chapitre 6. Épilogue : l'invention constructive pour l'invention architecturale360
  - 6.1 De la loi de masse à la loi de solidarité : de la quantité à la réflexion 362
  - 6.1.1 Trois principes362
  - 6.1.2 Des inventions porteuses des lois de solidité364
  - 6.1.2.1 Premier problème - Augmenter le nombre de planchers superposés et allonger leurs portées sans accroître proportionnellement, et selon les habitudes acquises, la quantité de matériaux364
  - 6.1.2.2 Deuxième problème - Monter les murs porteurs de plus haut afin d'y fixer les planchers, sans exagérer leurs sections, et même plutôt en amincir l'épaisseur pour économiser les matériaux, la main-d'oeuvre et l'encombrement de terrains chaque fois plus exigus365
  - 6.1.2.3 Troisième problème - Comment réaliser des liaisons « solides » entre poutres et murs, alors que l'épaisseur des murs diminue (ce qui rend plus fragiles les pénétrations), que leurs poids diminuent (ce qui rend plus fragiles leurs capacités d'absorption des mouvements des embouts de poutres), que les charges des planchers augmentent (ce qui rend les murs plus vulnérables à l'écrasement et à la fissuration verticale)366
  - 6.2 La géométrie, référence et support du grand oeuvre : de la réflexion au tracé367
  - 6.3 De la loi de solidité à la loi de stabilité : une lecture plus mécaniste des équilibres dans la nature371
  - 6.3.1 La relativité de la puissance du calcul372
  - 6.3.2 Vers la dématérialisation des structures au profit du confort374
  - 6.4 Du minimalisme à la répétitivité : la vulgarisation des modes de conception et de production375
  - 6.4.1 À propos des matériaux et des conséquences sur la production du bâtiment376
  - 6.4.2 De la répétitivité à la requalification de la production du bâti377
  - 6.5 L'architecture appelée par la structure 377
  - 6.5.1 Le monde organique377
  - 6.5.1.1 Une approche raisonnée de l'architecture par la structure : structure lisible et enveloppe de surface minimale378
  - 6.5.1.2 Une approche où l'invention de la structure dessine la plastique de l'architecture378
  - 6.5.1.3 Une approche où la déconstruction dramatise le monde organique379
  - 6.5.2 Le monde répétitif379
  - 6.6 Mutations et mouvements 380
Origine de la notice:
- FR-751131015