Etude d’une structure suspendue à un système de colonnes et fermes en acier (système portatif et stabilité)

De tout temps, l’homme a toujours voulu construire des structures plus impressionnantes les unes que les autres, tout en s’élevant toujours plus haut dans les airs. Dans cette démarche, l’homme ne s’est pas contenté de faire en sorte que ces structures soient belles, impressionnantes et majestueuses, mais qu’elles puissent être également très utiles, qu’elles remplissent une fonction, et qu’elles soient en mesure de résister aux différentes contraintes d’ordre structurelles qui lui seront imposées, ou qui pourraient lui être imposées.

C’est dans cette optique que nous avons pensé à créer une structure qui pourrait à la fois inspirer ce côté d’émerveillement et de beauté structurelle, tout en étant utile et résistant aux charges lui imposées.

Dans ce travail, nous allons parler d’un bâtiment suspendu a sa fondation, dans le sens ou l’édifice ne repose pas directement sur le sol, mais est suspendu a près de huit mètres du sol par une de trois colonnes qui supportent le dit bâtiment par un système de fermes. La structure est faite en acier avec des dalles en béton armé, ce qui lui confère un avantage non négligeable en matière de poids. Un autre avantage est qu’il réagit assez bien aux séismes, ne montrant que de très faibles déflections en utilisant la méthode de la force latérale équivalente.

Dans ce travail nous nous concentrerons sur la stabilité des membres du système qui porte le bâtiment et la stabilité de l’édifice en général.

Mots clés : acier, suspendu, structure, analyse structurelle

Stabilité générale

Après avoir effectué l’analyse de la structure en prenant d’impliquer également les combinaisons aux états limites ultimes et aux états limites de service, nous constatons un déplacement maximal dû au poids propre du bâtiment de 2.5 cm dans la direction verticale, ce qui reste tout à fait raisonnable dans la mesure où aucun déplacement exagéré n’a été observé dans aucun des membres individuellement comme nous le verrons bientôt.

Ceci est un effet bénéfique du type fermes choisies et de la manière dont le tout a été mis ensemble. Créer plusieurs triangles confère un transfert des efforts équitable, et procure une stabilité générale au bâtiment, qui peut même être améliorée.

Résistance aux seismes

Ainsi que nous l’avions précédemment évoqué, une structure organisée de la sorte, c’est-à-dire en créant des triangles dans nos fermes et dans sa forme générale, transmet efficacement et équitablement les efforts dans la structure. La méthode utilisée est celle des charges latérales équivalente, c’est une approximative mais qui a quand même fait ses preuves au fil des années. Comme nous pouvons dans le tableau Tab 5 les déplacements dus aux charges sismiques ne dépassent pas un maximum de 1.5 cm, ce qui est une réponse plus que satisfaisante.

Une analyse plus poussée reste tout de même nécessaire pour obtenir des résultats plus détaillés en ce qui concerne l’analyse sismique.

ARTICLE DAVID KISALU NZUNDU
Assistant/UNH
Sciences Technologiques / Architecture
« ETUDE D’UNE STRUCTURE SUSPENDUE A UN SYSTEME DE COLONNES ET FERMES EN ACIER »
(Système portatif et Stabilité), article publié en Septembre 2020, dans International Journal Of
Engineering Sciences & Research Technology en Inde