25/04/2017

Explorer les géométries complexes

Il est difficile de délimiter le domaine des structures à géométrie complexe. Ceci s’explique par son évolution permanente dans des domaines complémentaires que sont la géométrie, les matériaux, les systèmes structurels mais aussi les méthodes de construction et l’intégration pluridisciplinaire.

Morphologies, statique et matériaux

La modélisation 3D informatique et le paramétrique permettent aujourd’hui une grande sou­plesse dans la conception géométrique des systèmes structurels.

La géométrie des ouvrages découle parfois d’une recherche de forme basée sur l’utilisation d’un minimum de matière pour résister aux sollicitations : on parle alors de résistance de forme. Dans certains cas, les problématiques environnementales et fonctionnelles peuvent aussi conduire à des distorsions géométriques des structures afin de satisfaire des critères d’usage, de confort ou de consommations énergétiques. La singularité des schémas statiques induits participe de l’écriture architecturale.

La matérialité entre en résonance avec les problématiques de la géométrie et de la statique car elle en fixe les limites. Les structures à géométrie complexe deviennent des structures res­ponsables lorsque l’un des critères du projet est la minimisation des quantités de matière em­ployées et la réduction de l’énergie grise.

Dimensionnement et optimisation

Les structures à géométrie complexe sont parfois entendues au sens de “structures compli­quées” car leur caractère optimisé induit des vérifications poussées vis à vis du risque d’instabi­lité. Le comportement dynamique est également un enjeu pour les structures spéciales en zone sismique. Les structures élancées doivent notamment être étudiées vis à vis des effets du vent et des excitations piétonnes.

Méthodologies de construction

La définition de la méthode de construction dès la phase de conception participe à la rationali­sation de la mise en œuvre et la réduction des délais. Le développement de la robotique et des outils de fabrication à commande numérique ouvrent de nouvelles perspectives. L’anticipation des méthodologies de construction et des scénarios d’exploitation et de maintenance sont les clés pour assurer la maîtrise économique et la pérennité des ouvrages.

Synthèse et transdisciplinarité

Les structures à géométrie complexe sont caractérisées par une influence notable de chaque spécialiste sur la cohérence du projet. Setec croise des expertises en structure, enveloppe et environnement afin d’apporter des solutions innovantes dans un souci de synthèse renforçant la cohérence du concept architectural. Nous luttons contre l’idée que “structures à géométrie complexe” soit synonyme de “structures compliquées”. Nous lui préférons le concept de struc­tures intégrées.

Par

Ingénieur Structure et architecte
setec bâtiment
Vincent Baumann est Ingénieur structure et architecte au sein de setec, il travaille sur des problématiques de structures fai­sant appel à une maîtrise fine de la géométrie et à l’intégration pluridis­ciplinaire.

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