Retour

  • S3- 10 THEORIE ET PRATIQUE DE LA CONCEPTION ARCHITECTURALE ET URBAINE - Découverte expérimentale du projet architectural - L’architecture et l’édifice

Systèmes structurels, expérimentation, prédimensionnement, morphologie

Groupe 04 - Grégoire Bignier

Enseignant(s) : Grégoire Bignier

  • Année : 2
  • Semestre : 3
  • Affilié à un groupe : non

Objectifs pédagogiques

Quand la beauté rejoint les lois de la physique

 

Sujet

L’objectif du TD structure S3 et S5 est de sensibiliser l’étudiant à l’emploi des matériaux à partir

de l’observation de leurs caractéristiques mécaniques et les principes structurels applicables.

 

Pour ce faire, le TD s’accomplît avec la réalisation d’une structure expérimentale à l’échelle 1,

basée sur un projet élaboré par les étudiants.

Le projet doit être conçu selon deux paramètres :

1. Le choix d’un matériau : Il peut s’agir d’un matériaux brut ;

 

bois, bambou, métal, aluminium, verre, béton, parpaing, pavé, brique, toile, câbles, cordes, feuille

de carton…

 

ou d’un produit industriel dérivé

Palette, rondin de chemin de fer, caisse boissons pvc, système d’échafaudage, fer d’armature béton

(treillis métallique), bouteille de verre, pot de fleurs, rouleau en carton …

 

2. Le choix d’un système constructif ;

Arche, structure tendu, poutre haubané, poutre précontrainte, coque, empilement…

Le processus de conception peut aller dans les deux sens : Soit en se basant sur le matériaux ou le

produit dérivé pour en déduire le système constructif opportun, soit un partant d’un système

constructif pour déterminer le matériau :

1. Quel assemblage possible avec un pot de fleur (voute)

2. Quel matériau pour construire une poutre treillis ?

Contenu

Le TD s’organise en trois parties :

 

1. Une introduction théorique sur les systèmes de porté et leurs principes physiques, les matériaux

de construction leur évolution historique.

2. L’élaboration de projets de structures selon un thème donnée : la plus grande arche en parpaing à

trois appuis, une nappe à partir de 300 caisses PVC, une toile d’araignée tendu en trois dimensions,

la plus haute tour de carton, l’igloo en pot de fleur …

à réaliser sous forme d’une maquette physique ou 3D par groupe d’étudiant.

3. La réalisation d’un (ou plusieurs) des projets élaborés.

 

 

1. Le cours : Introduction à la construction

1.1 Histoire de la construction ; Le mur, la colonne, la poutre, la charpente, l’arche, la voute, la

poutre recomposé, les ponts

1.2 Les matériaux d’aujourd’hui et leurs caractéristiques techniques

1.2.1 La maçonnerie; fabrication, systèmes constructifs, empreinte écologique, exemples ; Louis

Kahn, Perraudin, Alvaro Siza, Hermann Herzberger, ? Peter Zumthor ?

1.2.2 Le bois ; Thomas Herzog, Peter Zumthor, Shigerou Ban, Baumschlager Eberle

1.2.3 L’acier ; Gustav Eiffel, Baltar, Mies vd Rohe, Claude Parent, Jean Prouvet, Renzo Piano et

Richard Rogers, Frei Otto

1.2.4 Le béton ; Auguste Perret, Oscar Niemeyer, Pierre Luigi Nervi, Marcel Breuer, Paul Andreu,

Suoto di Moura…

1.2.5 Recherches actuelles ; structures gonflables, légères, béton translucides, Ductal, structures

en verre,…

1.3 Bibliographie

2. Le projet : Exemples de structures expérimentales, rappel des objectifs, de la démarche, liste de

fabricants et sponsors éventuels ; recherche de partenaires

3. Le chantier : réaliser une structure expérimentale

 

Partie 1 : Introductions à la construction

 

1.1 Evolution de l’art de bâtir ; découverte de matériaux, développement d’un savoir d’assemblage,

franchissement des portées.

 

Les étrusques, la grèce, les romains, l’architecture romane, gothique, révolution industrielle,

XXème siècle.

 

1.2 Systèmes de constructions aujourd’hui ; la maçonnerie traditionnelle, le béton armé, la

charpente bois, la charpente métallique,

 

Partie 2 : Le projet

 

Exemples de structures expérimentales :

 

- Pavillon suisse Expo 2000, P Zumthor

- Bierskulptur, Uni Detmold

- Pavillon Croate Biennale de Venise 2010

- Foyer extérieur, Haugen Zohar

- Palette House, … cf construction expérimentale, édition Détail

- Arches en parpaing, Exposition Dynastie Palais de Tokyo, Vincent Ganivet

- Tunnel en bouteilles recyclés, EAS, Anne-Lore

 

L’ingéniosité du projet devra allier simplicité de mise en œuvre et richesse volumétrique, ce qui

amènera l’étudiant à engager une réflexion sur la relation entre forme et structure, et plus

particulièrement sur la manière dont un système structurel donne corps à un bâtiment, un ouvrage

d’art, au point que sa beauté témoigne de la parfaite connaissance des loi de la physique.

Travaux

L’élaboration de projets de structures selon un thème donnée : la plus grande arche en parpaing

à trois appuis, une nappe à partir de 300 caisses PVC, une toile d’araignée tendu en trois

dimensions, la plus haute tour de carton, l’igloo en pot de fleur …

à réaliser sous forme d’une maquette physique ou 3D par groupe d’étudiant.

La réalisation d’un (ou plusieurs) des projets élaborés.

 

- Exemple : construction en bois ; analyse d’un exemple significatif. Dessiner une charpente pour un

sujet donné. Dessiner un détail d’assemblage. Calculer la résistance d’une poutre dans ce matériaux.

Bibliographie

Bibliographie

 

- Editions DETAIL : Energieatlas, Materialatlas, Holzbauatlas, Betonbauatlas, Stahlbauatlas

- Editions du MONITEUR, Hors Série : Bois, Acier, Béton, Terre cuite

- Salvadori : Comment ça tient ?

- Frick und Knöll : Baukonstruktion.

Informations supplémentaires

Relations avec les autres disciplines :

 

Théorie,histoire de l’architecture construction, informatique, arts plastiques,