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Faculté des Sciences appliquées
Conception et calcul des structures
en verre
Promoteur: Y. Rammer Mémoire
de fin d'étude présenté par
Co-Promoteur : M. Provost
STUDER Mathieu
Lecteur : C. Pimpurniaux en vue de
l'obtention du grade
d'Ingénieur Civil Architecte
Année Académique 2007-2008
«The most powerful way that an enginner can
contribute to the work of architects is by exploring the nature of the
materials and using that knowledge to produce a special quality (...).
Exploration and innovation are the keys.»
Peter Rice
An Engineer Imagines, Paris, Artemis, 1994
«What the engineer perceives as a structure the
architect sees at a sculpture - of course it's both»
Ove Arup
Stacking of glass- Structures and Sculptures, GPD, 200
Résumé
Le verre est un matériau connu depuis plus de 5000 ans.
Cependant, son usage en tant que vitrage ne remonte qu'à quelques
siècles. Depuis une dizaine d'années, des progrès
importants tant du point de vue de la production que des différents
procédés de modifications ont permis d'augmenter les
capacités de résistance du verre.
Actuellement, il existe quelques réalisations de
structure en verre, qui répondent à un besoin de l'architecture
contemporaine d'utiliser des éléments de construction de plus en
plus minces comme l'acier ou de plus en plus transparents comme le verre. Les
structures en acier ont déjà été largement
étudiées dans le passé et le comportement des
différents éléments est aujourd'hui bien
maîtrisé. Le comportement fragile du verre a souvent
été un frein à son utilisation comme élément
de structure. Le verre reste un matériau de construction encore mal
connu et mal maîtrisé du point de vue de ses
propriétés, de sa résistance, de son dimensionnement et de
ses différents moyens d'assemblage.
Ce travail donne une méthodologie d'un point de vue de
la conception du calcul des colonnes et des poutres chargées dans le
plan des feuilles. La méthode pour déterminer la
résistance du verre tient compte de l'état de surface et de la
durée de chargement. Le dimensionnement tient compte des
différents phénomènes d'instabilité car les
éléments en verre sont souvent très élancés.
Il donne également une vision sur les différents moyens
d'assemblages sans pour autant développer des méthodes de
calcul.
Remerciements
Je tiens tout d'abord à remercier le professeur Y.
Rammer qui m'a accordé sa confiance pour la mise en oeuvre de ce sujet
et pour m'avoir prodigué quantité de conseils pratiques
importants.
Ensuite, j'aimerais remercier Monsieur M. Provost pour m'avoir
aiguillé tout au long de ce travail et pour son aide dans la
compréhension de certains concepts.
Je tiens également à remercier toutes les
personnes qui de près ou de loin m'ont aidées dans la quête
d'informations et de compréhension et tout particulièrement
Monsieur C. Pimpurniaux (SECO), Monsieur G. Zamarti (CSTC), Monsieur M.
Crisinel (EPFL, CH), Monsieur A. Luible (Josef-Gartner, CH), Monsieur M.
Haldimann (Emch + Berger, CH), Monsieur F.P. Bos (T.U. Delft, NL), Monsieur R.
Speelman (AGC flat glass), Monsieur L. Daudeville (UJF Grenoble, FR) et
Monsieur B. Espion (ULB).
J'aimerais également remercier ma famille de Bruxelles
à Giseny et tout particulièrement mes parents pour m'avoir
donné le goût d'apprendre et cela dès le plus jeune
âge.
Je tiens également à remercier mes amis qui ont
toujours été là pour moi, qui m'ont aidé à
décompresser et qui ont toujours cru en moi durant toutes ces
années d'études.
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