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samedi 10 septembre 2016

Recherche sur Les grattes ciel



Recherche sur Les grattes ciel


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Exposé sur: LES GRATTES-CIELINTRODUCTIONAPERCU HISTORIQUE1884 - Le père des gratte-ciels: le Home Insurance Building (Chicago)L'architecte William Le baron Jenney a conçu à Chicago ce qui fut admis comme étant le premier gratte-ciel: le Home Insurance Building. La structure de dix étages et 42m de hauteur fut construite en 1884-1885 et détruite en 1931. Principalement constitué d'acier et de briques, c'était le premier bâtiment à posséder un squelette en métal lui permettant en plus de son exceptionnelle hauteur d'avoir une grande proportion de fenêtres. Le building était trois fois moins lourd qu'il ne l'aurait été avec une conception standard en pierre, à tel point que sa construction fut temporairement stoppée par les services officiels pour permettre des analyses complémentaires de sûreté. Le Home Insurance Building est un précurseur architectural de ce qui sera appelé plus tard l'Ecole de Chicago.1908 – Le Singer Building (New York)Construit de 1906 à 1908, le Singer Building fut le plus haut gratte-ciel du monde jusqu'en 1909. Il est composé de 47 étages pour une hauteur de 187m. Il fut démoli en 1968 pour être remplacé par le One Liberty Plaza.1909 - Metropolitan Life Insurance Building (New York)Achevé en 1909, le Metropolitan Life Insurance Building resta le plus haut building du monde avec 50 étages et 241m jusqu'en 1913. Il fut démoli dans les années 50.1913 - Woolworth Building (New York) Le Woolworth Building fut construit en 1913 par l'architecte C.Gilbert dans un style néogothique inspiré par le parlement de Londres. Il a été autrefois le siège de Frank Woolworth, propiétaire d'une chaîne de magasins. Il fut le plus haut bâtiment du monde jusqu'en 1930, avec 241m et 60 étages.1930 - Dépassement des 300m: le Chrysler Building (New York) Le Chrysler Building, financé on n'en doute pas par la célèbre firme automobile Chrysler, fut construit de 1928 à 1930. Il arracha au Bank of Manhattan le titre de gratte-ciel le plus haut du monde culminant à 320m pour 77 étages. Il s'agit de la première construction habitable à dépasser les 300m et la hauteur de la tour Eiffel.Ce building reste encore majestueux, et pour certains le plus beau de Manhattan. L'architecte William Van Alen a fait de nombreuses références à l'industrie automobile de l'époque. Le plus flagrant exemple est la flèche couverte d'écailles évoquant des calandres d'automobiles, mais cet ornement n'aurait pourtant jamais dû voir le jour.1930 - Bank of Manhattan (New York) Construit en 1929-1930 le Bank of america établira un nouveau record de hauteur avec 71 étages et 282m. Il ne tiendra pas longtemps son record car dépassé la même année par le Chrysler Building. .Le Bank of America s'appelle aujourd'hui le Trump Building après le rachat du bâtiment par la société The Trump Company en 1995A l'origine, le sommet du bâtiment devait se terminer par un dôme classique. Mais au moment de couvrir l'édifice Chrysler s'est aperçu que sa construction ne serait pas la plus haute de New York, et donc du monde, concurrencée par un autre building en construction. L'architecte trouva la solution avec cette fameuse flèche d'écailles si propre à Chrysler. Mais ce fut peine perdue, le Chrysler Building ne détiendra ce record qu'une seule année, détrôné par l'Empire State Building en 1931. L'histoire de ce gratte-ciel a toujours été liée à celle de son seul alter ego, l'Empire State Building. Les deux buildings ont toujours été comparés, étant incontestablement les deux plus majestueux de New York, mais le Chrysler Building ayant pour lui une forme élancée perçant le ciel et brillant de mille feux la nuit tombée.L'historique des records: de 1931 à aujourd'hui- 1931 - La longévité: l'Empire State Building (New York):En 1931 la construction de l'Empire State Building fut achevée. Ce géant de 381m et dépassant les 100 étages avec ses 102 niveaux restera le plus haut bâtiment du monde pendant plus de 40 ans. Ce n'est qu'en 1972 que les tours jumelles du World Trade Center lui prennent le record, mais l'Empire State Building redeviendra la tour la plus haute de New York après la destruction de ces dernières dans les attentats du 11 septembre 2001. L'Empire State Building tient son nom en référence à The Empire State (l'État empire), le surnom de l'État de New York.Le pylône antenne qui le surmonte a été installé pour servir de point d'amarrage aux Zeppelins, moyen de transport transatlantique en vogue à l'époque. Avec cet ajout la hauteur du building atteint les 449m. L'histoire du building fut assez mouvementée, la crise ayant ruinée le marché de l'immobilier, la moitié de ses 4000 bureaux restent inoccupés en 1933. Mais heureusement le film King Kong lui donnera rapidement une renommé mondiale, et dans les années 40 les bureaux seront tous loués. Le 28 juillet 1945 un bombardier B-25 Mitchell s'écrasa sur la face nord de l'immeuble au niveau du 79e étage. Le bâtiment résistât au choc malgré d'importants dommages, l'incendie fut éteint en 40 minutes mais 13 personnes périrent dans l'accident Au 102ème et dernier étage se trouve un observatoire permettant d'avoir une vue impressionnante sur New York. L'éclairage du sommet de l'édifice varie en fonction des fêtes et de l'actualité. L'Empire State Building est selon l'American Society of Civil Engineers (l'association américaine des ingénieurs en génie civil) l'une des sept merveilles du monde moderne.1972 – Le World Trade Center (New York)Situé au sud de Manhattan, le World Trade Center était un complexe de sept immeubles d'affaires dont la construction a été réalisée entre 1969 et 1977 par l'architecte Minoru Yamasaki. Les deux tours emblématiques du World Trade Center (WTC1 et WTC2) devinrent lors de leur achèvement en 1972 (WTC1) et 1973 (WTC2) les plus haut gratte-ciels du monde et resteront les plus hauts gratte-ciels de New York (417 et 415 mètres, 110 étages) jusqu'à la destruction de l'ensemble du site lors des attentats du 11 septembre 2001.La structure des tours était assez originale, utilisant en plus du noyau central une armature métallique composée de 240 colonnes d'acier entourant chacun des deux bâtiments. Ceci, en plus de 10 000 amortisseurs inclus dans la structure, permettait une bonne résistance de l'édifice au vent. En 1993 les tours du World Trade Center subirent une première attaque terroriste: le 26 février 1993 un camion chargé d'explosifs explosa dans le parking souterrain de la tour Nord, créant un cratère de 30m et détruisant 4 niveaux, tuant 6 personnes et blessant un millier d'autres. Cette attaque ayant créée de graves dommages, les deux tours restèrent fermées pendant plusieurs mois. Les attaques du 11 septembres 2001 détruisirent l'ensemble du site. Les tours avaient été conçues pour résister à l'impact d'un avion de type Boeing 707, mais les appareils utilisés le 11 septembre 2001 étaient des Boeing 767, bien plus gros. Lors des chocs ils endommagèrent considérablement la structure interne des édifices et les incendies qui suivirent, alimentés par le kérosène des appareils, engendra une trop forte température au niveau des structures métalliques si bien que les bâtiments s'effondrèrent en seulement quelques dizaines de minutes.1973 – La Sears Tower (Chicago)La Sears Tower fut construite entre 1970 et 1973, elle est une œuvre de l'architecte Bruce Graham. Dépassant le World Trade Center, elle devint la plus haute tour du monde avec 442 mètres et 110 étages. Les deux mats de télévision qui la surmonte lui confèrent une taille totale de 520 mètres. Elle est à ce jour l'immeuble le plus haut des États-Unis.1998 – Les tours Petronas (Kuala Lumpur) Les tours jumelles Petronas de l'architecte Cesar Antonio Pelli sont deux gratte-ciels de Kuala Lumpur en Malaisie qui ont été inaugurés en 1998, après une construction de 6 ans. Du haut de leurs 452 mètres et 88 étages, ces tours sont devenues les plus hautes du monde. Une passerelle en acier relie les deux tours à 170 mètres du sol au niveau des 41ème et 42ème étages. Le coût du projet s'est élevé à 1.6 milliards de dollars.La société Petroliam Nasional Berhad, plus connu sous le nom de Petronas, est devenue associée et co- développeur du projet. Pour le siège social de Petronas le bâtiment devait être identifiable comme typiquement Malaisien: le style architectural du bâtiment était alors défini. Une polémique éclata sur la hauteur du bâtiment. L'élément supérieur de la structure étant considéré par certains comme un ajout au même titre qu'une antenne, alors que ses concepteurs y voient une flèche partie intégrante de la structure. Sans cet élément les tours Petronas ne seraient pas les plus hautes du monde, devenant moins grandes que la Sears Tower de Chicago. Il semblerait qu'au final cet élément soit considéré comme une flèche et donne ainsi raison à ses concepteurs.2004 - Taipei 101 (Taiwan)Taipei 101 est en cours d'achèvement dans la ville de Taipei à Taiwan, devenant le plus haut gratte-ciel du monde. L'édifice a été réalisé par le groupement d'architectes C.Y. Lee & Partners Architects. La tour est capable d'abriter 12 000 personnes, culmine à 508 mètres et compte 101 étages divisés en huit sections. Parmi ses 34 ascenseurs certains parviennent au 90e étage en 39 secondes. Entre autres curiosités, une boule d'acier de 800 tonnes a été suspendue au 88e étage de la tour. Elle a une amplitude d'oscillation pouvant aller jusqu'à 1,5 mètre, permettant d'amortir jusqu'à 40% du mouvement de l'édifice lors de vents violents dus aux ouragans, d'un tremblement de terre ou d'une collision avec un aéronef léger. L'aménagement de cette boule et de sa chambre a été traité comme une œuvre de design.Gratte-ciels: des tours toujours plus hautes !Le mot skyscraper, qui veut dire gratte-ciel en anglais, était à l'origine un surnom donné au grand mât d'un bateau. Aujourd'hui le mot est exclusivement employé pour se rapporter à un immeuble (donc habitable) bien plus haut que la moyenne, communément plus haut que 500 pieds (152 mètres). La hauteur des gratte-ciels n'est pas quelque chose d'exactement quantifiable, plusieurs définitions existant. Dans la suite du dossier je me baserai sur la hauteur structurelle, généralement reprise comme hauteur officielle et définissant le point le plus haut de la structure du bâtiment. Cette hauteur est différente de la hauteur totale (atteinte avec la classique antenne, pouvant ajouter jusqu'à une centaine de mètres) et de la hauteur accessible (point le plus haut que l'ont peut atteindre par soi-même).Jusqu'au 19ème siècle, les bâtiments de plus de six étages étaient rares. Il était inconcevable de monter quotidiennement autant d'étages en escalier. En outre, la pression de l'eau courante n'était pas suffisante pour s'élever à plus de 15m. Le développement de l'acier, du béton armé, des pompes à eau et l'apparition de l'ascenseur ont par la suite rendu possible la construction de bâtiments bien plus hauts, pouvant dépasser les 300 mètres. Les gratte-ciels sont apparus pour la première fois dans les régions de New York et de Chicago vers la fin du 19ème siècle. Le grand incendie de Chicago, qui détruisit une grande partie du centre ville, a permis l'essor de cette nouvelle approche architecturale permettant de faire face au prix élevé du terrain. A ce moment les gratte-ciels étaient uniquement fonctionnels, l'aspect extérieur passant au second plan.C'est à partir du 20ème siècle qu'une approche esthétique se développa, le gratte-ciel présentant avant tout une vision de prestige que recherchait les investisseurs et architectes, avec la renommé de posséder le plus haut gratte-ciel du monde et allant même jusqu'à éclairer le bâtiment la nuit. Mais le gratte-ciel reste un bâtiment fonctionnel, accueillant des bureaux loués pour rentabiliser la construction. La hauteur des gratte-ciels semble ne pas connaître de limite, chaque nouveau matériau inventé pouvant être mis à profit pour la construction d'un nouveau bâtiment susceptible de posséder le record. Les 40m de hauteur des premiers buildings paraissent bien dérisoires aujourd'hui, plusieurs gratte-ciels actuels dépassant les 400m, voir même 500m, mais l'innovation et la volonté humaine est encore en route, préparant des monstres approchant voir dépassant le kilomètre de hauteur.CONCEPTION DES STRUCTURES1 - Conception des structures: Le choix d’une ossature poteaux poutres en acier constitue un vrai parti constructifpour les grattes ciel. Pour garantir l’objectif d’un délai d’exécution court, il est indispensable, dès la conception, de prendre en compte un certain nombre de critères déterminants : • Contraintes architecturales • Portée des ossatures et des planchers • Tenue à la corrosion • Encombrement des éléments de structure • Exigences essentielles : protection au feu, acoustique, thermique.Spécifiques à chaque projet et d’origines variées, elles sont souvent multiples et imbriquées. Sans en dresser une liste exhaustive, citons à titre d’exemple : - les règles d’urbanisme qui précisent l’alignement de la façade principale, le prospect, les retraits des niveaux supérieurs,…; - les points d’appui obligés à cause de la nature du sol ou pour des raisons architecturales ; - la volonté d’expression des ossatures à l’extérieur ; - les épaisseurs de plancher réduites en raison du gabarit pour une optimisation des rendements entre surface foncière et surface construite ; - les retombées de poutres à réduire ou supprimer ; - les passages libres à conserver nécessitant l’aménagement des palées de stabilité ; - les formes spécifiques en façade ou en toiture (courbes, angles). Influençant le parti constructif, toutes ces contraintes ne peuvent faire l’objet d’une préconception. Toutefois, un certain nombre de dispositions peut être envisagé pour conserver une même logique constructive.Contraintes architecturales:Portées des ossatures et des planchers:La portée des éléments d’ossature du plancher est déterminée par l’application des règles de calcul. Les principaux critères qui vont faire varier la portée des ossatures et des planchers sont : • incorporation ou non des poutres métalliques dans la dalle béton, • mise en œuvre avec ou sans étai, • simple ou double nappe de poutres. Une ossature de plancher à une seule nappe de poutres et des poteaux de rive rapprochés et incorporés aux parois sont des options constructives plus économiques. La double nappe augmente le nombre d’éléments et d’assemblages, les poteaux apparents en façade nécessitent des protections complémentaires, des traitements d’étanchéité et augmentent la portée des poutres. Épaisseur courante du plafond suspendu (plénum + plaques) : e / 10 cm*Encombrement des éléments porteurs: Le système de points porteurs libère davantage de surface qu’un système par éléments linéaires comme les murs et refends. En effet, par rapport à leur capacité de charges, les profils laminés à chaud utilisés pour la construction métallique ont des sections réduites. Une conception habile permet de faire coïncider les poutres sur la trame des cloisonnements et ainsi d’absorber les retombées éventuelles. Seulement 15 % des linéaires de poutres ne sont pas inclus dans les cloisons séparatives. Incorporant les poteaux et les éventuelles retombées de poutres, les cloisons séparatives réalisées à partir de plaques de plâtre apportent les réponses à la plupart des exigences à respecter. Selon la nature du plancher, il est aussi possible d’enrober la poutre métallique dans le béton lui conférant alors une protection au feu souvent satisfaisante.Bâtiment type : solution bétonBâtiment type : solution acier2-Les poteaux: Les H et les profils creux, ronds ou carrés, sont les produits sidérurgiques les mieux adaptés pour réaliser un poteau. En effet, le flambement d’un profil variant suivant la direction du plan de flambement, le dimensionnement des poteaux est conduit par la plus petite valeur de résistance. En raison de ce critère, les sections de poteaux à moment d’inertie égaux sont les plus performants et les plus économiques. L’utilisation de poteaux de type IPE ou PRS est toutefois possible sous réserve de la mise en place d’un maintien contre le flambement exécuté dans la direction de la plus faible inertie.Les poteaux d’une ossature métallique sont destinés à transmettre les charges verticales d’un plancher à l’autre vers l’infrastructure ou les fondations et sont soumis à des contraintes axiales. Certains sont amenés à participer au contreventement et à la reprise des charges horizontales. En général, un cheminement court pour la transmission des charges vers le sol grâce à la réduction du nombre d’éléments de construction contribue à une conception optimisée de l’ossature. La position des poteaux est donc très déterminante pour le système porteur et l’ensemble de l’ouvrage.2 - Descentes de charges:La détermination de la charge totale maximale qui sollicite un poteau s’obtient en cumulant l’ensemble des charges apportées par les zones de plancher situées au-dessus du niveau considéré, à l’aplomb du poteau depuis le haut vers le bas. Pour avoir un ordre de grandeur de dimensionnement, nous vous présentons une méthode simplifiée. A chaque niveau de plancher, on affecte une surface de plancher dont les charges sont reportées sur le poteau. Cette surface est définie selon deux directions orthogonales, le plus souvent le sens des files porteuses d’une part et le sens perpendiculaire d’autre part (solives, prédalles, bacs métalliques,…) ; elle est donc le produit de deux longueurs mesurées par rapport à l’écartement des poteaux. La surface portée par le poteau est ensuite multipliée par des poids surfaciques dépendant de la nature des charges et de la destination du bâtiment (charges d’exploitation, poids propre). Cette opération est renouvelée pour tous les niveaux placées au-dessus de la section considérée afin d’obtenir le cumul des charges arrivant sur la fondation. Dégressivité des profils Sur la hauteur d’un bâtiment, les charges exercées sur le poteau augmentent du haut vers le bas. Cet accroissement des charges peut être compensé par une adaptation des caractéristiques du profil (dimensions et épaisseurs) pour exploiter pleinement ses capacités portantes. Les laminés et les profils tubulaires ou en caisson offrent cette souplesse par le changement des nuances d’acier ou la variété des séries.3-Liaison au niveau des poteaux: *Pieds de poteaux: La transmission des efforts des poteaux vers les fondations doit être correctement assurée. Pour que les efforts concentrés dans de petites sections soient répartis sur la surface d’appui, on utilise des plaques d’assise. La pression ainsi exercée sur le béton ne dépasse pas les limites des contraintes admissibles. Les poteaux ne transmettant pas de moments de flexion aux fondations sont dits pendulaires. Ils sont ancrés à l’aide de boulons d’ancrages légers traversant la plaque d’assise. Afin de limiter le risque de corrosion, il convient de placer le pied de poteau au-dessus du niveau du sol extérieur fini. Selon la nature de l’assemblage à réaliser, on distingue : • Articulation C’est le type d’assemblage utilisé de préférence pour les constructions courantes de bâtiments d’habitation. Plusieurs techniques existent pour réaliser une articulation. L’exemple suivant comporte une plaque d’extrémité et une plaque d’assise. Cette dernière ne doit pas s’opposer aux déformations dues à l’articulationcoupe AA et coupe BB1 - Poteau HEA2 - Plancher RDC 3 - Platine d'extrémité 4 - Tige d'ancrage 5 -Plaque d'assise Vue en plan1. La plaque d’assise est mise en place avec les tiges d’ancrage filetées au moment du coulage du béton. 2. La charpente est dressée puis boulonnée après durcissement du béton. Le coulage étant effectué, l’avantage d’une telle technique de pré- scellement est d’exploiter la rapidité de montage d’une charpente métallique. En revanche, il est indispensable d’être précis lors de la pose de la plaque d’assise. Un réglage de la structure est toujours possible en perçant des trous au double du diamètre des boulons. Encastrement: Les tiges filetées sont mises en place au moment du coulage du béton. Le poteau est mis en place avec sa plaque d’assise équipée de quatre percements tous placés à l’extérieur de l’emprise du poteau. La plaque doit être d’épaisseur suffisante. Une variante consiste à placer des raidisseurs mais la première solution est globalement plus économique : plus de matière, moins de travail en atelier. Exemple de pied de poteau encastré1 - Poteau HEA 2 - Plancher RDC 3 - Platine d'extrémité 4 - Tige d'ancrage fileté scellé dans le béton 5 - Cale 6 - Il est possible d'aménager une cavité pour le coulage du béton coupe BBExemple de pied de poteau encastréLes tolérances de construction étant différentes entre les matériaux, un écart de 3 à 5 cm est maintenu entre la face supérieure des fondations et la face inférieure de la plaque d’assise. Au cours du montage, le poteau est posé sur des cales et des coins permettant de régler ultérieurement sa position. Après ce réglage, un béton de qualité est coulé dans l’intervalle et les cales sont retirées dès sa prise. • Jonction de poteaux: Dans une construction multi-étagée, les poteaux sont réalisés en plusieurs tronçons. Le joint de poteaux désigne l’assemblage reliant bout à bout deux tronçons. Joint de poteaux par platine d'extrémité Le joint peut être disposé à une vingtaine de centimètres au-dessus du niveau brut de la dalle afin d’en améliorer son accessibilité et le confort de travail sur le chantier.* Autres méthodes de jonction de poteaux: 1 - Tronçons soudés 2 - Bout à bout joint par plaques boulonnées 3 - Raidisseurs et plaques d'about (croisement de poutre et de poteaux) Les éléments de poteaux peuvent représenter une ou deux hauteurs d’étages. Selon le projet, le recours à des tronçons de grande longueur permet d’améliorer la productivité du chantier.3- Les poutres: Les IPE et les PRS sont les produits sidérurgiques les plus couramment utilisés pour former une poutre. Il est aussi possible d’employer des profils de gamme HE A/B et UAP. La disposition des poutres en double nappe (poutres principales et solives perpendiculaires) est la plus connue. Cependant, pour améliorer les coûts et la rapidité du chantier tout en respectant les caractéristiques géométriques des volumes de bâtiments d’habitations, le référentiel PRISM préconise l’utilisation d’une nappe simple de poutres, solution plus économique. En effet, dans le cas des bâtiments d’habitation, la portée de la poutre (et donc sa dimension) est directement dépendante de l’épaisseur du plancher et conditionne son implantation.*Portée des poutres: L’acier, grâce à ses performances, autorise des portées importantes dans les ossatures de type filaire. Des portées longues sont permises, couramment entre 12 et 15 mètres et jusqu’à 20 en structure mixte. Les franchissements importants conviennent aux équipements publics (salles de spectacle, halls,…) et aux bâtiments d’activités (plateaux de bureaux, lieux d’exposition). Des portées courtes ou moyennes sont utilisées pour des locaux dont la densité de cloisonnement est importante ou lorsque l'épaisseur du plancher est un critère déterminant. Le nombre de poteaux est alors élevé mais en revanche leurs sections sont assez faibles. Cette disposition est bien adaptée pour des ossatures à trame répétitive basées sur des modules de petite dimension (3 à 6 mètres). Ce dernier cas convient aux contraintes présentes dans les projets de bâtiments à usage résidentiel : le logement collectif et les lieux d’hébergement (hôtels, maisons d’accueil, résidences universitaires,…).*Implantation de la poutre: Deux implantations sont possibles. 1-La poutre est positionnée sous la dalle: • La dalle portée peut être mince (en fonction de la capacité porteuse de l’élément et des contraintes acoustiques). • La poutre apparente doit être incluse en cloisons ou habillée pour la sécurité incendie. • L’addition de connecteurs permet d’exploiter les capacités des structures mixtes. Dans cette configuration, un profil IPE 270 de nuance S355 permet les portées maximales suivantes : 4 m = longueur de la poutre épaisseur de dalle : 16 à 18 cm 6 m = élément perpendiculaire charges d’exploitation : logement. Lorsque les poutres sont disposées sous la dalle, le plenum peut être utilisé pour le passage des canalisations, gaines et fileries. Il convient en outre de prendre certaines dispositions au droit des parois verticales, notamment en matière de protection au feu et d’acoustique.La poutre est incorporée dans la dalle. • 40 à 50 mm mini au-dessus de la poutre sont nécessaires pour l’enrobage des aciers. • La poutre ainsi enrobée possède une stabilité au feu de 30 à 60 min selon l’exposition de la semelle inférieure. • Les éléments du plancher prennent appui sur l’aile inférieure de la poutre. La poutre de rive Dans le sens porteur, un profil en U placé en rive permet de jouer à la fois le rôle porteur et la fonction d’arrêt de coulée. Dans le sens perpendiculaire aux files porteuses, l’arrêt de coulée est généralement assuré par une tôle pliéL’assemblage désigne un dispositif constructif destiné à réunir ensemble deux ou plusieurs pièces de sorte d’assurer la bonne transmission des efforts. Ce paragraphe a pour but de présenter quelques règles simples sans entrer dans les calculs de vérification de la résistance des assemblages. Le choix de bonnes dispositions constructives permet d’obtenir des résultats satisfaisants. 4 - Les assemblages:Nœud poteau/poutre/palée 31 logements (Reims)5 - La stabilité :Les dispositifs de contreventement contribuent à la stabilité générale d’une construction. Le système de contreventement de l’ossature agit contre les sollicitations horizontales et plus particulièrement les efforts dus au vent, assurant la stabilité latérale du bâtiment. Ces efforts s’appliquent en premier sur la « peau » du bâtiment : façades et toitures ; c’est donc d’abord dans les plans formés par ces parties d’ouvrage que se trouvent les dispositifs de stabilité. Les éléments de stabilité verticaux sensibles à la torsion (croix, portiques, panneaux) doivent être disposés selon deux directions non parallèles et dans trois plans au moins. Dans la mesure du possible, on doit veiller à une disposition répartie et homogène, à chaque niveau, au moins trois contreventements autour du bâtiment. Ainsi, les efforts horizontaux agissant suivant les deux axes principaux du bâtiment peuvent être repris (directions x et y) par deux éléments ; le troisième crée avec l’un des deux premiers un couple résistant à la torsion. *Plan vertical: Mise en œuvre d’éléments d’une ou plusieurs barres métalliques, d’un panneau rigide,… disposés dans un panneau rectangulaire composé de deux poteaux et de deux traverses horizontales. *Plan horizontal: Effet diaphragme joué par les éléments, horizontaux comme les planchers d’étages ou inclinés comme les toitures, participant ainsi à la stabilité du bâtiment. Ils transmettent les efforts horizontaux aux ensembles verticaux de stabilité auxquels ils sont liés. Tout plan rigide, horizontal ou incliné, peut constituer un diaphragme : dalle pleine, plancher collaborant ou une triangulation. C’est une étape importante de la conception. Une disposition mauvaise ou insuffisante en matière de contreventement entraîne de graves désordres dans le bâtiment.Les bâtiments à ossature métallique peuvent être raidis par les systèmes suivants : • Travées triangulées • Portiques • Noyaux • Panneaux massifs de contreventement • Construction de type tubulaire (immeubles de grande hauteur) Pour l’application en bâtiments courants d’habitation, le référentiel PRISM développe ici essentiellement les trois premiers procédés. *Palées triangulées: Économique et simple, c’est le dispositif le plus fréquemment employé pour des bâtiments de hauteur faible à moyenne. Pour s’opposer à la déformation, cette solution utilise une ou plusieurs barres métalliques formant une triangulation dans une partie de l’ossature dans le plan vertical. Les barres ne sont alors soumises qu’à des efforts normaux (tractions ou compressions) et forment des palées de stabilité. Ces palées peuvent transmettre les efforts horizontaux sur un ou plusieurs étages.6-Noyaux: L’ossature métallique peut être stabilisée par des tubes verticaux réalisés en béton. Ces cages servent à abriter les circulations verticales (escalier, ascenseur, canalisations), le matériau leur apportant la protection au feu requise. Ce double usage occupe un espace restreint. Les poutres et les dalles de plancher doivent être rendues solidaires du noyau. Les attaches doivent tenir compte des différences de tolérance entre les deux matériaux afin de permettre la reprise des charges dès la mise en service.6 - La trame : Une trame, souvent rectangulaire, est établie et sert de base à la conception. Cette trame est définie à la fois en fonction des contraintes de distribution spatiale et des capacités porteuses des éléments du plancher (poutres et panneaux) afin d’obtenir une conception optimisée et économique. L’incorporation des éléments de structure (poutres et/ou poteaux) dans les parois de façade ou séparatives intérieures doit être recherchée.ETUDE DE QUELQUES EXEMPLEThe New York Times Building, New York City (NY) - USA (Renzo piano) The New York Times, journal quotidien principal des USA créé en 1851, ont lancé en 2000 une concurrence d'architecture de concevoir ses futurs sièges sociaux, pour être construit sur un espace pas loin de son endroit réel, la région monde-célèbre de place de périodes, à laquelle le journal a donné son nomL’esquisseChaque architecture indique une histoire, et l'histoire que ce bâtiment propose est une de la légèreté et du transparent. Tandis que concevoir une tour accomplit le plus grand défi dans l'extension ascendante, il contribue également une présence dans l'horizon qui est vibrant et changeant avec les vents. La forme de base de 52-storey building.s est simple, primaire, pareillement à la grille de Manhattan. Elle est mince, n'emploie pas le verre reflété ou teinté qui rend des tours les sujets mystérieux et hermétiques. Au contraire, l'utilisation du verre clair a combiné avec un modèle des cylindres en céramique minces placés sur un cadre en acier, placé un à deux pieds devant le verre, du fond jusqu au dessus. Ce mur rideau permettra un degré élevé d'efficacité énergétique le chauffage et en refroidissant le bâtiment, et le fera obtenir une couleur différente, selon l'atmosphère : bleuâtre après la pluie, miroitant le rouge au coucher du soleil.Plans et coupes du projetFaçades et vuesQuelques détailsLA MAQUETTEBURJ AL ARAB DE DUBAIPlans du projetQuelques vuesBURJ BUBAISitué à Dubaï aux Emirats Arabes Unis, la hauteur de l'ouvrage (non encore rendue publique) sera comprise entre 700 et 800 mètres pour 160 étages. A noter que le maître d'œuvre de l'ouvrage est la société EMAAR Properties, sa construction revient à un consortium mené par le groupe sud-coréen Samsung Electronics et auquel participe avec une proportion de 35% l'entreprise belge Besix (35% revient à Samsung Electronics, 35% à Besix et 30 % à Arabtech). Besix a déjà participé à la construction d'autres bâtiments à Dubaï, notamment l'Emirates Hotel Tower.Plans et vuesFondations terminées pour Burj Dubaï, le futur plus haut gratte - ciel du monde: Les fondations de la tour Burj Dubaï, située aux Emirats Arabes Unis, sont désormais achevées. Commence maintenant la construction de la partie aérienne de ce qui deviendra la plus haute tour du monde lors de son inauguration en décembre 2008.Les fondations sont constituées de 192 piles qui s'enfoncent à 50 mètres dans le sol. La partie aérienne se construira au rythme d'un étage par semaine, pour atteindre une hauteur encore non officiellement dévoilée dépassant très probablement les 700 mètres, pouvant même approcher les 800 mètres selon certains spécialistes. La hauteur de la tour est tenue secrète, la conception du bâtiment permet une modification de la hauteur finale pendant la construction. Les fondations de la tour Burj DubaïWORLD TRADE CENTER TOURS JUMELLESIntroduction La construction des tours de centre commercial mondial a commencé août 5 1966 et ils ont été officiellement ouverts avril 4 1973. La figue 1. montre les deux tours avant l'attaque. Comme aura été desséché pour toujours sur la mémoire de tous les lecteurs, elles ont été détruites dans une attaque de terroriste 11 septembre 2001. La méthode de destruction était simple et dévastatrice, à savoir attaque de suicide en l'avion. Les images résultantes des tours brûlant et s'effondrant étaient ceux personne jamais attendu voir. Le premier avion a heurté la tour du nord au temps de gens du pays de 8.45am et cette tour s'est effondrée à 10.28 AM ou à 1. heures après l'impact. La deuxième tour a été frappée à 9.03 AM mais s'est effondrée plus rapidement, à 10.05 AM.Tours De Centre commercial mondial De la Figue 1 Avant Attaque (photo associée de pression)*Détails des bâtiments: La figue 1 montre les deux tours en service. Ces tours étaient les principaux bâtiments dans un complexe du développement de ville. L'endroit de ces tours sur l'emplacement de centre commercial mondial est montré dans Fig.2, avec la direction des impacts. Les tours étaient l'un des meilleurs exemples "de la construction de tour de tube", une forme structurale idéalement convenue à fournir la force et la rigidité exigées pour les bâtiments très grands. Sur chaque fa?e une armature derésistance rigide a été formée comportant 59 colonnes de boîte-section, espacées aux centres de 1.02 mètre, reliés par les faisceaux profonds de spandrel. Les armatures n'ont pas fonctionné dans les coins, cependant, là un raccordement de cisaillement entre les deux armatures adjacentes ont été fournies de sorte que les armatures, ainsi que les planchers, aient formé un tube encadré torsionally rigide fixé aux bases. Ce tube encadré a acheminé toutes les charges de vent. Les planchers enjambés sans colonnes intermédiaires au noyau, qui a été soutenu sur 44 colonnes de boîte-section ont conçu et ont détaillé pour porter le chargement vertical seulement. La figue 3 montre ce concept dans une vue isométrique, alors qu'une des colonnes extérieures de boîte d'armature de 450 x 450 millimètres est montrée dans fig. 4.Fig. 2 plan d'emplacement du développement de centre commercial mondial Montrer l'endroit des deux toursL'accès et les services ont été réalisés le noyau central, comme montré dans la figue 5. Le système de plancher a comporté 900 poutrelles profondes de barre espacées aux centres de 2.04 m et attachées par les poutrelles secondaires. Ces poutrelles secondaires ont alors soutenu une plate- forme profilée sur laquelle a été versée une dalle en de béton légère épaisse de 100 millimètres. Le dessus des poutrelles de barre tenues au-dessus du soffit de orner et a été moulé dans la dalle en de béton pour rendre les poutrelles de barre composées d'une façon semblable au système de Speedfloor. Les poutrelles de barre enjambées entre les armatures de périmètre et le noyau, comme montré dans la figue 6. La figue 7 montre un isométrique d'une partie du plancher et du mur extérieur, illustrant certains des détails décrits ci-dessus. La pesanteur et les systèmes derésistance latéraux ont été conçus pour fournir la force et la rigidité exigées d'un bâtiment de 110 étages avec la charge morte minimum. Ceci a été réalisé très bien, avec un poids de partie métallique seulement 44.5 de surface couverte de kg/m 2. La lumière même et la structure ouverte, superbly machinées pour rencontrer l'utilité et la limite finale de conception énoncez les conditions sur un bâtiment de ces taille et taille, fait probablement les bâtiments plus vulnérables pour s'effondrer de l'impact d'avion qu'aurait été la caisse pour un système structural plus inefficace et plus lourd.NOUVEAU PROJET DE RECONSTRUCTION THE FREEDOM TOWER VOICI QUELQUE PLANS DETAILS.VUESUne tour polycentrique pour garantir confort et sécuritéPlutôt que d’articuler classiquement les surfaces autour d’un noyau central (pour assurer l’apport de lumière naturelle), l’architecte français Denis Sloan a conçu une tour intégrant des blocs de bâtiments indépendants et à l’échelle humaine dans les mailles de sa méga-structure périphérique.Reposant sur une structure externe, le projet est conçu pour garantir une meilleure stabilité de la construction et la sécurité maximale en fragmentant les risques, quelle que soit l’ampleur de l’agression, notamment l’incendie ou des secousses sismiques. “Dépourvu de volume fermé en partie central comme dans une structure traditionnelle.Enfin, ce dispositif de circulations multiples et centrifuges évite les situations d’engorgement et permet de combattre le sinistre dans les meilleures conditions d’intervention. Aucun IGH n’offre actuellement de telles capacités d’évacuation et d’intervention,” conclut Claude Delalande. F.A.conclusion

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