Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
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Jean-Pierre LAUTE : Ingénieur de l’École Spéciale des Travaux Publics - Expert Construction. Ingénieur Consultant - Professeur à l’École d’Architecture Paris-Villemin
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Lire l’articleINTRODUCTION
Plongeant leurs racines formelles aussi bien dans des exemples de réalisations humaines millénaires (tentes de populations nomades, velums romains) ou séculaires (ponts suspendus en câbles élaborés par tressage de végétaux en Asie, en Océanie, au Pérou) que dans des modèles naturels (toile de l’araignée), les structures à câbles se sont développées dans la période contemporaine en s’appuyant sur une technologie directement issue du génie civil (ponts suspendus, câbles de précontrainte).
Comme l’indique le titre placé en tête de cet article, il est en effet traité de l’utilisation des câbles en tant que tels comme composants de la structure de constructions permanentes. Ne sont donc nullement abordés les usages en éléments provisoires (haubanages), dans les engins de levage, transporteurs, etc.
Si l’on observe, surtout depuis quelques années, l’impact d’un certain courant architectural dit high tech qui cherche à donner à voir, à défaut trop souvent d’utiliser au meilleur escient, des éléments tendus, ou qui pourraient ou auraient pu l’être, en général rectilignes, pas nécessairement constitués de câbles d’ailleurs, on doit remarquer que les types d’ouvrages qui traduisent l’aboutissement le plus accompli des structures à câbles (résilles d’éléments entièrement tendus, l’Idéal du poète ?) sont hélas restés relativement confidentiels malgré certaines réalisations exemplaires au cours de la décennie antérieure, notamment les installations destinées aux Jeux Olympiques de Munich.
On peut penser malgré tout qu’en raison de leurs possibilités aussi bien techniques (nuances de résistance relativement très élevées) que morphologiques [grandes portées ; façon dont ce type de structures peut jouer son rôle de système structural (à savoir modifier la répartition et /ou la direction des actions) dans la définition et le marquage de l’espace créé ; associations nouvelles à des matériaux composites], les structures à câbles pourraient connaître un développement croissant.
« ... j’ai beau tirer le câble à sonner l’Idéal... »
Stéphane Mallarmé
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Familles de structures à câbles1. Principes et analyse du comportement
1.1 Fondement
La démarche tendant à l’optimisation par spécialisation des éléments ou des sections est très familière aux constructeurs métalliques (treillis, I pour la flexion, tubes pour la compression ou la torsion).
Il se trouve que, des quatre modes de sollicitation pure (effort normal, effort tangent, moment de flexion, moment de torsion), seul l’effort normal, lorsqu’il s’agit d’une traction, permet de soumettre toute la section à une contrainte normale constante en phase élastique, le cas échéant à sa valeur admissible ou limite. D’où, dans le but de la réduction maximale du poids propre de la structure, la recherche d’une conception, d’une composition structurale telles que tous les composants soient, in fine, uniquement tendus (contrainte maximale, affranchissement vis-à-vis de l’instabilité élastique), quel que soit le cas de charge.
De la façon plus ou moins élégante, ou même plus ou moins complète, selon laquelle se concrétise cette réflexion découle l’existence des diverses familles de solutions.
HAUT DE PAGE1.2 Équilibre statique d’un câble
Dans la pratique, le comportement statique d’un câble d’acier satisfait globalement (et non, a contrario, localement) aux lois de la statique des fils (le mot fil désignant dans ce sens un solide à ligne moyenne infiniment souple et flexible et non le composant décrit au paragraphe ) ; cette hypothèse est suffisamment proche de la réalité puisque les valeurs courantes du rapport ∅ / L (diamètre/ longueur développée) d’un câble varient entre 1/ 1 000 et 1/ 5 000.
Remarque : on peut, sous un autre angle, rapprocher ces valeurs de celles du rapport h /
(hauteur/ longueur ou portée), soit 1/ 15 à 1/ 40 pour des éléments comprimés ou fléchis. Dans ces conditions, le tracé d’équilibre du câble, avant...
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Principes et analyse du comportement
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BÜTTNER (O.), HAMPE (E.) - Bauwerk Tragwerk Tragstruktur - (Édifices, Systèmes structuraux, Structures porteuses). Tome 2, 476 p. bibl. (67 réf.) 1984 VEB Verlag für Bauwesen (ex) DDR 1086 Berlin.
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(2) - OTTO (F.), ROLAND (C.) - Spannweiten - [(Structures) tendues de grande (portée)]. 168 p. 1965 Verlag Ullstein GmbH Berlin, Francfort, Vienne.
NORMES
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Aciers inoxydables. Partie 2 : conditions techniques de livraison des tôles et bandes pour usage général (2ème tirage, avril 1997). Indice de classement : A35-573. - NF EN 10088-2 - 11.1995
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Aciers inoxydables. Partie 3 : conditions techniques de livraison pour les demi-produits, barres, fils machine et profils pour usage général. Indice de classement : A35-574. - NF EN 10088-3 - 11.1995
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Câbles rigides en acier. Toron de 7 fils (1 + 6). - NF A 47-151 - 06.1954
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Câbles rigides en acier. Toron de 19 fils (1 + 6 + 12). - NF A 47-152 - 06.1954
-
Câbles rigides en acier. Toron de 37 fils (1 + 6 + 12 + 18). - NF A 47-153 - 06.1954
-
Résistance des matériaux et essais mécaniques des matériaux. Vocabulaire. - NF X 10-011 - 03.1958
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Attestation et marquage des câbles, chaînes et crochets (annexe à la directive du 13 avril 1976 de la commission des communautés européennes). - NF...
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