Présentation
INTRODUCTION
La morphologie d’un coffrage doit lui permettre d’endosser l’ensemble de ses fonctions. Lors de la conception de cette structure provisoire, et afin de coller au mieux aux courbes, couvertures, dômes et autres volumes complexes des parties d’ouvrage, une approche géométrique approfondie est incontournable. La connaissance des surfaces qui limitent ces formes libres facilite le tracé des profils et la fabrication des coffrages qui ont pour rôle de soutenir le béton jusqu’à ce qu’il ait acquis la résistance suffisante à son auto-stabilité.
Pour appréhender un peu mieux les difficultés inhérentes à la construction des coffrages de surfaces tridimensionnelles, l’article détaille la définition, l’équation et la forme paramétrique du polyèdre, ellipse, hyperbole, parabole.
La distinction primordiale entre surface réglée et surface de révolution s’impose ensuite. Même si la première prend la forme simple du plan, défini simplement par une génératrice et une droite, elle peut néanmoins être engendrée de différentes manières. Quant aux surfaces de révolution, elles sont classées en développables, de conception simple puisque chaque face peut être « déroulée », et non développables, engendrées par rotation ou par translation de génératrice, de conception alors beaucoup plus complexe. Sont présentées leurs caractéristiques et l’approche à adopter pour faciliter leur mise en œuvre.
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Morphologie d’un coffrage - Introduction| Plan de la page |
I - Définition
La morphologie d’un coffrage doit être telle qu’elle lui permette de répondre de manière satisfaisante à l’ensemble des fonctions examinées ci-avant.II - Approche géométrique : définition des surfaces
Les parties d’ouvrage à réaliser sont dans le cas le plus général des solides à trois dimensions, limités par des surfaces plus ou moins complexes.Étude approfondie des formes libres
Si l’ouvrage élémentaire le plus couramment utilisé dans la construction des bâtiments d’habitation est le parallélépipède, de nombreux ouvrages comportent toutefois des éléments de forme plus libre nécessitant donc une étude approfondie des surfaces qui les limitent. Les rampes d’accès aux parkings de stationnements, les escaliers hélicoïdaux, les couvertures de halles en voûtes et en dômes, les châteaux d’eau, ou même plus simplement les auvents, témoignent de la grande diversité de formes utilisée dans la conception des éléments en béton armé.
Les surfaces qui limitent le solide à réaliser, très variées, peuvent être:
- des surfaces planes;
- des surfaces de révolution et développables;
- des surfaces non développables, sphériques, toriques, hyperboliques...
Une approche géométrique est donc nécessaire pour appréhender les difficultés et concevoir les coffrages les plus adaptés aux formes à réaliser. De plus, le tracé des profils nécessaires à la fabrication des coffrages est grandement facilité si l’on connaît les propriétés propres à ces différentes courbes et surfaces ainsi que leurs équations.
A - Polyèdres
Définition
Le polyèdre est un corps limité uniquement par des portions de plans. Les pyramides et troncs de pyramide, les prismes et troncs de prisme ainsi que les volumes en forme d’auges, sont des polyèdres. Dans un tronc de pyramide les arêtes concourent toutes en un même point....
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