Page 14 - MORPHOLOGIE DES STRUCTURES

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14 INTRODUCTION

Les assemblages métalliques permettent de réaliser des structures en bois très performantes mais la différence
d’effusivité entre les deux matériaux provoque, sous thermo-hygrométrie variable, des condensations sur le métal,
corrodant l'acier et pourrissant le bois.
Le béton voit ses performances mécaniques augmentées par l'adjonction d'armatures en acier, mais lui aussi devient
ainsi plus sensible à la corrosion.

2.10. LA REDONDANCE STRUCTURELLE

Les structures dites “parallèles”, c'est-à-dire celles dont la ruine d'un composant (tel une pièce d'un voligeage de
plancher) ne met pas tout l'ouvrage en péril, présentent plus de sécurité que les structures dites “sérielles”, c'est-à-
dire celles dont la rupture d'un composant entraîne la ruine de l'ensemble (tel une poutre en treillis), mais elles sont
moins légères.
Les premières s'imposent cependant dans le cas d'emploi de matériaux dont les propriétés mécaniques présentent
une trop grande dispersion.
L'hyperstaticité interne peut augmenter la sécurité d'un ouvrage mais en augmente ainsi le poids.
L'hyperstaticité externe peut alléger un ouvrage mais le rend sensible aux mouvements d'appuis.

2.11. LA RÉSISTANCE AUX SÉISMES

La morphologie de la structure d'une construction devant résister aux séismes est d'autant plus efficiente qu'elle
conduit à une structure rigide sur un sol meuble, ou à une structure flexible sur un terrain rigide, de manière à ce
que la fréquence propre principale de la construction diffère fortement de la fréquence propre principale du sol.
Elle est d'autant plus efficiente qu'elle est constituée de matériaux tout à la fois ductiles, résilients, résistants et
légers, avec une masse réduite pour l'ensemble de la construction, qu'elle présente un amortissement interne élevé,
qu'elle est fondée sur des amortisseurs parasismiques, qu'elle est symétrique (tout comme doit être symétrique la
distribution de toutes les masses de la construction), qu'elle est apte à stocker puis à dissiper l'énergie, qu'elle est
hyperstatique, que masse, résistance et rigidité horizontale sont uniformément réparties, que ses éléments tra-
vaillent en flexion plutôt qu'en cisaillement ou en torsion.
La construction dans son ensemble est d'autant plus efficiente qu'elle est légère, que ses masses principales sont
près du sol et qu'elle est équipée de sous-sols.
Le critère de moindre volume est donc important pour ce sujet, mais loin d'être le seul paramètre d'efficience.

2.12. ET D'AUTRES CRITÈRES ENCORE…

La corrosion, la résistance au feu, le comportement de la structure lorsqu'elle est sollicitée au-delà des charges con-
sidérées dans le calcul, la dispersion des propriétés des matériaux, les incertitudes sur les sollicitations, la prise en
compte des efforts dynamiques et de la fatigue, la conception et le comportement des assemblages, les modes et
possibilités de construction, les capacités industrielles et technologiques du moment sont autant d'autres paramètres
pouvant entrer en ligne de compte dans l'évaluation de l'efficacité et de l'efficience d'une structure.

2.13. LE VOLUME DE MATIÈRE COMME SEUL CRITÈRE D'EFFICIENCE ?

Les considérations non limitatives qui précèdent illustrent la multitude des critères pouvant être pris en considéra-
tion pour apprécier l’efficience d’une structure.
Ils présentent tous la caractéristique d’être difficilement quantifiables et de dépendre du lieu ou des circonstances.
C'est le rôle de l'architecte et de l'ingénieur que de rechercher la réponse optimale en un lieu et un moment donnés
en intégrant ces divers facteurs sur lesquels il n'a pas prise.
Seul le critère de moindre volume serait donc suffisamment universel et quantifiable pour initier une réflexion théo-
rique qui devra interagir avec le monde tel qu'il est, dans l’établissement d’un projet concret.