Systèmes de structures spatiales

Comment fonctionne un treillis tridimensionnel ?

Dans une nappe tridimensionnelle, les membrures supérieures, les membrures inférieures et les diagonales qui les relient forment des modules pyramidaux. Les charges de neige, de vent et de couverture se répartissent par les nœuds sur toutes les barres : c’est l’ensemble du système qui travaille, et non un élément isolé. Ce comportement rend les structures spatiales à la fois légères et extrêmement rigides.

Les composants

Système porteur principal

• Sphère (nœud) : pièce en acier forgé où se rejoignent les barres ; chaque trou est percé sur CNC selon l’angle du projet.
• Tube : la barre du système. Diamètre et épaisseur sont choisis selon l’effort repris.
• Cône : pièce de transition soudée aux deux extrémités du tube, qui transmet l’effort au boulon.
• Boulon, manchon et goupille : relient le tube à la sphère ; le manchon entraîne le boulon au serrage, la goupille fixe sa position.
• Appui : liaison qui pose le système sur un poteau ou une poutre et transmet la charge à la structure porteuse.

Éléments secondaires et couverture

• Panne : élément secondaire posé sur des échantignolles au-dessus des nœuds de la nappe supérieure, qui porte la couverture.
• Chevron : si nécessaire, élément posé sur les pannes et recevant la couverture.
• Couverture : panneau sandwich, bac acier, joint debout, polycarbonate ou verre — l’enveloppe qui protège le bâtiment.

Types de trames

Esthétique et fonction

Les charpentes tridimensionnelles créent des intérieurs lumineux, sans poteaux, et offrent au concepteur une grande liberté de forme. Laissée apparente, la géométrie régulière devient la signature du bâtiment. Associée à de grandes surfaces de verre ou de polycarbonate, elle fait entrer la lumière naturelle, tandis que ventilation et éclairage se dissimulent dans le treillis.

Exemples d’application

• Aéroports et hangars d’avions : couvertures de terminaux, auvents de tarmac et hangars à façade de portes entièrement libre.
• Centres commerciaux : atriums lumineux, larges galeries et grandes hauteurs.
• Arènes et stades : grandes portées qui ne gênent pas la vue entre les tribunes.
• Parcs des expositions et centres de congrès : grands halls modulables et surfaces d’exposition.
• Bâtiments industriels et de production : ateliers sans poteaux, structure robuste pour ponts roulants et réseaux.
• Terminaux : larges auvents réunissant quais et salles d’attente sous un même toit.
• Bâtiments d’enseignement et culturels : atriums universitaires, salles de conférence et coupoles.