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Les structures spatiales

De nombreuses constructions exigent des toits ou des couvertures à plat, ou presque à plat. Les structures  spatiales apportent des solutions efficaces pour ces besoins. Les géométries de structures spatiales les plus courantes sont appelées «grilles rectangulaires compensées», «carrés sur cadres spatiaux carrés», ou simplement «grilles carrées".

Cependant les grilles carrées ont quelques caractéristiques pouvant limiter leur utilisation pour des longues portées:

  1. Les charges doivent  se déplacer sur les supports de manière indirecte. A cause de la disposition en carrés des barres dans les membrures supérieures et inférieures du châssis, la charge emprunte un itinéraire par étapes sur les supports, un peu comme un taxi de ville essayer d'aller en diagonale.
  2. La profondeur est limitée à une dimension inférieure à la largeur du module. Etant donné le fait que les barres diagonales de la « toile » relient les nœuds voisins dans la couche opposée, l’augmentation de la profondeur a pour résultat des nœuds incroyablement larges et des toiles lourdes.

Grâce au système Geometrica, il est possible de surmonter chacun de ces inconvénients, et donc d'utiliser des grilles carrées pour des portées plus longues, en modifiant la grille carrée classique comme suit:

Augmentation de la densité de raccord: Afin de construire une grille carrée qui transfère les charges en diagonale, nous pouvons profiter de la capacité qu’ont les joints de Geometrica, à résister à des moments de flexion. Les grilles carrées de chaque couche d'accord peuvent être renforcées par des éléments de diagonale qui ne sont pas directement reliés à la toile. Cela a pour avantage de rendre rigide la grille contre la torsion, d’augmenter la densité flexion-résistance des éléments et d’avoir de plus longues portées.

 

Variation des profondeurs: La membrure supérieure de la structure spatiale peut être inclinée pour assurer une section plus profonde au milieu de la portée aussi bien que l'écoulement favorable.

 

Double profondeur: La profondeur de la couche de structure des toiles et des accords. L’épaisseur supplémentaire augmente le moment d'inertie de la structure spatiale, ce qui augmente sensiblement la portée possible. Les raccords au centre de la double profondeur du châssis peuvent être enlevés car le joint de Geometrica peut résister à la flexion. Etant donné que les éléments de la toile dans le système de Geometrica peuvent être très légers et minces, le nombre accru de toiles  n'entraîne pas de poids significatif supplémentaire.

La courbure: La structure spatiale "plate" peut être fabriquée avec une légère déformation dans le sens contraire à la déviation attendue, sous les charges de service. Ceci élimine toute possibilité d’affaissement inesthétique de la structure, en particulier pour les portées plus longues. La courbure peut être appliquée sur une seule ou les deux couches de la membrure d'une structure spatiale.

 

N'importe quel de l’ensemble des modifications ci-dessus peut être combiné en de très rigides, solides et légères structures spatiales. Par exemple, le hangar du groupe Swift à Skyharbor à Phoenix est conçu pour couvrir 50m ² avec une membrure de sommet dense, la profondeur et le carrossage variables.

 

Le Hangar d’Aviation de Swift, Phoenix

 

Une autre géométrie de structure spatiale couramment utilisée est la grille triangulaire. En raison de leur configuration triangulaire, ces grilles peuvent résister à la torsion dans le plan. Mais comme dans les grilles carrées, leur profondeur est limitée et, pour une grande partie de leur étendue, elles contiennent souvent plus d’éléments de toile que nécessaire pour supporter la charge. Afin de remédier à ces inconvénients, les réseaux triangulaires peuvent également bénéficier de modifications disponibles pour les grilles carrées. Voir la section des dômes pour certaines des variations sur les grilles triangulaires.

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