compression
traction
Cinq poutres de câbles avec une distance différente entre le câble porteur et le câble de prétension; étude des sollicitations dans les éléments de liaison
Poutres de câbles avec peu, beaucoup et une infinité de câbles de liaison
Les forces pi sont introduites en déplaçant horizontalement un appui du câble porteur, en raccourcissant les câbles de liaison ou en déplaçant un appui du câble de prétension. En outre, cette solution structurale permet d’éviter le soulèvement de la toiture sous l’effet de l’appel d’air ou de la pression interne causés par le vent. Les poutres de câbles peuvent prendre diverses formes. Dans le projet de ces structures, pour une portée donnée, on peut en effet faire varier la flèche du câble porteur, celle du câble de prétension, la distance entre les deux câbles et la géométrie des câbles de liaison. Les figures ci-contre montrent quelques exemples dans lesquels la distance entre le câble porteur et le câble de prétension varient. Là où le câble de prétension monte au-dessus du câble porteur, les éléments de liaison ne sont plus sollicités à la traction, mais à la compression. Cette particularité peut être facilement mise en évidence en isolant des soussystèmes, comme dans la représentation ci-contre. Dans ces cas, les câbles de liaison devront donc être remplacés par des butons résistants à la compression. En variant l’entraxe des câbles de liaison, on obtient également diverses géométries des câbles porteurs et de prétension. Si cette distance devient très petite, la forme du câble porteur se rapproche d’une courbe. Les câbles de liaison peuvent aussi être remplacés par des membranes: dans ce cas, le câble porteur et le câble de prétension prendront effectivement la forme d’une courbe. Les câbles de liaison ne doivent pas nécessairement être verticaux. La poutre de câbles représentée ci-contre est caractérisée par des câbles de liaison disposés en diagonale. Ce système, introduit et développé par l’ingénieur David Jawerth dans les années 1950, est caractérisé par une grande efficacité et a un comportement très rigide sous l’influence des charges non symétriques. Nous reviendrons par la suite sur le fonctionnement des câbles de liaison diagonaux.
Patinnoire couverte Johannishov à Stockholm, 1962, arch. Hedqvist, ing. Jawerth (l = 83 m) LES CÂBLES
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