Validation expérimentale du calcul d'une structure réciproque en acier

(fre) Dans ce document, on étudie les structures réciproques en 3D, qui fonctionnent avec leurs poutres portant les unes sur les autres. Ce système porteur permet de franchir des portées supérieures aux dimensions des éléments qui le composent. Avec ce principe, on pourrait construire des structures avec des troncs bruts en bois, dépassant leurs capacités mécaniques considérées isolément. Cependant, il y a encore beaucoup d’incertitudes quant à la modélisation numérique. Ainsi, ce travail a pour ambition de comprendre comment créer un modèle de calcul numérique avec justesse. Pour ce faire, nous avons décidé de construire une structure en acier de 4m de portée. Nous avons commencé par la dessiner avec Grasshopper. Un assemblage boulonné a été développé, permettant une rotule à trois rotations aux connexions. La structure a ensuite été construite en laboratoire selon le modèle de dessin. Elle a été chargée et des déplacements y ont été mesurés. Finalement ces résultats expérimentaux ont été comparés avec les résultats issus du calcul aux éléments finis.

(eng) In this document, we study the reciprocal structures in 3D, which function with their beams carrying on each other. This structural frame makes it possible to cross spans greater than the dimensions of the elements that compose it. With this principle, structures with raw wooden trunks could be built, exceeding their mechanical capacities considered separately. However, there are still many uncertainties regarding the numerical modeling. Thus, this work aims to understand how to create a numerical calculation model with accuracy. To do this, we decided to build a steel structure with a 4m span. We started by drawing it with Grasshopper. A bolted assembly has been developed, allowing a ball joint at the connections. The structure was then built in the laboratory according to the drawing model. It was loaded and displacements were measured. Finally, these experimental results were compared with the results from the finite element calculation.