Structures textiles

par Doc genie civil
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Structures textiles


Le développement des structures textiles durant les dernières décennies s’inscrit dans le concept général d’allègement des constructions. Il semble trouver son origine dans les études de structures tridimensionnelles et des structures à câbles qui se sont développées vers les années 50 dans les milieux universitaires, par exemple en Allemagne.

1. Développement des structures textiles

1.1 Origine

Il est d’usage de faire remonter les premiers emplois des toiles tendues, pour se protéger, des intempéries, à des origines lointaines (historiques, voire préhistoriques).
Les tentes de nomades, les constructions militaires de campagne ou les abris de loisir ou de réception paraissent, en effet, présenter un caractère de parenté avec les bâtiments textiles contemporains.
Ces constructions semblent toutes avoir été caractérisées par leur non-permanence et leu démontabilité.
Les arènes romaines fournissent à cet égard un exemple remarquable puisque, avec plusieurs siècles d’intervalle, on constate que les romains ont couvert (figure 1 voir dans le document) les arènes de voile de coton afin de se protéger du soleil ; les Nîmois aujourd’hui (figure 2 voir dans le document) disposent une lentille à parois textiles sur leurs arènes durant la saison d’hiver.
Les constructions textiles des 40 dernières années conservent, pour certaines d’entre elles, le caractère de démontabilité (ou d’ouverture). Mais de nombreux emplois de ce type de bâtiments se sont développés dans les constructions fixes à vocation durable.
Dans ce dernier cas, les constructions textiles se présentent comme une alternative aux types de constructions traditionnelles.

1.2 Évolution au cours des 40 dernières années

Les premiers emplois significatifs des structures tendues, sous la forme de structures gonflables, apparaissent aux États-Unis dans les années 50, puis se développent et deviennent courantes en
Europe durant les années 60 (figure 3 voir dans le document).
Les tempêtes de l’année 1975 ont abattu une cinquantaine de ces dernières et ont nui à leur réputation. Par ailleurs, le premier choc pétrolier a nettement augmenté leur coût d’exploitation, ce qui a freiné leur développement.
Les années 70 ont vu le développement en Europe des structures textiles portées (figure 4 voir dans le document). La prétension des toiles est généralement obtenue dans ce type de construction par des arcs métalliques. Ces constructions permettent, par rapport aux structures gonflables, une liberté de forme d’un niveau supérieur. Elles autorisent surtout de grandes dimensions qui sont particulièrement intéressantes pour les bâtiments de stockage ou d’aires sportives.
Durant les mêmes années 70, des études approfondies ont été entreprises (tant formelles que de calculs, dérivés de ceux des structures à câbles). Elles ont débouché sur le développement des structures textiles tendues à prétension ponctuelle (figure 5 voir  dans le document). D’une géométrie encore plus complexe que celles des structures à prétension linéaire, les structures à prétension ponctuelle empruntent à l’architecture navale ses composants (mâts, wishbones, accastillage). Ces emprunts et l’esthétique qui en découle motivent aujourd’hui les emplois fréquents de cette dernière technique.
Actuellement, les trois types de structures (détaillés dans le paragraphe 4 quant au principe de leur fonctionnement) sont utilisés de façon concomitante, les deux derniers types représentent cependant les ouvrages de surface importante réalisés actuellement.
Ces réalisations ont justifié l’application de la procédure d’ATEx du CSTB pour certaines d’entre elles. On relève d’ailleurs que des structures récentes combinent parfois la prétension linéaire et la prétension ponctuelle.

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