Conclusion
Le verre est un matériau présent en abondance
dans notre environnement. Cependant, son application en tant que
matériau de structure est tout récente. Ce travail a
été axé sur la création d'un manuel et sur la
recherche d'éléments de réponse pour la conception et la
réalisation de cette nouvelle utilisation du verre.
L'évolution de l'architecture a montré
l'intérêt de l'utilisation de vitrage, toujours grandissant, chez
les professionnels de la construction. Auparavant, les fenêtres
permettaient seulement de faire pénétrer la lumière.
Aujourd'hui, celles-ci intègrent des jeux de lumière et de reflet
limités aux seules façades. Malgré des résistances
de plus en plus élevées, les matériaux traditionnels sont
opaques et empêchent donc la lumière de pénétrer
pleinement dans le bâtiment. Une structure transparente offrirait donc un
nouvel élan à l'architecture contemporaine en permettant de
créer des effets de lumière au sein même des
bâtiments et de dématérialiser totalement les
structures.
Le verre possède des qualités
intéressantes d'un point de vue mécanique. Cependant, son
caractère fragile a longtemps empêché son utilisation. Lors
de concentration de contrainte importante, les matériaux
élasto-plastique peuvent plastifier tandis que le verre à cause
de son caractère fragile laisse les fissures se propager. Ce
phénomène appelé « fatigue statique » engendre
une diminution de la résistance en traction du verre en fonction du
temps sous un chargement constant. De par son mode de fabrication, la section
des feuilles de verre est assez limitée. Des traitements existent
aujourd'hui pour améliorer la résistance mécanique du
verre et pour augmenter l'épaisseur des éléments en
verre.
Son caractère fragile empêche d'utiliser le
maximum de la capacité de résistance. La durée de
chargement et l'état de surface sont deux caractéristiques qui
interviennent dans la détermination de la résistance du verre
recuit par l'intermédiaire de coefficients minorateur. Le verre
trempé est un matériau précontraint, il possède une
réserve de résistance équivalente aux contraintes de
trempes qui permet d'augmenter considérablement la résistance
grâce au principe de superposition.
Les formules de résistance des poutres et colonnes se
basent sur la résistance des matériaux. Cependant, des
ajustements doivent être faits pour pouvoir utiliser ces formules dans le
cas du verre.
Les assemblages sont le lieu de concentration de contrainte.
Dès lors, les concepteurs préfèrent utiliser des autres
matériaux que le verre (colle et éléments
métalliques) pour réaliser les différentes connections.
L'effet psychologique est un élément important
d'une structure. Il y a une certaine appréhension vis-à-vis de ce
matériau à des fins structurel. Ceci est dû à
l'image que possède le verre à savoir celle d'un matériau
cassant et peu résistant. Mais au fil des utilisations de plus en plus
importantes et diverses, cette image changera. A cause de cette idée et
de sa faible résistance aux chocs, le verre est souvent victime d'actes
de vandalisme. L'utilisation du verre est plus propice pour des structures
secondaires où les sollicitations sont moindres ou dans des espaces plus
privés. L'impact du verre sur l'environnement est assez limité,
son recyclage est maîtrisé depuis longtemps et connaît une
très grande efficacité. Sa principale qualité et raison
d'utilisation reste sa transparence.
Organigramme pour le dimensionnement d'une
poutre
Deux organigrammes qui montrent la démarche à
suivre pour le dimensionnement des éléments structurels en verre
ponctuent ce travail. Ces deux figurent synthétisent les
différentes étapes à effectuer pour le calcul de
structure. Seuls les colonnes et les poutres ont été
analysées car ce mémoire ne traitait que ces deux types
d'éléments. Dans ces organigrammes, les différentes
instructions sont indiquées dans les rectangles. Ceux-ci sont
complétés avec la référence de la
formule, du tableau et/ou de la figure correspondant. Les tests sont quant
à eux mis dans des losanges. Certaines cellules sont regroupées
ont sein d'un même cadre. Ces cadres généraux font
référence à des chapitres du travail ou à la phase
d'avant projet.
Organigramme pour le dimensionnement d'une
colonne
Le verre laisse donc entrevoir de belles perspectives
d'utilisations grâce à ces qualités mécaniques et
surtout à sa qualité visuelle. Les domaines de recherchent sont
multiples. La résistance au feu, la résistance des
éléments fissurés, des assemblages transparents ou la
viabilité de ce type de structure sont autant de questions qui restent
à l'heure actuelle encore sans réponses.
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