Pavillon de la colline Diemersteiner à Kaiserslautern, Allemagne
Projet Client
Un pavillon original a été construit en 2019 sur la colline de Diemersteiner, près de la ville allemande de Kaiserslautern. La structure porteuse est entièrement en bois et a été conçue de sorte à ne nécessiter aucune fixation métallique.
| Maître d'ouvrage |
Université technique de Kaiserslautern www.uni-kl.de |
| Architecture |
Jun. Prof. Dr. Christopher Robeller « Digital Timber Construction » (DTC) Université technique de Kaiserslautern www.uni-kl.de |
| Calcul de structure |
PIRMIN JUNG www.pirminjung.de |
| Structure en bois |
CLTECH GmbH & Co. KG cltech.de |
Données du modèle
Modèle
Ce pavillon est situé sur le nouveau campus consacré à la recherche sur le bois du département d'architecture de l'Université technique de Kaiserslautern. Il se trouve à l'entrée du site.
Le bureau d'études PIRMIN JUNG était chargé du calcul de structure de ce projet singulier et de son exécution. Les ingénieurs de PIRMIN JUNG ont utilisé le logiciel aux éléments finis RFEM pour calculer les surfaces en bois lamellé croisé et les assemblages. Le projet était dirigé par le groupe de recherche « Digital Timber Construction » (DTC) de l'Université technique de Kaiserslautern, mené par le professeur Christopher Robeller. Le groupe de recherche a ainsi développé un logiciel permettant de fabriquer des structures légères en bois à partir de pièces en bois lamellé croisé.
Structure
Le pavillon fait près de quatre mètres de haut et s'étend sur une surface de douze mètres. Trois « ailes » se déploient de la toiture en forme de dôme jusqu'aux fondations et constituent trois grandes entrées courbes. L'ossature de la coque est composée de panneaux en bois lamellé croisé de 10 cm d'épaisseur seulement. Les composants sont principalement soumis à la compression, mais peu à la flexion, ce qui explique la grande efficacité des matériaux.
La forme des composants pentagonaux à heptagonaux a été divisée à l'aide d'un algorithme. Plus de 200 surfaces d'environ 60 cm à la géométrie unique ont été créées par ordinateur. Grâce à leur petite taille, tous les composants ont pu être fabriqués à l'aide de pièces obtenues à partir des chutes produites lors de la fabrication de composants pour les murs de bâtiments de plusieurs étages.
Les panneaux sont reliés les uns aux autres par des chevilles en hêtre collées et des connecteurs X-Fix, qui sont des connecteurs bois-bois en contreplaqué en forme de coin. Ces connecteurs X-Fix absorbent les efforts de traction et de cisaillement combinés, c'est-à-dire les efforts qui résultent d'un déplacement des surfaces dans le plan. Ils permettent également de relier les panneaux sans espacement lors du montage. Les chevilles collées en hêtre servent à fixer les panneaux et à transférer l'effort tranchant agissant perpendiculairement aux panneaux.
Le projet a pu être achevé en huit semaines seulement entre le début de la planification et l'exécution. La structure a pu être fabriquée et montée en huit jours. Des tests de descente de charges réalisés avec six panneaux en OSB de 1,40 m de haut et d'environ 17 tonnes chacun ont permis de contrôler en conditions rélles la capacité porteuse élevée du dôme, déjà vérifiée par le calcul.
Adresse du projet
Université technique de Kaiserslautern
Rue Erwin-Schrödinger 52
67663 Kaiserslautern
Allemagne
Mots-clés
Pavillon Bois lamellé croisé CLT
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- Mis à jour 23 décembre 2020
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Points de contrainte pour les contraintes de cisaillement
Les contraintes dans la section de la barre sont calculées dans les points de contrainte. Ces points sont définis aux emplacements de la section où les valeurs extrêmes des contraintes dues aux types de charge peuvent apparaître dans le matériau.
Captures d'écran
Fonctionnalités de produit
Nouveau
Modèles de calcul de structure à télécharger
De nombreux modèles (fichiers pour RFEM, RSTAB et RWIND) sont disponibles au téléchargement sur cette page afin de vous aider à vous former ou à réaliser vos propres projets.
Foire aux Questions (FAQ)
- Je conçois des composants bois. Les déformations des combinaisons de charges s'écartent du calcul manuel du facteur de sécurité partiel du matériau. Pourquoi ?
- Comment puis-je exécuter le plug-in RX-TIMBER Frame? Je ne l'ai pas trouvé dans le menu des modules additionnels ni dans le navigateur de projet - Données.
- J'ai une question sur les résultats de la vérification à l'état limite de service: Comment l'incrément du poids propre du facteur 1,8 et la charge imposée de 1,48 sont-ils expliqués dans les combinaisons de résultats pour le calcul à l'ELS?
- Où puis-je ajuster la longueur efficace lef selon le tableau 6.1 de l'Eurocode 5 dans le module additionnel TIMBER Pro?
- Est-il possible d'afficher plus de valeurs pour la distribution des contraintes sur les couches dans RF-LAMINATE?
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- Quels programmes Dlubal puis-je utiliser pour calculer et concevoir des structures en bois?
- Comment puis-je définir le coefficient de déformation kdef dans le logiciel ?
- Une barre rigide ne doit pouvoir absorber que les efforts de traction ou de compression. Quelles sont les options pour considérer ces non-linéarités dans le calcul?
- Dans un modèle 3D composé de trois planchers identiques, j'ai appliqué une charge unitaire de 1 kN/m² sur la dalle supérieure afin de déterminer la rigidité du ressort des appuis lors de la modélisation 2D des dalles à partir des efforts normaux et des déformations des poteaux. Malgré la désactivation du poids propre de la structure, les forces normales de la colonne sont redistribuées par étage. Est-il possible de désactiver cet effet?
Projets clients
Logiciels utilisés pour le calcul de structure
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Logiciel principal
Programme de base
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