Pavillon de la colline Diemersteiner à Kaiserslautern, Allemagne
Projet Client
![[DE] CP 001191 | Pavillon de la colline Diemersteiner à Kaiserslautern, Allemagne](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/6/6/5/2966567/2966567.png?la=fr&mw=280&mlid=8BE701B87F9B433D9FD4BFC2F6D00B7E&hash=45F05AE6ABAF1D1B5E3C021FD77D7457EF5399CC)
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Figure - Pavillon bois de l'Université technique de Kaiserslautern (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Vue intérieure du pavillon en bois (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Modèle du pavillon dans RFEM (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Déformations du pavillon en bois dans RFEM (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Modèle du pavillon dans RFEM (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Vue intérieure du pavillon en bois (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Pavillon bois de l'Université technique de Kaiserslautern (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Modèle du pavillon dans RFEM (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Déformations du pavillon en bois dans RFEM (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Modèle du pavillon dans RFEM (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Modèle du pavillon dans RFEM (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Pavillon bois de l'Université technique de Kaiserslautern (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Vue intérieure du pavillon en bois (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Déformations du pavillon en bois dans RFEM (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Modèle du pavillon dans RFEM (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Modèle du pavillon dans RFEM (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Déformations du pavillon en bois dans RFEM (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Pavillon bois de l'Université technique de Kaiserslautern (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Vue intérieure du pavillon en bois (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Modèle du pavillon dans RFEM (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Modèle du pavillon dans RFEM (© PIRMIN JUNG)
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Figure - Modèle du pavillon dans RFEM (© PIRMIN JUNG)
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
Mots-clés
Pavillon Bois lamellé croisé CLT
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- Mis à jour 17 mars 2021
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Nouveau
Définition de la séquence de charge nodale arbitraire avec une seule charge de barre
Des distributions de charge ponctuelles arbitraires se produisent souvent dans la définition de charge des structures de barre.
- Analyse de base de contrainte
- Résultats graphiques et numériques des contraintes et ratios de contraintes complètement intégrés dans RFEM
- Conception flexible avec différentes compositions de couches
- Haute efficacité grâce au peu d'entrées requises
- Flexibilité grâce aux options de paramétrage détaillées pour la base de calcul et l'étendue
- Une matrice de rigidité globale locale de la surface dans RFEM est générée à partir du modèle de matériau sélectionné et des couches contenues. Les types de matériaux disponibles sont :
- Orthotrope
- Isotrope
- Défini par l'utilisateur
- Hybride (pour la combinaison de modèles de matériau)
- Possibilité d'enregistrer dans une base de données les structures fréquemment utilisées
- Détermination des contraintes de base, de cisaillement et équivalentes
- En plus des contraintes de base, les contraintes requises selon DIN EN 1995-1-1 et leur interaction sont disponibles.
- Analyse des contraintes pour des pièces structurelles de toutes formes
- Contrainte équivalente calculée selon différentes approches:
- Hypothèse de la modification de forme (Von Mises)
- Théorie de la contrainte maximale de cisaillement (Tresca)
- Critère de la contrainte principale maximale (Rankine)
- Critère de déformation principale (Bach)
- Calcul des contraintes de cisaillement transversales selon Mindlin, Kirchhoff ou selon les spécifications définies par l'utilisateur
- Vérification de l'état limite de service par vérification des déplacements de surface
- Définitions personnalisées des flèches limites définies par l'utilisateur
- Possibilité de considérer le couplage de couche
- Sortie détaillée de différents éléments de contraintes et des rapports dans les tableaux et graphiques
- Résultats des contraintes pour chaque couche du modèle
- Liste de pièces des surfaces calculées
- Couplage possible de couches entièrement sans cisaillement
- Où puis-je trouver le paramètre permettant de définir le composant structurel entré comme «mur» ou «dalle»?
- Le protocole manque d'informations sur le temps limite pour l'évaluation de la résistance au feu R dans le module additionnel RF-TIMBER Pro. Ces informations peuvent-elles être ajoutées au rapport?
- Comment puis-je modéliser un plancher mixte bois-béton ?
- Je souhaite convertir la charge surfacique en charge linéique c'est-à-dire en poutre simple. Comment puis-je faire cela sans surface auxiliaire ?
- J'ai défini des charges de température, des charges de déformation ou une imperfection en arc. Dès que je modifie les rigidités, les déformations ne sont plus plausibles.
- Les propriétés d'un élément existant (section, épaisseur ou matériau d'une surface) peuvent-elles être utilisées pour un nouvel élément ?
- J'ai sélectionné toutes les barres disponibles pour effectuer une vérification dans RF-/TIMBER Pro. Pourquoi les barres à inertie variable ne peuvent-elles pas être vérifiées ?
- Est-il possible de paramétrer des valeurs définies par l'utilisateur pour la considération des résultats des contraintes de solide ?
- Lorsque j'effectue une vérification de la résistance au feu avec TIMBER Pro, le message d'erreur n°10001 s'affiche. Comment puis-je corriger cette erreur ?
- Dans RF-/TIMBER AWC et RF-/TIMBER CSA, un message d'erreur indique que la limite de torsion a été dépassée. Comment puis-je éviter cela ?
Logiciels utilisés pour le calcul de structure
Programme de base
Logiciel de calcul de structures aux éléments finis (MEF) pour les structures 2D et 3D composées de plaques, voiles, coques, barres (poutres), solides et éléments d'assemblage
3 540,00 USD
Module additionnel
Vérification des barres et ensembles de barres en bois selon Eurocode 5, SIA 265 et/ou DIN 1052
1 120,00 USD
Module additionnel
Analyse de stabilité selon la méthode de calcul des valeurs propres
1 030,00 USD
Module additionnel
Génération des imperfections géométriques équivalentes et des structures initiales pré-déformées pour le calcul non-linéaire
760,00 USD
