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21.08.2023

Escalier en colimaçon à marches en verre, Zlín, République tchèque

Structure porteuse d'escaliers intérieurs en colimaçon avec marches en verre dans le bâtiment du centre pédagogique, de formation et de réhabilitation à Zlín. L'escalier est un élément architectural essentiel. Le calcul de la structure a donc été dicté par les exigences de l'architecte, accordant une grande importance à la propreté du détail.

Construction

D'un point de vue statique et en excluant la rigidité de la construction en béton armé, l'escalier est constitué de deux parties indépendantes : du sous-sol au rez-de-chaussée et du rez-de-chaussée au premier étage. La structure porteuse de l'escalier est formée de limons intérieurs et extérieurs indépendants torsadés en spirale. Les limons sont encastrés dans les paliers (soudures de montage à un élément d'ancrage pré-installé) et dans le sol brut du sous-sol (ancrage par des ancrages chimiques Hilti).

Les limons sont fabriqués à partir d'un profilé fermé soudé avec des semelles encastrées. L'encastrement de la semelle supérieure crée une rainure pour l'installation du garde-corps en verre, l'encastrement de la semelle inférieure est un élément purement architectural. Les marches de l'escalier sont en verre trempé feuilleté.

Les marches sont posées sur quatre consoles en acier carré 25/25 soudées à la paroi des limons. Le verre sur les consoles est posé sur une bande flexible et fixé par des vis métriques. Compte tenu du détail de la connexion marche-limon et de sa rigidité, les marches sont incluses dans le modèle de calcul.

Le garde-corps des limons intérieurs et extérieurs est en verre trempé feuilleté courbé au rayon correspondant. Le garde-corps est inséré par le haut dans la rainure du limon, calé sur des coussinets flexibles puis rempli d'un matériau flexible approprié. Le garde-corps est considéré uniquement comme une charge – il n'a pas de fonction porteuse dans la structure de l'escalier.

Modèle

En raison de l'indépendance susmentionnée des différents niveaux de l'escalier, seul un tronçon d'escalier est modélisé. Les limons et les éléments d’ancrage sont modélisés en tant que murs en plaques, les marches de l’escalier en tant que poutres. Pour estimer les contraintes maximales sur les marches en verre et pour évaluer les contraintes maximales sur les limons en acier, deux valeurs différentes de rigidité de la connexion de la marche en verre au support de la console sont utilisées. L'encastrement dans le béton armé est modélisé avec un sol élastique inefficace en traction pour les différentes surfaces de l'élément d'ancrage.

Calcul de structure
Architecture
Exécution


Spécifications du projet

Données de modèle

Nombre de nœuds 743
Nombre de lignes 476
Nombre de barres 268
Nombre de surfaces 74
Nombre de cas de charge 1
Poids total 1,479 t
Dimensions (métrique) 6,179 x 6,112 x 6,936 m
Dimensions (impériales) 20.27 x 20.05 x 22.76 feet
Version du logiciel 5.24.01

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