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03.06.2021

Escalier suspendu en verre dans la maison Moongate à Sedona, Arizona, États-Unis

Maison Moongate à Sedona, Arizona, États-Unis, conçue par le cabinet d’architecture et de planification SWABACK de Scottsdale, Arizona.

Des pierres locales de différentes tailles s'intègrent parfaitement dans l'environnement désertique rougeâtre, y compris l'accès dont la conception repose sur des formations rocheuses en demi-cercle qui ont donné son nom à la maison. La maison se compose d'une structure rectangulaire en verre qui inclut l'entrée et l'escalier suspendu en verre. Depuis la structure en verre, deux ailes se prolongent en demi-cercle.

Détails du projet

L'escalier en verre de l'entrée, suspendu grâce à des tiges en acier, est peut-être l'élément attrayant et l'exploit technique le plus remarquable de la maison. Stutzki Engineering de Milwaukee, Wisconsin, USA, a été chargé de cette construction particulièrement complexe pour ce projet. Les marches courbées en verre semblent flotter au-dessus des grandes fenêtres de l'entrée et des murs intérieurs en pierre décorative rougeâtre.

Sur le côté gauche de l'escalier, les marches sont solidement, mais délicatement fixées à la pierre. Le côté droit de l'escalier est complètement suspendu à de fines tiges d'acier qui s'étendent depuis plusieurs points des marches individuelles jusqu'au plafond. Aucune pièce de construction sous l'escalier n'était nécessaire pour cette conception, ce qui donne à l'escalier en verre et à son impression de flottement encore plus de légèreté.

Détails de la construction

Comme le montrent les photos, la construction est une composition inhabituelle de marches en verre, de barres de traction (câbles), de poutres en acier et de connecteurs délicats en acier inoxydable conçus sur mesure. Ces connecteurs, fabriqués par Tripyramid (Massachusetts), offrent à la fois adaptabilité et résistance. Ils tirent chaque marche en verre vers la pierre d'un côté et vers les tiges d'acier le long du cercle intérieur de l'escalier. La conception complexe des connecteurs minimise les pics de contrainte locaux dans le verre. Chaque détail a été modélisé pour sa fonction unique à l'aide des degrés de liberté des articulations dans RFEM.

La vérification des vibrations a révélé des fréquences suffisamment élevées, évitant ainsi des situations inconfortables pour les utilisateurs de l'escalier. La tension dans les tiges est causée par le poids du verre, mais elle est très faible. La main courante a été installée pour des raisons de sécurité, mais elle n'a pas de nécessité structurelle.

Un dimensionnement préliminaire simplifié a été réalisé avec seulement une marche représentative et quelques barres associées. La décision de construire le modèle complet de l'ensemble de l'escalier était nécessaire pour bien comprendre la stabilité latérale et le comportement dynamique. RFEM a de nouveau démontré ses solides capacités de modélisation et de résolution, même si ce modèle est composé de divers matériaux et détails dont les rigidités varient considérablement.

Comme indiqué ailleurs [1], cette construction est une combinaison d'art et de technologie, se présentant comme une structure spatiale avec des barres en traction et compression.

[1] C. Stutzki: "Steel- and Glass Spaceframes between Art and Technology". In: Proceedings of the IASS Annual Symposium 2019, Barcelone, Espagne. ISSN 2518-6582 (Online).

Localisation Sedona, Arizona, USA
Propriétaire
Calcul de structure
Conception architecturale
Construction


Spécifications du projet

Données de modèle

Nombre de nœuds 1051
Nombre de lignes 628
Nombre de barres 399
Nombre de surfaces 154
Nombre de cas de charge 14
Nombre de combinaisons de charges 21
Nombre de combinaisons de résultats 2
Poids total 4,058 t
Dimensions (métriques) 4,620 x 7,623 x 6,613 m
Dimensions (impériales) 15.16 x 25.01 x 21.7 feet
Version du logiciel 5.25.01

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