Structure en treillis spatial : le choix privilégié pour les bâtiments publics de grande portée

En tant que branche importante de la structure de grille spatiale, la structure en treillis spatial présente des performances mécaniques supérieures, un poids léger, une rigidité élevée, une excellente résistance sismique, un faible coût et une mise en forme facile. Il est devenu le système structurel privilégié pour les toitures des grands bâtiments publics tels que les terminaux d'aéroport, les stades, les centres d'exposition et les gares.

La structure en treillis spatial est un type majeur de système de grille spatiale. Il s'agit d'une structure de barres spatiales composée de membres disposés régulièrement et reliés par des joints. Il est principalement conçu sous forme de grilles plates à double couche ou multicouches, différant des coques grillagées monocouches.

Les structures en treillis spatial sont couramment adoptées pour les structures de toit, principalement sous des formes monocouches et plates. Ils sont largement utilisés dans les bâtiments publics, notammentgymnases, salles d'exposition, salles d'attente des garesetterminaux d'aéroport. Ces dernières années, ils ont également été appliqués aux bâtiments industriels tels queentrepôts, hangars et ateliers d'usine. Bénéficiant d’avantages diversifiés, ils s’imposent comme une option courante pour les bâtiments publics de grande portée.

Espace sans colonnes de grande portée.

Les structures en treillis spatial atteignent facilement une couverture sans colonnes allant de 60 à 150 mètres, créant des intérieurs entièrement ouverts et spacieux. Le gymnase de la capitale de Pékin adopte une structure en treillis spatial d'une portée de 99 mètres sur 112,2 mètres. Cet avantage fait des fermes spatiales le choix courant pour les toits des terminaux d'aéroport.

Efficacité économique remarquable.

La structure présente une faible consommation d’acier et des coûts globaux contrôlables. Le hangar en acier du terminal de réserve de céréales Renhe de Hangzhou utilise une ferme spatiale pyramidale carrée à double couche, d'une portée maximale de 95 mètres, permettant une construction rentable.

Excellentes performances sismiques.

Grâce à une redondance élevée des contraintes spatiales, une bonne ductilité et un poids propre léger, les structures en treillis spatiales surpassent les structures en béton traditionnelles en termes de résistance aux tremblements de terre. En tant que très grand bâtiment central situé dans une zone sismique, le terminal de l'aéroport international de Pékin Daxing est équipé de 1 152 paliers d'isolation et de 160 amortisseurs pour assurer une protection efficace contre les forts tremblements de terre.

Style architectural flexible.

La structure peut réaliser des formes complexes telles qu'une hyperboloïde, une surface de forme libre et une surface à onde continue, répondant ainsi aux exigences de conception historique des bâtiments publics modernes. Le toit principal du terminal T2 de l'aéroport de Zhuhai adopte une ferme en acier creuse hyperboloïde à courbure variable et de longue portée. Le centre sportif de la baie de Shenzhen combine une coque en treillis monocouche et une ferme incurvée à double couche, toutes deux servant d'exemples architecturaux emblématiques.

De plus, les structures en treillis spatial se présentent sous diverses formes, les principales classifications étant les suivantes :

La ferme spatiale à double couche, composée de membrures supérieures, de membrures inférieures et d'éléments d'âme, est la forme la plus couramment adoptée.

La sélection de la structure en treillis spatial est entièrement déterminée par des facteurs tels que la forme plane du bâtiment, les exigences architecturales, la charge, la portée, l'état du support et le coût de construction.

Dans l’ensemble, l’adoption de structures en treillis spatial permet de créer des espaces plus grands avec moins de matériaux. Dans le contexte d’un développement de haute qualité et d’une construction écologique, les fermes spatiales constituent l’épine dorsale solide des bâtiments publics de grande portée.