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Accueil du site > Equipes de recherche > Matériaux et Structures Architecturés (MSA) > Composites et construction > Matériaux Composites et Construction

Matériaux Composites et Construction

Pour développer l’utilisation des matériaux composites dans des structures constructives, il faut trouver des solutions nouvelles, dont la conception même est guidée par ces nouveaux matériaux. MSA participe dans cet esprit à des développements de structure échelle:1

Les matériaux composites ont deux atouts majeurs pour les applications constructives, outre la faible densité et la résistance à la corrosion.

- Une faible conductivité thermique
- Une grande Flexibilité

Murs rideaux en composites GFRP

Compte tenu des nouvelles et futures réglementations thermiques pour le bâtiment, les composites ont bien évidemment un rôle majeur à jouer. En 2012, MSA a participé à la conception d’ un prototype de mur rideau en pultrudé fibre de verre a été réalisé dans le cadre du projet COFAHE, financé par l’Ademe et piloté par le CSTB, et intégrant plusieurs partenaires industriels. Un JEC Award a été obtenu pour cette innovation.

Structures élastiques déformables en composite

La flexibilité des GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastics) est trop souvent considéré comme une faiblesse, la souplesse des GFRP est au contraire une source d’innovation. Nous travaillons dans deux directions :

- La souplesse matériau au service de la rigidité de structure
- La forme au service de l’optimisation des performances du bâti

Ainsi plusieurs principes structuraux sont proposés pour des couvertures de type « grid shell » ainsi que des passerelles en matériaux composites.

  • Les grid shell sont des structures coque discrètes qui offre une grande liberté de forme au concepteur. MSA s’intéresse particulièrement aux gridshells élastiques obtenus par déformation élastiques, taillés sur mesure pour les matériaux composites. MSA propose des techniques originales de montage, et des outils numériques permettant le design de ces structures en grandes rotations .
    Les applications visées sont les couvertures légères mais aussi des enveloppes ou « écorce » de bâtiment permettant de développer la surface disponible pour le captage des EnR (Energies Renouvelables).
    Plusieurs prototypes ont été réalisés et étudiés depuis 2007, mais le plus abouti est en 2013 la conception et à la réalisation de la cathédrale éphémère de Créteil, projet du bureau d’étude T.E.S.S. pour le Diocèse de Créteil.
    Les travaux de recherches concernent l’analyse mécanique de la maillabilité de formes complexes par ce type de structure

  • Plusieurs concepts de passerelle en composites utilisant la déformabilité élastique des composites sont également en développement et ont donné lieu à des publications et prototypes, l’utilisation de la précontrainte pour rigidifier la structure (passerelle "Bow String for Real",), pont 3 appuis avec pré-flexion initiale.

Quelques images et films...

  • La cathédrale éphémère de Créteil (2013) Vidéo du montage
    (Production : images d’écoutes, Réalisation : Denis Victot)
    JPEG - 74.1 ko
    Cathédrale éphémère de Créteil, outdoor view
JPEG - 79.8 ko
Catholic Mass, 19/01/14 (Image, "Le jour du Seigneur")
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Cathédrale éphémère de Créteil
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cathédrale éphémère de Créteil
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A 500 m2 composite gridshell for Solidays Festival ( june 2011)
  • Concepts de passerelles






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    Bow String for Real, Pre-stressed GFRP footbridge
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Force Density Method and optimisation of the "bowstring for real" geometry.
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Prestressed sandwich footbridge (COBRAE symposium 2011)
  • Façade rideau COFAHE

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    GFRP curtain wall (COFAHE project) in test.

Quelques documents libres de droits...

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A.S. Jülich, J.F. Caron and O. Baverel, 2005. Cable Structure with Load-Adapting Geometry, Composites in Construction 2005 – Third International Conference, Lyon, France, July 11 – 13, 2005.
PDF - 357.8 ko
C. Douthe, O. Baverel, J.-F. Caron, 2006. Form-Finding of a Grid Shell in Composite Materials, Journal of the International Association for Shell Structures : IASS, 47, n. 150, 53-62.

Video : Dynamic relaxation for grid shaping (Douthe 2007) - 1.5 Mo