Structure spatiale

Une structure spatiale se réfère à une structure spatiale dont les membres sont reliés rigidement les uns aux autres de sorte qu'ils transmettent le moment et le cisaillement en plus des forces axiales. En comparaison, les poutres spatiales sont articulées et, par conséquent, leurs membres sont en tension ou en compression et ne se transfèrent pas ou ne se cisaillent pas.



Dans la plupart des cas, la réduction supplémentaire des forces des membres et la déviation de la structure spatiale sont inférieures à 10% par rapport aux fermes spatiales. Par conséquent, le matériau supplémentaire requis pour fournir des connexions rigides ne justifie pas la réduction de la taille des éléments structurels. En conséquence, le terme «structure spatiale» est aussi le terme utilisé pour les structures tridimensionnelles articulées, telles que les fermes spatiales. Les structures spatiales sont également appelées «armatures contreventées», «structures en treillis» ou «structures réticulées».



Les structures spatiales sont construites à partir d'unités modulaires préfabriquées (système modulaire) ou d'éléments individuels assemblés ensemble en utilisant différents types de connecteurs ou de nœuds (système nodulaire). Ces systèmes sont généralement propriétaires.

Il est également possible de construire des structures spatiales par des éléments de soudage sur site les uns aux autres; c'est généralement une alternative plus coûteuse. Lors du soudage sur le terrain, les joints sont considérés comme étant reliés de manière rigide, capables de transférer le moment et le cisaillement en plus des forces axiales.



La nature a beaucoup d'exemples de configurations d'empaquetage répétitives spatiales utilisées dans les structures spatiales: Les prismes hexagonaux de nid d'abeille; Le triangle est la géométrie stable la plus simple, ce qui signifie qu'il n'est pas possible de changer de forme dans le plan parce qu'il y a trois membres interconnectés. Ce n'est pas le cas pour les polygones tels que les carrés, les rectangles, les hexagones ou les octogones. Les éléments de contreventement des cadres spatiaux créent la triangulation qui stabilise la structure.



Les structures spatiales consistent généralement en des grilles doubles et multicouches en formes plates ou libres. Les structures spatiales plates ont généralement été utilisées comme systèmes de toiture, mais elles peuvent également être utilisées pour supporter les planchers. Atriums, entrées, auvents, arènes, pavillons d'exposition, hangars, centres de congrès, mosquées, terminaux, tribunes, installations sportives, réservoirs, églises, couvertures de piscines, centres commerciaux, pavillons de stade, vitrages inclinés, entrepôts de grande envergure, tours, les stations spatiales et les plates-formes flottantes peuvent également être construites à partir de structures spatiales.