Mission
Conception et étude d’une poutre de grande portée en pierre précontrainte

Collaborations
Le Grain d’Orge, Process Stone,
Compagnons du Tour de France Des Devoirs Unis
LMGC (CNRS / Université de Montpellier),
MAP (CNRS / École Nationale d’Architecture de Marseille),
LSIS (CNRS / Arts et Métiers ParisTech)
 

PIERRE MASSIVE PRÉCONTRAINTE

Poutre de grande portée

L’exploration des potentialités structurales et techniques du matériau pierre a connu des sursauts majeurs, comme en témoignent les projets du Pavillon du Futur à Séville, l’Eglise de Padre Pio à San Giovanni Rotondo ou la passerelle Inachus à Beppu. Les méthodologies mises en œuvre pour leur justification demeurent l’apanage d’une ingénierie d’exception qui s’avère généralement peu communicante dans la littérature scientifique. A l’inverse, les travaux expérimentaux dédiés à la compréhension du comportement mécanique sont menés à petite échelle sur des géométries simples. 

Ce travail propose de réunir les compétences de tailleurs de pierre, d’ingénieurs et de chercheurs pour étudier le comportement d’une poutre de grande portée (10 mètres) en pierre massive précontrainte. Un compromis entre minimisation de matière et soucis esthétique conduit à une géométrie complexe réalisée par machine à commande numérique et taille manuelle.

Des essais expérimentaux ont été menés à l’échelle du matériau et de la structure dans le double objectif de les caractériser et de discuter la prédictibilité des modélisations numériques.

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Modèle géométrique

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Modélisation continue par éléments finis - La ruine est initiée par flexion des montants verticaux

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Modélisation mixte par éléments finis / éléments discrets - la ruine est initiée par l’ouverture d'un joint de la membrure inférieure

Taille manuelle des voussoirs

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Découpe des voussoirs sur une machine à commande numérique

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Assemblage des voussoirs 

Poutre instrumentée pour l'analyse modale

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Essai sous chargement statique

Comparaison des résultats expérimentaux et numériques

PUBLICATIONS

Marine Bagnéris, Olivier Chastel, Fabien Cherblanc, Julien Debraux, Frédéric Dubois, Vincent Huon, James Langevain, Rémy Lart, Olivier Thomas. Poutre de grande portée en pierre précontrainte, Journées Nationales des Maçonneries, 22-23 Mars 2018, Marne-la-Vallée, France.

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Quand l’Atelier du Grain d’Orge fait vibrer la pierre..., Pierre Actual, Avril 2018, vol. 970.