Présentation
En 2010, l’ICD (the Institute for Computational Design) et l’ITKE (the institute of Building Structures and Structural Design) réalisent ensemble avec l’aide d’étudiants de l’université de Stuggart un pavillon temporaire de recherche construit à partir de bois dans le cadre de l’enseignement et de la recherche. Sa structure innovante révèle les progrès réalisés dans le domaine du design et de la construction assistés par ordinateur (simulation et production). Le résultat donne lieu à une structure courbée constituée de bandes extrêmement fines de contreplaqués flexibles.
La conception et la modélisation
Afin de réaliser et de comprendre cette structure très complexes, l’analyse du modèle est faite sur la méthode des éléments finies (MEF) qui permet de calculer numériquement le comportement d’objets même très complexe. La structure est modélisée par un maillage (mesh) permettant d’observer les contraintes internes dues à la courbure des bandes et de comprendre son comportement face aux charges induites par le vent et la neige.
La matérialisation du projet : fabrication, assemblage et montage
Chaque matériau est calculé. Sa forme finale résulte de la combinaison de forces et contraintes internes et externes qui lui sont appliquées.
La structure du pavillon est entièrement basée sur le comportement élastique et la flexibilité des bandes de bouleau contreplaquées. Ces dernières sont fabriquées à l’aide de la conception assistée par ordinateur comme des éléments planaires qui sont connectés entre eux de manière à avoir une alternance entre les régions flexibles et celles en tension dans toute la longueur. Cela donne lieu à 80 bandes toutes différentes les unes des autres. La force qui est concentrée dans chaque région incurvée et qui est maintenue par la partie en tension de la bande voisine donne la possibilité d’augmenter les capacités structurelles du système et d’obtenir une structure très légère. Cette dernière, d’un diamètre d’environ 12 mètres, peut être réalisée en utilisant seulement des bandes de 6.5 mm d’épaisseur!
