LA STRUCTURE DANS L’ART ARCHITECTURAL PDF

Chapitre Premier : La Structure dans l’Art Architectural CHAPITRE PREMIER LA STRUCTURE DANS L’ART ARCHITECTURAL 1.1. INTRODUCTION ET PROBLEMATIQUE L’œuvre architecturale réussie, est souvent perçue comme l’expression d’une valeur esthétique...

Chapitre Premier : La Structure dans l’Art Architectural CHAPITRE PREMIER LA STRUCTURE DANS L’ART ARCHITECTURAL 1.1. INTRODUCTION ET PROBLEMATIQUE L’œuvre architecturale réussie, est souvent perçue comme l’expression d’une valeur esthétique si ce n’est un message reflétant plus ou moins clairement la conception d’un environnement ou d’une réalité donnée. L’architecte à travers son œuvre, se projette consciemment ou inconsciemment, en s’identifiant à une valeur, à idée ou à un vécu du monde qui l’entoure. Il peut par son travail marquer son passage et son époque par les particularités et par la qualité de son œuvre. Cependant et dans certains cas, l’impact n’est autre que l’impression d’une tentative ratée et maladroite et d’un arrière goût d’échec et de déception. Cet impact et cette impression que tout architecte, quelles qu’elles soient ses convictions et ses tendances dans l’art et dans la vie, se fixe comme la finalité de son œuvre, sont souvent l’effet combiné de l’ensemble du projet et non de l’une ou de l’autre de ses composantes. La beauté et la valeur expressive de l’œuvre architecturale s’expriment à travers les différents éléments qui la composent et les différents aspects qui la caractérisent. C’est surtout cette harmonie et cette interdépendance entre la forme, la fonction et la structure, souvent d’une grande subtilité, que les gens ou les usagers perçoivent et ressentent. Le problème ne se pose guère si ce n’est que la structure et par conséquent sa part de contribution dans l’esthétique d’ensemble de l’œuvre architecturale sont souvent considérées comme secondaires et donc très mal mises en valeur pour ne pas dire très mal perçues et très mal conçues. L’importance de la structure dans le projet architectural n’est plus à démontrer ni à remettre en question. C’est plutôt l’intégration de cette composante dans les démarches conceptuelles de toute œuvre qui pose problème. Les difficultés qu’éprouvent un certain nombre de nos étudiants/architectes à prendre parti concernant le choix de la structure, et encore plus dans la recherche d’une certaine harmonie et une certaine beauté structurale dans leurs projets, en sont les témoins de cette défaillance dans notre perception de l’importance des données techniques en relation avec la conception des structures pour constructions. La nature des difficultés et des questions soulevées dans des consultations de projets, et non des moindres lorsqu’il s’agit de projets de fin d’étude, révèlent d’un côté une inconscience de l’importance de la beauté structurale dans l’esthétique et l’expression architecturale du  Chapitre Premier : La Structure dans l’Art Architectural projet, et de l’autre, la tendance vers des solutions curatives et ponctuelles vis-à-vis d’éventuelles difficultés dans la conception des structures. Les aspects concernant la structure sont souvent apportés ou apposés après coup, parfois même très tardivement rapportés à l’état d’avancement dans la composition architecturale ou dans les recherches déjà très élaborées sur le plan forme ou fonction. Ces lacunes et ces aspects négatifs prennent origine, à notre avis, dans le fait que les étudiants/architectes se font, au fil des années d’études, la profonde conviction qu’ils ne sont en fait, plutôt qu’ils ne devraient être, que des artistes concepteurs de formes et penseurs de fonctions utilitaires de la construction. Cela est certainement nécessaire mais jamais suffisant pour une bonne réussite dans le travail d’un architecte. Ces défaillances sont aussi dues au fait que souvent dans la formation des architectes, les concepts fondamentaux de la conception et du calcul des structures, des sciences de l’ingénieur et en particulier ceux traitant de la résistance des matériaux, sont très rarement présentés dans une approche ou sous une forme qui s’insèrent vraiment dans la vocation un peu créative et un peu artistique de l’architecte. La dispense de connaissances scientifiques très techniques et des méthodes d’analyse structurale, en laissant à l’étudiant le soin de faire ce passage obligé quant à leur application et leur intégration dans un cadre marqué souvent par l’élan imaginatif et artistique, donne lieu à des difficultés d’assimilation de ces connaissances et à des idées complètement erronées, si ce n’est à des contrevérités scientifiques dans le domaine de la conception structurale. Il est donc clair que de nouvelles méthodes et approches devraient être trouvées dans la manière dont sont dispensées les connaissances scientifiques et techniques sur l’art de la conception structurale dans le projet architectural. Il faut faire tout l’effort, et qui doit être continu et soutenu, pour soulever certaines difficultés et essayer dans la mesure du possible d’inciter les étudiants en architecture, de prendre conscience de ces défaillances et de ces lacunes. Ce module s’insère donc dans cette vision et œuvre, dans la mesure du possible, dans le but de doter les étudiants d’un certain flair et d’une certaine intuition qui leurs font crucialement défaut dans la conception structurale du projet architectural.  Chapitre Premier : La Structure dans l’Art Architectural 1.2. ESTHETIQUE ARCHITECTURALE ET BEAUTE STRUCTURALE L’esthétique est par définition, et en terme général, la science du beau. L’architecture, étant une discipline principalement artistique, fait souvent appelle dans son épanouissement à des jugements et valeurs esthétiques. On a souvent tendance à parler d’une esthétique de l’objet lui même et d’une esthétique du sentiment ou de l’expression induits par la création elle-même de cet objet. Un objet peut être beau en soi-même et ce jugement et cette valeur esthétique ou expressive des éléments qui le composent, souvent c’est un effet d’ensemble, sont pertinents et très variants. La beauté du sentiment et de l’impression que procure l’objet, par contre, est subjective et dépendante du jugement d’un individu, d’un groupe social, d’une culture, d’une conviction, d’un mode de vie ou même d’un état d’âme. Paul Eluard disait «je vois le monde comme je suis, non comme il est.» L’impression et la réaction de jugement que provoque une œuvre d’art ou une composition architecturale, est souvent l’effet résultant d’une beauté d’ensemble. Une harmonie entre celle de l’objet pensé et celle du projet pensant. On admire donc un objet objectivement par ce qu’il est beau dans ses contours et sa morphologie, et subjectivement par ce qu’il nous communique et nous procure comme impression et comme sentiment. La beauté dans une construction pourrait être recherchée dans la physiologie de l’œil, dans le ressenti des courbes et des contours et dans les subtilités des fonctions vitales à son existence ou dans les performances surprenantes d’une élégante structure. Dans ce contexte, on peut clairement comprendre la complexité des portées esthétiques et des jugements de valeur dans l’appréciation d’une œuvre, d’une composition ou même d’un travail quelconque. Cette appréciation se ferait pour l’objet lui-même ou pour ce qu’il porte comme intention et finalité de son existence ou de sa conception. Dans le domaine des œuvres architecturales, les choses n’en sortent pas trop de ce canevas ni de ce schème de la faculté de jugement. Pour certains, «l’architecture est l’art de bâtir». Aussi simple que ça. En d’autres termes, c’est le processus et les contours de la création d’une morphologie bien portante et harmonieusement intégrée à son environnement. C’est cet effet aussi que provoquent les combines et les arrangements des différents éléments de la construction pour lui donner toute cette élégance et cette finesse de paraître bien faite, solide et stable. La manière et les astuces de réalisation y sont pour beaucoup dans l’appréciation de l’œuvre architecturale de ce point de vue. Pour d’autres, l’architecture «c’est l’art du beau et des convenances dans les constructions». C’est à dire, le charme et la beauté d’une composition architecturale résident, d’un côté, dans les lignes de sa forme et les effets de son apparence, et de l’autre, dans les convenances et le sentiment de bien-être que provoquent ses fonctions.  Chapitre Premier : La Structure dans l’Art Architectural Dans la globalité de ce contexte d’appréciation et de jugement de valeur vis-à-vis des ouvres architecturales, nous pouvons conclure que la beauté ne pourrait être perçue que dans un effet d’ensemble. C’est cet harmonieux équilibre entre trois composantes : structure, forme et fonction. Une bonne composition architecturale ne peut se soustraire à cet effet d’ensemble balançant ces trois composantes dans des doses qui ne feront que trahir les tendances et les penchants des uns et des autres dans la complexité et la diversité des écoles et des styles en architecture. La structure, tout comme la forme ou la fonction du projet architectural, est l’un des aspects qui conditionnerait inévitablement la qualité et la valeur de l’œuvre. Sans nul besoin de le démontrer, la conception structurale dans le projet architectural est une évidence et une réalité qu’on ne peut contourner dans toute démarche de composition architecturale d’un projet. L’influence de la conception de la structure d’une construction sur l’expression architecturale du projet est incontestable. Le choix judicieux par l’architecte, objectivement en consultation avec d’autres spécialistes, aboutit à une harmonie et à plus de consistance dans la composition architecturale du projet. Dans certains cas, et pour des projets exceptionnellement sollicités par des contraintes de chargement, la structure, souci primordial de la construction, devient l’expression architecturale dominante de l’œuvre. L’architecte doit savoir concevoir cette composante du projet tout comme le choix des formes ou des fonctions. Un choix maladroit ou une conception incorrecte du système de structure de la construction peut compromettre la finalité de toute la conception de l’œuvre. La réussite et la perfection des œuvres architecturales dans beaucoup de cas, résident souvent dans la réussite du choix et le bon parti-pris de la forme et des techniques de construction. Dans des projets où le programme se trouve réduit à une simple fonction avec une simple forme, le parti structure prend toute son ampleur dans l’expression esthétique finale de l’œuvre. Dans ce genre de compositions la structure est souvent apparente et sa beauté est bien mise en valeur. Ce sont des projets où tout l’intérêt et l’esthétique recherchés se trouvent balancés sur la pureté des lignes et l’élégance des formes de la structure parfois même sur l’intelligence et la subtilité de la solution constructive du projet.  Chapitre Premier : La Structure dans l’Art Architectural 1.3. CHOIX DES STRUCTURES Le choix du système de structure pour une construction est déterminant dans la qualité même du produit final. Ce choix ne pourrait être le fruit de l’arbitraire ou des arrangements et concessions au profit de la forme ou de la fonction du projet, il devrait être le résultat d’une vision globale de l’œuvre, d’un effort de recherche de l’expression architecturale et plastique de la composition et, plus important, une solution rationnelle aux critères de solidité et de stabilité de la construction. Le choix d’une structure dans un projet architectural, obéit à une multitude de critères et paramètres qui permettent aux concepteurs de se fixer sur une solution honorant au mieux les diverses exigences de la construction. Ces éléments conditionnant le choix peuvent être imposés par un programme sous forme de besoins formels ou fonctionnels et parfois même esthétiques, c’est le cas certains types d’ouvrages d’art. Pour un même projet, théoriquement, une structure dite optimale est possible. Elle est du moins concevable dans des conditions idéales. Or, et fort heureusement, à un même problème dans le domaine de la conception structurale, on pourrait avoir plusieurs possibilités de solutions, et pour chacune, une multitude de formes et variantes de structures possibles. Ceci refléterait bien la richesse que pourrait prendre à l’étude et la conception des structures dans le domaine de l’élaboration du projet architectural. Une bonne conception structurale pourrait éventuellement moduler et réguler beaucoup d’aspects de la composition architecturale. Elle l’articule la forme et la fonction, amplifie ou atténue les allures et les apparences des éléments ou des constructions, …. Cependant, dans le cas général, à l’exception de certaines situations particulières, une structure est appelée à assurer le rôle d’ossature pour la construction. Cette fonction se réduit parfois à deux rôles principaux : a) La solidité b) La stabilité Dans une structure, la solidité se traduit par la résistance que procure chacun des éléments qui la composent. Ces éléments, qu’ils soient des poteaux, poutres, dalles ou autres, doivent assumer un rôle de résistance locale et contribuer à son tour dans une forme de résistance globale de toute la structure. Or, la stabilité ne peut être que l’affaire de la totalité de la structure. La forme et les dimensions d’ensemble sont ici très déterminantes. Dans son rôle d’ossature dans une construction, la structure encoure souvent le risque de perdre sa solidité par la rupture d’un ou de plusieurs de ses éléments et le risque de perdre sa stabilité par une déformation globale ou déplacement d’une partie ou de la totalité de la construction. Ce risque se traduit souvent par un phénomène de glissement, de tassement ou de  Chapitre Premier : La Structure dans l’Art Architectural renversement. Les risques de déstabilisation sont souvent causés par les effets du vent, du séisme, les glissements de terres, les tassements différentiels, …. Le choix d’une structure, de part sa vocation première de procurer la solidité et la stabilité à la construction, peut se faire par la considération des conditions de contraintes et de sollicitations auxquelles la structure est censée résister. Le poids propre de la construction, les charges et les surcharges d’exploitation, les effets climatiques et les conditions de sol, sont les principales données conditionnant le choix de la structure dans sa vocation d’ossature de résistance. Une certaine bonne connaissance et une bien réelle évaluation de ces contraintes sont primordiales pour toute conception structurale en construction. Ces connaissances nous permettent plus de liberté et de richesse dans le choix et dans la recherche d’une structure ou d’un système de structuration qui paraît se prête le mieux à la composition architecturale. Le choix du matériau de structure peut faire partie d’une recherche esthétique globale du projet. Cependant, il faut bien le noter, ce critère limite considérablement notre liberté de choix des systèmes de structure. On est souvent amené à se limiter à des structure totalement en acier, ou en béton armé ou en bois, … Très rares sont les cas, à notre connaissance, de projets réalisés en structures mixtes. Cela est dû essentiellement à des considérations de difficultés d’analyse et de calcul de telles structures et d’une complexité dans le comportement structural. Qu’il s’agisse de bois, d’acier, de béton armé ou autres, le matériau doit être sujet à un choix judicieux. Beaucoup d’aspects esthétiques et mêmes fonctionnels en dépendent. Sans trop revenir sur la richesse des possibilités et des variantes de structures ou de systèmes structuraux que les sciences de l’ingénieur civil nous proposent, différents types de structures sont plus ou moins couramment utilisés dans la structuration des projets d’architecture. Cela dépendrait plus de l’usage qu’on veut en faire ainsi que du système et de l’ampleur des contraintes auxquelles la construction devrait résister. Cette diversité de systèmes structuraux ne cesse de s’élargir avec l’apport de matériaux nouveaux et des techniques et moyens de constructions de plus en plus développés. D’une manière sommaire, on peut rencontrer plus fréquemment les types de structure suivants :  Systèmes en cadres  Systèmes en portiques  Fermes et systèmes plans composés ou réticulés  Structures spatiales et tridimensionnelles  Arcs et voûtes  Membranes et voiles minces plans, courbes ou plissés  Systèmes suspendus  Chapitre Premier : La Structure dans l’Art Architectural  Systèmes en voiles ou murs porteurs  …….. 1.4. CLASSIFICATION DES STRUCTURES Une classification ou un travail typologique est presque possible suivant n'importe quel critère ou aspect des constructions. On peut citer par exemple l'âge, l'époque, l'emplacement, la forme géométrique, ,.. Cependant certains critères de classification sont plus pertinents et sont d’une application dans l’élaboration de catégories ou de classifications déterminantes pour divers règlements de conception de constructions ou de structures. On trouve ici présentés quelques types de classifications afin de rendre compte de cette approche typologique chère aux études monographiques appliquées à l’architecture. Doit-on remarquer qu’une construction est faite en tel ou tel matériau revient à dire que c’est bien sa structure qui est faite en ce matériau. 1.4.1. D'APRES LES MATERIAUX UTILISES :  Structure en Maçonnerie  Structure en Béton Armé et Précontraint  Structure en Fer, Acier ou Alliages (métallique)  Structure en Bois  Structure Mixte 1.4.2. D'APRES LA DESTINATION :  Structure pour Construction Civile (habitation, hôpitaux, administration,..,)  Structure pour Construction Industrielle (usines, hangars, entrepôt.....)  Structure pour Construction Spéciale (ponts, passerelles, silos, châteaux d'eaux,...)  Structure pour Construction Militaire (casernes, abris,...) 1.4.3. D'APRES LA DUREE DE VIE :  Structure pour Construction Permanente (souvent plus de 100 ans)  Structure pour Construction Provisoire (base vie, baraquement pour chantier, architecture éphémère)  1.4.4. D'APRES LE SYSTEME STRUCTURE :  Structure en Poteaux-Poutres et Portiques  Structure en Ossatures et Cadres  Structure en Murs et Refends  Structure en Coques et Voiles Minces  Structure en Arcs et Voûtes  Structure à Noyau Central  Structure en Système Mixte  ………  Chapitre Premier : La Structure dans l’Art Architectural 1.4.5. D'APRES LE NIVEAU PAR RAPPORT AU SOL :  Structure pour Construction en Surface  Structure pour Construction Semi-Enterrée  Structure pour Construction Enterrée 1.5. ETUDE ET ANALYSE DES STRUCTURES Tout au long de ce chapitre, l’accent était mis sur l’évidence de l’importance de la composante structurale dans le projet architectural. Ceci parait prendre plus d’importance lorsqu’on sait que chaque jour qui passe apporte son lot d’innovations et d’améliorations dans le domaine du concept de structures pour constructions. De nombreux nouveaux matériaux sont développés, des procédés et des techniques constructifs sont inventés et utilisés, des méthodes d’analyse et de calcul de structures sont améliorées, … L’architecte d’aujourd’hui doit tout savoir et tout avoir pour vraiment réussir dans son entreprise et dans son travail. Il est indéniable que tous ces développements ou innovations, contribuent d’une manière ou d’une autre à étendre le choix mis à la disposition des concepteurs. Ces nouvelles possibilités et cette grande liberté que pourrait prendre la conception structurale modulent profondément la qualité de la production architecturale dans le monde. «Tout art est au fond l’art d’une science, c’est-à-dire la connaissance parfaite et la maîtrise supérieure dans l’usage d’une technique, l’évolution dans l’art se trouve par conséquent liée au progrès de sa technique». Des concepts d’analyse et de calcul sont donc proposés et utilisés dans le domaine de la conception structurale. Diverses méthodes, parfois complexes, souvent simples et approximatives sont utilisées dans l’étude des structures. L’utilisation d’une méthode de calcul ou d’une autre, n’exclue aucunement la bonne conception basée sur un flair et un sens prononcé de l’élégance et de la finesse dans le choix des éléments, de la forme d’ensemble et des divers agencements et dispositions de la structure. Le calcul ne fait que confirmer le bon sens du choix. Une réelle intégration de la structure dans le concept même de l’acte de construire et vivement recommandée. C’est l’autre aspect de l’art de concevoir des structures pour constructions. C’est cette conception qui, non seulement répond à des besoins de résistance à savoir la solidité et la stabilité, mais elle doit, tout aussi, être en harmonie avec son environnement. La structure doit contribuer positivement et doit apparaître comme étant une partie intégrante de cet environnement. Par ce dernier, on fait souvent allusion à la construction elle-même ou à ses alentours.  Chapitre Premier : La Structure dans l’Art Architectural Enfin, il est donc évident de conclure en disant que la conception de la structure est dépendante de plusieurs autres sciences et techniques. Elle est très proche de l’art, du bon sens, des sentiments et enfin du plaisir d’un travail qui crée des éléments sur lesquels le calcul vient apposer ses dernières retouches.  Fin de Chapitre 