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Architecture 04 – Du Vent sur les Gratte-Ciel ? Wind on Skyscrappers ?

Written By: Jean-Paul Cipria - Sep• 05•11

Du Vent sur les Gratte-Ciel ? Wind on Skyscrappers ?

Devinette : QUI a écrit cette jolie phrase pleine de poésie sur l’action du vent ?

« … l’action du vent sur la pile elle-même, …, il convient, pour supprimer l’emploi des barres de treillis, de donner aux montants une courbure telle que les tangentes à ses montants, menées en des points situés à la même hauteur, viennent toujours se rencontrer au point de passage de la résultante des actions que le vent exerce sur la partie de la pile qui se trouve au-dessus des points considérés. … »

Arche Animée - @J.P. Cipria - 08/02/2007.

Arche Animée – Upside-Down-Left-Right-Up – Les Moldu vont adorer voir lentement ce que font les HP … de tête … accélérés 100 fois ! ©J.P. Cipria – 08/02/2007.


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Etude de Décembre 2009 – En reprise.
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Created :2011-09-05 12:32:33. – Modified : 2017-02-13 12:12:59.


Expériences En Construction

Expériences En Construction

Prendre la tangente ?

Devinette subsidiaire : Pourquoi le coup de la tangente, quel rapport avec la courbure ?

Pour la première fois je vous aide un peu :

  1. L’action porte sur un ouvrage qui contient des barres et des piles (ni atomiques, ni au mercure !) dont le 1/3 des forces exercées sur la structure est due au vent donc il est soit très large soit très haut ou les deux ?
  2. C’est une structure métallique. Quid du vent ?

3991 vues du 05/09/2011 au 05/02/2017.

Click here to English version below.

Réponse

Allez, je ne vais pas vous gâcher le Week End.

Réponse facile

C’est Gustave, le Gustave EIFFEL [EIFFEL-1900] de la Tour du même nom qui à écrit cela. Mais pas seulement lui mais aussi M. Emile NOUGUIER Ingénieur, Maurice KOECHLIN directeur du bureau d’étude et M. SAUVESTRE architecte.

Le coup de la tangente ?

Le vent appuie sur une face de la tour Eiffel. Ils l’ont calculé à 180 Km/h qui est vitesse du vent d’un ouragan. Le moment des forces du vent tend à faire basculer la tour. Si elle était cylindrique elle pourrait basculer. La forme est donc conique, très mince en haut et large en bas.

Le calcul de la forme de la tour est faite de telle sorte à ce qu’il n’y ait aucun cisaillement sur les barres transversales. C’est à dire que soit on « pousse » sur la barre, soit on « tire ». Aucune force en vrille, ni en cisaillement ni en torsion. Les forces s’exercent dans l’axe de ces barres donc tout renfort supplémentaire est inutile. Et la tour se voit déshabillée d’une grande partie des soutiens habituels des structures métalliques. Elle gagne ainsi en légèreté, en prise au vent et en esthétique.

Descentes de charges

Tour Eiffel Répartition des Forces

Tour Eiffel Répartition des Forces

Calcul de la force totale due à la pression du vent

Problème similaire à la pression horizontale d’un barrage de forme parabolique :

[PEREZ-MECA] – Mécanique – Dunod.
Barrage à profil parabolique. P28-15 – Page 468 :
Résolution S28-15 – Page 717.

Réponse imbuvable

Tour Eiffel – « La tour de 300 mètres » – Gustave Eiffel – Paragraphe 1 – Principe de Construction de Forme – Chapitre III – Efforts dus au vent.

La tangente c’est la direction que prennent les montants. La force résultante, totale, du vent exercée sur ces montants doit passer dans l’axe ou se rejoignent ceux-ci. Il va y avoir un moment tendant à renverser l’édifice mais pas de forces de cisaillement.

Voir figure suivante :

Tour Eiffel Principe de Construction de Forme - Chapitre III Efforts dus au vents

Tour Eiffel Principe de Construction de Forme – Chapitre III – Efforts dus au vents – [EIFFEL-1900]

Tour Eiffel – Structure de Forme

Tour Eiffel - Structure de Forme - http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k6556975g/f38.image

Tour Eiffel – Structure de Forme. [EIFFEL-1902]

English version here

[tab:Eiffel tower]

Riddle: Who wrote this beautiful phrase full of poetry on the wind?

… The wind on the battery itself … it is appropriate to abolish the use of lattice bars, amounts to give a bend so that the tangents to its studs, conducted at places in the same height, always come to meet at the crossing point of the resultant action that the wind exerts on the part of the pile which is above the points considered. …

Subsidiary Riddle: Why is the scope of the tangent, which compared with the curve?

For the first time I helped a bit:
The action focuses on a book that contains bars and batteries (neither atomic nor mercury!) With one third of the forces exerted on the structure is due to the wind so it is either very large or very high or two . It is a metal structure. What about wind?

Hello

Come on, I will not spoil the Weekend.

1. Easy answer:

It Gustave, Gustave Eiffel Tower of the same name who wrote it.

But not only him but also Emile Nouguier Engineer Maurice KOECHLIN director of office and Mr. Sauvestre architect.

2. Scientific answer that can jump.

Pick of the tangent?

The wind presses on one side of the Eiffel Tower. They were calculated at 180 km / h which is wind speed of a hurricane. The timing of wind forces tending to tilt the tower. If it was cylindrical she could switch. The shape is conical, flat top and wider at the bottom.

The calculation of the shape of the tower is made so that there is no shear on the crossbars. That is, there is « growing » on the toolbar, or you « fire ». No force in a spin, or shear or torsion. The forces exerted on the axis of these bars so any additional support is useless. And the tower is seen stripped of much of the usual support of metal structures. It thus gains in lightness, windage and aesthetics.

Eiffel Tower Distribution of Forces

3. Answer computational undrinkable:

Eiffel Tower – « The tower 300 meters » – Gustave Eiffel – Section 1 – Principle of Construction of Beauty – Chapter III – Efforts due to wind.

The tangent is the direction in which the amounts. The resultant force, total wind exerted on these amounts must pass through the axis or join them. There will be a time to overthrow the building but no shear forces.

See figure below:

Eiffel Tower Construction Principle of Beauty – Chapter III efforts due to winds

[tab:Références]

Références

  1. [EIFFEL-1900] – Eiffel, Gustave – « La tour de 300 mètres » – Gustave Eiffel«  – 01/06/1900.
    Paragraphe 1 – Principe de Construction de Forme – Chapitre III – Efforts dus au vent.
    .
  2. [EIFFEL-1902] Eiffel, Gustave – La Tour Eiffel en 1900 – 1902 – Fichier Pdf de 69.5 MO – BNF Gallica :
    http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k6556975g/f38.image
    .
  3. Tour Eiffel – Structure de Forme – Image du fichier :
    http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k6556975g/f38.image
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  4. Problème similaire à la pression horizontale d’un barrage de forme parabolique :
    [PEREZ-MECA] – Mécanique – Dunod.
    Barrage à profil parabolique. P28-15 – Page 468 :
    Résolution S28-15 – Page 717.

Engineer’s Book

[tab:Clefs]

calcul, pression, vent, moment, inertie, force, tour, immeuble, building

calculation, pressure, wind, time, inertia, strength, tower, building, building

[tab:END]

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Jean-Paul Cipria. Le 12/12/2009

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