Qu'est-ce qu'une structure de traction?
Une structure tendue est maintenue par un tissu solide ou un réseau de fils ou de câbles. La tension que ces éléments sont sous soutient la structure entière. Les cadres lourds ne sont pas nécessaires et les matériaux sont relativement légers, ce qui facilite leur accès aux sites de construction. Avec moins de matériaux requis par rapport aux autres formes de construction, un grand espace intérieur peut être construit sans avoir besoin de poutres de support et de cadres intrusifs. Une telle structure peut revêtir un dôme, modelé sur des géodésiques, ou être en forme de cône ou de selle.
Ce principe est utilisé pour construire de nombreux types de structures permanentes ou temporaires. Des bâtiments aussi grands que des stades et des terminaux d'aéroport ont été construits à l'aide de systèmes structurels basés sur la tension. Les centres commerciaux les ont également incorporés et une structure tendue peut également être utilisée pour les grandes tentes, pour la construction de couvertures de protection et d'abris, ainsi que pour la couverture de scènes. Les structures en tissu peuvent couvrir des espaces allant jusqu'à 150 pieds (45,72 m) de largeur sans support, et les structures supportées par des câbles de tension peuvent couvrir encore plus d'espace.
Le type de tissu utilisé dépend des applications, mais plusieurs types conviennent pour une utilisation dans une structure tendue. Certains comprennent le polyester de polychlorure de vinyle (PVC), le polytétrafluoroéthylène (PTFE), le plastique éthylène tétrafluoroéthylène et le tissu de verre PVC. Chacun convient à certaines applications et répond à des exigences spécifiques en matière de résistance au feu et de durabilité. Un grand nombre de ces matériaux sont également recyclables, ce qui ajoute aux caractéristiques des structures soutenues par la tension et respectueuses de l'environnement.
Outre un dôme, la structure tendue peut être en forme de cône ou de selle. Plusieurs principes mathématiques sont utilisés dans la conception structurelle, notamment la courbure gaussienne. La courbure elle-même peut être spécifiquement mesurée et une valeur négative correspond à une forme de selle, tandis qu'un nombre positif indique une courbe avec un pic. En termes de propriétés physiques, une structure tendue est en train d'être tirée et tous ses éléments sont en équilibre constant avec la gravité. La défaillance de toute petite pièce, telle qu'un câble ou une feuille de tissu, entraînera une réaction en chaîne conduisant à l'effondrement de la structure.
Une structure tendue peut constituer la majeure partie d'un bâtiment ou être ajoutée à des bâtiments existants en tant que sections de toit, atriums ou auvents extérieurs. La structure peut durer des décennies sans entretien. Les principes de conception liés à la construction sous tension existent depuis la préhistoire. Des ingénieurs en architecture réputés ont révolutionné le concept en créant des structures reconnues dans les principaux aéroports et stades du monde entier.