Le Franchissement ou l’Hypothèse de l’Arc - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Crossing Structure or the Hypothesis of the Arch

Le Franchissement ou l’Hypothèse de l’Arc

Résumé

The aim of this thesis is to provide a synthetic understanding of an hypothesis (a truth yet to be demonstrated) that underlies the practice and theorising of the mechanical and structural dimension inherent in all architectural geometry. Our hypothesis is that "any type of crossing structure behaves like an arch". Our research is therefore based on two approaches. The first is an exhaustive (historical-technical) comparative approach to the mechanical analysis of keyed construction systems (whatever the material) and their schematisation / numerical (mechanical) simulations. A second experimental approach based on a simple mechanical device, which paraphrases Freyssinet's prestressing, and which measures the resistance of a material in a crossing situation without 'compression' and then with 'compression'. Experience shows that "compression" increases the strength of the crossing (whether the material is light or dense) while making a significant geometric change : the greater the compression, the greater the radius of the arch that defines the geometry of the crossing structure. Based on an extrapolation of Archimedes's buoyancy and the second principle of thermodynamics, entropy, we demonstrate that the experimental compression of the "crossing system" reveals a physical phenomenon that we call "the geometry of the crossing".
Cette thèse vise à donner une appréhension synthétique à une hypothèse (une vérité à démontrer) qui se trouve sous-jacente dans la pratique et la théorisation de la dimension mécanique et structurelle inhérente à toute géométrie architecturale. Notre hypothèse est que « Tout type de franchissement se comporte comme un arc ». Ainsi, notre recherche déploie son argumentaire en se basant sur deux approches. Une première démarche exhaustive (historico-technique) comparative de l’analyse mécanique des systèmes constructifs clavés (quels que soient le matériau / la matière) mis en œuvre d’une part et leurs schématisations / simulations numériques (mécaniques). Une seconde approche expérimentale qui se base sur un dispositif mécanique simple, qui paraphrase la précontrainte de Freyssinet et qui mesure la résistance d’un matériau en situation de franchissement sans « mise en compression » puis avec « mise en compression ». L’expérience montre que la « mise en compression » augmente la résistance du franchissement (que le matériau soit léger ou dense) tout en lui apportant une modification géométrique notable : plus la mise en compression est conséquente, plus le rayon de l’arc qui définit la géométrie du franchissement, est grand. En nous basant sur une extrapolation de la poussée d’Archimède et du deuxième principe de thermodynamique, l’entropie, nous démontrons que la mise en compression expérimentée du « système franchissement » révèle un phénomène physique que nous nommons par « anti-contrainte ». Aussi, cette démonstration révèle, d’une manière corollaire, que toute matière mise en condition de franchissement, cherche la géométrie de l’arc comme structure optimale pour résister aux sollicitations qu’elle subit (la charge). Notre hypothèse et sa démonstration, proposent un nouveau point de vue scientifique dans le débat contemporain que pose la notion Tectonique afin de réintroduire l’aspect constructif dans l’appréhension du fait architectural.
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tel-04156798 , version 1 (09-07-2023)

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  • HAL Id : tel-04156798 , version 1

Citer

Mehdi Mahmoud Dellagi. Le Franchissement ou l’Hypothèse de l’Arc : de la Mise-en-Compression à l'Anti-Contrainte. Sciences de l'ingénieur [physics]. Ecole Nationale d'Architecture et d'Urbanisme de Tunis, 2022. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-04156798⟩
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