Les fermes – cadres géométriques de poutres interconnectées formant des unités triangulaires – sont les héros méconnus de l’ingénierie moderne. Leur capacité à répartir efficacement les charges tout en minimisant l’utilisation de matériaux les a rendus indispensables dans tous les secteurs, de l’architecture à l’aérospatiale. Cet article explore les diverses applications des fermes, soulignant leur rôle dans la formation d'infrastructures durables, résilientes et innovantes.
1. Génie civil : construire l’épine dorsale de l’infrastructure
Les fermes constituent la base de nombreux projets civils à grande échelle en raison de leur rapport résistance/poids et de leur adaptabilité.
Ponts : les ponts en treillis, tels que l'emblématique Golden Gate Bridge et le viaduc moderne de Millau en France, utilisent des systèmes de treillis triangulaires pour couvrir de longues distances tout en résistant au vent et aux forces sismiques. Les conceptions Warren Truss et Pratt Truss sont particulièrement appréciées pour leur simplicité et leur efficacité de charge.
Chemins de fer : les voies ferrées surélevées et les viaducs utilisent des fermes carrées pour réduire les vibrations et répartir uniformément le poids des trains, garantissant ainsi la sécurité et la longévité.
Tunnels : les tunnels immergés, comme ceux du pont Hong Kong-Zhuhai-Macao, utilisent des segments de ferme pour résister à la pression de l'eau et aux mouvements du sol.
Étude de cas : Le pont de l'Øresund (Danemark-Suède) combine une approche de fermes modulaires basée sur des fermes avec une conception à haubans, lui permettant de supporter à la fois le trafic routier et ferroviaire sur un détroit de 16 km.
2. Architecture : permettre des conceptions audacieuses et durables
Les fermes révolutionnent les possibilités architecturales en permettant de vastes espaces ouverts sans supports internes.
Stades et arènes : Le toit du stade national de Pékin (Bird's Nest) utilise un système complexe de fermes en acier pour créer sa structure en treillis emblématique, tandis que le stade Mercedes-Benz d'Atlanta utilise un toit en fermes rétractables pour une utilisation multisports.
Aéroports : des terminaux comme le Jewel de l'aéroport Changi de Singapour sont dotés de dômes en verre soutenus par des fermes, mêlant esthétique à l'éclairage et à la ventilation naturels.
Bâtiments respectueux de l'environnement : les fermes font partie intégrante des structures nettes zéro, les fermes en tube rond telles que le Bullitt Center à Seatt
