Dans le domaine de l'ingénierie structurelle, les fermes carrées (cadres géométriques composés de poutres interconnectées formant des cellules carrées ou rectangulaires) gagnent du terrain en raison de leur mélange unique de rigidité, de capacité portante et de flexibilité de conception. Contrairement aux fermes triangulaires traditionnelles, les fermes carrées offrent des avantages distincts dans les applications nécessitant une évolutivité modulaire, un assemblage rapide et une résistance aux forces multidirectionnelles. Cet article se penche sur les caractéristiques de performance qui font des fermes carrées un véritable tournant dans tous les secteurs.
1. Résistance structurelle : un équilibre entre rigidité et répartition des charges
Les fermes carrées tirent leur résistance de leur conception à cellules fermées, qui améliore la résistance à la flexion et à la torsion par rapport aux configurations triangulaires ouvertes.
Capacité de charge biaxiale : la géométrie à quatre côtés permet aux fermes carrées de répartir uniformément les forces le long des axes horizontaux et verticaux, ce qui en fait le système de fermes carrées en aluminium idéal pour les structures soumises à des contraintes complexes, telles que les panneaux solaires et les façades de bâtiments de grande hauteur.
Résistance à la fatigue : les tests menés par l'Institut allemand d'ingénierie structurelle (DISt) montrent que les fermes carrées fabriquées pour l'éclairage de scène à partir d'aluminium de qualité aérospatiale présentent 40 % de fatigue en moins sous charge cyclique que les conceptions triangulaires équivalentes, essentielles pour des applications telles que les tabliers de pont et les systèmes de support de grue.
Étude de cas : Le SkyPark Marina Bay Sands de Singapour utilise un système de fermes hybrides incorporant des cellules carrées dans sa plate-forme en porte-à-faux de 200 mètres de long. Les ingénieurs ont signalé une réduction de 25 % de la consommation de matériaux par rapport à une conception purement triangulaire, sans compromis sur les marges de sécurité.
2. Modularité et rapidité : redéfinir les délais de construction
Les fermes carrées excellent dans les projets exigeant un déploiement et une reconfigurabilité rapides, grâce à leurs composants standardisés et leurs joints emboîtables.
Assemblage Plug-and-Play : les systèmes de fermes carrées modulaires, tels que ceux de Guangzhou HS Truss, permettent aux équipes d'ériger des travées de 10 mètres en moins de 30 minutes à l'aide de connexions boulonnées, réduisant ainsi les coûts de main-d'œuvre.
