Les acteurs
1 : Architecte
Création
- Crée l'objet dans son principe et ses dimensions
- Définit les matériaux
- Valide l'ensemble des détails visibles
2 : Ingénieur
Calcul
- Calcule l'ensemble des efforts
- Détaille la section minimale
- Valide la conception finale
3 : Métallerie
Conception & Fabrication
- Adapte la conception aux exigences du design et de la note de calculs
- Assure la constructibilité et la mise en oeuvre
- Construit et pose l'ensemble de l'ouvrage
3a : ABCAD
Epure & Dessin
- Recherche mathématique
- Expose les conséquences des décisions d'ordre géométrique
- Applique l'ensemble des contraintes du dessin
- Fournit plans et développés,
- découpe laser, et calepins
3b : Géomètre
sous-traitant
- Positionne avec précisions tous les points d'accrochage par relevés sur chantier transmis dans un plan DWG.
Plan prototype sur l'escalier le plus pentu
Plusieurs enseignements furent tirés de l'expérience du premier dessin d'essai :
- La prise de décision sur la conservation de la section droite impacte fortement le développé général (du RDC au dernier étage)
- Avoir des faux-paliers en sous face aurait donné un dessin disgracieux. Il faut ici augmenter la hauteur des paliers et corriger mathématiquement une marche palière d'arrivée trop grande (en jaune à la fin de la foulée). On remarque que la marche palière au départ est à peine visible. Elle deviendra plus grande et le dessin se transformera pour intégrer la problèmatique des lignes fuyantes. C'est le réglage de PB que nous avons étudié précédemment et détaillerons sur la page suivante.
Il faudra faire attention à la ligne supérieure des vitrages et aux pièces
interdites par le matériau verre roulé et, par ailleurs, maintenir à jour
le développé externe !
Enfin nous observerons un ensemble de détails d'ajustements géométriques et
esthétiques dont quelques uns seront présentés ici
Cette géométrie d'escaliers, simple de prime abord, recéla bien des questions
et des pièges révélés par cette première étude
Composition de l'escalier
01 - Section droite et système de marches - Nid d'abeilles
La section n° 5 est découpée à chaque marche pour l'intersection à toutes les tôles rayonnantes.
Cliquez pour voir le système entier. A chaque famille son épaisseur.
Vous verrez les tôles 3, 4 et leurs opposées ainsi que la n°13 qui ne sont
pas roulées mais débillardées.
La composition de l'escalier inclut un ensemble de tôles
dont certaines sont non-structurelles, non-calculées.
Soigneusement disposées dans l'espace, les tôles rayonnantes donnent un canevas de fabrication
efficace. Observez la prédécoupe pour le passage de la tôle n°5.
Conception des marches (Schaffner).
Les marches bois telles que vues par l'utilisateur cachent un système
qui organise le "nid d'abeille" et la réception des tôles pliées de marches
tout à la fois.
Placées dans l'espace en atelier, ces pièces verticales auront rythmé la
fabrication de l'escalier par ses flancs et par les tôles inférieures et
supérieures dont celles destinées à recevoir le bois en fin de chantier.
Chacune de ces tôles pliées s'appuyant à cheval entre deux marches.
Seule une tôle (débillardée entre deux marches et posée sur le dessus du nid d'abeille) n'est pas visible sur ces illustrations
L'astuce ultime a consisté à aligner la tôle inférieure avec le nez de marche supérieur, tous les acteurs y trouvèrent leurs compte avec un dessin plus simple d'usage, du dessinateur au chef d'atelier !
Principe des paliers :
- Structure nid d'abeilles dans la continuité des escaliers
- Un boulonnage sur la dalle additionné d'une soudure périphérique sur la platine préscellée offrant les tiges filetées ancrées
- Une structure accueillant des vitrages à la manière des volées d'escalier
- Elément asymétrique mais dont les courbes en plan rayonnent au centre du cône et les lignes respectivement aux centres des escaliers l'un arrivant et l'autre démarrant la volée suivante.
02 - Cintrages et centrages
Ce sont les seuls éléments répondant à cette caractéristique géométrique.
Rappelons que le rayon n'est pas réglable puisqu'il dépend de l'altitude d'étage strictement.
C'est du moins l'un des parti-pris.
Rotation référentielle avec AutoCAD : dans ce projet, on ne peut ajuster le placement de tout escalier qu'en le glissant ainsi, autour du seul point zéro important seulement : l'axe du cône. Ce faisant on modifie les paliers.
03 - Les pointes de vitrage
Il faut donc, comme on peut le voir sur les images suivantes, surveiller les transitions entre vitrages dans le chenal qui leur sera commun.
Tous les décalages depuis le nez de marche sont à surveiller :
- pointe des vitrage
- dessus du limon continu
- dessous du limon continu
Le dessin impose au vitrage de parasiter la zone neutre, dû au phénomène
des pointes. Le canal du vitrage sera définitivement ouvert dans sa continuîté
!
Il y a même un vitrage du limon externe de la deuxième volée qui doit théoriquement se voir appliquer un méplat, très court. Impitoyable épure.
Exemple de piège
Le limon déroulé n'a pas terminé sa pente en partie haute lorsqu'il arrive sur palier (limon partie haute, car en partie basse le limon a déjà rejoint le palier à hauteur, c'est la ligne fuyante justement maitrisée). On rappelle que le cintrage est différent d'une pièce à l'autre.
Changement de pièce
Taille nécessaire
Résultat
Bien d'autres points nous ont rendu attentifs. Le limon externe, par exemple, a son destin propre façonné par l'épure, le dessin 3D a bien révélé son intérêt pour la vérification de certaines jonctions.
Exemple de contrainte
A quelques étages du projet, il a fallu nous ajuster sur quelques millimètres seulement en faisant tourner l'escalier ou en l'ajustant ! Les platines étaient figées dans le béton quand l'étude finale a démarré.
La platine déjà scellée dans le béton ne laisse quasiment plus de marges
de manoeuvre : quelques millimètres (flèche orange sur l'image du dessus)
L'implantation de certains escaliers devint un défi (on distingue ici
un point géomètre en bout de barre de scellement sous la forme d'une tige
filetée).
Etude de la sous face
Ces pièces lourdes, d'une largeur de 1400 mm, doivent être débillardées
à l'atelier.
D'une épaisseur de 8 mm : on imagine les coups de chauffe et forces à
appliquer pour les former !
Ici, deux tôles sous platines verticales pour un escalier en deux parties.
La formule du précintrage n'est pas la plus adaptée à un tel élément.
Le dessin de la forme découpée a été confié à un chaudronnnier.
Disposition en atelier
Plan d'atelier de l'escalier n°1, assemblé en trois parties. Le sol de l'atelier, en acier, permet de positionner et souder un ensemble de piges.
La forêt de piges sera déssoudée avant la mise en place des tôles de sous-face.
Découpe laser
Toutes épaisseurs confondues, la surface développée de la matière acier d'un escalier ne compte pas moins de 200 pièces. Et aucune ici ne concerne le palier haut de l'étage en question (Rdc) ni les haubans. Il s'agit juste de 200 pièces pour un escalier !
86 m² de surfaces découpées pour un escalier encombrant 16 m² au sol. Que de développements pour une seule volée et les quatre autres (quantité diminuant certes à chaque étage). Ceci sans compter les paliers...Pièces roulées
Les tôles découpées au laser ou au jet d'eau
doivent être divisées quand elle deviennent hors format.
Vue générale
Escalier coupé et écorché
