Le Franchissement ou l’Hypothèse de l’Arc

Résumé

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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