Présentation du système
Objectif d'un système de scène modulaire en treillis
Un système de scène modulaire en treillis est une structure temporaire mais porteuse largement utilisée pour les événements et les concerts en plein air nécessitant un système de toiture. De tels systèmes sont généralement appliqués dans des applications à moyenne échelle où une portée et une hauteur contrôlées sont requises pour l'intégration des performances, de l'éclairage et du son.
La structure de toiture se compose généralement d'une combinaison de fermes à emboîtement de 290 × 290 mm et de fermes en échelle de 290 mm, formant le cadre de support principal pour les couvertures de toit et les équipements suspendus. Les poutres et les piliers verticaux sont également couramment construits à l'aide d'éléments de fermes en caisson de 290 × 290 mm.
Bien que la disposition globale puisse sembler asymétrique pour accueillir les équipements d'éclairage et de sonorisation, la répartition des charges est équilibrée grâce à la disposition structurelle et à l'interaction des composants pour atteindre la stabilité sur site et répondre aux exigences fonctionnelles.
Composants porteurs primaires
Piliers verticaux (piliers / tours)
Les piliers sont les principaux éléments porteurs verticaux reliant la structure du toit au sol. Ils permettent de soulever le système de fermes du niveau du sol et de supporter des équipements élevés tels que des systèmes d'éclairage et audio. Les charges de la structure supérieure sont transférées verticalement à travers les piliers jusqu'au système de base.
Les bases en acier servent d'interface entre le système de fermes et le sol. Leur rôle est de répartir les charges sur la surface d’appui et de fournir une base stable à l’ensemble de la structure.
Les stabilisateurs sont des éléments stabilisateurs auxiliaires installés entre les piliers et la base. Leur fonction principale est d'améliorer la stabilité latérale en transférant les forces le long d'un chemin incliné vers le sol, en élargissant la zone de contact efficace et en réduisant la concentration des contraintes à la base. Les stabilisateurs sont des éléments structurels fonctionnels plutôt que des accessoires décoratifs.
Erreurs courantes :
Sous-estimer le rôle des stabilisateurs et des semelles de base
Même si l'augmentation de la surface de contact avec le sol est souvent reconnue, la fonction stabilisatrice des stabilisateurs est parfois négligée. Des stabilisateurs correctement installés aident à répartir les charges plus uniformément et à réduire les contraintes localisées, améliorant ainsi considérablement la stabilité structurelle globale, en particulier sous les forces latérales telles que le vent.
En supposant un angle d'installation fixe,
les stabilisateurs sont généralement installés à un angle incliné pour améliorer l'efficacité du transfert de force. Cependant, l'angle réel doit être déterminé en fonction de la hauteur du système, des conditions du site et des exigences de stabilité plutôt que de supposer qu'il s'agit d'une valeur fixe.
Poutres et fermes de toit
Le système de poutres , généralement construit à l'aide de fermes en caisson de 290 × 290 mm, est conçu pour les applications à longue portée et les charges réparties plus élevées. À mesure que la longueur de la portée augmente, le contrôle de la déflexion devient une considération importante et doit être évalué dans le cadre de la conception globale du système.
La ferme en échelle , généralement d'une hauteur de 290 mm, est principalement utilisée comme élément de support de toit pour les matériaux de toiture légers tels que les couvertures en toile. Son poids propre inférieur le rend adapté aux applications où une charge réduite sur le toit et une manipulation plus facile sont souhaitées.
Treillis en échelle ou treillis en caisson
Par rapport aux fermes en caisson, les fermes en échelle ont un poids propre inférieur, ce qui les rend avantageuses lorsque la réduction de la charge sur le toit est une priorité. Sa structure plus légère améliore également l'efficacité de la manipulation lors de l'installation et du transport. Les fermes en caisson, en revanche, offrent une rigidité structurelle plus élevée et conviennent mieux aux portées plus longues ou aux applications nécessitant une plus grande capacité portante. Le choix entre les deux devrait être basé sur des exigences structurelles plutôt que sur la seule commodité.
Composants de connexion et de nœud
Connecteur 4 voies
Des connecteurs à 4 voies sont installés à des endroits clés au sommet de la structure de toiture pour former la géométrie du toit à pignon. Ces connecteurs servent de nœuds de transfert de charge multidirectionnels, redistribuant les forces du sommet du toit vers les bords du toit et les poutres avant.
En tant que composants soudés à angle fixe, les connecteurs à 4 voies sont conçus pour fonctionner dans des limites géométriques prédéfinies. Ils ne doivent pas être utilisés pour des ajustements d'angle forcés ou des épissures super-angles, car cela pourrait introduire des contraintes involontaires et compromettre l'intégrité structurelle.
Le placement symétrique des connecteurs à l'avant et à l'arrière de la structure aide à maintenir l'équilibre et améliore la stabilité globale du toit sous des forces externes telles que le vent ou les charges suspendues.
Plaque de connexion (Plaque de connexion)
Les plaques de liaison sont utilisées pour relier les piliers des fermes de toit aux éléments de poutres horizontales. Leur fonction principale est la redistribution des forces, permettant aux charges de la structure du toit d'être transférées en douceur vers la charpente principale.
En stabilisant la connexion entre les poutres de toit et les piliers de support, les plaques de connexion jouent un rôle essentiel dans le maintien de la continuité structurelle plutôt que de simplement servir de connecteurs passifs.
Inconvénient du connecteur
Les composants inférieurs du connecteur sont positionnés à l’extrémité inférieure des fermes de toit à pignon, formant la transition entre les éléments de toit et les poutres horizontales. Ils guident les charges de la structure du toit vers le système de poutres et assurent un alignement correct entre les différentes sections de fermes.
Ces connecteurs sont conçus avec une orientation uniforme, à condition que la surface inférieure soit correctement posée sur la poutre pour assurer un transfert de charge efficace.
Composants auxiliaires et stabilisateurs
Bloc de manches
Les blocs à manchons sont des joints de connexion verticaux entre piliers et poutres, couramment utilisés dans les systèmes nécessitant un réglage en hauteur via des palans manuels ou des moteurs à chaîne. En plus de permettre un mouvement vertical, les blocs à manchon jouent un rôle essentiel dans le maintien de l'alignement lors des opérations de levage.
Risques d'installation :
Verrouillage incorrect
L'incapacité de sécuriser complètement les mécanismes de verrouillage peut interrompre le transfert de charge de la structure du toit vers les piliers, créant ainsi une instabilité pendant le levage ou le fonctionnement.
Mélange de types de blocs à manchon incompatibles
L'utilisation de différentes conceptions de blocs à manchon au sein du même système peut entraîner des chemins de charge inégaux et une fiabilité réduite. La compatibilité et une inspection régulière sont essentielles au maintien de l’intégrité du système.
Stabilisateurs
Les stabilisateurs sont des composants stabilisateurs plutôt que des éléments porteurs principaux. Leur objectif est d'améliorer la stabilité latérale et de réduire le risque de renversement causé par le vent, une charge inégale ou un mouvement dynamique. Un placement approprié et une installation sécurisée sont essentiels pour garantir une stabilisation efficace.
Composants de scène et d'accès
Les systèmes d'étages de renfort sont largement utilisés en raison de leur stabilité structurelle et de leur capacité de manutention de charge. Leur conception modulaire permet une configuration flexible tout en conservant un haut niveau de sécurité lors d'une utilisation performante.
Les garde-corps et les rampes d'escalier sont des éléments de sécurité essentiels, conçus pour protéger les artistes et l'équipage pendant le fonctionnement. Ces éléments doivent être considérés comme faisant partie du système global plutôt que comme des accessoires optionnels.
Les escaliers sont généralement réglables en hauteur pour s'adapter aux différentes élévations de scène et doivent fournir un accès sécurisé et antidérapant dans différentes conditions d'exploitation.
Les composants de la scène doivent être considérés comme faisant partie du système structurel et non comme des accessoires indépendants.
Interaction des composants et intégrité du système
Une idée fausse très répandue est que l’utilisation de composants éprouvés individuellement aboutit automatiquement à une structure sûre. En réalité, la sécurité du système dépend de la manière dont les composants interagissent et de la manière dont les forces sont transférées dans la structure.
Les scénarios de risque typiques incluent :
Poutre solide combinée à un joint ou un connecteur faible.
La disparité de capacité des composants peut entraîner une concentration de contraintes aux points de connexion, augmentant ainsi le risque de rupture du joint.
Pilier robuste combiné à un support de base insuffisant
Même un élément vertical robuste peut devenir instable si sa fondation manque de résistance ou de surface de contact adéquate.
Pour connaître les principes de calcul de charge et les méthodologies de vérification du système, veuillez vous référer à notre documentation sur l'analyse de charge..
