3DReStruct - Renforcement des structures métalliques par impression 3D
Ingénierie et Architecture
Le projet 3DReStruct a pour objectif d’explorer le potentiel de la fabrication additive métallique, en particulier via la technique Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM), pour renforcer les structures en acier existantes. Face au vieillissement croissant du parc immobilier et aux exigences de durabilité et de performance structurelle, il devient crucial de développer des alternatives aux méthodes traditionnelles de démolition-reconstruction. Le renforcement localisé à l’aide de la fabrication additive constitue une réponse innovante, plus écologique et potentiellement plus économique.
La technique WAAM, jusqu’ici principalement utilisée dans l’industrie aéronautique ou navale, permet d’ajouter du matériau métallique par dépôt de fil fondu à l’arc, avec une grande liberté géométrique. Appliquée au secteur de la construction, cette technologie ouvre la voie à des renforcements sur mesure, adaptés aux besoins réels des structures. Elle permet, par exemple, d’augmenter localement l’épaisseur d’une pièce en acier, de créer des raidisseurs directement sur l’élément, ou encore d’induire des précontraintes bénéfiques au comportement global.
Le projet est structuré autour d’un cas d’étude réel choisi parmi le patrimoine bâti métallique fribourgeois. Ce dernier fera l’objet d’un relevé 3D et d’une modélisation numérique complète. Des tests expérimentaux permettront de valider les modèles de simulation. Une évaluation de l’impact environnemental et économique des solutions proposées complètera l’étude, en comparaison avec les méthodes conventionnelles.
En croisant les expertises des instituts iTEC, TRANSFORM et ENERGY, ce projet vise également à formaliser une méthodologie de dimensionnement pour l’application du WAAM au renforcement des structures. Il s’inscrit pleinement dans les axes de recherche du Smart Living Lab, alliant technologies de la construction, design numérique, durabilité et économie circulaire.