PANDALA KINDAKO Théodore*
*Institut Supérieur Pédagogique et Techniques de Bumba
https://doi.org/10.59937/GVQV6302
R E S U M E
Cet article présente une étude approfondie sur la conception et le
dimensionnement de la coupole d’un musée d’art à cinq niveaux, projeté
sur le site historique d’Ishango, à l’Est de la République Démocratique du
Congo. Face à la perte et à la dispersion du patrimoine culturel africain,
l’auteur souligne l’urgence de doter la région d’infrastructures modernes
pour la conservation, la valorisation et la transmission des œuvres d’art
locales. Le choix d’une coupole comme structure principale répond à la
nécessité de couvrir de vastes espaces sans supports intermédiaires, tout
en assurant stabilité, sécurité et économie de matériaux. La méthodologie adoptée s’appuie sur une analyse détaillée du site (géographique,
climatique, géotechnique et logistique), suivie d’une étude des propriétés
du sol, favorable à la construction grâce à sa nature argilo-sablonneuse. La
coupole, de géométrie sphérique à flèche importante, est conçue comme
une coque mince en béton armé, d’épaisseur constante (10 cm), avec une
portée de 17 m et une flèche de 5 m. Les calculs sont réalisés selon les
principes du Béton Armé aux États Limites (B.A.E.L.), en tenant compte
des charges permanentes (poids propre, finitions) et d’exploitation
(entretien, équipements), sans inclure les actions climatiques extrêmes.
Les sollicitations principales (efforts normaux, moments, efforts
tranchants) sont déterminées à partir des combinaisons d’actions les plus
défavorables, conformément aux normes en vigueur. Les résultats
montrent que la contrainte de compression maximale au niveau des appuis (1,499 MPa) reste largement inférieure à la contrainte admissible du béton (14,78 MPa), assurant ainsi la sécurité de la structure. Les armatures sont dimensionnées pour répondre aux efforts de traction et de compression,
avec une disposition optimisée suivant les parallèles et les méridiens, et
une ceinture inférieure conçue pour reprendre les efforts horizontaux. La
discussion met en évidence la pertinence du choix structurel : la coupole à flèche importante permet une répartition optimale des charges et une
économie significative de matériaux, tout en restant adaptée aux
compétences et ressources locales. Les limites de la méthode analytique
utilisée (théorie des membranes) sont reconnues, notamment l’absence de
prise en compte des effets de flexion locale et des sollicitations
exceptionnelles, mais la démarche reste conforme aux recommandations
de la littérature. Enfin, l’auteur insiste sur l’impact culturel et éducatif du
projet, qui vise à renforcer la conservation du patrimoine, à stimuler le développement local et à servir de modèle pour d’autres initiatives similaires en Afrique.
Mots-clés: Conception,
Dimensionnement,
Coupole, Musée,
Béton armé.
A B S T R A C T
This article presents an in-depth study on the design and sizing of the
dome of a five-level art museum, planned for the historic site of Ishango
in eastern Democratic Republic of Congo. In response to the loss and
dispersal of African cultural heritage, the author highlights the urgent need
to provide the region with modern infrastructure for the preservation,
promotion, and transmission of local artworks. The choice of a dome as
the main structure addresses the necessity to cover large spaces without
intermediate supports, while ensuring stability, safety, and material
efficiency. The adopted methodology is based on a detailed analysis of the
site (geographical, climatic, geotechnical, and logistical), followed by a study of soil properties, which are favorable for construction due to their
clay-sandy nature. The dome, with a spherical geometry and significant
rise, is designed as a thin reinforced concrete shell with a constant
thickness (10 cm), a span of 17 m, and a rise of 5 m. Calculations are
performed according to the principles of Reinforced Concrete at Limit
States (B.A.E.L.), considering permanent loads (self-weight, finishes) and
live loads (maintenance, equipment), without including extreme climatic
actions. The main internal forces (axial forces, moments, shear forces) are
determined based on the most unfavorable load combinations, in
accordance with current standards. The results show that the maximum
compressive stress at the supports (1.499 MPa) remains well below the
admissible stress for concrete (14.78 MPa), thus ensuring the structure’s
safety. The reinforcement is sized to resist tensile and compressive forces,
with optimized placement along the parallels and meridians, and a lower
ring designed to absorb horizontal thrust. The discussion highlights the
relevance of the chosen structural solution: the high-rise dome allows for
optimal load distribution and significant material savings, while remaining
suited to local skills and resources. The limitations of the analytical
method used (membrane theory) are acknowledged, particularly the lack
of consideration for local bending effects and exceptional loads, but the
approach remains consistent with recommendations in the literature.
Finally, the author emphasizes the cultural and educational impact of the
project, which aims to strengthen heritage conservation, stimulate local
development, and serve as a model for similar initiatives in Africa.
Keywords: Design, Sizing, Dome,
Museum, Reinforced
Concrete.