L'étude des anciennes structures des usines est toujours une tâche complexe. Les difficultés les plus courantes sont les informations limitées qui sont disponibles sur l'histoire de la construction du bâtiment, les propriétés des matériaux et la morphologie des éléments structuraux.

Cette thèse de master présente l'étude des Chapelles Inachevées du Monastère de Batalha, au Portugal.

Une ancienne histoire raconte que les Chapelles Inachevées n'ont jamais été terminées à cause de la capacité insuffisante de la structure existante pour supporter les efforts d'une voûte étoilée de 20 m de diamètre.

L'étude commence par une évaluation de la sécurité de la structure existante. On a d'abord réalisé une inspection visuelle et une étude par géoradar dans la première étape du travail afin de comprendre la configuration actuelle du bâtiment. Ensuite on a développé un modèle aux éléments finis avec une géométrie en 3D du complexe.

Par suite des incertitudes concernant les propriétés des matériaux, on a effectué une analyse de sensibilité afin d'étudier le comportement de la structure existante par rapport aux charges verticales et la réponse dynamique de celle-ci grâce à une analyse pushover dans les deux sens principaux.

Après la validation de la bonne condition de la structure, la mise en application d'une conception simulée sur une voûte étoilée est réalisée dans différentes étapes du processus de construction. L'étude historique fournit la forme géométrique utilisée de l'éventuelle voûte.

Un modèle d'éléments finis a été créé en combinant des éléments en 3D pour les nervures de la voûte et des éléments en 2D pour modéliser les voûtains. Une analyse de sensibilité est une fois de plus considérée pour valider les différentes possibilités sur les propriétés des matériaux. Les résultats de l'analyse sous poids propre montrent que la construction du toit pourrait être parfaitement possible avec une vaste marge de sécurité.