Au cours des dix dernières années, la fabrication additive en matériaux cimentaires ou impression 3D béton a connu un développement exponentiel à la fois dans les milieux académiques et industriels. Cette technologie consiste à empiler des couches de mortier frais déposées à l'aide d'un robot. Ce processus automatisé ne nécessite aucun coffrage pour soutenir la structure pendant la fabrication et offre donc beaucoup plus de liberté architecturale que les méthodes traditionnelles de mise en place du béton. Il peut donc être utilisé pour minimiser la quantité de matière utilisée tout en augmentant la productivité. Cependant, maîtriser parfaitement le processus d'impression 3D est encore un défi de nos jours. Cela nécessite une bonne compréhension des propriétés du matériau à l'état frais, du comportement mécanique de la structure pendant la fabrication et des contraintes liées à la robotisation du procédé de mise en œuvre. Cette complexité peut expliquer pourquoi la majorité des objets imprimés aujourd'hui consiste en de simples extrusions verticales d'une géométrie dans le plan, ce qui limite grandement l'espace des formes réalisables avec ce procédé. Cette thèse vise à explorer cet espace des géométries imprimables en étudiant la possibilité de générer des porte-à-faux, malgré les mauvaises propriétés du matériau à l'état frais. En examinant des structures existantes en maçonnerie telles que les voûtes ou les dômes, construits sans coffrage temporaire, un premier aperçu de l'interaction entre le processus de fabrication additive et les géométries résultantes est proposé. Cela conduit au développement d'un nouveau workflow pour la conception et la fabrication de structures imprimées en béton. Ce workflow différencie l'analyse à l'échelle de la structure de l'analyse à l'échelle du matériau extrudé. Dans le premier cas, une approche computationnelle pour la recherche de forme par morceaux de structures imprimables est proposée. Cette approche s'inspire du processus de conception des voûtes funiculaires en maçonnerie mais en tenant compte des propriétés du matériau frais et de leur évolution dans le temps. L'analyse à l'échelle du matériau extrudé consiste en la caractérisation de la stratégie d'écrasement des couches qui permet un excellent contrôle de la géométrie des couches et, par extension, de plus de liberté géométrique à l'échelle de la structure finale.