Qu'est-ce que la conception en acier de construction?
L'acier est le matériau de construction le plus utilisé dans le monde aujourd'hui. Son rapport résistance / poids, sa durabilité, son élasticité, sa souplesse, son respect de l'environnement et son attrait esthétique ont, au cours des cent dernières années écoulées depuis son invention, fait de l'acier le composant structurel essentiel de la quasi-totalité des grandes structures commerciales existantes. Des gratte-ciel aux ponts, des automobiles aux navires, des pipelines aux portiques de fusée, la durabilité et la polyvalence de l'acier rendent possibles ces montages de la civilisation moderne.
Bien sûr, avec l'avènement de l'acier, le concept de la construction en acier est venu. Pour être correctement érigées, les configurations géométriques des structures en acier, par exemple, les divers facteurs impliqués dans la construction d'un gratte-ciel en acier doivent être calculées et affinées, souvent avant même que l'acier à utiliser soit même coulé. Dans la progression d'une structure en acier, de l'idée à la construction, un ingénieur en structure en acier est l'un des premiers experts à être impliqué dans le processus de construction.
L’essentiel de la conception en acier de construction, par opposition à la conception architecturale, est l’assurance de l’intégrité structurelle d’un bâtiment, pont, véhicule, tour, etc. en acier. La conception en acier de construction comprend la connaissance des différents types d’acier et d’alliages à base d’acier, recours à des formules décrivant la résistance aux contraintes et les facteurs de charge, notamment de poutres, colonnes, entretoises, connecteurs et crochets en acier, ainsi qu’une vaste maîtrise des formes géométriques et des mathématiques de la construction. En cas de défaillance de l'un des composants physiques ou de la conception, le résultat inévitable est un désastre. Les considérations esthétiques relèvent plus directement de la provenance d'un architecte et n'ont aucune incidence sur la performance correcte du squelette en acier d'une structure.
La conception de l'acier de construction a évolué, passant de la concentration uniquement à la rigidité que l'acier peut et doit fournir à la structure, aux avantages que l'acier offre en termes de flexibilité structurelle, permettant à la structure de mieux résister aux contraintes de la nature et de l'homme. Il est intéressant de noter que les tremblements de terre ont été le principal moteur de cette évolution de la conception des structures en acier. La conception préliminaire de structures en acier à plusieurs étages et de longues portées en acier dépend généralement de l'efficacité avec laquelle la structure résistera à un séisme important. La résistance au vent est également un facteur majeur dans la conception et la construction de hautes structures en acier, tout comme le terrorisme.
À ses débuts, la conception de l'acier structurel était accomplie après des heures de calcul physique minutieux, de dessin et, très souvent, d'essais et d'erreurs. La qualité de l'acier lui-même s'est améliorée, de même que la mécanique de la conception de l'acier de construction. La conception assistée par ordinateur (CAO) est peut-être l'outil le plus novateur et le plus efficace pour faire progresser la conception de l'acier de construction, soulageant l'ingénieur en structure de l'ennui et des erreurs inhérentes au calcul physique et à la rédaction manuelle. La CAO assure un processus de conception beaucoup plus rapide et beaucoup plus précis à un coût nettement inférieur.