Qu'est-ce qu'une charge active?

Une charge vive est une contrainte sur une structure qui fluctue en fonction de l'évolution des circonstances. Les personnes à l'intérieur d'un immeuble de bureaux sont un exemple d'une telle charge; ils vont et viennent à partir du bâtiment et se déplacent dans celui-ci tout au long de la journée. Les meubles en sont un autre exemple, de même que les accumulations de neige sur les toits et d’autres pressions environnementales. Les bâtiments doivent être conçus en tenant compte des charges utiles potentielles, car ne pas s'adapter aux conditions changeantes peut entraîner une défaillance structurelle.

Dans de nombreuses régions, le code du bâtiment comprend des définitions et des stipulations spécifiques à la charge utile. Les concepteurs doivent prendre en compte l'occupation nominale d'un bâtiment, y compris les circonstances d'utilisation particulières susceptibles de modifier les exigences de charge. Par exemple, les usines sont plus susceptibles d’avoir du matériel lourd susceptible d’ajouter à la charge utile. De même, un centre de rééducation d'une capacité de 70 personnes peut contenir un nombre de personnes en fauteuil roulant électrique, avec un poids combiné supérieur à celui du groupe moyen d'individus.

Ceci est en contraste avec une charge morte, qui est fixe. Le poids du bâtiment lui-même fait partie de la charge permanente, tout comme les appareils fixes fonctionnellement fixés. Les armoires et les comptoirs intégrés, par exemple, pourraient théoriquement être supprimés, mais resteront probablement en place pendant une période prolongée. Ces charges ont un comportement plus statique et sont plus faciles à concevoir, car l’ingénieur peut calculer la contrainte fixe qu’il exerce et en tenir compte dans les plans de conception.

Des charges actives se déplacent, ce qui peut poser certains problèmes. Ils peuvent modifier les schémas de stress dans une structure et peuvent parfois alourdir certaines zones plus que d'autres. Un exemple classique peut être vu dans la neige qui s'accumule sur le toit des bâtiments. Dans une région où la neige est rare et où les ingénieurs ne tiennent pas compte des risques, les plafonds risquent de s'effondrer par mauvais temps en hiver, car le toit n'est pas préparé à la charge vive. Les mouvements de charges à l'intérieur d'une structure via des escaliers et des ascenseurs peuvent créer des problèmes en modifiant la répartition du poids.

Les tolérances pour l'ingénierie doivent être très élevées, pour des raisons de sécurité. Lorsque les ingénieurs prennent en compte la charge vive potentielle d'un bâtiment, ils doivent concevoir des charges supérieures à cette charge pour des raisons de sécurité. Cela garantit que le mouvement brusque d'une pièce d'équipement ne percera pas le sol, ou qu'un ascenseur lourdement chargé ne déstabilisera pas un bâtiment qui s'enfonce dans le puits.