Qu'est-ce qu'un diagramme de charge?
Un diagramme de charge est une représentation détaillée des charges sur une structure, calculée à des fins d'ingénierie structurelle. Les ingénieurs et les architectes créent de tels diagrammes au cours de l’élaboration des plans d’un nouveau bâtiment afin de s’assurer que celui-ci est conçu pour supporter la charge à laquelle il sera soumis avec le poids des composants et du contenu. Dans certaines régions, une copie de ce diagramme doit être soumise avec d'autres détails à l'appui dans les demandes de permis et la documentation accompagnant le projet de construction. La copie montre que les calculs ont été effectués.
De nombreux types de contraintes peuvent apparaître sur la hauteur, la largeur et la largeur d'un bâtiment, notamment les forces de flexion et de cisaillement. Dans le diagramme de charge, l'ingénieur doit pouvoir montrer la répartition des charges dans le bâtiment, en utilisant des informations connues sur la construction et la manière dont le bâtiment sera utilisé. L’ingénieur peut indiquer quels types de charges seront présents et déterminer leur intensité.
Si le diagramme de charge révèle un point chaud où les forces sont particulièrement élevées, le bâtiment peut avoir besoin d'une ingénierie spéciale pour le résoudre, ou il peut être nécessaire de modifier légèrement la conception du bâtiment pour mieux répartir les charges. Avec le nouveau design innovant, en particulier les projets comportant de grands espaces ouverts et de nouveaux matériaux intéressants, le diagramme de charge est très important, car l’ingénieur n’a peut-être pas de bâtiment existant similaire à utiliser comme modèle.
Cela fait partie de l'analyse structurelle réalisée pour s'assurer qu'un bâtiment restera stable pendant son utilisation. En plus de réfléchir aux charges intrinsèques du bâtiment, les ingénieurs peuvent également être amenés à prendre en compte les tremblements de terre, les tempêtes et d’autres facteurs susceptibles d’ajouter du stress à un bâtiment. Un diagramme de charge doit pouvoir montrer comment le bâtiment conservera son intégrité en cas de situation telle qu'un tremblement de terre, en absorbant et en répartissant la contrainte plutôt qu'en se froissant ou en se fissurant sous la contrainte.
Les programmes de conception assistée par ordinateur (CAO) peuvent calculer un diagramme de charge à l'aide de paramètres connus qui sont insérés par un ingénieur. Il existe également des programmes d'ingénierie pouvant effectuer des tâches similaires. L'utilisation d'un ordinateur peut aider à garantir la précision et le détail des calculs, ou un ingénieur peut vérifier les calculs manuels à l'aide du programme informatique. Les erreurs dans un diagramme de charge peuvent être un problème important, car elles peuvent conduire à des situations telles que la sous-ingénierie dans la conviction qu'un bâtiment est parfaitement stable et ne nécessite pas de fermes de support supplémentaires ni d'autres éléments structurels.