Qu'est-ce que le flambement?
De nombreux bâtiments actuels sont construits avec des poutres en acier et d'autres matériaux modernes. Cette procédure contraste avec la construction entièrement en bois observée dans les bâtiments plus anciens, tels que les églises et les granges. Il est important de noter que le terme «construction de poutre» peut faire référence au bois ou à l'acier. Ici, cependant, le terme fait référence à une poutre en acier et le flambement de la poutre est une déformation de la forme qui se produit lorsque la charge sur la poutre est supérieure à celle que la poutre est conçue pour supporter.
Les poutres en acier peuvent supporter des charges beaucoup plus lourdes qu'une poutre en bois de la même taille, faisant de l'acier un choix de plus en plus populaire dans les conceptions de bâtiments. La quantité de poids qu'un faisceau particulier peut supporter est appelée charge du faisceau. Une poutre, en bois ou en acier, est chargée avec plus de poids qu'elle ne peut en supporter, une défaillance se produit. Cet échec est connu sous le nom de flambement du faisceau. Heureusement, l'ingénierie structurelle peut être utilisée pour déterminer les limites des poutres porteuses et concevoir un projet pour éviter toute défaillance.
Les ingénieurs utilisent une formule mathématique, ou équation de faisceau, pour déterminer le poids qu'un faisceau donné peut supporter. Essentiellement, cette équation permet de déterminer le poids qu'une poutre peut supporter et jusqu'à quel point elle peut fléchir ou se plier avant que le flambement ne se produise. Lorsque les faisceaux sont soumis à une charge, la quantité de distorsion autorisée est limitée. Le dépassement de la quantité autorisée entraînera le flambement ou la défaillance d’un faisceau.
Alors que les poutres en bois vont tout simplement casser, les poutres en acier se déforment au-delà d'un point où elles peuvent reprendre leur forme, également appelées flambement. Lorsque les poutres se déforment, elles perdent toute intégrité structurelle, ce qui peut entraîner leur effondrement. Par exemple, les toits en acier sont conçus pour supporter un certain poids. Lorsque les fortes tempêtes de neige exercent une pression supérieure à la conception, il se produit un flambement du faisceau. Les poutres qui fléchissent sous une charge peuvent reprendre leur forme normale lorsque la charge est retirée, mais pas les poutres qui ont fléchi.
Les structures de poutres en acier sont souvent conçues avec une faible marge de sécurité afin de réduire les risques de défaillance. Par exemple, un toit en acier est supporté par plusieurs poutres et, si l'une des poutres tombe en panne, les exigences relatives aux poutres environnantes augmentent en conséquence. Si ce principe n'avait pas été appliqué, la structure entière pourrait tomber en panne en raison d'un flambement du faisceau, semblable à un château de cartes.
Les poutres sont disponibles dans de nombreuses tailles pour accueillir différents projets et sont choisies en fonction de leur charge nominale. Lorsqu'une charge structurelle est appliquée à une poutre, celle-ci se pliera ou se pliera légèrement jusqu'à ce que la charge soit supprimée. Si une charge excessive est appliquée, la poutre dépasse le point de flexion pour se déformer et toute intégrité est perdue. Cela montre pourquoi l’ingénierie structurelle est si importante.