De nombreux bâtiments d’aujourd’hui sont construits avec des poutres en acier et d’autres matériaux modernes. Cette procédure contraste avec la construction tout 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 poutres peut désigner le bois ou l’acier. Ici, cependant, le terme fait référence à une poutre en acier, et le flambement de la poutre est une déformation de 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 même taille, faisant de l’acier un choix de plus en plus populaire dans la conception des bâtiments.
La quantité de poids qu’une poutre particulière peut supporter est connue sous le nom de charge de poutre. Lorsqu’une poutre, en bois ou en acier, est chargée avec plus de poids qu’elle ne peut en supporter, une défaillance se produit. Cette rupture est connue sous le nom de flambement de poutre. 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 une équation de poutre, pour déterminer le poids que peut supporter une poutre donnée. Essentiellement, cette équation aide à déterminer le poids qu’une poutre peut supporter et jusqu’où elle peut fléchir ou se plier avant que la poutre ne se déforme. Lorsque les poutres sont soumises à une charge, une quantité limitée de distorsion est autorisée. Le dépassement de la quantité autorisée provoquera le flambage ou la défaillance d’une poutre.
Alors que les poutres en bois se cassent simplement, les poutres en acier se déforment au-delà d’un point où elles peuvent reprendre leur forme, également connu sous le nom de flambement des poutres. Lorsque les poutres se déforment, elles perdent toute intégrité structurelle, ce qui peut entraîner un effondrement de la structure. Par exemple, les toits en acier sont conçus pour supporter un certain poids. Lorsque de fortes tempêtes de neige appliquent plus de poids que la conception ne peut en supporter, le flambement des poutres se produit. Les poutres qui fléchissent sous une charge peuvent reprendre leur forme normale lorsque la charge est retirée, mais pas les poutres qui se sont déformées.
Les structures de poutres en acier sont souvent conçues avec une petite marge de sécurité pour réduire le risque de défaillance. Par exemple, un toit en acier est soutenu par plusieurs poutres, et si une poutre tombe en panne, les exigences sur les poutres environnantes augmentent de manière appropriée. Si ce principe n’avait pas été appliqué, l’ensemble de la structure pourrait échouer en raison du flambement d’une poutre, semblable à un château de cartes.
Les poutres sont disponibles dans de nombreuses tailles pour s’adapter à différents projets et sont choisies en fonction de leur charge nominale. Lorsqu’une charge structurelle est appliquée à une poutre, celle-ci fléchira ou se pliera légèrement jusqu’à ce que la charge soit supprimée. Si une charge excessive est appliquée, la poutre va au-delà du point de flexion, jusqu’au flambage, et toute intégrité est perdue. Cela souligne pourquoi l’ingénierie structurelle est si importante.