Le rapport d’élancement est une évaluation de la capacité d’un élément structurel à résister aux pressions de flambement. Les ingénieurs peuvent le déterminer en divisant la longueur de la colonne par ce qu’on appelle le rayon de giration, la répartition du poids autour du centre de la colonne. Ces calculs sont importants pour les poutres de support et autres composants structurels, pour s’assurer qu’ils ne tomberont pas en panne et ne feront pas courir à une structure un risque de dommages graves ou d’effondrement.
Pour déterminer le rapport d’élancement, l’ingénieur a besoin d’une mesure de la longueur de la colonne et doit calculer le rayon de giration en regardant comment le poids se répartit autour de son centre. Ceci est déterminé par la largeur. Si la colonne est très étroite, le poids se concentre près du centre. Les colonnes larges ont un poids plus réparti et ont tendance à être moins sujettes au flambage.
Il est possible de diviser simplement la longueur par la largeur pour une estimation rapide du rapport d’élancement. Si la colonne est trop mince, elle sera sujette au flambage, où le milieu cède même si le haut et le bas restent solides. D’un autre côté, une colonne très épaisse peut être si lourde qu’elle provoque elle-même des problèmes structurels. Le poids des colonnes de support lourdes peut être un problème important dans les immeubles de grande hauteur.
Il y a quelques considérations supplémentaires à prendre en compte avec le rapport d’élancement. L’un est le matériau utilisé pour fabriquer la colonne. Les éléments structurels en bois sont plus susceptibles de se plier que l’acier ou le béton. Ils ont besoin d’un ratio légèrement différent pour créer une marge de sécurité. De même, le niveau de support disponible pour la colonne est important.
Une colonne très haute supportée sur la plus grande partie de sa largeur est moins susceptible de se plier qu’une colonne plus courte sans support. Les ingénieurs peuvent utiliser la longueur effective, en ne regardant que la section non supportée, dans un calcul du rapport d’élancement. Ils peuvent également ajuster la façon dont une colonne se comporte dans une structure en ajoutant un support pour la rendre plus robuste.
Les ingénieurs développant des spécifications de conception peuvent utiliser cette formule pour s’assurer que les colonnes prévues dans un projet seront adaptées aux besoins. Ils peuvent également vérifier leurs calculs au fur et à mesure qu’une structure monte, en échantillonnant des colonnes et en calculant un rapport d’élancement pour déterminer si elles sont suffisantes. Si ce n’est pas le cas, le bâtiment risque de s’effondrer au fur et à mesure qu’il monte. Un bâtiment avec des supports inadéquats peut également échouer à une inspection en bâtiment. Le constructeur pourrait être tenu de le rénover ou de le réparer et de demander à nouveau l’autorisation de commencer à utiliser le bâtiment.