Dans ce billet, vous trouverez des informations sur :

1. Ce que nous appelons la charge.
2. Types de charge
3. Force concentrée (charge ponctuelle)
4. Charge continue uniformément répartie
5. Charge continue inégalement répartie
6. Moment ponctuel

Dans cet article, nous nous concentrerons sur les charges statiques. Comme nous l'avons dit, les Wikipedia (en anglais):

Charge statique - action de forces dont les valeurs, les directions et les points d'application par rapport à un corps donné ne varient pas dans le temps.

Ce qui est important et mérite d'être souligné, c'est que les charges statiques sont invariantes dans le temps. Il existe également des charges dynamiques, mais nous les aborderons dans les prochains articles consacrés à la dynamique.

Types de charge

Nous nous concentrerons sur les charges de base que vous pouvez rencontrer dans les tâches de mécanique ou de résistance des matériaux.

Tous les dessins des diagrammes de charge des poutres utilisés dans l'entrée ont été générés dans le logiciel Calculateur de Poutres

Force concentrée (charge ponctuelle)

Une force concentrée est le type de charge le plus courant dans le monde des tâches mécaniques. Vous pouvez voir ci-dessous un exemple de force concentrée appliquée à une poutre.

Une force concentrée est un vecteur ayant une direction spécifique, un sens de rotation et une valeur appliquée au point d'attache, l'application de la force.

L'unité SI de la force est le Newton [N].

Les symboles les plus couramment utilisés sont F ou P.

Un exemple de force concentrée dans le monde qui nous entoure est celui d'une personne debout sur une passerelle ou un pont, ou d'une lampe posée sur une table. En fait, aucun des exemples cités n'exerce une pression sur le sol en un seul point, mais sur une zone définie. Néanmoins, nous adopterons une certaine simplification dans les questions à résoudre et réduirons ces éléments de chargement à une force ponctuelle. En effet, le rapport entre la surface sur laquelle l'objet appuie sur le substrat et la surface de l'élément entier est faible.

Des forces concentrées peuvent être appliquées sous un angle. Il convient alors de décomposer la force en deux composantes : horizontale et verticale.

Charge continue uniformément répartie

Le type de charge suivant que nous allons aborder est la charge continue. C'est ce type de charge qui pose le plus de problèmes lors de la résolution de tâches. Contrairement à une force concentrée, elle agit sur une certaine longueur. Par conséquent, pour calculer la force résultante d'une charge continue, la valeur de la charge doit être multipliée par la longueur sur laquelle elle agit.

Comme dans l'exemple ci-dessus, la charge continue le plus souvent désignée par la lettre minuscule "q" peut être remplacée par une force concentrée de Q=q*l

L'unité SI de la charge continue est [N/m].

Un exemple concret de charge continue est la neige sur le toit, qui est répartie sur toute la surface. Dans ce cas, nous ne pouvons pas nous contenter d'une force concentrée.

Charge continue inégalement répartie

La charge continue inégalement répartie est le type suivant que nous allons analyser. Le principe est similaire, à la différence que, comme son nom l'indique, la charge n'est pas uniforme.

On peut rencontrer plusieurs cas de figure de cette charge. On peut avoir une charge triangulaire ou trapézoïdale.

Moment ponctuel

Enfin, nous parlerons du moment concentré. Il s'agit du résultat de la réduction d'une paire de forces en un point. Lorsque l'on écrit équations d'équilibre Le moment concentré n'est pas inclus dans le calcul des forces résultantes pour les directions horizontales et verticales. Il n'est pris en compte que dans les équations des moments.

L'unité du couple concentré est le [Nm].

Pour l'instant, il n'est pas nécessaire de le multiplier par la distance.

Vous venez de découvrir les types de charges les plus couramment utilisés. Vous apprendrez à calculer leur effet sur une poutre, un cadre ou une poutrelle dans les articles suivants.

P.S. Tous les dessins des diagrammes de charge des poutres utilisés dans l'entrée ont été générés dans le logiciel Calculateur de faisceau