le charges mortes dans une structure ils représentent le poids de tous les éléments qui participent à sa construction, et ceux qui s'ajoutent plus tard et y restent fixés.
Ce sont les éléments permanents, parmi lesquels figurent les charges des murs, du plafond, du verre, des fenêtres, des colonnes, de la plomberie, des réservoirs, du système électrique, des climatiseurs et autres.
Notez que les passagers, les meubles ou les véhicules ne sont pas inclus, car ce sont des charges qui sont maintenues en mouvement et sont analysées séparément. Ces derniers sont connus sous le nom de charges en direct. Cependant, les deux types de charges, à la fois permanentes et transitoires, sont considérées charges structurelles.
Les ingénieurs civils portent une attention particulière à toutes les charges que les structures doivent supporter, car elles doivent être construites pour être stables et se maintenir dans le temps. Par conséquent, dans la conception, vous devez commencer par vous assurer que la structure résiste à son propre poids..
Ensuite, il doit supporter le poids estimé comme étant l'utilisation finale de la structure. De plus, comme la construction doit être sûre pour les utilisateurs à tout moment, on cherche à résister aux éléments qui apparaîtront au fil du temps, c'est-à-dire au charges accidentelles, tels que ceux causés par les tremblements de terre, le vent, la neige et l'eau.
Les charges mortes font partie des charges gravitationnelles, qui sont liées au poids. Toute structure est soumise à ces charges, car elle est toujours au milieu du champ gravitationnel terrestre..
Index des articles
-La charge permanente principale d'une structure est son propre poids.
-Ce sont des forces verticales, car elles dérivent du poids, qui est dirigé verticalement vers le bas.
-Ce sont des charges permanentes, du fait qu'elles agissent pendant tout le temps que la construction reste debout..
-L'amplitude des charges permanentes est considérée comme constante.
-Sa valeur peut être déterminée assez précisément en connaissant les dimensions de la structure et les propriétés des matériaux telles que leur poids ou leur densité spécifique. Ces valeurs sont tabulées pour chaque matériau.
Connaissant les dimensions et le poids spécifique du matériau avec lequel la structure est réalisée, il est très facile d'évaluer la valeur de la charge permanente. Cependant, les dimensions exactes ne sont pas connues avec précision au début du projet..
C'est la raison pour laquelle le designer doit faire un devis préalable, basé sur son expérience. Après cela, des révisions et des ajustements peuvent être effectués si nécessaire..
Il convient également de noter qu'il existe des réglementations établies dans chaque pays, avec des exigences concernant les matériaux et les dimensions des structures..
Afin de permettre au lecteur d'avoir une idée des charges permanentes dans différents types de bâtiments, les quantités suivantes sont disponibles, en fonction du matériau prédominant:
-Bois: 1,9 - 2,4 kN / mdeux (40 à 50 lb / pideux)
-Acier: 2,9 - 3,6 kN / mdeux (60 à 75 lb / pideux)
-Béton armé: 5,3 - 6,2 kN / mdeux (110 à 130 lb / pideux)
L'acier, le bois et le béton sont les matériaux les plus utilisés dans les constructions modernes.
Notez que les unités de charge sont la force par unité de surface. Dans le système international SI, la force est donnée en newton (N), tandis que dans le système britannique, elle est donnée en livre (lb) ou livre-force. 1kN équivaut à 1000 N.
Pour trouver la charge permanente totale, en principe, les poids individuels de chaque élément sont ajoutés.
En utilisant un tableau de densités ou de poids spécifiques (voir exemples ci-dessous) il est possible de calculer la charge permanente d'une structure donnée, en fonction de ses dimensions.
Si la structure est une poutre, par exemple, la charge permanente est calculée en multipliant le poids spécifique du matériau par la section transversale.
Dans le cas d'une dalle pleine, son épaisseur est multipliée par le poids spécifique du béton armé.
Voici les principales charges permanentes d'une construction:
-Trottoirs
-Dalles
-Des murs
-Frises
-Remplisseurs
-Des murs
-Partitions
-Climatiseurs et radiateurs.
-Plomberie et installations sanitaires et gazières.
-Poussée statique de l'eau et de la terre.
Et voici les poids spécifiques de certains matériaux courants dans la construction. Avec eux, nous pouvons calculer la charge permanente de chaque structure:
-Acier: 77,3 kN / m3 (492 lb / pi3)
-Béton armé: 17,4 kN / m3 (111 lb / pi3)
-Béton (pierre armée): 23,6 kN / m3 (150 lb / pi3)
-Contreplaqué: 5,7 kN / m3 (36 lb / pi3)
-Maçonnerie de poids normal: 21,2 kN / m3 (13,5 lb / pi3)
-Argile sèche: 9,9 kN / m3 (63 lb / pi3)
La poutre en T, dont les dimensions sont indiquées dans la figure suivante, fait partie d'un bâtiment et est en béton avec pierre armée.
Pour calculer la charge permanente, la valeur du poids spécifique pour cette classe de béton est utilisée et multipliée par la section transversale, comme indiqué ci-dessus..
Dans le cas de la poutre, la charge est donnée en force par unité de longueur. Notez qu'il est nécessaire de convertir au préalable des pouces en pieds. Le facteur de conversion nécessaire est:
1 pied = 12 pouces
La poutre se compose de deux parties, une horizontale et une verticale, dont les contributions sont ajoutées pour trouver la charge totale, que nous désignerons par w.
Ces contributions sont calculées en multipliant la gravité spécifique par la section transversale, comme indiqué ci-dessous:
w = 150 lb / pi3 (40 x 8 poucesdeux + 18 x 10 poucesdeux) (1 pied / 12 pouces)deux = 520,83 lb / pi
Notez que la transformation des unités (1 pied / 12 pouces)deux apparaît en même temps que le calcul de la charge.
Les ingénieurs et les constructeurs mettent en œuvre des protocoles pour assurer la sécurité des bâtiments. Cependant, des accidents surviennent lorsque les charges ne sont pas correctement réparties.
En 2001, une salle des fêtes à Jérusalem, en Israël, s'est effondrée parce que le bâtiment avait subi des modifications structurelles majeures. À l'origine, une partie avait été conçue pour n'avoir que deux histoires, et une troisième a été ajoutée plus tard.
Peu de temps avant l'accident, des murs avaient été enlevés à l'un des étages inférieurs, provoquant des fissures qui annonçaient l'effondrement du bâtiment, qui s'est finalement produit lors d'un mariage. En conséquence, 23 personnes sont mortes et de nombreux blessés graves.
Un autre cas d'effondrement d'une structure dû à des changements de charge permanente s'était produit quelques années avant l'effondrement de Jérusalem..
C'était un centre commercial à Séoul, en Corée du Sud, dans lequel environ 500 personnes sont mortes et plus d'un millier ont été blessées, lorsque le bâtiment s'est effondré en 1995, l'une des plus grandes catastrophes en Corée en temps de paix..
Le bâtiment a subi d'importantes modifications, car il était à l'origine conçu pour un usage résidentiel: plusieurs colonnes de soutien ont été rétrécies pour laisser de la place à un escalator.
Au bout d'un moment, les propriétaires ont décidé d'ajouter un étage de plus, destiné aux restaurants, dont l'installation de chauffage a été sévèrement modifiée, par des conduites d'eau chaude qui passaient sous le plancher du restaurant, ainsi que celle des énormes climatiseurs installés sur le plafond.
Ces installations font partie de la charge permanente d'un bâtiment, mais la conception d'origine ne prévoyait pas cette augmentation de 300% de la charge, de sorte que le bâtiment, déjà affaibli, a fini par s'effondrer..
Cela indique l'importance de bien prendre en compte les charges dans la conception d'un bâtiment et les conséquences de modifications structurelles importantes..
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