11 types de fermes en fonction de l'équilibre, de la conformation et de l'origine

Le types de fermes Ils peuvent varier en fonction de l'équilibre, de la conformation et de l'origine ou du concepteur. Connus sous le nom de treillis spatiaux plats ou de treillis et de renforts, en termes d'ingénierie, ce sont des structures rigides armées par des tiges droites à leurs extrémités qui présentent une conformation triangulaire.

Ce type de configuration a la propriété de supporter des charges dans son plan, notamment celles qui agissent sur les articulations ou les nœuds.

Par conséquent, son application en construction revêt une grande importance car il s'agit d'un système articulé et non déformable qui ne coupe pas ou ne fléchit pas. Cela implique que ses éléments participent activement en termes de compression et de traction.

Contrairement au carré, cette formation triangulaire n'est pas instable et peut donc être appliquée à des travaux de petite ou de grande amplitude.

Les fermes peuvent être composées de divers matériaux, le plus couramment utilisé étant le bois, le métal et le béton armé.

En fonction de l'utilisation à donner à ce type de châssis, ils sont généralement utilisés dans la construction de plafonds d'entrepôt, de bâtiments industriels, de hangars d'avions, d'églises, de stades, de ponts ou de systèmes de poutres.

Classifications des types de fermes

Selon sa fonction d'équilibre

Une ferme peut être totalement isostatique ou statiquement déterminée par rapport à l'équilibre mécanique appliqué à la forme externe de la structure. La même chose se produit avec les éléments internes, qui sont évalués dans leurs réactions et leurs efforts pour connaître leur stabilité. Les catégories résultant de cette évaluation ont été établies comme suit:

a) Isostatique

Ce concept fait référence à une sorte de structure qui peut être analysée à travers les principes et les formules qui font connaître les valeurs statiques. Comme il a été mentionné, sa nature est déterminée statiquement, de sorte que l'élimination de certains des composants qui se joignent à la trame en tant que telle entraînerait une défaillance catastrophique de l'ensemble du système.

b) Hyperesthatique

L'essence de ce type de configuration est son état d'équilibre, ce qui signifie que le moment de flexion a une valeur égale à 0 dans chacune des barres qui composent le système.

Malgré cette condition, la ferme peut présenter des conditions d'instabilité dues au type de conception avec des nœuds fixes pouvant ressembler à une structure isostatique.

Selon sa conformation

Ce type de fermes a une structure plate composée de nœuds articulés et de plusieurs formes:

a) simple

Cette structure est une conformation définie statiquement, de sorte que le nombre de tiges et le nombre de joints doivent satisfaire à la formule appropriée. Il présente la forme connue d'un triangle et son calcul est basé sur la statique graphique et l'équilibre des nœuds.

b) Composite

Comme le précédent, ils présentent une structure à détermination statique pouvant être conçue à partir de 1 ou 2 fermes simples. Dans ce cas, les deux structures sont reliées par une barre supplémentaire à un point commun afin qu'elles restent fixes. Ils peuvent également inclure 3 barres supplémentaires ou un cadre interne répondant aux critères de la balance.

c) complexe

Comme ils appartiennent à la catégorie des hyperstatiques, leur différence réside dans le fait qu’elle n’exclut pas les modèles précédents et inclut le reste des géométries. Bien qu'il soit composé d'articulations fixes, son calcul peut être effectué en utilisant la méthode de Heneberg ou la méthode de rigidité de la matrice. Le premier est plus approximatif, tandis que le second est beaucoup plus précis.

Selon leur origine ou qui les a conçus

D'autre part, certaines fermes couramment utilisées portent le nom de leurs créateurs qui les ont étudiés ou de la ville où ils ont été appliqués pour la première fois. Parmi eux, ils se distinguent:

a) Longue botte

Cette variante est apparue en 1835 et est liée à Stephen H. Long. C'est un dessin dans lequel les cordes horizontales au-dessus et au-dessous sont reliées par des montants verticaux. L'ensemble est contrebalancé par des doubles diagonales et ressemble à X entouré d'images.

b) La ferme de Howe

Bien qu'elle ait été utilisée auparavant, cette structure a été brevetée en 1840 par William Howe. Aussi connu sous le nom belge, il utilise des montants verticaux entre la perle supérieure et inférieure et est beaucoup appliqué dans le bois. Dans cette conception est composé de barres diagonales de compression et d'autres verticales qui supportent la traction.

c) La ferme de Pratt

Créé par Caleb et Thomas Pratt en 1844, c'est une variante du modèle précédent mais avec un matériau plus résistant: l'acier. Elle diffère de la bosse de Howe dans la direction des barres, qui forment un V. Dans ce cas, les barres verticales reçoivent la compréhension et les diagonales subissent une traction.

d) La ferme de Warren

Brevetée en 1848 par les anglais Willboughy Monzoni et James Warren, cette structure se caractérise par la formation de triangles isocèles ou équilatéraux, donnant la même longueur aux diagonales. Les forces de compression et de traction sont présentes dans ces éléments croisés en raison de l'application de charges verticales dans les noeuds supérieurs.

e) Truss K

Elle s'applique généralement à la conception des ponts et doit son nom à l'orientation d'un élément vertical en combinaison avec les parties obliques. Il se présente sous la forme de triangles partant du centre et sa conception permet d'améliorer les performances des diagonales compressées.

f) Baltimore Truss

Un autre modèle caractéristique des ponts de cette ville. Intègre un plus grand soutien dans la partie inférieure de la structure. Cela empêche l'effondrement par compression et contrôle la distension. Ses sections ressemblent à 3 triangles dans 1 reliés par une barre horizontale.

Il est important de noter que bien que ces structures puissent être à la fois triangulaires et rectangulaires. Ceci est clairement illustré par les toits à pignon, les toitures de type ciseaux et les toits volants. Lors de l'utilisation des montants, l'incorporation de ces éléments verticaux dans les ponts, les toits et les voûtes lui confère un aspect légèrement plus carré.

Références

1. Muzammar, Chemma (2016). Types de fermes Récupéré d'eslideshare.net.
2. Mariana (2013). Structures hypostatiques, isostatiques et hyperstatiques. Récupéré de prezi.com.
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