Qu'est-ce qu'un treillis?
En ingénierie structurelle, une ferme est un type de structure important caractérisé par un système triangulé d'éléments. Ces éléments sont structurés et reliés de manière à ne subir qu'une force axiale. Les membres d'une ferme sont considérés comme des membres à deux forces parce que les forces ne sont appliquées qu'à chaque extrémité du membre, résultant en une force de compression ou de tension. Les fermes sont couramment utilisées dans conceptions de pont en raison de leur capacité à couvrir efficacement de longues distances. Voici un exemple de conception de ferme typique:
Les joints sont généralement des connexions goupillées, de telle sorte qu'aucune force de cisaillement ou de moment ne soit transférée d'un membre à l'autre. C'est un majeur, mais souvent mal compris, différence entre les structures en treillis et en ossature. Un élément de cadre prendra généralement une combinaison de cisaillement, axial, et forces de flexion; alors qu'un membre de ferme ne prendra qu'une force axiale.
Composants de ferme et terminologie
Les fermes suivent généralement une structure assez générale et commune, composé de divers composants. Vous trouverez ci-dessous une liste des parties pertinentes d'une ferme:
(1) membrure supérieure (arbalétrier) – la poutre d'une ferme s'étendant sur la longueur de la ferme
(2) membrure inférieure (entrait) – la poutre inférieure s'étendant sur toute la longueur de la ferme
(3) diagonale (contrefiche) – ce sont les barres internes d'une ferme
(4) Pied de ferme – le point où les membrures inclinées (chevron supérieur) se connecte à la membrure inférieure
(5) Sommet/pic – point le plus élevé d'une ferme
Avantages d'une ferme
Comme nous l'avons expliqué la définition d'un treillis, explorons ses avantages. Conçu correctement, les fermes sont un moyen efficace de couvrir de longues distances tout en minimisant la quantité de matériau utilisé. En effet, les charges internes des éléments sont induites axialement (en direction du membre) sous forme de compression ou de tension. Cela signifie que moins de matériau peut être utilisé, et le système dans son ensemble est plus efficace, car la force est répartie entre un certain nombre de membres.