Une structure est soumise à des charges verticales mais aussi à des forces horizontales : souffle du vent et charge en appui contre le mur.
Les points de fixation et les assemblages ne peuvent pas être considérés comme étant suffisamment rigides pour être en mesure de s’opposer à ces forces horizontales. On doit alors les considérer comme étant des rotules.
Dans ces conditions, une force horizontale appliquée contre la structure la fait vaciller. Par conséquent, la structure s’écroule comme un château de cartes.
Les forces verticales (gravité de la structure, charge de neige) peuvent également faire basculer une structure non contreventée. En effet, les pièces supportant les charges ne sont jamais tout à fait à la verticale. La force verticale induit donc une composante horizontale qui peut s’avérer être suffisante pour tout faire tomber.
Le vent provoque une force horizontale (en rouge) sur la structure. La résistance des points de fixation étant négligeable par rapport à cette force, les fixations sont assimilables à des rotules (en bleu). La structure bascule autour de ces rotules.
Il faut donc mettre en place des dispositifs de contreventement capables de s’opposer aux forces du vent. Ce sont les jambes de force ou les bras de contreventement. Le principe est simple : les jambes solidarisent les parties verticales et horizontales de la structure par triangulation (même cas que pour une ferme). Ainsi, on supprime l’effet rotule au niveau des assemblages. Une autre manière de voir les choses : les jambes dévient les forces horizontales vers des points capables de s’y opposer par traction et par compression. Par exemple, la jambe transmet la force horizontale transmise par la panne vers un point du poteau qui peut s’y opposer.
- 1 : la structure subit une force horizontale due au vent.
- 2 : cette force se propage dans la structure.
- 3 : un bras oppose une force de traction,
- 4 : tandis que l’autre bras oppose une force de compression.
La structure résiste.
La triangulation est formée par le bras de contreventement, le poteau et la panne. Selon le sens des efforts, le bras travaille en traction ou en compression.
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