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Poutres à parois minces

Librairie Eyrolles - Paris 5e
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Poutres à parois minces

Poutres à parois minces

Etude du cisaillement

192 pages, parution le 01/02/1998

Résumé

Le présent ouvrage rassemble un certain nombre de problèmes originaux de Résistance des Matériaux, qui ont été proposés aux étudiants de diverses écoles d'ingénieurs, en particulier du Centre des Hautes Etudes de la Construction et de l'Ecole Nationale des Ponts et Chaussées. Ils abordent les divers aspects du comportement mécanique des poutres à parois minces comme le calcul de contraintes engendrées par l'effort tranchant et la torsion (libre ou gênée) ou l'étude de la flexion transversale.

Rappelons qu'une poutre à parois minces est une poutre dont l'une des dimensions en section transversale, l'épaisseur, est essentiellement plus petite que l'autre, la longueur du contour. Cette dernière est elle-même nettement plus petite que la longueur de l'axe de la poutre. Dans la mesure ou les sections transversales peuvent être considérées comme indéformables, les modèles classiques de calcul des contraintes et déformations établis pour les poutres à section pleine peuvent être employés. Cependant, du fait de leurs rapports géométriques particuliers, le principe de Saint-Venant ne leur est pas toujours applicable et, sous certains modes de sollicitation comme la torsion, les sections droites sont le siège de contraintes dont la répartition est tributaire de leur gauchissement.

Les questions relatives à la torsion gênée et, surtout, à la flexion transversale des poutres à parois minces mettent souvent les étudiants dans l'embarras. Cela tient probablement au caractère tridimensionnel du fonctionnement de ce type de poutre, caractère que l'on approche à l'aide de modèles partiels beaucoup moins intuitifs que les modèles classiques.

Les problèmes contenus dans ce livre se veulent être autant de sujets de réflexion qui permettent d'assimiler plus rapidement les méthodes d'analyse particulières au type de poutre considéré. Le premier chapitre rappelle (sans aucune démonstration) un certain nombre de résultats directement utilisés pour la résolution des problèmes. Le second chapitre est consacre à la détermination des contraintes tangentes dans les profils minces dues à l'effort tranchant et à la torsion libre, de leur centre de flexion et de certaines caractéristiques sectorielles. Le troisième chapitre propose plusieurs problèmes portant sur la flexion transversale des poutres à parois minces. L'un d'entre eux s'intéresse plus particulièrement aux cheminées cylindriques soumises à des systèmes de pressions symétriques (par exemple, pressions dues au vent) : des résultats étonnants sont établis concernant l'influence des différents termes du développement en série de Fourier, de ces pressions. Enfin, le quatrième chapitre contient plusieurs problèmes relatifs à la torsion gênée ou non uniforme, certains d'entre eux dérivant directement de l'étude de structures réelles (tablier de l'aérotrain, élément de couverture industrielle, etc.). Ils permettent, en particulier, d'apprécier la validité des hypothèses relatives au gauchissement des sections en évaluant numériquement l'intensité des contraintes tangentes de torsion pure et de torsion gênée.

La Résistance des Matériaux est l'une des sciences fondamentales de l'ingénieur constructeur. Elle lui fournit le moyen de calculer les efforts dans une structure et de dimensionner celle-ci en conséquence, à partir des propriétés des matériaux employés. Les méthodes élémentaires sont suffisantes pour satisfaire ces besoins dans les cas courants, par exemple pour l'étude de constructions modélisables a l'aide de réseaux de barres ou de poutres. Toutefois, l'analyse devient vite complexe lorsqu'il s'agit de structures composées de voiles ou de coques minces et la compréhension de leur fonctionnement est beaucoup moins intuitive. En général on recourt au calcul par éléments finis, mais on ne peut en interpréter les résultats si l'on n'a pas bien identifié certains phénomènes grâce à une réflexion théorique approfondie. Nous souhaitons que les problèmes proposés dans ce livre aident le lecteur à engager une telle réflexion.

L'auteur Jean-Armand Calgaro

Jean-Armand Calgaro - Polytechnicien et ingénieur des Ponts et Chaussées. Il est expert en conception et construction de ponts et, plus généralement, pour les questions techniques relatives aux ouvrages de génie civil. Professeur à l'ENPC et au CHEC, il est également membre du Comité technique 250 (eurocodes) du Comité européen de normalisation (CEN) et président de la commission française de coordination des eurocodes.

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Sommaire

  • Chapitre 1 - Rappels de résistance des matériaux
  • Chapitre 2 - Effort tranchant et torsion libre dans les poutres à parois minces - Caractéristiques sectorielles
  • Chapitre 3 - Flexion transversale des poutres à parois minces
  • Chapitre 4 - Torsion gênée et torsion non uniforme
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Caractéristiques techniques du livre "Poutres à parois minces"

  PAPIER
Éditeur(s) Hermès - Lavoisier
Auteur(s) Jean-Armand Calgaro
Parution 01/02/1998
Nb. de pages 192
Format 16 x 24 cm
Couverture Broché
Poids 295g
Intérieur Noir et Blanc
EAN13 9782866016708
ISBN13 978-2-86601-670-8

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