11 TYPES DE FERMES SELON L'ÉQUILIBRE, LA CONFORMATION ET L'ORIGINE - LA TECHNOLOGIE - 2025

Les types de fermes peuvent varier en fonction de la balance et de la source de formation ou du concepteur. Connus sous le nom de treillis plats ou spatiaux ou de treillis et de renforts, ce sont en termes d'ingénierie des structures rigides renforcées par des tiges droites à leurs extrémités qui ont une forme triangulaire.

Ce type de configuration a la propriété de supporter des charges dans son plan, notamment celles qui agissent sur les joints ou nœuds. Par conséquent, son application dans la construction est d'une grande importance, car il s'agit d'un système articulé et indéformable qui ne coupe ni ne fléchit. Cela implique que ses éléments participent activement en termes de compression et de traction.

Contrairement au carré, cette formation triangulaire n'est pas instable, elle peut donc être appliquée dans de petits ou grands travaux. Les fermes peuvent être composées de divers matériaux, les plus couramment utilisés étant le bois, le métal et le béton armé.

Selon l'usage que vous souhaitez donner à ce type de charpente, ils sont généralement appliqués 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

Un treillis peut être totalement isostatique ou statiquement déterminé 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 l'aide des principes et des formules qui révèlent des valeurs statiques. Comme mentionné, sa nature est déterminée statiquement, de sorte que la suppression de certains des composants qui lient le châssis en tant que tel provoquerait une défaillance catastrophique de l'ensemble du système.

b) Hyperstatique

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 en raison du 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 formes variées:

un simple

Cette ferme est une conformation définie statiquement, de sorte que le nombre de tiges et le nombre de joints articulés doivent répondre 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 qui peut être conçue à partir de 1 ou 2 fermes simples. Dans ce cas, les deux structures sont reliées par une barre supplémentaire en un point commun afin qu'elles restent fixes. Ils peuvent également comprendre 3 pôles supplémentaires ou un châssis interne répondant aux critères d'équilibre.

c) Complexe

Puisqu'ils appartiennent à la catégorie des hyperstatiques, leur différence est qu'elle n'exclut pas les modèles précédents et inclut le reste des géométries. Bien qu'il soit composé de joints fixes, son calcul peut être effectué en utilisant la méthode Heneberg ou la méthode matricielle de rigidité. 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 étudiées ou de la ville où elles ont été appliquées pour la première fois. Parmi eux, les suivants se démarquent:

a) Long treillis

Cette variante est apparue en 1835 et est liée à Stephen H. Long. C'est une conception dans laquelle les cordes horizontales supérieure et inférieure sont reliées par des montants verticaux. L'ensemble entier est contreventé par des doubles diagonales et ressemble à des X entourés de carrés.

b) treillis Howe

Bien qu'elle ait été utilisée auparavant, cette structure a été brevetée en 1840 par William Howe. Aussi connu sous le nom de belge, il utilise des montants verticaux entre la corde supérieure et inférieure et est largement appliqué au bois. Dans cette conception, il se compose de barres diagonales qui reçoivent une compression et d'autres verticales qui soutiennent la traction.

c) La ferme de Pratt

Créé par Caleb et Thomas Pratt en 1844, c'est une déclinaison du modèle précédent mais avec un matériau plus résistant: l'acier. Il diffère de la ferme de Howe dans le sens des barres, qui forment V. Dans ce cas, les barres verticales sont comprimées et les diagonales sont tirées.

d) treillis Warren

Breveté 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. Des forces de compression et de traction sont présentes dans ces éléments croisés en raison de l'application de charges verticales dans les nœuds supérieurs.

e) Ferme K

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

f) treillis Baltimore

Un autre modèle caractéristique des ponts de cette ville. Il intègre un plus grand soutien dans la partie inférieure de la structure. Cela empêche l'effondrement par compression et contrôle la tension. Ses sections ressemblent à 3 triangles en 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 dans les toits à pignon, à ciseaux et en porte-à-faux.

Lorsque vous utilisez des montants, l'incorporation de ces éléments verticaux dans les ponts, les plafonds et les voûtes lui donne un aspect légèrement plus carré.

Références

1. Muzammar, Chemma (2016). Types de fermes. Récupéré de es.slideshare.net.
2. Mariana (2013). Structures hypostatiques, isostatiques et hyperstatiques. Récupéré de prezi.com.
3. Open Course Ware (2006). Structures typiques: fonction, formes générales, éléments… Université de Séville. Récupéré de ocwus.us.es.
4. Tecun (sans date). Treillis plats. Université de Navarre, École des ingénieurs. Récupéré de dadun.unav.edu.
5. Construmática (sans date). Parties intégrales d'une ferme. Récupéré de construmatica.com.