Calculs structurels

Qu'est-ce que les calculs structurels ?

Les calculs structurels déterminent les coûts potentiels et mettent en évidence les risques associés à un projet. Ils examinent chaque aspect possible de la construction, y compris les murs, les fondations et d'autres structures.

Quiconque planifie un nouveau projet aura besoin d'un rapport de calculs structurels qui respecte les exigences des permis de construire. Cela aide à prouver qu'un bâtiment est apte à être utilisé.

Les entrepreneurs l'utilisent sur le site de travail pour détecter et discuter des défis de construction avant le début du projet. Par exemple, un design propose l'élimination d'un mur. Un entrepreneur peut rapidement vérifier s'il est porteur. Si c'est le cas, enlever le mur ne serait pas simple, et il pourrait concevoir une solution alternative. Cela permet à l'équipe de gagner du temps, de l'argent et des efforts à long terme.

De nombreux entrepreneurs et ingénieurs en bâtiment utilisent des logiciels de conception en ingénierie civile pour visualiser la structure et effectuer des calculs fiables.

Avantages des calculs structurels

Le calcul structurel est essentiel pour la sécurité, l'efficacité et le succès d'un projet de construction. Il fournit une base scientifique pour les décisions de conception et contribue à des pratiques de construction rentables et durables. Voici quelques-uns de ses avantages notables.

• Assurance de la sécurité : Ces calculs aident à identifier les points faibles et les éventuelles défaillances et garantissent qu'une structure peut supporter des charges et des forces sans compromettre la sécurité.
• Conformité aux codes et normes : Les calculs structurels garantissent que la conception et la construction d'une structure respectent les codes et normes de construction pertinents.
• Optimisation de l'utilisation des matériaux : Les ingénieurs structurels optimisent l'utilisation des matériaux en calculant les tailles et quantités minimales requises pour répondre aux critères de sécurité et de performance.
• Conception efficace : Les ingénieurs utilisent les calculs structurels pour affiner la conception en identifiant les configurations les plus efficaces.
• Atténuation des risques : Les calculs structurels encouragent l'analyse et l'évaluation précoces des risques potentiels.
• Prédiction des performances : Les structures se comportent différemment sous différentes conditions de charge. Avec les calculs structurels, les ingénieurs peuvent prédire ces variations et concevoir en conséquence.

Éléments clés d'un rapport de calculs structurels

Un rapport de calculs structurels est une partie essentielle du processus de conception. Les ingénieurs structurels examinent divers éléments lors de la création de ce rapport, notamment :

• Calculs de charge : Cela implique de calculer les forces qui agiront sur une structure. Les types courants de charges structurelles incluent les charges permanentes, les charges d'exploitation, les charges de vent, les charges de neige, les charges sismiques, et plus encore. Les charges permanentes sont les charges permanentes ou statiques sur une structure. Les charges d'exploitation sont des charges temporaires ou dynamiques comme le poids des occupants et des meubles. Les charges de vent sont les forces exercées par le vent sur une structure.

• Analyse de la structure : Un ingénieur structurel examine la conception structurelle pour assurer la stabilité et vérifier si la structure peut supporter les charges auxquelles elle est exposée.

• Calculs des matériaux : La taille et la résistance de tous les matériaux nécessaires pour une structure sont déterminées par des calculs de matériaux. Cela inclut les propriétés des matériaux tels que le béton, l'acier et le bois.

• Conformité aux règlements de construction : Les vérifications pour déterminer si la conception est conforme aux règlements de construction régionaux et assure la sécurité des occupants sont cruciales pour un rapport de calculs structurels.

• Calculs des fondations : Mesurer la taille et la profondeur des fondations nécessaires pour supporter le poids d'un bâtiment est essentiel pour assurer la stabilité à long terme.

• Impact environnemental : Un rapport de calculs structurels vérifie également si un projet affecte son environnement à long terme ou pendant la construction.

Comment les calculs structurels s'intègrent dans le processus de conception

Un architecte donne à une structure son apparence et la fait fonctionner selon les exigences du client. La conception d'un bâtiment comprend plusieurs disciplines, et chaque étape contribue à un élément vital du processus.

• Planification architecturale est la première étape du processus de conception. Elle permet au client de partager sa vision avec un architecte et de communiquer ses intentions concernant l'apparence, la fonction et le coût du bâtiment. L'architecte le met ensuite en forme sous forme de dessins.
• Structure de conception inclut le calcul des charges attendues sur une conception. À cette étape, les ingénieurs examinent de près la rigidité et la résistance de la structure et évaluent quelle force elle peut résister sans déformation.
• Exigences de permis impliquent l'envoi de la conception au service local de construction pour un examen du plan. Des calculs structurels précis simplifient le processus de permis. La plupart des bâtiments nécessitent au moins un permis de démolition, un permis de nivellement et un permis de construire avant le début de la construction.

Calculs structurels vs. analyse structurelle

Avant qu'un entrepreneur n'entreprenne un projet, il effectue des calculs structurels détaillés pour comprendre comment la structure se comporterait pendant et après la construction.

Chaque projet d'amélioration de l'habitat ne nécessite pas nécessairement un rapport de calculs structurels. Cependant, les propriétaires pourraient devoir faire effectuer un calcul structurel si l'amélioration de l'habitat inclut des travaux sur un sous-sol ou un grenier. Ils auront également besoin d'un rapport pour des améliorations importantes de l'habitat, telles que la suppression d'un mur porteur ou d'une cheminée. Les propriétaires sont responsables de s'assurer que l'ingénieur complète tous les calculs structurels bien avant le début des travaux.

L'analyse structurelle détermine la réponse de la structure sous des charges spécifiées ou une combinaison. Le processus d'analyse est effectué en faisant des hypothèses. Un ingénieur suppose les dimensions de tous les éléments structurels, les charges, les propriétés des matériaux et les conditions de support, puis analyse la conception pour la résistance, la stabilité et la rigidité de tous les éléments.

Pour l'analyse structurelle, il faut comprendre comment les éléments structurels se comportent. Cela nécessite que les ingénieurs soient compétents en mathématiques, en physique et en mécanique des structures.

En savoir plus sur l'analyse par éléments finis pour comprendre comment les objets structurels interagissent avec les forces physiques.