Les structures sont conçues pour résister à diverses forces qui peuvent agir contre eux. Ces forces peuvent être classées en deux groupes principaux:
1. Forces externes: Ces forces agissent directement sur la structure de l'extérieur.
* Gravité: La force de la gravité agit sur le poids de la structure, la tirant vers le bas. Il s'agit d'une force importante pour toutes les structures, en particulier les bâtiments et les ponts.
* vent: Le vent peut exercer une pression significative sur les structures, en particulier les immeubles et les ponts de grande hauteur. Cette force peut provoquer des vibrations, un balancement ou même un effondrement.
* Activité sismique: Les tremblements de terre génèrent un mouvement du sol qui peut secouer et déstabiliser les structures, causant des dommages ou même l'effondrement.
* Pression hydrostatique: La pression de l'eau agit sur les structures immergées dans l'eau, comme les barrages, les ponts et les tunnels sous-marins. Cette pression peut entraîner une contrainte importante sur la structure.
* Action des vagues: Les vagues peuvent exercer une immense pression sur les structures situées près des côtes, telles que les digues et les brise-lames.
* Fluctuations de température: La dilatation thermique et la contraction due aux changements de température peuvent exercer une contrainte sur les structures, en particulier dans les zones avec des fluctuations de température significatives.
* Charges de neige et de glace: La neige et la glace accumulées peuvent créer des charges substantielles sur les toits et autres éléments structurels, augmentant le risque d'effondrement.
* charges en direct: Ce sont des charges dynamiques générées par l'activité humaine ou les objets en mouvement, tels que les personnes qui marchent, les véhicules conduisant ou les machines.
* Charges d'impact: Ce sont des impacts soudains et énergiques d'objets comme des véhicules qui entrent en collision avec des bâtiments ou des débris frappant des structures pendant les tempêtes.
2. Forces internes: Ces forces surviennent dans la structure elle-même en raison de l'interaction de ses composants et des forces externes.
* Forces de cisaillement: Ces forces agissent parallèles à la surface de la structure, ce qui la fait glisser ou se déformer. Ils se produisent en raison des charges de vent, des forces sismiques ou du poids de la structure elle-même.
* Forces de tension: Ces forces agissent pour séparer la structure, l'étirant. Ils peuvent être causés par les charges de vent, les forces sismiques ou le poids de la structure elle-même.
* Forces de compression: Ces forces agissent pour pousser la structure ensemble, la serrant. Ils se produisent en raison de la gravité, du poids de la structure ou d'autres forces externes.
* Forces de torsion: Ces forces agissent pour tordre la structure, ce qui la fait tourner. Ils peuvent résulter de charges de vent, de forces sismiques ou de poids de la structure.
* Forces de flexion: Ces forces agissent pour faire en sorte que la structure se plie ou déviée. Ils peuvent se produire en raison des charges de vent, des forces sismiques ou du poids de la structure elle-même.
Autres facteurs:
* Propriétés du matériau: La résistance et le comportement des matériaux utilisés dans la structure jouent un rôle important dans la façon dont il réagit aux forces.
* Conception et construction: Les méthodes de conception et de construction utilisées peuvent influencer la capacité de la structure à résister aux forces.
* Maintenance: La maintenance et les inspections régulières sont cruciales pour assurer l'intégrité et la capacité continue de la structure à résister aux forces.
En considérant soigneusement toutes ces forces et facteurs, les ingénieurs peuvent concevoir et construire des structures sûres, stables et capables de résister aux forces qu'ils rencontreront tout au long de leur vie.
