Choisir la forme de section d'une colonne
Que recouvre cette notion ?
Une colonne (ou un buton) peut présenter des formes de section variées :
On pourrait croire que le choix de cette forme de section est de la responsabilité de l'ingénieur, mais non : c'est bien l'architecte qui opère ce choix, ainsi que bien d'autres concernant les caractéristiques principales de la structure, lors de la conception du projet. L'ingénieur n'interviendra généralement que plus tard, pour en valider les épaisseurs exactes.
Mais comment choisir parmi toutes ces formes ? Quelles règles suivre ? Que signifie ici un choix correct ?
bon dit elle quand elle fut morte et qu'elle n'eut plus de pain
À quoi sert cette notion ?
On pourrait penser que le poids des colonnes ne constitue pas un problème important. Il est vrai qu'en soi, les colonnes ne représentent normalement pas le poste principal dans le poids d'une structure (poids que l'on peut relier ensuite aux notions d'énergie grise et d'équivalents CO2, notamment). Néanmoins, le phénomène de flambement est susceptible de requérir un épaississement démesuré de leur section (par rapport à ce que nécessiterait juste la reprise de la charge en compression pure), et donc de leur poids. À l'inverse, une conception correcte des colonnes permet de réaliser sur ce poste une économie significative en termes de consommation de ressources.
Et le choix de la forme de la section de la colonne est justement l'un des points de conception qui détermine significativement le comportement de la colonne au flambement.
Par exemple, remplacer une section circulaire pleine par un tube peut, toutes conditions restant égales par ailleurs (charge, matériau, conditions d'appui, hauteur), diviser le poids de la colonne par 5 !
On voit qu'on n'est donc pas ici en train de chipoter pour gagner quelques pourcents… Le choix de la forme de la section est déterminant.
L'enjeu, c'est de concevoir des colonnes qui ne requièrent pas une consommation excessive de ressources (matériaux, énergie).
Ensuite, le choix de la forme de section a bien sûr également d'autres implications dans le projet, en termes d'encombrement, d'expression du parti architectural, d'atouts ou inconvénients techniques, etc. Comme toujours, c'est la bonne symbiose entre tous ces aspects qui fonde la qualité de la conception de la structure.
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