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La poutre, clé de voûte architecturale

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Les poutres sont des éléments primordiaux de la construction : qu’il s’agisse de soutenir un étage, un toit, un balcon ou même une extension de maison toulouse, elles sont largement utilisées pour soutenir de lourdes charges et permettre aux bâtiments de rester debout.

 

Matériaux

Il est bien entendu primordial de disposer d’un matériau résistant à la flexion, pour éviter que la poutre ne plie. Les poutres ont tout d’abord été historiquement en bois, matériau simple d’accès et facile à travailler, mais l’ère industrielle les a vu évoluer en une solution bien plus solide et résistante au feu, à savoir la poutre en béton armé. L’Histoire a également vu passer des poutres entièrement en acier, en fonte ou en fer.

 

Formes

Lorsqu’on observe la coupe d’une poutre, on peut s’apercevoir qu’elles n’ont pas toutes la même forme. Elles peuvent être pleines, vides (on parle de poutre-caisson) ou composées (présence de différents matériaux). Certaines sections ressemblent à un I, d’autres à un U ou à un H, et cela modifie la façon dont elles portent les charges. Les poutres industrielles sont largement classées en fonction de leur section, qui influe grandement sur la façon dont elles doivent être posées.

 

On distingue deux parties, bien visibles sur une coupe transversale de la poutre : la semelle (partie horizontale), et l’âme (partie verticale).

La forme générale d’une poutre peut également être ronde ou trapézoïdale, ce qui laisse une certaine liberté à l’architecte qui souhaiterait les utiliser.

Les dimensions des poutres sont variables, en fonction de la charge qu’elles doivent supporter. Lorsqu’elles mesurent moins de vingt centimètres de long, on parle de poutrelle.

 

Théorie des poutres

Pour ceux qui auraient l’esprit mathématique, il est intéressant de constater que les poutres ont donné naissance à tout un volet de la physique calculatoire, à savoir la théorie des poutres. Les applications immédiates sont bien entendu la prévision des caractéristiques d’une poutre en fonction des contraintes auxquelles elle va être soumise (typiquement, si vous devez rajouter un étage à votre maison à Toulouse…), mais la théorie des poutres s’étend à la modélisation de phénomènes plus éloignés, allant jusqu’à la coque d’un bateau !

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