Instabilités structurales - Principes généraux

Les tres bonnes proprietes de resistance et de raideur qui caracterisent les aciers de construction expliquent que la construction metallique fasse un tres large usage d'elements structuraux elances. Un corollaire est que l'instabilite structurale devient une preoccupation majeure lors de l'etude de projets. L'instabilite structurale peut indifferemment affecter les structures en barres, en plaques ou en coques. Il existe ainsi de multiples phenomenes d'instabilite ayant leurs specificites. Leur traitement rigoureux trouve vite ses limites, au plan strict de l'analyse mathematique, et la plupart des solutions pratiques preconisees font appel a l'experimentation et aux outils numeriques. Dans le present dossier : on introduit intuitivement la relation entre equilibre et stabilite et on identifie clairement les phenomenes d'instabilite elementaires qui seront examines plus en detail par la suite ; on commente, en les illustrant, les deux types d'instabilite elastique – par bifurcation et par point limite – et on en donne les caracteristiques et proprietes ; on souligne ce qui differencie l'element structural reel tel que realise par les methodes usuelles de fabrication, donc dote d'imperfections et fait d'un materiau reel, de l'element structural idealement parfait constitue d'un materiau a comportement « theorique » indefiniment elastique ; on leur associe respectivement la charge ultime, seule representative de la capacite portante reelle, et la charge critique elastique, qui intervient neanmoins au rang des parametres determinants dans l'evaluation de la premiere. Les dossiers suivants (dont  [C 2 511] ) abordent successivement et separement, mais toujours au plan conceptuel, les instabilites specifiques aux barres, aux plaques et aux coques. Quant aux aspects reglementaires, ils sont abordes dans les dossiers s'adressant specifiquement aux elements structuraux concernes.