Comprendre les Structures à Portique Rigide : Définition, Conception et Avantages

Un portique rigide est une configuration structurelle consistant en un cadre dans lequel les connexions entre toutes les pièces du cadre sont fixées à des angles particuliers qui ne changent pas. Les pièces structurelles en acier sont les plus courantes, mais d'autres types de pièces de cadre peuvent également être utilisés, y compris des pièces structurelles en béton dans les ponts. Ce type de cadre est particulièrement souhaitable en raison de sa résistance relativement élevée par rapport aux autres types de cadres.

Les structures stationnaires telles que les bâtiments et les ponts sont les applications les plus typiques dans lesquelles ce type de construction est utilisé. Entrepôts et bâtiments de bureau, espaces commerciaux, installations récréatives, hangars d'avions et plus peuvent être construits avec ce type de cadre. Des ponts qui profitent de ce design peuvent être trouvés à travers le monde. L'Ontario, au Canada, en particulier, abrite un certain nombre de ponts à portique rigide historiques. La conception à portique rigide peut également être incorporée dans des applications non stationnaires telles que les fauteuils roulants, les vélos, les motos et les camions industriels.

Il y a certains avantages notables à ce style de conception de bâtiment. Par exemple, la construction typique carrée ou rectangulaire d'un bâtiment à portique rigide offre plus d'espace utilisable qu'un bâtiment à cadre arrondi comparable tel qu'un qui utilise la construction en arc. Les pièces structurelles arrondies d'un bâtiment de style arc réduisent l'espace de hauteur disponible et l'espace latéral où les pièces structurelles courbent. De plus grands espaces dégagés sont possibles avec les portiques rigides qu'avec les styles de construction qui nécessitent des colonnes intérieures pour le soutien. Les bâtiments construits de cette manière nécessitent cependant une fondation inébranlable et un tassement inégal n'est pas facilement accommodé par ce type de design.

Les ponts peuvent être construits en utilisant la construction à portique rigide pour profiter de la force et de la stabilité inhérentes de la configuration. D'autres avantages de ce type de cadre qui sont souhaitables dans la construction de ponts sont la déflexion et la vibration réduites des membres structurels sous charges. Des considérations environnementales peuvent également être impliquées dans la sélection de la construction à portique rigide pour un design de pont donné. Étant donné qu'une portée plus large est possible sans colonne de support au centre, un pont de ce type peut être utilisé au-dessus d'une voie navigable sans perturber le flux naturel de l'eau et causer des effets environnementaux dommageables.

La force, le poids et l'efficacité sont également des facteurs importants pris en compte lors de l'incorporation d'un portique rigide dans un design de véhicule. Toutes les pièces structurelles sont fixes, donc aucune énergie n'est gaspillée par la flexion, les pièces mobiles et tout est plutôt appliqué vers la propulsion du véhicule vers l'avant. La force comparativement plus élevée d'un portique rigide par rapport aux autres types de cadres signifie aussi que le véhicule peut être construit avec un cadre plus léger. Ces considérations peuvent être particulièrement importantes dans certaines applications, comme pour une personne handicapée qui veut monter son fauteuil roulant sur une rampe. Les portiques rigides ont tendance, cependant, à fournir des trajets cahoteux, car les chocs expérimentés en passant sur des bosses ne peuvent pas être absorbés aussi facilement par des pièces structurelles fixes.