La charge de cisaillement est une mesure essentielle utilisée par les ingénieurs pour évaluer la force exercée sur une structure de manière parallèle à sa surface, lorsque deux objets glissent l'un contre l'autre. Il est important de la distinguer de la charge normale, qui correspond à la force exercée sur la structure par le simple poids d'un objet sous l'effet de la gravité.
Les ingénieurs doivent connaître ces deux mesures afin de s'assurer qu'une structure ne s'effondrera pas sous les contraintes auxquelles elle sera soumise. Pour déterminer la charge de cisaillement, il faut d'abord rassembler les caractéristiques techniques de la structure étudiée.
La formule de base
Le calcul repose sur une relation simple :
Tau (contrainte de cisaillement) = Force appliquée / Surface de contact
La contrainte de cisaillement s'exprime généralement en pascals (Pa) dans le système métrique, ou en livres par pouce carré (psi) dans le système impérial.
Instructions étape par étape
1. Déterminer la charge normale
Commencez par identifier la charge normale qui reposera sur la structure. Cela signifie additionner tout le poids statique, c'est-à-dire le poids des objets immobiles posés sur la structure. Par exemple, si un bloc pesant 50 livres (environ 22,7 kg) est posé sur la structure, cette valeur constitue votre charge normale.
2. Mesurer les parties concernées de la structure
Mesurez ensuite les éléments de la structure sur lesquels la charge normale sera répartie. Par exemple, si vous prévoyez de pousser le bloc sur une structure composée de trois poutres, vous devrez mesurer la surface de chacune de ces trois poutres afin de connaître l'aire totale de contact.
3. Diviser la force par la surface
Enfin, divisez le poids de la charge normale par la surface sur laquelle la charge se déplace. Le résultat obtenu correspond à la charge de cisaillement (ou contrainte de cisaillement) exercée par l'objet lorsqu'il glisse sur la structure.
Conseils pratiques
Pensez à vérifier vos unités avant d'effectuer le calcul : si la force est exprimée en newtons et la surface en mètres carrés, le résultat sera directement en pascals. En cas de doute sur la capacité de résistance au cisaillement d'un matériau, consultez toujours les normes de construction en vigueur ou faites appel à un ingénieur qualifié.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/architecture/1007032221.html