📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
La flexion plane simple se produit lorsqu'une poutre est sollicitée par des forces perpendiculaires à son axe longitudinal, situées dans un plan de symétrie.
- Hypothèses : Poutre prismatique, matériau homogène et isotrope, sollicitation dans le plan de symétrie.
- Sollicitations internes :
- Effort tranchant : $T_y = \sum F_{ext, y}$
- Moment fléchissant : $M_{fz} = \sum M_{ext, z}$
- Contrainte normale : $\sigma = \frac{M_{fz}}{I_Gz} \cdot v$
- Condition de résistance : $\sigma_{max} = \frac{|M_{fz}|{max}}{I_Gz} \cdot v{max} \leq R_{pe}$
- $R_{pe} = \frac{R_e}{s}$ (avec $s$ coefficient de sécurité).
Méthodes à maîtriser
- Isoler la poutre : Faire le bilan des forces et appliquer le PFS pour déterminer les réactions d'appui.
- Découpe : Couper la poutre en tronçons entre chaque force appliquée.
- Expression des torseurs : Exprimer $T_y(x)$ et $M_{fz}(x)$ en fonction de $x$ pour chaque tronçon.
- Tracés : Dessiner les diagrammes de $T_y$ et $M_{fz}$ pour identifier les valeurs maximales.
- Vérification : Calculer $\sigma_{max}$ et comparer à $R_{pe}$.
Exemples corrigés
Soit une poutre sur deux appuis (A et B) de longueur $L=2m$, avec une charge ponctuelle $F=1000N$ au milieu.
- Réactions : $Y_A = Y_B = 500N$.
- $M_{fz}$ max au milieu : $M_{fz} = Y_A \cdot \frac{L}{2} = 500 \cdot 1 = 500 N.m$.
- Si $I_Gz = 10^{-6} m^4$ et $v = 0,05 m$ : $\sigma_{max} = \frac{500}{10^{-6}} \cdot 0,05 = 25 MPa$.
Erreurs fréquentes
- Oublier de convertir les unités (ex: mm en m).
- Se tromper dans le signe du moment fléchissant (convention : fibre inférieure tendue = positif).
- Confondre $I_Gz$ (moment quadratique) avec le module de flexion.
- Ne pas identifier correctement les tronçons de la poutre.