Nouvelles perspectives pour la statique graphique - Consulter en ligne

Analyse des structures
Expertise
Fig. 20. Ensemble des lignes de construction (hors macro) de la figure 19.
des représentations des phénomènes de mécanique qui ont
été formées au cours des études de compagnon, d’ingénieur
ou d’architecte. Même si l’enseignement de la statique, de
la résistance des matériaux et de la mécanique des structures
présente des enjeux spécifiques à ces différentes formations, il
est néanmoins généralement admis que la connaissance intime
de phénomènes liés à la matérialité des structures constitue
une base utile à ces futurs praticiens. Il s’agit de compléter
une vision parfois trop théorique et réglementaire pour les uns,
parfois trop conceptuelle ou étrangère pour les autres.
Faire appel à d’autres représentations que la statique graphique
pour aborder les questions de rupture et de déformation est
évidemment nécessaire. Les conditions de stabilité constituent
cependant un impératif, avant même de pouvoir remplir
les critères de résistance et de raideur. Il est impossible de
formuler l’esquisse mentale cohérente d’une structure sans
une amorce de schéma statique. Une représentation, même a
minima, d’un principe de transfert de forces, permet à l’objet
de l’idée de passer du statut de forme à celui de structure.
L’expérience kinesthésique est toujours première dans notre
compréhension du monde ; elle fonde l’intuition, laquelle est
prioritairement mobilisée lors de l’analyse et de la conception.
L’intuition continue à se construire par l’association de gestes
et de leurs conséquences dans les manipulations du quotidien.
La représentation théorique formalisée des phénomènes peut
ensuite permettre d’étayer, de généraliser, de fiabiliser cette
connaissance par un savoir. Or le phénomène très simple
COMPLÉMENT TECHNIQUE > Septembre/Octobre 2008
de l’équilibre peut être décrit par divers formalismes, dont
certains très abstraits se prêtent moins à une connexion avec
l’expérience. La représentation d’un moment par un produit
vectoriel, par exemple, est d’un niveau d’abstraction tel qu’il
est difficile de la connecter efficacement à l’enjeu d’un grand
porte-à-faux. Au contraire, la représentation schématique
apparaît comme une interface efficace et opérationnelle entre
l’abstrait et le concret.
La statique graphique exploite ainsi les vertus du schéma en
donnant corps (ou plutôt forme) au concept de force, tout en
lui attribuant des propriétés mathématiques formelles. Quand,
en 1586, Simon Stevin cherche les conditions d’équilibre de
trois forces, il les matérialise par des ficelles qui fournissent
directement par elles-mêmes le support du tracé représentatif
du phénomène (fig. 21) : ficelles concourantes (lignes
d’action) et intensités données par le triangle HIC, dont les
côtés sont parallèles aux ficelles.
Pour en savoir plus
Simon Stevin (1548-1620) est un ingénieur et mathématicien flamand.
Le schéma reproduit ici (fig. 21) est extrait de son traité Les éléments
de l’art de peser, publié en 1586, qui représente un apport considérable
à la statique. En s’appuyant sur ses études du plan incliné, il démontre
la méthode du parallélogramme des forces et reconnaît le principe de
composition des forces dans les systèmes de cordes.
Appliquée concrètement pour faire comprendre les enjeux
de structure dans les câbles, les arcs et les treillis, la statique
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