Si une poutre ne rompt jamais, peut-on dire qu'elle est bien dimensionnée? Intuitivement, on répondrait oui. Pourtant, en ingénierie, la réponse est non. Alors pourquoi?
Parce qu'une structure est évaluée selon deux critères fondamentaux, sa résistance et sa rigidité. La résistance traduit l'aptitude de la structure à supporter des sollicitations sans atteindre un état de rupture ou bien de plastification. C'est un critère de sécurité. La rigidité, quant à elle, caractérise sa capacité à limiter les déformations sous l'effet des charges. C'est un critère de fonctionnalité. Ces deux notions sont indépendantes. Une poutre peut être suffisamment résistante pour supporter toutes les charges prévues sans rompre, tout en étant souple. Dans ce cas, les déplacements deviennent excessives. À l'inverse, une structure très rigide n'est pas nécessairement résistante. Si les contraintes développées dépassent les capacités du matériau, la rupture peut se produire malgré de faibles déformations. C'est pourquoi, lors du dimensionnement, un ingénieur ne cherche jamais uniquement à éviter la rupture. Il doit satisfaire simultanément les états limites ultimes qui garantissent la sécurité de l'ouvrage et les états limites de service qui garantissent son bon comportement en exploitation. Dans la prochaine capsule, nous verrons pourquoi certaines structures sont dites statiquement indéterminées et pourquoi cette caractéristique constitue souvent un avantage en ingénierie.