Bienvenue dans l’univers de la construction métallique !

1. Bienvenue dans l’universde la construction métallique !

2. Construction métallique ST4 2006 • COURS • GENERALITES • CARACTERISTIQUES DE L’ACIER UTILISE EN CM • ASPECTS REGLEMENTAIRES • ASSEMBLAGES SIMPLES • 8 créneaux de TD • 1 contrôle

3. Japon États - Unis Europe de l'Ouest Logements 21 % 4 % 2 % Bâtiments industriels 34 % 33 % 58 % Autre s bâtiments 34 % 45 % 31 % Pylônes 3 % 5 % 5 % Ponts et ouvrages hydrauliques 8 % 13 % 4 % Total 100 % 100 % 100 % Généralités Consommation d'acier par type deconstruction

4. Généralités – Chiffres France

5. Utilisation des produits acier dans la construction Produits spécifiques TP (rails, palplanches) Produits longs 8,90% (hors armatures) Produits plats 32,10% d'enveloppe 9,40% Produits plats d'équipement (visserie..) 11,60% Produits plats de séparation Armatures 7,10% 25% Produits plats d'ossature (bac acier..) Source: Moniteur 3 Octobre 2003 5,90% Généralités – Chiffres France

6. Entreprises du secteur Classement du Moniteur / Extraits

7. Élaboration acier

8. Élaboration acier

9. Élaboration acier

10. Laminage

11. Laminage - Extrémité de brame

12. Laminage produits longs Rouleaux primaires Rouleaux d’ébauche, faces horizontales et verticales

13. Laminage produits longs Réalisation des bords Rouleaux de finition

14. Laminage

15. Laminage produits longs • Et voilà le travail!

16. Caractéristiques mécaniques acier • résistance: limite d’élasticité résistance à la traction, Voir diagramme dureté

17. Caractéristiques mécaniques acier Résistance à la traction : fu Limite élastique: fy

18. Caractéristiques mécaniques acier • ductilité et malléabilité:allongement après rupture, aptitude au pliage; • résilience / fragilité : fragilité: propriété qu’ont certains corps de se briser sans déformation permanente perceptible lorsqu’ils sont soumis à un choc. Les corps fragiles sont peu tenaces ou peu « résilients ». Si K est la résilience d’un métal, 1/K est l’indice de fragilité.

19. Caractéristiques mécaniques acier • Essai au mouton de Charpy (résilience) CHOC Mesure de l’absorption d’énergie

20. Dénominations des aciers - Normalisation Nuances (composition chimique) fu

21. Aciers de charpente et aciers pour boulons Acier 10-9 : fu = 1000 MPa fy = 900 MPa Acier 8-8 : fu = 800 MPa fy = 640 MPa Acier 6-8 : fu = 600 MPa fy = 480 MPa Acier de charpente S 235 ou Fe 360 : fu = 360 MPa fy = 235 MPa Acier de charpenteS 355ou Fe 510 : fu = 510 MPa fy = 355 MPa

22. Produits laminés - Poutrelles Poteaux, poutres en flexion composée Poutres en flexion

23. Laminés marchands Cornière à ailes égales Cornière à ailes inégales Cornière accolées en croix Té Cornière accolées dos à dos

24. Profils formés à froid (pliage) Z L C S W

25. Notations Attention aux axes !!! Axe fort = YY Semelle ou aile (flange) Âme (web)

26. Sciage, tronçonnage profilés

27. Oxycoupage Produits dérivés:

28. Composants • Distinguer: • Portiques • Pont-roulant • Pannes • Lisses de bardage • Bardage

29. Enveloppe : Produits plats Bardage Toiture sèche

30. Panne faîtière Panne sablière Panne courante Portique de rive Poutre au vent Lisse de bardage Portique courant Palées de stabilité potelet Fondations Composants principaux ossature D’après SteelCust

31. Portique courant : Stabilité transversale Différents composants principaux Fondation

32. NEIGE CHARGES PERMANENTES VENT VENT VENT Fonctionnement Portique D’après SteelCust Mais comment ces charges arrivent-elles jusqu’au portique ?

33. Distribution des charges D’après SteelCust Les charges sont distribuées uniformément sur la surface du bardage et de la couverture. Ensuite, elles sont distribuées uniformément sur les pannes et les lisses de bardage. Enfin, les pannes et les lisses de bardage s’appuient sur le portique sous forme de charges concentrées.

34. Portique de rive Différents composants

35. Portique de rive. Zone de reprise des efforts D’après SteelCust

36. Exemple de portique de rive D’après SteelCust

37. Stabilité longitudinale Panne sablière Bardage vent Vers palée de stabilité longitudinale Potelets Poutre au vent

38. Différents composants: Palée de stabilité longitudinale

39. Illustration pannes Panne courante Panne sablière Panne faîtière (double)

40. Bretelles Liernes Bretelles Potelet de bardage Tendeur de lisse Poutre de porte suspente Composants secondaires D’après SteelCust

41. Composants secondaires – Lisses de bardage D’après SteelCust Sollicitées en flexion déviée

42. Composants secondaires – Bretelles, tendeurs D’après SteelCust Tendeur de lisse bretelle

43. Association avec le béton.. Fondations, bien sûr! Planchers Ponts, construction mixte

44. Avantages et inconvénients CM Éléments élancés: • Légèreté de l’ossature Fondations simples Grandes portées Sensible aux charges climatiques Risques soulèvement

45. Avantages et inconvénients CM Éléments élancés: • Esthétique • Ouvertures • Gain de place • Risques d’instabilité - flambement éléments comprimés - déversement poutres fléchies - voilement plaques

46. Avantages et inconvénients CM Montage simple et rapide - Matériel réduit, gain de temps - Préparation à l’atelier, montage au sol - Préparation rigoureuse, peu de modifications de dernière minute

47. Avantages et inconvénients CM Matériau acier - Mise en charge immédiate - Possibilités de recyclage - Corrosion, sensibilité au feu (protection adaptée) Modes d’assemblage - Structures facilement démontables - Modifications, renforcements aisés

48. Aspects réglementaires • CM 66 (Élasticité linéaire – type cours RDM) • Additif 80 (États limites – début calculs en plasticité) • Eurocode 3 (États limites – Calculs en plasticité)

49. États limites ultimes • Équilibre statique : voir notamment les dispositifs de contreventement. Niveau OSSATURE • Stabilité élastique: problèmes de déversement, voilement, flambement Niveau ELEMENT • Résistance des SECTIONS • Résistance des ASSEMBLAGES

50. Problèmes de stabilité élastique: Voilement