Construction métallique, poutres et colonnes acier

Poutres & colonnes en acierMaxime Dalessandro 2ème Bac TC

Historique

Révolution industrielle1750Angleterre

Iron Bridge : 1779

Usine de Shrewsberry: 1797

Pont des arts: 1801

Tour Eiffel : 1889

Empire State Building: 1931

L’acier : le matériau

L’acier

• Filière fonte

• Filière

électrique

L’acier

• Acier

construction

• 0,1 à 1% C• Manganèse,

silicium, chrome, titane,…

Les produits

• Laminés

• Etirés ou tréfilés

Les produits

• Produits longs• Poutrelles• Palpanches• Câbles

• Produits plats• Tôles• Bardages• Profils minces

Les poutrelles

• I, U , H

• 235 Mpa

• 355 Mpa

• 460 Mpa

• 18 à 33m

Composantes

• H

• I

• U

Poutrelles

• Poutrelles en I

• IPN

• IPE

Poutrelles

• Poutrelles en U

• UPN

• UPE

• 80 à 400mm

Poutrelles

• Poutrelles en H

• HEA

• HEB

• HEM

• Âme jusqu’à

300mm

• Semelle de 100 à

1100

La conception générale

Charges permanentes

• Poids de la

structure

Charges occasionnelles

• Séisme

• Incendie

Charges climatiques

• Vent

• Neige

Surcharges d’exploitations

• Poids

• des personnes

• du mobilier

• des véhicules

Les poutres

• Eléments

horizontaux

Flexion

• Comprimée

• Fibre neutre

• Tension

Cisaillement

Choix de section

• Poutrelle en I

• Rapport poids/performance pour la flexion

Les poutres

• Poutrelles alvéolaire

• Légèreté

• Passages des

gaines

• Immeubles

bureaux

Les poteaux

• Eléments verticaux

• Flambement

• Flexion (vent)

Flambement

• Compression

• Coté faible

• Symétrie

Choix de section

• Profilé creux

• Poutrelle en H

Torsion

• Profil creux

• Eviter au maximum

Dimensionnement

Portique simple

• Isostatique

• Q1 = 10 kN

Type de poutre

• IPN 180

• Inertie 1450 cm4

Moment maximum

Moment max =

= 125 000 N

Contrainte maximum

Contrainte maximum dans la poutre=

= 603N/cm²

603N/cm²

Les assemblages

MécaniqueAdhérent

Liaison mécanique

• Les boulons

• Courant

• Simple

Boulons

• Les boulons HR

• Haute limite

élastique

• Efficacité optimale

• Coût et personnel

Boulons HR

• Clé dynamométrique

manuelle

• Clé pneumatique

Les assemblages mécaniques

• Les rivets

• Abandonné

• Beaucoup de main

d’oeuvre

• Rénovation

Assemblage adhérent

• Le soudage

• Ajouter de la matière

• Fondre acier

Soudage

• Arc électrique

• Bancs automatisés

Soudage

• Soudures bout à

bout

• Plat superposé

• Cordons d’angle

• Plat d'angle

Les assemblages adhérents

• Le collage

• Expérimental

• Contraintes

faibles

Liaison poteau/poteau

• Soudage bout à

bout

• Eclisses

boulonnées

• Platines

d'extrémités

soudées

Liaison poteau/poutre

• Platine soudée et

boulonnée

• Assemblage par

cornière

La résistance au feu

La résistance au feu

• Ininflammable

• Bon conducteur 50

• Entre 450 et 800 °C

La résistance au feu

• ISO stabilité 30 min

• Compliqué

• Profils minces

Protection

• La peinture

intumescente

• Gonfle 3 à 4 cm

• SF 30 min

Protection

• Les produits

projetés

• Ciment

• Plâtre

• SF 240 min

Protection

• Les produits en

plaque

• Plâtre

• SF 240 min

Protection

• Les laines

• Laine de roche

• 70Kg/m3

Protection

• Eléments mixtes acier-

béton

Ossatures légères

Les ossatures légères

• Inspiré du bois

• Profils minces

galvanisés

• USA et Japon

Les ossatures légères

• Profils en C,U,Z

• 0,6 à 2,5mm

• 60 cm

• Longues portées

Ossature légère

Rapidité de

construction

Fondations réduites

Liberté

architecturale

Avantages

Ossature légère

Construction

pérenne

L’acier recyclable à

100%

Avantages

Ossature légère

Isolation acoustique

Inertie thermique

Résistance au feu

Inconvénients

Ossature légère

Energie grise

60 000 kWh/m³

Inconvénients

Ossature légère

Fertilité

Terre

Cage de Faraday