1. École Polytechnique d’Architecture et d’Urbanisme
Atelier quatrième année; groupe 09
Présenté par
TASSINE Youcef
Exposé sur les structures métalliques
Enseignants
Mr Baghli .F
Mr Mezoued
3. PLAN DE L’EXPOSEPLAN DE L’EXPOSE
1- Introduction
a) Bref historique
b) Définition
2-Propriétés du matériau « Acier » (et de ses
produits )
3-Systèmes porteurs et le contreventement
a) Fondations
b) Poteaux
c) Poutres
d)Éléments à Treillis
d)-1 Montants
d)-2 Fermes
4. f) Structures tendues; structures suspendues
4- Les assemblages
5-les planchers
6- Le bardage et façades
e) Le contreventement
7-la protection de la structure métallique
Conclusion
5. Le fer et la fonteLe fer et la fonte
étaient couramment employés dans laétaient couramment employés dans la
construction depuis l’antiquitéconstruction depuis l’antiquité
jusqu’au XVIII e siècle. Les grecs ontjusqu’au XVIII e siècle. Les grecs ont
utilisé des crampons et des goujonsutilisé des crampons et des goujons
de fer pour appareiller des blocs dede fer pour appareiller des blocs de
pierre à joints vifspierre à joints vifs..
L’architecture gothique utilisa leL’architecture gothique utilisa le
chaînage métallique pour assurer lachaînage métallique pour assurer la
cohérence des édifices de pierrecohérence des édifices de pierre..
A la renaissance et à l’âgeA la renaissance et à l’âge
classique, l’usage de chaînages etclassique, l’usage de chaînages et
d’armatures de fer était courantd’armatures de fer était courant..
a) Bref historique
)armature de fer du pronaos
(église de sainte- Genevière)
6. b) Définition
Acier = Fer - le carbone brûlé
Acier = Fer avec 1.8 % du carbone ( au maximum)
Élasticité
Résistance
Ductilité
LAMINAGE
7. Le cheminement des charges dans les structures
Surcharges
d’exploitation
Surcharges
climatiques
Action du séisme
Les charges
permanentes
Surcharges d’exploitations=les personnes + le mobilier
Surcharges climatiques=vents +pluie +neige
Charges permanentes=pois des la structure +l’ensemble des éléments de revêtements
3-Systèmes porteurs et le contreventement
8. a) Les fondationsa) Les fondations
Liaison
articulée
Liaison
encastrée
Fondation
en béton
9. Profils creux
Profils composés à âme(s)
pleine(s)
Profilé renforcé à
section ferméeProfilés en I ( laminés)
b) Les poteauxb) Les poteaux
10. Les poteaux mixtesLes poteaux mixtes
Poteau en acier avec noyau porteur en béton
Poteau en béton armé en profilés
11. c) Poutres
a) Les poutres à âme pleine
Poutre en I
PoutrellePoutrelle
« alvéolaire« alvéolaire««
Poutre en H Poutre en U
12. a) Les poutres creuses
Profil a âme
double
Tube
rectangulaire
tube
circulaire
13. d)Éléments à Treillis
d)-1 Montants
Membrure
Barres de treillis
Montant à Treillis
Avantages:
-Économie de poids et de
matière
-Résistance au flambement et
à la flexion
- Fabrication coûteuse
-Utilisés en cas de charges
axiales seulement
Inconvénients
26. C)Exigences de le RPA (2003)
-« En zones sismiques, seuls les assemblages rigides sont
autorisés (les assemblages semi rigides ne sont pas admis) ».
-« Pour tout système structural, quand l’une des combinaisons
d’actions incluant l’action du vent produit des effets plus
défavorables que ceux produits par les combinaisons incluant le
séisme, le dimensionnement de ce système sera déterminé sur
la base des combinaisons incluant le vent »
-« La hauteur de tout bâtiment utilisant le système de portique
autos table pour le contreventement, doit être limitée à 5 niveaux
ou 17 m ».
« Les systèmes de contreventement par portique auto stable
supposent des remplissages d’ossature en éléments légers
compatibles avec les systèmes constructifs considérés et qui ne
gênent pas les déplacements d’ossature. »
-« La hauteur des bâtiments utilisant le système de palées
triangulées concentrées pour le contreventement, doit être
limitée à 10 niveaux ou 33m.
Dans cette classe de contreventement, on distingue
deux (02) sous classes, soit des palées en X et en V ( les
palées en K n’étant pas autorisées ) »
« RPA 99 version
2003. chapitre 8
p 87 à 93 »
31. 4- Les assemblages
« Assemblage au moyen de courtes tiges
métalliques dont on écrase la pointe »
(Encarta 2004)
1-le rivetage
Tige
Éléments à
assembler
Contre
bouterolle
bouterolle
Compression
42. 5- Les planchers
Exemple de
composition d’un
plancher
1- Revêtement de sol
2- Chape
3-Etancheité
4I-Isolation
5-Chape de
nivellement
6-Dalle
7-Structure porteuse
(poutre)
8- Plafond suspendu
47. 6-Bardage et façades
A- Le bardage
« Simple paroi composée de tôle profilée »
1-Montant de cadre
2-revêtement intérieur.
3-revetêmnt extérieur ( tôle profilée )
4-fixation par boulon ou clous
5-liaison par boulons ou rivets
6-Isolation
7- joint thermique
Bardage avec
isolation
49. B- Les façades lourdes
Montant de
cadre
Plaque
préfabriqué
en béton
Suspension
des plaques
Dalle
50. C- Les façades en verres
1-Montage sur grille 3-Montage en panneau2-Montage sur montant
51. 7-la protection de la structure métallique
1-La protection contre incendie
-Limiter l’étendue de l’incendie par des
compartimentage
-choisir les éléments en acier dont la température
critique est supérieure à la normale
-augmenter la ventilation pour accroître les
dissipations de la chaleur
-intégrer des systèmes de détection et extinction
automatique
2-La protection corrosion
-protection par revêtement
-zingage
-peinture
56. La Pyramide de Louvre . Paris; 1988(Ieoh Ming Pei)
Bibliographie
-Atlas de la construction industrielle; édition Dunod,1966
-les éléments des projets de construction. Édition
Duno.2000
-la conception de la charpente métallique.
-TA 320
-histoire de L’architecture moderne tome 1(Leonardo
bénevolo(.
-TA 327
-RPA 1999, version 2003
-Encarta 2004
-intenet