Des Eurocodes simplifiés pour les bâtiments simples
La mise en application des normes européennes de calcul des structures, plus communément appelées les « Eurocodes », a récemment bouleversé les habitudes des constructeurs et des bureaux d’études. Pour le calcul des structures en acier, ces règles représentent un ensemble volumineux de textes à connaître et à maîtriser (les différentes parties des normes NF EN 1990, 1991, 1993 et 1998, ainsi que leurs annexes nationales françaises). Ils contiennent parfois plusieurs méthodes – certaines étant d’ailleurs assez complexes – et le calculateur doit sélectionner, à bon escient, les plus adaptées à son projet.
Cet ouvrage propose une application simplifiée des méthodes des Eurocodes 0, 1, 3 et 8, et une démarche de calcul adaptée aux cas courants de structures simples en acier. Les ossatures visées sont notamment celles des bâtiments à base rectangulaire et à simple rez-de-chaussée, destinés à un usage industriel, commercial ou agricole. Quelques informations sont fournies pour le calcul des bâtiments à deux ou trois étages. Les méthodes de vérification présentées sont celles qui, de l’avis des auteurs, conviennent le mieux au domaine d’application visé. Selon le cas, elles sont l’application directe des règles données dans les Eurocodes, ou des simplifications dans le sens de la sécurité. Les différentes étapes d’une note de calculs sont abordées, de la détermination des charges à la vérification des barres et des assemblages, en présentant la méthodologie puis son application sur un bâtiment servant de fil conducteur.
Ces dernières années ont vu la publication de nombreux guides concernant la vérification des ossatures métalliques ou mixtes acier-béton suivant les normes Eurocodes. Se concentrant sur les aspects calculatoires, ces ouvrages abordent rarement le travail de conception générale et de définition des détails constructifs, pourtant indispensable à tout projet de construction métallique ou mixte. Adopter en amont de bonnes dispositions constructives permet pourtant d’éviter de nombreuses difficultés en aval, tant au stade du calcul de l’ossature qu’au moment de la fabrication et du montage.
S’inscrivant dans la suite du guide de « Conception des bâtiments simples à ossature en acier », cet ouvrage propose des règles de bonne pratique pour la conception des bâtiments multi-étagés. Les bâtiments visés sont essentiellement ceux à destination de bureaux, mais la plupart des notions bordées peuvent être appliquées sans difficulté à d’autres types d’ouvrages.
Agrémenté de nombreuses illustrations, ce guide comporte une description claire des dispositions constructives recommandées, de leurs avantages et inconvénients éventuels, ainsi que les principes de leur fonctionnement mécanique. Il contient peu de formules en dehors de quelques règles forfaitaires simples pour estimer les ordres de grandeur.
La visée didactique de cet ouvrage le destine à tous les professionnels de la construction métallique, et plus particulièrement aux étudiants, aux projeteurs, aux architectes et aux ingénieurs débutant dans ce domaine.
Les assemblages soudés jouent un rôle majeur dans l’intégrité et la durabilité des structures en acier. Toutefois, ces assemblages soudés sont susceptibles de présenter des défauts dus à la fabrication qui peuvent affecter leur résistance à la fatigue. En conséquence, le prEN 1993-1-9 fait référence au niveau de qualité de soudure B défini dans l’ISO 5817 pour garantir une résistance à la fatigue adéquate. Cependant, il n’existe pas d’études approfondies justifiant cette exigence. Le présent article
analyse à la fois les essais expérimentaux cités dans le document background du prEN 1993-1-9 et les essais récents afin d’obtenir des courbes de résistance à la fatigue. Les soudures bout à bout à pleine pénétration ou par cordons d’angle sont étudiées. Certains essais comportaient des défauts mesurés qui ont permis d’analyser leur impact sur la résistance à la fatigue. En outre, une comparaison est effectuée entre les résultats expérimentaux et les conclusions fournies par la norme XP ISO/ TS 20273 et les recommandations de l’IIW, qui établissent un lien entre défauts des soudures et résistance à la fatigue. Les spécifications de la XP ISO/TS 20273 ne sont pas toujours en accord avec les résultats expérimentaux. Les défauts tels que le manque de pénétration, le défaut d’alignement, les caniveaux et le mauvais assemblage en soudure d’angle ont été analysés. Les résultats ont révélé qu’un manque de pénétration correspondant au niveau de qualité D entraînait une diminution de 40% de la résistance à la fatigue des soudures bout à bout, contre une réduction de 20 % due à un défaut d’alignement du même niveau de qualité. Dans les assemblages par cordons d’angle, un défaut d’alignement de qualité D réduisait la résistance à la fatigue de 23 %, tandis qu’un mauvais assemblage au même niveau augmentait la résistance à la fatigue de 16 %. Les résultats révèlent que les niveaux de qualité ne sont pas toujours en corrélation avec les catégories de détail (résistance à la fatigue) indiquées dans le prEN 1993-1-9.
