Toute poutre fléchie dans son plan de forte inertie peut présenter un risque d’instabilité si elle n’est pas maintenue latéralement de façon efficace. Ce mode d’instabilité que l’on désigne par le terme «déversement» est sans doute l’un des plus complexes que l’on peut rencontrer dans le domaine de la construction. La résistance au déversement d’une poutre dépend en effet de nombreux paramètres qui ont presque toujours une influence significative sur les résultats : rigidités flexionnelles et torsionnelles, disposition des charges appliquées, conditions d’appui, etc.
Ce guide pratique destiné aux bureaux d’études, présente notamment des diagrammes qui montrent l’influence relative des paramètres d’influence. Il propose aussi des méthodes de calcul et des exemples, en se référant aux règles de l’ Eurocode 3 (EN 1993-1-1).
Cet ouvrage résulte, pour une large part, de la traduction d’un rapport rédigé dans le cadre d’un projet de recherche européen sur le déversement des poutres en acier et mixtes acier-béton.
La réglementation parasismique française a récemment connu des évolutions importantes, qui se traduisent par un nouveau zonage, accroissant notablement le nombre de communes concernées par le risque sismique et l’obligation d’utiliser l’Eurocode 8 comme norme de construction parasismique.
Or pour obtenir une structure parasismique à un coût raisonnable, il est essentiel de prendre en compte dès le début de la conception des notions importantes, sur lesquelles s’appuie l’Eurocode 8. En outre, de nombreux acteurs de la construction n’ayant pas l’habitude de la conception parasismique sont maintenant concernés par l’extension des zones sismiques sur le territoire français.
Le présent guide est un ouvrage de vulgarisation pour la conception parasismique des bâtiments industriels à ossature métallique, structures relativement simples et très courantes en France. Il commence par un point complet sur la réglementation en vigueur ainsi qu’une explication des fondements de l’Eurocode 8, concernant en particulier le choix d’une conception dissipative et de toutes les conséquences qui en découlent. Un chapitre complet est ensuite consacré aux dispositions et détails constructifs spécifiques nécessaires pour assurer la reprise des charges sismiques engendrées par un pont roulant et son chemin de roulement. Dans la mesure où une part importante de la bonne conception parasismique repose, pour la charpente métallique, sur celle des assemblages et des pieds de poteaux, un exposé détaillé des principes de conception, de dimensionnement et de calculs de ces éléments est disponible dans ce document. Enfin, le guide met à disposition des praticiens une méthode simplifiée de calcul des actions sismiques, permettant d’éviter le recours à des modélisations complexes, applicable aux bâtiments simples y compris ceux avec ponts roulants pouvant générer une irrégularité en plan.
Cet ouvrage fournit des informations détaillées permettant de se familiariser avec les principales notions, approches et méthodes de calcul disponibles pour justifier la performance au feu des solutions constructives métalliques. Signalons, qu’en termes de méthodes de calcul, les seuls référentiels normatifs actuellement valables en France sont les parties « feu » des Eurocodes
Après avoir rappelé certaines généralités sur les incendies de bâtiment et leurs effets sur les personnes et les structures, l’ouvrage présente de manière succincte le contexte réglementaire français dans le domaine de la sécurité incendie. Il s’attache à donner notamment, par type d’ouvrage, les exigences en matière de résistance au feu imposées aux structures des bâtiments ainsi qu’une vue d’ensemble des différentes moyens réglementaires que le concepteur peut utiliser pour répondre à ces exigences, en appuyant soit sur une approche descriptive, soit sur une approche performantielle, dans laquelle l’ingénierie du comportement au feu s’inscrit.
Plusieurs chapitres sont ensuite consacrés aux différentes étapes de calcul incendie, en traitant successivement le calcul des actions s’exerçant sur les ouvrages en situation d’incendie (sollicitations thermiques et charges mécaniques), les propriétés aux températures élevées des aciers de construction, le calcul de l’échauffement, puis le calcul de la tenue mécanique des structures métalliques exposées au feu. Une méthode de calcul simple à appliquer pour vérifier la résistance au feu des éléments de structure métalliques, utilisant le concept de la température critique de l’EN 1993-1-2 (Eurocode 3 partie 1-2), est donnée.
Ensuite, un chapitre exposant les différentes solutions techniques permettant aux structures métalliques d’offrir le niveau de performance au feu requis. Grâce à des mesures constructives appropriées (construction mixte, structure extérieure, utilisation de l’effet de membrane), il est possible de concevoir des bâtiments à ossature métallique en grande partie non-protégée.
Enfin, est donnée une liste non exhaustive de guides de recommandations et d’outils informatiques permettant de justifier facilement les niveaux de performance au feu requis pour les bâtiments à structure métallique ou mixte acier-béton. La maîtrise de ces notions de conception et de calcul à l’incendie est souvent essentielle pour aboutir à des constructions sûres et économiques.
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.
Ce guide rassemble toutes les informations utiles à l’établissement d’un CCTP relatif au lot « structure en acier » d’une opération courante de bâtiment, et ce dans le cadre en vigueur aujourd’hui des normes dites européennes (EN 1090 et Eurocodes). Tout est passé en revue : documents de référence, description de l’ouvrage et des travaux à réaliser, conception et études, matériaux et produits, fabrication, montage et consistance du dossier d’exécution. Les interfaces entre lots sont spécifiquement étudiées. La liste des données ou options à définir, précisant ce qui est de la responsabilité du prescripteur et ce qui peut, voire devrait, être laissé à l’initiative de l’entreprise, est dressée.
Il s’adresse au prescripteur, rédacteur du CCTP, les informations qu’il contient sont également capitales pour l’entreprise et l’organisme de contrôle technique.
Réalisé sous la direction de Patrick Le Chaffotec – CTICM
Guide découverte
Grimper à la cime, monter au grenier ou escalader au sommet résonnent comme des jeux d’enfance.
Surélever un bâtiment existant, c’est un peu cela mais aujourd’hui aussi bien davantage, au regard des enjeux combinés de création de nouvelles surfaces à vivre et de limitation de l’artificialisation des sols.
Le métal a déjà une longue histoire avec la surélévation, évoquée ici par de nombreuses illustrations en France comme à l’étranger. La construction métallique, ouverte à la mixité des matériaux, sait aujourd’hui proposer des solutions adaptées à des configurations et des usages variés.
Ces dernières années ont vu la publication de nombreux guides concernant la vérification des ossatures métalliques suivant les règles Eurocodes. En se concentrent sur les aspects calculatoires, ces ouvrages abordent trop peu le travail de conception générale et de définition des détails constructifs qui est pourtant indispensable à tout projet de
construction métallique. Adopter de bonnes dispositions constructives permet pourtant d’éviter de nombreuses difficultés, tant au stade du calcul de l’ossature et de ses
composants qu’au moment de la fabrication et du montage.
Cet ouvrage rend accessible des règles de bonnes pratiques actualisées pour la conception des bâtiments simples en acier. À ce titre, il constitue une ressource précieuse pour tous les professionnels de la construction métallique, et se veut notamment destiné aux étudiants, aux projeteurs ou aux ingénieurs débutants dans ce domaine.
Illustré par de nombreux schémas, ce guide comporte une description claire des dispositions constructives recommandées, de leurs avantages et inconvénients éventuels, ainsi que de leur fonctionnement mécanique. Il contient peu de formules de calcul, en dehors de quelques règles forfaitaires simples. Les ossatures visées sont des bâtiments
à simple rez-de-chaussée, destinés principalement à un usage agricole, industriel ou commercial. La plupart des notions abordées peuvent cependant être étendues à d’autres types d’ouvrage.
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