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Les constructions métalliques Réf. Internet : 42230 Actualisation permanente sur www.techniques-ingenieur.fr Techniques de l'Ingénieur CONSTRUCTION 2e édition Les Sélections Techniques de l’Ingénieur La plus importante base scientiique et technique en français Pour toute information, le service clientèle reste à votre disposition : Tél : 01 53 35 20 20 Fax : 01 53 26 79 18 Mail : infos.clients@teching.com III Une information iable, claire et actualisée Validés par un comité scientifique et mis à jour en permanence sur Internet, les articles des Techniques de l’Ingénieur s’adressent à tous les ingénieurs et scientifiques, en poste ou en formation. Outil d’accompagnement de la formation et de la carrière des ingénieurs, les bases documentaires Techniques de l’Ingénieur constituent le socle commun de connaissances des acteurs de la recherche et de l’industrie. Les meilleurs experts scientiiques Plus de 150 conseillers scientifiques et 3 000 auteurs, industriels, chercheurs, professeurs collaborent aux bases documentaires qui font aujourd’hui de Techniques de l’Ingénieur l’éditeur scientifique et technique de référence. Les meilleurs spécialistes sont réunis pour constituer une base de connaissances techniques et scientifiques inégalée, vous former et vous accompagner dans vos projets. Une collection 100 % en ligne • Accessibles sur www.techniques-ingenieur.fr, les dernières nouveautés et actualisations de votre base documentaire • Les articles téléchargeables en version PDF Des services associés Rendez-vous sur votre espace « Mon compte » en ligne pour retrouver la liste de vos services associés aux abonnements et y accéder. Sur www.techniques-ingenieur.fr •SaisissezlaréférenceInternetpouraccéderdirectementauxcontenusenligne •Retrouvezlalistecomplètedesbasesdocumentaires IV c・エ@ッオカイ。ァ・@ヲ。ゥエ@ー。イエゥ・@、オ@ー。」ォ@sオー・イウエイオ」エオイ・ウ@・エ@。ュ←ョ。ァ・ュ・ョエウ@Hr←ヲN@iョエ・イョ・エ@エゥRUSI 」ッューッウ←@、・ウ@「。ウ・ウ@、ッ」オュ・ョエ。ゥイ・ウ@ウオゥカ。ョエ・ウ@Z s←」オイゥエ←@、・ウ@」ィ。ョエゥ・イウ@・エ@ゥウッャ。エゥッョ@、・ウ@ー。イッゥウ r←ヲN@iョエ・イョ・エ@Z@TRRRU lG・ョカ・ャッーー・@、オ@「¬エゥュ・ョエ r←ヲN@iョエ・イョ・エ@Z@TRRRV l・ウ@ヲ・イュ・エオイ・ウ@・クエ←イゥ・オイ・ウ@、・ウ@「¬エゥュ・ョエウ r←ヲN@iョエ・イョ・エ@Z@TRRRW eウー。」・@カゥウオ・ャ@・エ@」ゥイ」オャ。エゥッョ@ゥョエ←イゥ・オイ・ r←ヲN@iョエ・イョ・エ@Z@TRRRX l・ウ@。ュ←ョ。ァ・ュ・ョエウ@ゥョエ←イゥ・オイウ@、オ@「¬エゥュ・ョエ r←ヲN@iョエ・イョ・エ@Z@TRRRY l・ウ@」ッョウエイオ」エゥッョウ@ュ←エ。ャャゥアオ・ウ r←ヲN@iョエ・イョ・エ@Z@TRRSP l・ウ@」ッョウエイオ」エゥッョウ@ュゥクエ・ウ@・エ@ャ・ウ@ェッゥョエウ r←ヲN@iョエ・イョ・エ@Z@TRRSQ V Sur www.techniques-ingenieur.fr •SaisissezlaréférenceInternetpouraccéderdirectementauxcontenusenligne •Retrouvezlalistecomplètedesbasesdocumentaires c・エエ・@「。ウ・@、ッ」オュ・ョエ。ゥイ・@ヲ。ゥエ@ー。イエゥ・@、オ@ー。」ォ@sオー・イウエイオ」エオイ・ウ@・エ 。ュ←ョ。ァ・ュ・ョエウ@Hr←ヲN@iョエ・イョ・エ@エゥRUSI@、ッョエ@ャ・ウ@・クー・イエウ@ウ」ゥ・ョエゥヲゥアオ・ウ@ウッョエ@Z g←イ。イ、@chambard cッョウオャエ。ョエ@・ョ@。ウ」・ョウ・オイウ cィイゥウエッーィ・@martinsons r・ウーッョウ。「ャ・@、・@ャ。@、ゥカゥウゥッョ@」ャ。ゥイ。ァ・@・エ@ャ・」エイッュ。ァョ←エゥウュ・L@cstb@gイ・ョッ「ャ・ j・。ョMpゥ・イイ・@mnard eクー・イエ@・ョ@。ウ」・ョウ・オイウ j・。ョMpゥ・イイ・@muzeau pイッヲ・ウウ・オイ@、・ウ@オョゥカ・イウゥエ←ウL@。ョ」ゥ・ョ@イ・ウーッョウ。「ャ・@、オ@、←ー。イエ・ュ・ョエ@g←ョゥ・@cゥカゥャ@、・@pッャケエ・」ィG cャ・イュッョエMf・イイ。ョ、 wゥャャゥ。ュウ@pauchet eク@m。○エイ・@、Gッ・オカイ・@、・@ャ。@d←ヲ・ョウ・@n。エゥッョ。ャ・L@cッョウ・ゥャャ・イ@エ・」ィョゥアオ・@・ョ@」ッョウエイオ」エゥッョ@・エ@ァ←ョゥ・ 」ゥカゥャ g・ッイァ・ウ@zissis pイッヲ・ウウ・オイ@、・ウ@オョゥカ・イウゥエ←ウL@ウー←」ゥ。ャゥウエ・@、・@ャG←」ャ。ゥイ。ァ・ Sur www.techniques-ingenieur.fr •SaisissezlaréférenceInternetpouraccéderdirectementauxcontenusenligne •Retrouvezlalistecomplètedesbasesdocumentaires à VI r・エイッオカ・コ@、。ョウ@」・エエ・@「。ウ・@、ッ」オュ・ョエ。ゥイ・@ャ・ウ@」ッョエイゥ「オエゥッョウ@、・@Z@ j・。ョMpゥ・イイ・@bouillette pッオイ@ャ’。イエゥ」ャ・@Z@cRUPU j。」アオ・ウ@brozzetti pッオイ@ャ’。イエゥ」ャ・@Z@cRUPP aャ。ゥョ@bureau pッオイ@ャ’。イエゥ」ャ・@Z@cRUUS m。→ャ@couchaux pッオイ@ャ’。イエゥ」ャ・@Z@cRUUQ jッ→ャ@kruppa pッオイ@ャ・ウ@。イエゥ」ャ・ウ@Z@cRUPV@–@cRUPW gオケ@lagae pッオイ@ャ’。イエゥ」ャ・@Z@cRUQS r・ョ←@maquoi pッオイ@ャ・ウ@。イエゥ」ャ・ウ@Z@cRUQP@–@cRUQQ@–@cRUQR gオケ@murry pッオイ@ャ’。イエゥ」ャ・@Z@cRUPQ j・。ョMpゥ・イイ・@muzeau pッオイ@ャ・ウ@。イエゥ」ャ・ウ@Z@cRURP@–@cRURQ@–@cRURR j・。ョMpゥ・イイ・@pescatore pッオイ@ャ’。イエゥ」ャ・@Z@cRUPQ l←ッーッャ、@sokol pッオイ@ャ’。イエゥ」ャ・@Z@cRUQW aョョ。@sokolMpalisson pッオイ@ャ’。イエゥ」ャ・@Z@cRUQW w・ウャ・ケ@vanlaere pッオイ@ャ’。イエゥ」ャ・@Z@cRUQS kッヲヲゥ@aィッ@vercellino pッオイ@ャ’。イエゥ」ャ・@Z@cRUUT SOMMAIRE VII Sur www.techniques-ingenieur.fr •SaisissezlaréférenceInternetpouraccéderdirectementauxcontenusenligne •Retrouvezlalistecomplètedesbasesdocumentaires @ @r←ヲN@iョエ・イョ・エ ー。ァ・ l。@」ッョウエイオ」エゥッョ@ュ←エ。ャャゥアオ・ @cRUPP Y a」ゥ・イウ@、・@」ッョウエイオ」エゥッョ@ュ←エ。ャャゥアオ・ @cRUPQ QS pイッエ・」エゥッョ@、・ウ@」ッョウエイオ」エゥッョウ@・ョ@。」ゥ・イ@」ッョエイ・@ャ。@」ッイイッウゥッョ @cRUPU QY s←」オイゥエ←@ゥョ」・ョ、ゥ・@、・ウ@ッオカイ。ァ・ウ@・ョ@ウエイオ」エオイ・ウ@。」ゥ・イ@・エ@。」ゥ・イO「←エッョN@p。イエゥ・@Q @cRUPV RS s←」オイゥエ←@ゥョ」・ョ、ゥ・@、・ウ@ッオカイ。ァ・ウ@・ョ@ウエイオ」エオイ・ウ@。」ゥ・イ@・エ@。」ゥ・イO「←エッョN@p。イエゥ・@R @cRUPW RW iョウエ。「ゥャゥエ←ウ@ウエイオ」エオイ。ャ・ウN@pイゥョ」ゥー・ウ@ァ←ョ←イ。オク @cRUQP SS iョウエ。「ゥャゥエ←ウ@ウエイオ」エオイ。ャ・ウ@、・ウ@「。イイ・ウN@fャ。ュ「・ュ・ョエ@・エ@、←カ・イウ・ュ・ョエ @cRUQQ SW iョウエ。「ゥャゥエ←ウ@ウエイオ」エオイ。ャ・ウ@、・ウ@ーャ。アオ・ウN@vッゥャ・ュ・ョエ @cRUQR TQ iョウエ。「ゥャゥエ←@、・ウ@」ッアオ・ウ @cRUQS TW cッョウエイオ」エゥッョ@ュゥョ」・ @cRUQW UQ cッョウエイオ」エゥッョウ@ュ←エ。ャャゥアオ・ウ@N@mッケ・ョウ@、G。ウウ・ュ「ャ。ァ・ @cRURP UU cッョウエイオ」エゥッョウ@ュ←エ。ャャゥアオ・ウ@N@aウウ・ュ「ャ。ァ・ウ@ー。イ@ーイッ」←、←ウ@ュ←」。ョゥアオ・ウ @cRURQ UW cッョウエイオ」エゥッョウ@ュ←エ。ャャゥアオ・ウN@aウウ・ュ「ャ。ァ・ウ@ー。イ@ウッオ、。ァ・ @cRURR VS cッューッウ。ョエウ@ュ←エ。ャャゥアオ・ウ@エ・ョ、オウ@・エ@」ッューイゥュ←ウ @cRUUQ VW v←イゥヲゥ」。エゥッョ@、・ウ@「。イイ・ウ@・ョ@。」ゥ・イN@eエ。エウ@ャゥュゥエ・ウ@・エ@」イゥエ│イ・ウ@、・@、ゥュ・ョウゥッョョ・ュ・ョエ @cRUUS WS cッューッウ。ョエウ@ュ←エ。ャャゥアオ・ウ@ヲャ←」ィゥウN@aウウ・ュ「ャ。ァ・ウ @cRUUT WY l・ウ@」ッョウエイオ」エゥッョウ@ュ←エ。ャャゥアオ・ウ r←ヲN@iョエ・イョ・エ@TRRSP Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Construction C 2 500 − 1 La construction métallique par Jacques BROZZETTI Ingénieur de l’École nationale supérieure des arts et métiers Master of Sciences Docteur Honoris Causa Professeur à l’École nationale des ponts et chaussées Directeur scientifique du Centre technique industriel de la construction métallique (CTICM) a construction métallique dispose dans le BTP d’une « ancienneté » que cer- tains interprètent comme un signe de non-modernité alors que d’autres y voient l’évolution d’une industrie centenaire qui a su s’adapter au progrès. En considérant la qualité — au sens large — des ouvrages construits, on peut cher- cher à comparer les filières de construction entre elles. On s’aperçoit alors que la construction métallique fait figure plus qu’honorable dans le panorama d’ensemble. Pour cela, nous présentons le panorama en chiffres de l’entreprise de construction métallique en rappelant comment elle s’insère dans la chaîne des 1. Panorama de la construction métallique en France ...................... C 2 500 - 2 2. Intervenants dans l’acte de construire.............................................. — 3 3. Organisation et rôle d’une entreprise de construction métallique................................................................... — 4 3.1 Structure opérationnelle d’une entreprise de construction métallique.. — 4 3.1.1 Bureau d’études.................................................................................. — 5 3.1.2 Atelier .................................................................................................. — 5 3.1.3 Montage .............................................................................................. — 6 3.2 Déviations par rapport à l’organisation précédente................................. — 6 4. Évolution des techniques et des moyens de fabrication et de calcul .................................................................... — 6 4.1 Matériaux ..................................................................................................... — 6 4.2 Outils et méthodes pour la fabrication ...................................................... — 6 4.3 Rôle de la normalisation en charpente métallique................................... — 7 4.4 Apport de l’informatique au bureau d’études et à l’atelier...................... — 7 5. Sources de pathologie. Avantages intrinsèques de l’acier.......... — 8 5.1 Protection contre la corrosion .................................................................... — 8 5.2 Résistance des éléments en acier .............................................................. — 8 5.3 Protection contre l’incendie........................................................................ — 9 6. De la qualification à la certification des entreprises du bâtiment................................................................. — 9 6.1 Qualibat ........................................................................................................ — 9 6.2 Certification suivant ISO 9000 .................................................................... — 9 7. Règles de calcul en construction métallique................................... — 9 7.1 Contexte général sur l’origine des eurocodes .......................................... — 9 7.2 Contexte particulier à l’Eurocode 3............................................................ — 10 7.3 Corpus des règles de construction métallique actuelles en regard de ce qu’apporte l’Eurocode 3 et son DAN.............................. — 11 Références bibliographiques ......................................................................... — 11 L Y r←ヲ←イ・ョ」・@iョエ・イョ・エ cRUPP m。ゥ@RPPR LA CONSTRUCTION MÉTALLIQUE __________________________________________________________________________________________________________ Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. C 2 500 − 2 © Techniques de l’Ingénieur, traité Construction participants à l’acte de construire. Nous décrivons ensuite les modèles selon les- quels elle s’organise en tant qu’entreprise industrielle et en quoi les dernières évolutions des matériaux, des moyens de production, de l’informatique et de la normalisation influent sur son devenir. Cela fait, nous reviendrons sur les avantages et inconvénients — parfois sup- posés ou surestimés — de l’acier, à la lumière des méthodes et des produits disponibles aujourd’hui. Parmi ces aspects, la qualification ou la certification des entreprises fera l’objet d’un développement particulier. 1. Panorama de la construction métallique en France Les entreprises de construction métallique couvrent un spectre étendu de l’activité BTP en France. Les activités traditionnelles de la construction métallique concernent essentiellement le domaine de la fabrication et, parfois, du montage des ossatures métalliques. Les activités de couverture-bardage requièrent de plus en plus la mise en œuvre de composants industrialisés. Les produits sont fabriqués, soit par des filiales de groupes sidérurgiques, soit par des entreprises spécialisées dans la fabrication et le traitement de revêtement d’éléments minces formés à froid. Ces dernières tra- vaillent essentiellement à partir de feuillards et ont investi dans des machines spéciales (figures 1 et 2). Aussi parlerons-nous essentiellement des entreprises réalisant un volume d’affaires significatif en charpente métallique, soit un minimum de l’ordre de 200 tonnes usinées par an et 30 M€ de chif- fre d’affaires, en rappelant au passage que le produit de base, pro- filé métallique ou plaque, vaut actuellement à l’achat entre 305 € et 610 € la tonne. Sur ces critères, il existe environ 550 entreprises recensées en France, se caractérisant par des activités de fabrication couvrant les divers types de bâtiments, les ouvrages d’art, les mâts et pylô- nes de hauteur significative, les silos et divers autres équipements. Soulignons cependant que les cinq plus importantes entreprises restent des PME de moins de 700 employés. La production de constructions métalliques usinées est d’environ 850 000 tonnes (année 2000) pour le marché intérieur et de 50 000 tonnes pour le marché à l’exportation. La production s’accroît régulièrement depuis 1994, année où fut enregistré le record plancher historique de 550 000 tonnes. La profession emploie au total 14 150 personnes environ (cadres et employés, ouvriers d’ateliers et de chantiers). La structure de la profession a peu varié au cours de cette dernière décennie. Elle peut s’examiner au regard du tonnage usiné en fonction de la taille des entreprises (tableau 1) : Figure 1 – Profileuse à galets pour tôle de bardage Figure 2 – Fabrication d’une panne Z par profilage à froid Tableau 1 – Répartition du tonnage usiné en fonction de la taille des entreprises (sources SCMF) (1) Tonnage usiné (2) (t) Entreprises concernées (%) tu > 15 000 7 9 000 < tu < 15 000 12 7 000 < tu < 9 000 7,5 5 000 < tu < 7 000 7 3 000 < tu < 5 000 19 2 000 < tu < 3 000 10 tu < 2 000 37,5 (1) Syndicat de la Construction Métallique de France. (2) tu : tonnage usiné. QP r←ヲ←イ・ョ」・@iョエ・イョ・エ cRUPP _________________________________________________________________________________________________________ LA CONSTRUCTION MÉTALLIQUE Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Construction C 2 500 − 3 Quant à la structure financière de ces entreprises, trois situations se présentent fréquemment : — entreprise indépendante, à capital réparti entre particuliers (structure souvent de type familial) ; — entreprise filiale d’un groupe d’entreprises de même type. On a constaté ces dix dernières années l’accroissement de tels regroupements ; — entreprise filiale d’un groupe généraliste en BTP, c’est-à-dire un groupe de BTP désirant disposer d’une branche construction métallique. 2. Intervenants dans l’acte de construire L’entrepreneur en construction métallique agit, bien entendu, en tant qu’entreprise dans un marché de construction, le plus souvent pour le lot de charpente métallique uniquement. Plus rarement, il intervient en tant qu’entreprise générale. Il faut en effet constater que sa profession de base d’entrepreneur industriel ne l’y encou- rage guère, l’entreprise générale étant un métier différent. La figure 3 détaille classiquement la chaîne des intervenants dans la construction d’un projet de bâtiments. La décision clé de construire en acier revient, la plupart du uploads/s1/ extrait-42230210.pdf
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- Publié le Aoû 09, 2021
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