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Le CTICM (Centre Technique Industriel de la Construction Métallique) est un éta

Le CTICM (Centre Technique Industriel de la Construction Métallique) est un établissement d’utilité publique de droit privé, dont l’objet est de promouvoir le progrès des techniques, de participer à l’amélioration du rendement et de garantir la qualité dans l’industrie de la construction métallique. Il organise et réalise des recherches collectives au service des entreprises nationales et inscrit ses activités dans le contexte européen du secteur de la construction. Il est un centre de compétences techniques dont le domaine de recherche couvre le comportement, la conception et le calcul des structures en acier et mixtes acier-béton, y compris en situation sismique, de fatigue et de résistance incendie, ainsi que les aspects liés au développement durable. Il est responsable de la normalisation pour la construction métallique. Il transfère les connaissances par l’information, la formation et les publications. www.cticm.com Cette publication présente les bonnes pratiques du dimensionnement des bâtiments à usage industriel faisant appel aux technologies de la construction métallique. Elle s’adresse aux architectes et aux bureaux d’étude lors des pré-projets de bâtiment à usage industriel. Elle fait partie d’une série de trois ouvrages publiés dans le cadre d’un projet du FRCA intitulé Eurobuild (Projet n° RFS2-CT -2007-00029). L’objectif de ce projet est d’informer sur les bonnes pratiques pour le dimensionnement des structures métalliques et de proposer une approche pour la prochaine génération de bâtiments construits en acier. Les autres publications de ce projet traitent des bâtiments commerciaux et des bâtiments résidentiels. Les partenaires du projet EuroBuild sont les suivants : ArcelorMittal Bouwen met Staal Centre Technique Industriel de la Construction Métallique (CTICM) Forschungsvereinigung Stahlanwendung (FOSTA) Labein Tecnalia SBI The Steel Construction Institute (SCI) Technische Universität Dortmund Bien que toutes les précautions aient été prises pour garantir, au mieux des connaissances actuelles, l’exactitude de toutes les données et informations contenues dans cette publication dans la mesure où elles concernent des faits, des pratiques reconnues ou des opinions existant à la date de publication, les partenaires du projet Euro-Build, les auteurs et les relecteurs déclinent toute responsabilité pour toute erreur, mauvaise interprétation de ces données et/ou informations, perte ou dommage découlant de leur utilisation ou en relation avec elle. ISBN 978-1-85942-077-5 © 2008. Centre Technique Industriel de la Construction Métallique. Ce projet a été réalisé avec l’appui financier du Fonds de Recherche pour le Charbon et l’Acier de la Commission Européenne. Photographie de couverture : Mors company building, Opmeer / Pays-Bas. Photographie réalisée par : J. et F. Versnel, Amsterdam. 01 1 2 17 27 37 51 Introduction 02 Facteurs-cles pour la Conception 03 Structures Porteuses 04 Systemes de Toits et de Façades 05 Pratique Nationale 06 Etudes de Cas EURO-BUILD in Steel i Guide de bonnes pratiques pour la construction de structures en acier - BÂTIMENTS À USAGE INDUSTRIEL Table des Matières 01 Introduction Les constructions industrielles ou les volumes de grandes dimensions sont très courants dans les bâtiments de parcs industriels, de loisirs et de sports. Leurs fonctionnalités ainsi que leur qualité architecturale sont influencées par de nombreux facteurs, par exemple le plan d’implantation, la polyvalence et la qualité souhaitée pour le bâtiment. L’acier offre de nombreuses possibilités pour un usage fonctionnel à la fois agréable et flexible. Figure 1.1 Bâtiment de loisirs faisant appel à une structure à portiques métalliques Pour les bâtiments offrant un grand volume, l’aspect économique de la structure joue un rôle important. Pour les grandes portées, le dimensionnement est optimisé afin de réduire l’utilisation de matériaux, les coûts et le travail de montage. De plus en plus, les bâtiments sont conçus afin de réduire les dépenses énergétiques et être très respectueux de l’environnement. Les bâtiments industriels sont composés d’une ossature en portiques et des revêtements métalliques de tous types. La technique permet de créer de grands volumes ouverts efficaces, faciles à entretenir et adaptables en fonction des évolutions de la demande. L’acier est choisi pour des raisons économiques, mais également pour d’autres raisons telles que la résistance au feu, la qualité architecturale et le respect de l’environnement. Dans la plupart des cas, un bâtiment industriel n’est pas constitué d’une structure unique, mais il est complété par des espaces de bureaux et d’administration ou par d’autres ouvrages tels des auvents. Ces éléments additionnels peuvent être conçus de sorte à s’intégrer à la conception globale du bâtiment. Cette publication donne une description des formes courantes de bâtiments et grandes enceintes à usage industriel, ainsi que de leur domaine d’application en Europe. Le dernier chapitre présente les différences locales pouvant exister en fonction de la pratique, de la réglementation et des capacités des circuits de distribution. Les mêmes technologies peuvent être étendues à un large éventail de types de bâtiments, y compris les installations sportives et de loisirs, les halles, les supermarchés et autres enceintes. EURO-BUILD in Steel 1 01 Introduction Les bâtiments industriels sont en général conçus comme des enceintes offrant un espace fonctionnel pour des activités d’intérieur, qui peuvent comprendre l’utilisation de ponts roulants ou d’équipements suspendus ainsi que des aménagements de bureaux ou des planchers en mezzanine. Au cours des 30 dernières années, diverses formes de structures ont été développées pour optimiser le coût de la structure métallique par rapport à l’espace offert. Par ailleurs, plus récemment, des formes exprimant la structure ont été utilisées dans des applications architecturales de bâtiments industriels, notamment des structures suspendues et tubulaires. Une halle large et simple est la principale caractéristique de la plupart des bâtiments industriels. La construction et l’aspect d’un bâtiment industriel offrent à l’ingénieur-concepteur de nombreuses possibilités de configurations pour mettre en œuvre les idées architecturales tout en répondant aux exigences fonctionnelles. En général, un bâtiment industriel possède une surface de plancher rectangulaire extensible dans sa longueur. Le dimensionnement du bâtiment doit être en accord avec les exigences fonctionnelles et les économies d’énergie, y compris pour l’éclairage. Les formes suivantes de bâtiments industriels constituent un aperçu des possibilités de solutions architecturales et constructives. Les halls d’exposition, les gares ferroviaires, les aéroports et les stades sportifs ont tendance à être des structures particulières. Les généralités qui suivent se limitent toutefois aux dispositions courantes. Formes de Bâtiments Industriels Le système le plus élémentaire utilisé pour un bâtiment industriel est composé de deux poteaux et d’une poutre. Cette configuration peut varier en utilisant divers types d’assemblages entre les poutres et les poteaux ainsi que pour les pieds de poteaux. Les types de structures les plus couramment utilisés dans les bâtiments industriels sont des portiques articulés en pied, et des structures poteaux-poutres avec des pieds de poteaux encastrés ou articulés. Les portiques offrent une stabilité dans le plan suffisante, et ne nécessitent l’utilisation de contreventements que pour la stabilité hors du plan. La Figure 2.1 montre divers portiques possédant des pieds de poteaux encastrés (a) ou articulés (b). Des pieds de poteaux encastrés peuvent être envisagés dans le cas d’utilisation de ponts roulants lourds, car les portiques fléchissent moins sous l’effet des forces horizontales. Les pieds de poteaux articulés possèdent des fondations de dimensions plus réduites et font appel à des assemblages plus simples. Dans les exemples (c) et (d), la structure est en partie située à l’extérieur du bâtiment, et les détails concernant les traversées de l’enveloppe du bâtiment doivent donc Formes de Bâtiments Industriels Sécurité Incendie De nombreux facteurs conditionnent le dimensionnement des bâtiments industriels. Les informations suivantes sont d’ordre général et permettent d’identifier les facteurs-clés du dimensionnement ainsi qu’une liste des avantages offerts par la construction métallique. Considérations Relatives à la Conception Physique du Bâtiment Charges Intégration des Équipements Techniques Dalles Eclairage 02 Facteurs-cles pour la Conception EURO-BUILD in Steel 2 Guide de bonnes pratiques pour la construction de structures en acier - BÂTIMENTS À USAGE INDUSTRIEL 02 EURO-BUILD in Steel 3 02 Facteurs-cles pour la Conception (d) Portiques suspendus (b) Portiques à pieds de poteaux articulés (a) Portiques à pieds de poteaux encastrés (c) Ossatures de portiques à treillis (b) Ossature avec pannes (d) Poutre suspendues par des câbles avec pannes (a) Ossature sans pannes, toiture raidie par des tôles trapézoïdales (c) Ossature à treillis avec pannes Figure 2.2 Exemples de structures poteaux-poutres Figure 2.1 Exemples de structures à portiques être soigneusement conçus vis-à-vis des déperditions thermiques possibles. Les détails complexes de ces types de structure servent également à des fins architecturales. La Figure 2.2 montre différentes structures composées de traverses et de poteaux. La Figure 2.2 (a) montre un exemple de structure sans pannes, raidie par l’action de diaphragme de la toiture et des contreventements dans les murs. Dans la Figure 2.2 (b), on utilise des pannes, ce qui permet une conception simple de la couverture avec des travées réduites ne servant qu’à supporter les charges verticales. Le toit est raidi par des contreventements situés dans les plans situé dans les première et dernière travées. La structure dépourvue de pannes peut offrir un aspect plus agréable lorsqu’elle est vue de l’intérieur. Les Figures 2.2 (c) et (d) montrent des fermes à treillis et des traverses suspendues par des haubans, ce qui a l’avantage de permettre de plus grandes portées, et peut être également souhaitable pour des uploads/Ingenierie_Lourd/ batiments-a-usage-industriel.pdf