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Centre universitaire Abdelhafid Boussouf. Mila Semestre : 05 Département scienc

Centre universitaire Abdelhafid Boussouf. Mila Semestre : 05 Département sciences et techniques Année universitaire : 2020 / 2021 Module : Charpente métallique. Par : Drouna . K 1 Chapitre 1 : GENERALITES SUR LA CHARPENTE METALLIQUE 1 . Aperçu historique : En 1777 : Première utilisation du métal (fer, fente) comme matériau de construction en Angleterre pour la réalisation d’un arc de 30 m de portée ; 1780-1820 : Réalisation d’un grand nombre de ponts (fente coulée) 1850 : Réalisation d’une ossature poteaux-poutres … idée de préfabrication 1855 : THOMAS BESSEMER avait inventé un convertisseur pour le raffinage de fente et acier 1889 : Réalisation de la tour Eiffel de 310 m de portée à l’occasion de l’Exposition universelle. 1930 : Idée d’utilisation des assemblages soudés dans les constructions métalliques 1931 : Construction de l’EMPIRE STATE BUILDING à New York, c’est une ossature en acier de 380 m de hauteur 1973 : Construction des WORLD TRADE CENTRE (deux tours de 110 étages et de 410 m de hauteur) 1974 : Réalisation d’un bâtiment de 109 étages et de 422m de hauteur, c’est SEARS TOWER à Chicago 1981 : Réalisation de Humber Bridge pont suspendu de 1410m de portée centrale Grande Bretagne 1998 : La construction d’Akashi Kaikyo Bridge au Japon, pont suspendu de 1990 de portée centrale 1999 : Deux tours en Malaisie (tours PERTONAS) 2 . Ouvrage en construction métallique (acier) : L’acier a connu une vaste utilisation et dans tous les domaines, cela est du aux avantages qu’il offre à l’ouvrage, il est utilisé dans : *La construction à usage d’habitation : -Les maisons individuelles -Les tours à usage d’habitation et même administratif *Les bâtiments scolaires * Hangars industriels : grande halle de très grande portée allant de 10m jusqu’à 80m , elle peuvent être étagée ou non, avec un seul versant, deux versants, ou plusieurs. 2 versants 1 seul versant Centre universitaire Abdelhafid Boussouf. Mila Semestre : 05 Département sciences et techniques Année universitaire : 2020 / 2021 Module : Charpente métallique. Par : Drouna . K 2 équipé de pont roulant ou non Les halles industrielles peuvent être utilisé comme salle de montage ou de réparation (usine, stockage, entrepôt) *Bâtiments de grandes portées en treillis : telles les salles de sport, les aérogares, et les ateliers de construction *Les ouvrages d’art : tels les ponts métalliques, ponts haubanés, et les ponts suspendus. *Chef-d’œuvre : comme la tour Eiffel *Les silos : pour le stockage de matériaux (ciment, granulats), ou des aliments (blé) *Les réservoirs : à gaz, à liquides *Plates-formes pétrolières : pour l’extraction de pétrole en mer *Pylônes électriques Pont roulant Poteaux Poutre en treillis 6-12 m Pont haubané Pont suspendu Porteur de transformateur électrique Pylône électrique Centre universitaire Abdelhafid Boussouf. Mila Semestre : 05 Département sciences et techniques Année universitaire : 2020 / 2021 Module : Charpente métallique. Par : Drouna . K 3 *Mâts de radio et de télévision (émetteur) *Coupoles : soit en arc ou en coques 3/Avantages et inconvénients des charpentes métalliques : 3.1- Avantages : *Industrialisation : possibilité de pré-fabriquer un bâtiment en atelier avec une grande précision et grande rapidité et par la suite il sera monté sur place *Transformation : en peut modifier, adapter, surélever, ou renforcer *Possibilité architecturale importante *Récupération des éléments d’un hangar pour les réutiliser à nouveau pour une nouvelle structure *Utilisation de différentes nuances d’acier *Déplacement facile d’un bâtiment métallique *Caractère élasto-plastique : l’ossature métallique peut subir des surcharges, sans aller à la ruine grâce à l’adaptation plastique de l’acier qui offre cette possibilité *Légèreté : l’acier est un matériau léger comparé au béton, exemple : à une résistance égale des deux matériaux ; il nous faux une section de béton 5 fois plus grande que celle en acier . Emetteur des ondes radios Élément d’arc en treillis Bâtiment existant Bâtiment extension Bâtiment existant surélevé Centre universitaire Abdelhafid Boussouf. Mila Semestre : 05 Département sciences et techniques Année universitaire : 2020 / 2021 Module : Charpente métallique. Par : Drouna . K 4 3.2- Inconvenants : *Légèreté : c’est une caractéristique qui joue un double rôle *Susceptibilité aux phénomènes d’instabilité en raison de la minceur des éléments (faibles épaisseurs) *Mauvaise tenue de l’acier au feu (incendie) l’acier fond à environ 1500 °c de température, donc il exige des protections onéreuses qui sont : -Peinture spéciale -Plâtre pour freiner le flux thermique -Association du béton avec l’acier *Corrosion : c’est du à la rouille des éléments en acier, pour protéger contre la rouille on doit tous d’abord nettoyer les surfaces par la rouille : -Simple nettoyage à la brosse métallique -Par un sablage -Par un décapant avec de l’acide Et par la suite, on peut adopter une des solutions suivantes : -Utilisation de la peinture (antirouille, bitumineuse) -Revêtement métallique : -Galvanisation de l’acier -chromatisassions de l’acier *Nécessité d’entretien des constructions métalliques Profilé métallique creux rempli de béton Profilé métallique enrobé de béton Centre universitaire Abdelhafid Boussouf. Mila Semestre : 05 Département sciences et techniques Année universitaire : 2020 / 2021 Module : Charpente métallique. Par : Drouna . K 5 4 . Terminologie d’un hangar industriel : La figure donne les principaux termes utilisés pour les charpentes et les bardages métalliques. 1 Poteau (HEA ou IPE) 2 Traverse (HEA ou IPE) 3 Lisse filante 4 Baïonnette 5 Diagonale de versant 6 Panne (IPN ou IPE) 7 Chêneau en tôle pliée 8 Faîtière métallique 9 Couverture métallique 10 Gouttière 1/2 ronde 11 Châssis vitré 12 Bardage métallique à ondes verticales 13 Lisse de bardage 14 Croix de Saint-André 15 Potelet de pignon (HEA ou IPE) 16 Jarret Centre universitaire Abdelhafid Boussouf. Mila Semestre : 05 Département sciences et techniques Année universitaire : 2020 / 2021 Module : Charpente métallique. Par : Drouna . K 6 Partie2 : MATERIAUX, ESSAIS, ET PRODUITS SIDERURGIQUES 1 . Le matériau acier : L’acier est un matériau constitué essentiellement de fer et d’un peu de carbone, qui sont extraits de matières premières naturelles tirées su sous sol (mines de fer et charbon). Le carbone n’intervient dans la composition que pour une faible part (généralement inférieur à 1%). L’acier est généralement obtenu par une opération en 2 phases : 1ière phase : l’introduction et la combustion de fer, de coke, et de castine dans un haut fourneau permet l’obtention de la fonte (matériau à plus de 1,7 % de carbone) 2ème phase : il est procédé à la conversion de la fonte liquide en acier, à une température de 1500°C environ, sous insufflation d’oxygène. Cette opération s’effectue dans un convertisseur et à pour objet de décarburer la fonte. L’acier obtenu ne possède plus qu’un faible pourcentage de carbone. Il existe deux procédés pour l’élaboration de l’acier : *Procédé « BESMER » on obtient un acier de qualité courante. *Procédé « MARTIN » il utilise un four électrique, on obtient un acier de qualité meilleure. A la fin de l’élaboration de l’acier, celui-ci est coulé en, soit :  Coulée en lingots : L’acier est coulé et solidifié dans des moules en fonte, appelés les lingotières. Une fois la solidification est terminée, les lingots sont démoulés. Après un réchauffage à 1200°C, ils sont écrasés dans un gros laminoir pour être bramés, ébauches en produits plats (slabbing) pour futurs produits longs (blooming).  Coulée continue : L'acier liquide est coulé dans une lingotière en cuivre, de section carrée, rectangulaire ou ronde (selon le demi-produit fabriqué). Le métal commence à former une peau solide dans la lingotière violemment refroidie à l'eau. Les demi-produits sont réchauffés dans des fours avant de passer à l'étape suivante (laminage). Ce procédé permet d'obtenir directement des demi-produits sans l'étape blooming-slabbing de la coulée en lingots. Centre universitaire Abdelhafid Boussouf. Mila Semestre : 05 Département sciences et techniques Année universitaire : 2020 / 2021 Module : Charpente métallique. Par : Drouna . K 7 2 . Classification des aciers : Selon leurs teneur en carbone : Acier Teneur en C (%) Domaine d’utilisation Acier doux 0 ,05 – 0,3 Charpente, boulons Acier mi-doux 0,3 – 0,6 Rails, pièces forgées Acier dur 0,6 – 0,75 Outils Acier extra-dur 0,75 – 1,2 Outils (poinçons) Acier sauvage 1,2 – 1,7 Pièces spéciales 3. Les produits sidérurgiques : Les produits sidérurgiques employés en construction métallique sont : 3 .1 Les produits laminés à chaux : On distingue : 3.1.1 Des produits longs :  les profilés en I : IPE ou IPN, ils sont utilisés comme éléments fléchis travaillant en flexion simple, telles les poutres principales ou mêmes secondaires  les profilés en H : HEA, HEB, ou HEM : utilisés pour les éléments subissant des sollicitations composées tels les poteaux.  Les profilés en U : UAP, ou UPN utilisés comme éléments secondaires, telles les lisses de bardage  Les cornières L : utilisés dans les structures en treillis, et les éléments d’assemblages  Les profilés en T : TPB, ou TPH : rarement utilisés en charpente métalliques sauf comme éléments secondaires d’assemblage.  Les fers plats : utilisés pour la réalisation des P.R.S uploads/Ingenierie_Lourd/ chapitre-1cm-1-laminage-a-froid-et-a-chaud.pdf