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Construction métallique transformation des métaux en combinaison avec d'autres

Construction métallique transformation des métaux en combinaison avec d'autres matériaux La construction métallique est un domaine de la construction, mais aussi de la mécanique ou du génie civil qui s'intéresse à la construction d'ouvrages en métal et plus particulièrement en acier. Ouvriers de la construction métallique Une charpente métallique est une structure généralement en acier. Composée d’éléments usinés en atelier et assemblés sur le chantier, elle constitue une alternative économique et pratique à la construction traditionnelle. Elle nécessite cependant un certain nombre de compétences techniques pour sa conception, ce qui peut expliquer qu’elle ait longtemps été Le fer et l'acier dans la construction sont longtemps utilisés de manière marginale, avant les développements et progrès de la métallurgie, liés à la révolution industrielle. La construction fait alors un usage intensif des produits présentés dans le catalogues des fonderies. L 'acier ne trouvera pas immédiatement ses lettres de noblesse et servira dans la construction des charpentes, caché derrière une façade qui demeurera en pierre. Fin xixe siècle, quelques ingénieurs, architectes et plasticiens font toutefois l'effort de regarder plus loin les possibilités offertes par le matériau[1]. Articles connexes : Histoire de la construction et Histoire de la production de l'acier. Le métal a été dans un premier temps travaillé comme de la pierre. Les premiers métaux reconnus par l’homme comme différents de la pierre, le cuivre et l’or, ont été trouvés dans la nature à l’état de métal et non de minerai. Parmi ces métaux natifs, le plus anciennement utilisé (en Anatolie au VIIe millénaire av. J.-C.) est le cuivre. Une riche collection d’objets en or datant du Ve millénaire av. J.-C.a été découverte à Varna réservée aux sites industriels et aux bâtiments de grande ampleur. Aujourd’hui, la charpente métallique commence à s’implanter dans la construction de logements et de maisons individuelles, où elle permet la réalisation d’une grande variété de formes. Histoire (Bulgarie) et, par ailleurs, quelques rares objets du Ve millénaire av. J.-C. également, en fer natif probablement météoritique, ont été mis au jour en Iran. De nouvelles propriétés du cuivre sont par la suite reconnues telles la malléabilité, la fusion du métal pur avec ses applications dans le moulage, la fusion réductrice qui permet d’obtenir le métal à partir de son minerai, et le recuit qui homogénéise le métal dans sa masse. La métallurgie à ses débuts n’était guère plus encombrante ni polluante qu’un atelier de potier et ces ateliers se trouvaient aussi bien dans des maisons que dans des quartiers spécialisés. Les essais effectués soit à Göltepe avec le minerai de Kestel enrichi en cassitérite, soit à Arslantepe avec un minerai sulfuré complexe indiquent qu’une température de l’ordre de 1 200 °C peut être atteinte dans le creuset où le minerai est mélangé à du charbon de bois[2], ce qui est suffisant pour faire fondre le cuivre (1 084 °C). C'est à partir du second Âge du Fer qu'une industrie sidérurgique se développe véritablement en Europe. Le fer, dont la température de fusion de 1 535 °C ne peut être atteinte par les bas fourneaux, est obtenu par cinglage d'une quantité de minerai dans un état intermédiaire, la loupe, pour en extraire les scories. Des inclusions de fiches en fer ont été découvertes dans le murus gallicus celtique[3]. Les premières productions métallurgiques sont marginales par rapport à l'industrie lithique et céramique et intéressent très peu la construction si ce n'est pour les outils. Pour les outils et les armes, les premiers exemples ont des formes qui reproduisent les modèles en pierre, os, céramique et coquillage. Ils se sont substitués aux objets réalisés dans ces matériaux après que les avantages des métaux, essentiellement les alliages cuivre-arsenic et cuivre-étain, ont été reconnus, soit au stade de la fabrication (rapidité d’exécution, facilité du moulage et de l’obtention de petites séries, réparations possibles, réutilisation du métal), soit du fait des qualités propres du matériau (robustesse, dureté et tranchant des armes). L ’aspect extérieur du bronze, argenté pour celui à l’arsenic et doré pour celui à l’étain, a été de plus probablement apprécié non seulement pour les bijoux mais aussi pour les outils et les armes cérémoniels[4]. Le bronze participe à la décoration du temple de Salomon vers -1000 et les colonnes Jakin et Boaz, coulées par Hiram, alimenteront bien plus tard la symbolique maçonnique. Les Égyptiens, les Grecs, et jusqu'aux Celtes feront usage de crampons en fonte dans le Grand appareil. Quelques inventions sont déterminantes, telles la scie pour l'industrie du bois et de la pierre, les premières canalisations dans le complexe du Temple mortuaire de Sahourê (Ve dynastie) en Basse Égypte, l'usage ancien des métaux dans les pièces d'usure tels les pistons pour les premières pompes hydrauliques par Ctésibios et Philon de Byzance, les pivots des premières machines - histoire des grues. L 'utilisation structurelle la plus importante du fer dans l'Orient médiéval concerne de nombreuses grandes et petites poutres en fer forgé dans les temples hindous à Puri et Konarak en Odisha (Inde, xiiie siècle). Dans l'Europe médiévale, les architectes byzantins adoptent des tirants de fer exposés pour contenir les poussées des arcs de maçonnerie et des voûtes. Le Moyen Âge européen fera usage de chaînes en fer coulées dans les maçonneries, d'où est issu le terme technique de « chaînage ». Les plaques de cheminée sont un débouché de choix pour la fonte brute. Un traité de serrurerie[5] par Mathurin Jousse en 1627 décrit les procédés employés par les ouvriers du Moyen Âge. Mais il faut attendre la fin du xviiie siècle pour que se développe l'usage structurel et intensif du bronze, du fer forgé et de l'acier. En Angleterre, du fait de la pénurie de bois, Abraham Darby, fondeur et métallurgiste à Coalbrookdale a l'idée de remplacer le charbon de bois par du charbon de houille, le coke. Il obtient ver 1750 un fer forgeable, utilisant ce procédé. Différentes découvertes, dont celle de Benjamin Huntsman, un horloger de Sheffield, permettent de produire des aciers dont la qualité ne cesse de s'améliorer. Les guerres, sont des vecteurs de développement puissant de l'industrie, celle de Sept Ans favorisant des installations telles celle de John Wilkinson[6]. Au début du xixe siècle, l'essor de la production d'acier modifie de manière fondamentale la manière de construire, car la construction était jusque-là limitée par l'utilisation du bois et de matériaux exclusivement sollicités à la compression, telles la pierre ou la brique. L 'usage de l'acier permet tout à coup de construire des bâtiments aux performances structurelles inégalées. Le fer est à la fois un matériau dur, plastique, élastique et ductile; il est façonnable, fléchit, se contracte ou se dilate sans se rompre. Laminé, il devient profilé: il prend la forme de barres, de plaques, de tôles, de tringle ou de fils. Ceux-ci sont assemblés par rivet, à chaud ou à froid, en atelier ou sur chantier. L 'organisation en treillis multiplie les possibilités constructives (la tour Eiffel les multiplie à l'envi). Entre 1850 et 1915, on utilise simultanément, fer puddlé et acier)[6]. L 'utilisation du fer, de la fonte et de l'acier dans des ossatures porteuses se fait en trois étapes[7]: L 'ère dite de la fonte (1780-1850), qui débute avec la généralisation du haut fourneau au coke. Un exemple de l'architecture en fonte est la Halle au blé à Paris, restauration d'une ancienne charpente en bois qui avait brûlé, par François- Joseph Bélanger, constituée de fines membrures en fonte ; L 'ère du fer forgé (1850-1900), qui remplace progressivement la fonte grâce à la mise au point du puddlage ; L 'ère de l'acier (de 1880 à nos jours), qui succède au fer, avec la mise au point du convertisseur. L 'industrie de l'aluminium ne se développera véritablement qu'à la fin du xixe siècle Le fer et la serrurerie Articles détaillés : serrurerie et Lexique de la serrurerie. Les quantités traitées de fer produites dans un premier temps étaient modestes et ne permettait que la confection d'objets de taille limitée, dans la construction, des éléments d'assemblage ou de renfort, ainsi que les serrureries qui ont donné le nom à la discipline qui s'occupe des objets manufacturés en fer, la serrurerie. L 'étampage qui consiste à frapper le métal chauffé dans une forme en fer lui conférait éventuellement une résistance plus importante. Au Moyen Âge, l'emploi de soufflantes permet d'augmenter la température de la fonte, qui liquéfiée peut être introduite dans des moules et ainsi produire des barres. Celles-ci étaient refondues et introduites dans de nouveaux moules pour produire les éléments désirés. Avant la révolution industrielle le fer n'est donc employé que de manière marginale sous forme d'ancres, d'agrafes, de chaînes, de grilles. Certains bâtiment gothiques ne tiendraient pas Pierre armée, Panthéon de Paris sans l'usage de tirant dissimulés dans la maçonnerie. Au Panthéon, des pièces métalliques viennent suppléer à la faiblesse des éléments de structure en pierre (Pierre armée). Avec la révolution industrielle, la production des pièces en fer, en fonte et en acier se déplace des ateliers des forgerons, vers les ateliers des usines sidérurgiques (La Société anonyme John Cockerill, par exemple, en uploads/Ingenierie_Lourd/ construction-metallique-wikipedia.pdf