Structure metalique

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Structure metalique

  1. 1. École Polytechnique d’Architecture et d’UrbanismeAtelier quatrième année; groupe 09Présenté parTASSINE YoucefExposé sur les structures métalliquesEnseignantsMr Baghli .FMr Mezoued
  2. 2. PLAN DE L’EXPOSEPLAN DE L’EXPOSE1- Introductiona) Bref historiqueb) Définition2-Propriétés du matériau « Acier » (et de sesproduits )3-Systèmes porteurs et le contreventementa) Fondationsb) Poteauxc) Poutresd)Éléments à Treillisd)-1 Montantsd)-2 Fermes
  3. 3. f) Structures tendues; structures suspendues4- Les assemblages5-les planchers6- Le bardage et façadese) Le contreventement7-la protection de la structure métalliqueConclusion
  4. 4. Le fer et la fonteLe fer et la fonteétaient couramment employés dans laétaient couramment employés dans laconstruction depuis l’antiquitéconstruction depuis l’antiquitéjusqu’au XVIII e siècle. Les grecs ontjusqu’au XVIII e siècle. Les grecs ontutilisé des crampons et des goujonsutilisé des crampons et des goujonsde fer pour appareiller des blocs dede fer pour appareiller des blocs depierre à joints vifspierre à joints vifs..L’architecture gothique utilisa leL’architecture gothique utilisa lechaînage métallique pour assurer lachaînage métallique pour assurer lacohérence des édifices de pierrecohérence des édifices de pierre..A la renaissance et à l’âgeA la renaissance et à l’âgeclassique, l’usage de chaînages etclassique, l’usage de chaînages etd’armatures de fer était courantd’armatures de fer était courant..a) Bref historique)armature de fer du pronaos(église de sainte- Genevière)
  5. 5. b) DéfinitionAcier = Fer - le carbone brûléAcier = Fer avec 1.8 % du carbone ( au maximum)ÉlasticitéRésistanceDuctilitéLAMINAGE
  6. 6. Le cheminement des charges dans les structuresSurchargesd’exploitationSurchargesclimatiquesAction du séismeLes chargespermanentesSurcharges d’exploitations=les personnes + le mobilierSurcharges climatiques=vents +pluie +neigeCharges permanentes=pois des la structure +l’ensemble des éléments de revêtements3-Systèmes porteurs et le contreventement
  7. 7. a) Les fondationsa) Les fondationsLiaisonarticuléeLiaisonencastréeFondationen béton
  8. 8. Profils creuxProfils composés à âme(s)pleine(s)Profilé renforcé àsection ferméeProfilés en I ( laminés)b) Les poteauxb) Les poteaux
  9. 9. Les poteaux mixtesLes poteaux mixtesPoteau en acier avec noyau porteur en bétonPoteau en béton armé en profilés
  10. 10. c) Poutresa) Les poutres à âme pleinePoutre en IPoutrellePoutrelle« alvéolaire« alvéolaire««Poutre en H Poutre en U
  11. 11. a) Les poutres creusesProfil a âmedoubleTuberectangulairetubecirculaire
  12. 12. d)Éléments à Treillisd)-1 MontantsMembrureBarres de treillisMontant à TreillisAvantages:-Économie de poids et dematière-Résistance au flambement età la flexion- Fabrication coûteuse-Utilisés en cas de chargesaxiales seulementInconvénients
  13. 13. d)-2 FermesFaîtagePoteaumembrure supérieureMembrure inférieure ( Entrait )NœudPoinçonDiagonaleDiagonalemembrure supérieure Membrure inférieure ( Entrait )NœudPoteauFerme à treillis
  14. 14. d)-2 Exemples de Fermes à treillis
  15. 15. e) Le contreventementTypes de liaisonLiaison articulée Liaison rigiderotation Pas derotation
  16. 16. Degré de stabilité d’un cadreInstable(-1)Isostatique (0)Hyperstatique (+1)Liaison articulée Liaison rigideHyperstatique (+3)Hyperstatique (+2)Hyperstatique (+1)
  17. 17. A) Contreventement dansune ossature articuléeDalle( contreventementhorizontal)Contreventement verticaltransversalContreventement verticallongitudinal
  18. 18. Les trois cas possibles2-poteauxcontinus1-Systèmestatique3-sommierscontinus
  19. 19. Treillis en V (palée triangulée)
  20. 20. Contreventement horizontalDétails de treillisBarre de contreventement en cornièreContreventement en VContreventement en XGousset
  21. 21. B)-1 Cas de grande hauteurvent ventChapeauen treillisTirant
  22. 22. 134562GrandeprofondeurLe RDClibre
  23. 23. C)Exigences de le RPA (2003)-« En zones sismiques, seuls les assemblages rigides sont autorisés (les assemblages semi rigides ne sont pas admis) ». -« Pour tout système structural, quand l’une des combinaisons d’actions incluant l’action du vent produit des effets plus défavorables que ceux produits par les combinaisons incluant le séisme, le dimensionnement de ce système sera déterminé sur la base des combinaisons incluant le vent » -«  La hauteur de tout bâtiment utilisant le  système de portique autos table pour le contreventement, doit être limitée à 5 niveaux ou 17 m ».« Les systèmes de contreventement par portique auto stable supposent des remplissages d’ossature en éléments légers compatibles avec les systèmes constructifs considérés et qui ne gênent pas les déplacements d’ossature. »-« La hauteur des bâtiments utilisant le  système  de palées triangulées concentrées   pour le contreventement, doit être limitée à 10 niveaux  ou 33m.Dans cette classe de contreventement, on distingue deux (02) sous classes, soit des palées en X et en V ( les palées en K n’étant pas autorisées ) »« RPA 99 version 2003.  chapitre 8 p 87 à 93 »
  24. 24. f) Structures suspendues et structures tendues1) Structures suspenduesEspace libreCâblesTirant PoteauMât  Mât 
  25. 25. 2) Structures tendues Câble tenseurCâble porteur A diagonales tendues A diagonales compriméesStructure d’une tente
  26. 26. Nappe de câblesporteurs + fibrede verreMontage d’une rotulede tirant
  27. 27. Le stade olympique de MunichExempleLiaison mât-Câble
  28. 28. 4- Les assemblages« Assemblage au moyen de courtes tigesmétalliques dont on écrase la pointe »(Encarta 2004)1-le rivetageTigeÉléments àassemblerContrebouterollebouterolleCompression
  29. 29. 2-Le soudageCordon desoudureSoudure en boutSoudure d’angle
  30. 30. 3-Le boulonnageÉlément 01Élément 02BoulonTêtehexagonaleVis à tigefiletéerondellesÉcrouClés (dynamométrique)
  31. 31. Assemblage poteau -fondationPoteauFondationPlatineAncreancre
  32. 32. Pied de biche Queue decarpetige lisse crochets Tige marteauLes formes possible des ancres
  33. 33. Assemblage poteau -poutre
  34. 34. Poteaucontinu
  35. 35. Assemblage poutre -poutreAssemblageboulonnéAssemblage soudéAssemblages rigides
  36. 36. Assemblages articulés
  37. 37. Assemblages particuliersAssemblage poutre -mur porteurNiche ou réservationPoteau -poutre à treillis
  38. 38. 5- Les planchersExemple decomposition d’unplancher1- Revêtement de sol2- Chape3-Etancheité4I-Isolation5-Chape denivellement6-Dalle7-Structure porteuse(poutre)8- Plafond suspendu
  39. 39. Exemples de planchers à deux niveaux de poutres
  40. 40. Dalle sur coffrage perduTôle profilée
  41. 41. Plancher mixte avec connecteur
  42. 42. Plancher métalliqueSertd’armatureGaine(réservation)
  43. 43. 6-Bardage et façadesA- Le bardage« Simple paroi composée de  tôle profilée »1-Montant de cadre2-revêtement intérieur.3-revetêmnt extérieur ( tôle profilée )4-fixation par boulon ou clous 5-liaison par boulons ou rivets6-Isolation7- joint thermique  Bardage avecisolation
  44. 44. Les panneaux sandwiches« Panneaux composés de deux tôles et une âme rigide,isolante,coulée sous pression » Montantde cadreProfiléen CLarmier(support)attacheTôleprofiléeJointd’étanchéitéMousseisolantecompacte
  45. 45. B- Les façades lourdesMontant decadrePlaquepréfabriquéen bétonSuspensiondes plaquesDalle
  46. 46. C- Les façades en verres1-Montage sur grille 3-Montage en panneau2-Montage sur montant
  47. 47. 7-la protection de la structure métallique1-La protection contre incendie-Limiter l’étendue de l’incendie par descompartimentage-choisir les éléments en acier dont la températurecritique est supérieure à la normale-augmenter la ventilation pour accroître lesdissipations de la chaleur-intégrer des systèmes de détection et extinctionautomatique2-La protection corrosion-protection par revêtement-zingage-peinture
  48. 48. ExempleStade de Méazza . Milan
  49. 49. Cristal Palace( Londres) 1851. détruit en 1936
  50. 50. Gare de TGV de Satolas . (Lyon; France)
  51. 51. Pont du Golden Gate. San Francisco
  52. 52. La Pyramide de Louvre . Paris; 1988(Ieoh Ming Pei)Bibliographie-Atlas de la construction industrielle; édition Dunod,1966-les éléments des projets de construction. ÉditionDuno.2000-la conception de la charpente métallique.-TA 320-histoire de L’architecture moderne tome 1(Leonardobénevolo(.-TA 327-RPA 1999, version 2003-Encarta 2004-intenet

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