Cours de charpente métallique ENIS  

 Généralités sur les constructions en métal

Après la seconde guerre mondiale, il a fallu construire :  Des bâtiments industriels (usines de transformations de produits agricoles ou agro alimentaires, bâtiments d’élevage, usines de fabrication : industrie mécanique tel que automobiles, aéronautiques, industrie chimique : phosphates, pétrolières des ouvrages de franchissement tel que ponts viaducs etc …), les dépôts de stockage sur les quais ou ailleurs. 

Des salles polyvalentes, de conférences ou de fêtes, les salles de sports Le matériau disponible et qui s’avère économique est l’acier vu ses propriétés mécaniques et géométriques. Ce matériau a remplacé le bois et notamment la charpente en bois le béton armé et le béton précontraint vue le coût relativement acceptable. En effet le diagramme ci après montre que le cout du BA grimpe rapidement à partir des portées de 16 m le béton précontraint reste cependant économique pour des portées de 45m par contre l’acier reste compétitif au delà de 60 m.

Parmi les avantages de ce matériau on peut citer :  l’acier est un matériau supposé homogène et isotrope plastique et il a un comportement élasto aves des propriétés fort intéressantes tel que sa limite élastique Sy sa limite ultime ou de rupture Su son module d’élasticité longitudinale E son coefficient de poisson ν facilement déterminables selon des normes spécifiques ASTM ou autre.

Les aciéries (industrie de fabrication de l’acier) ont pu élaborer des profilés métalliques normaux PN tel que : IPN, IPE, UAP, HEA, HEB, HEM , des laminés ou profilés marchands PM tel que les cornières L, les plats ־, les tés T, les ronds pleins , les carrés pleins ■, les tubes et des tôles planes ou ondulées. La conception d’une structure métallique qui constitue l’ossature porteuse du bâtiment a permis de réaliser des espaces couverts avec une fiabilité accrue de point de vu fonctionnalité , exploitation aisé et surtout une réalisation rapide et peu couteuse .  l’acier possède une Haute résistance , Il en résulte des dimensions mois encombrantes , des portées plus grandes à franchir, des constructions plus légères (charges transmises au sol relativement faible et des dimensions pas trop grande des semelles de fondations). 

L’industrialisation des ossatures porteuses permet de réduire la durée d’exécution des travaux porteurs est possible en cas de besoins  La récupération d’éléments et le recyclage sont possibles Bien évidement l’acier possède des défauts tel que : la maintenance contre la corrosion faible tenue au feu, résonnance élevée d’où une faible isolation une acoustique, effets de dilatations non négligeables, conductivité thermique élevée d’ou une faible isolation thermique.

Les nuances d’acier produites et disponibles sur le marché sont : S235, S275, S355 Les objectifs de ce cours sont :  Connaitre quelques notions générales sur la conception de l’ossature porteuse d’un bâtiment industriel  Maitriser les principes de justification des éléments porteurs vis-à-vis des sollicitations selon les règles de l’Eurocode 

Un bâtiment industriel est un grand espace de transformation de la matière première en produits finis on distingue trois espaces :  espace réservé au stockage des matières premières  espace réservé à la fabrication et la production  espace destiné pour le stockage des produits finis Une étude des besoins pour chaque espace détermine la superficie à bâtir et les caractéristiques de chaque aire. Le bâtiment industriel est situé généralement dans la zone d’activité ou industrielle. Les bâtiments d’élevage sont situés dans la zone agricole.

Les salles de sports ou polyvalente de fêtes sont situé dans la zone de loisirs ou de divertissement. ‎Chap 1 Généralités et terminologie d’un bâtiment industriel 3 Cours de charpente métallique ENIS Mounir Ben Jdidia Artère secondaire : Voie de 16 m Accès Aire de stockage MP Aire de fabrication Sortie Aire de PF Un bâtiment industriel comporte en général deux grandes faces, deux petites faces et une couverture. Est a f m h1 b l b Nord h a b

Le bâtiment peut être orienté de manière que la petite face soit orthogonale au vent dominant. Néanmoins le bâtiment industriel doit être stable vis-à-vis :  D’un vent longitudinal vent perpendiculaire à la petite face  D’un vent transversal vent perpendiculaire à la grande face Le bâtiment industriel peut avoir une ossature porteuse : En acier, en béton armé, en béton précontraint ou encore mixte.