charpente métallique

La charpente métallique comprend les éléments structurels en acier qui forment l'ossature principale d'un bâtiment ou d'un pont, généralement fabriqués à partir de profilés laminés à chaud, de tôles et de profilés creux, puis boulonnés ou soudés ensemble sur site. Elle supporte les charges verticales des planchers, des toits et du bardage jusqu'aux fondations, et résiste aux forces horizontales du vent et de l'activité sismique. La charpente métallique est généralement achevée avant que les autres corps de métier ne commencent les travaux, ce qui en fait l'élément critique de la plupart des programmes de construction commerciale et industrielle.

Les principaux composants sont les poteaux (éléments verticaux), les poutres (éléments horizontaux porteurs), le contreventement (éléments diagonaux qui résistent aux forces latérales) et les assemblages (joints boulonnés ou soudés). Les profilés courants comprennent les poutrelles universelles (UB), les poteaux universels (UC) et les profilés creux structurels (HSS) de sections circulaires, rectangulaires ou carrées. Le choix de la section dépend de la portée, de la charge et des contraintes architecturales. Les nuances d'acier varient généralement de 250 MPa à 450 MPa de limite d'élasticité, le S275 et le S355 étant les nuances britanniques les plus courantes.

La fabrication a lieu dans une aciérie ou un atelier de fabrication spécialisé où les profilés sont coupés, percés et soudés conformément aux plans contractuels. Les éléments sont ensuite livrés sur site, vérifiés par rapport aux plans de fixation et érigés par des équipes qualifiées à l'aide de grues mobiles. Des étais temporaires soutiennent la structure jusqu'à ce que suffisamment d'assemblages soient terminés et que les planchers en béton soient coulés et durcis. Les trous de boulons sont marqués avec des lignes de traçage, et les boulons sont serrés progressivement du centre vers l'extérieur pour assurer un siège uniforme.

Défauts et contraintes courants

Les poteaux non d'aplomb, les boulons manquants, les étais temporaires inadéquats et la corrosion due à l'eau stagnante ou aux embruns salins sont des problèmes fréquents sur site. Les tolérances de la charpente métallique sont plus strictes que celles des autres corps de métier, généralement ±20 mm sur 10 mètres, de sorte qu'un mauvais positionnement perturbe l'installation du bardage et des cloisons en aval. Les défaillances des détails d'assemblage, la qualité de soudure inadéquate et le glissement des boulons sous charge ont provoqué des effondrements par le passé, une inspection rigoureuse pendant et après le montage est donc obligatoire.

Le terme charpente métallique distingue l'acier de construction du béton armé et de la maçonnerie ; il est également distinct de l'ossature légère (profilés formés à froid) et du bardage métallique. Dans les bâtiments à ossature métallique, la charpente métallique est généralement non finie et invisible dans la structure finale, dissimulée derrière le béton, la brique, le plâtre ou d'autres matériaux. Une protection incendie, soit par encoffrement, soit par revêtement intumescent, est toujours requise dans les bâtiments occupés.