Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Chapitre I - INTRODUCTION Généralement, on distingue deux catégories d’activité

Chapitre I - INTRODUCTION Généralement, on distingue deux catégories d’activité dans la construction métallique  la charpente métallique s’intéresse à la conception, au dimensionnement et à la réalisation d’ossatures porteuses d’ouvrages divers. Ces ouvrages sont les bâtiments, les ponts, les pylônes, les silos, les engins de levage et de manutention, les écluses, etc…  la chaudronnerie s’intéresse à la construction de chaudières et d’appareils sous pression (réservoirs à air comprimé, chaudières pour centrales thermiques, tuyauteries) à la tôlerie automobile (carrosserie, ailes, réservoirs, radiateurs), à la construction navale, à la tôlerie-chaudronnerie d’aviation (ailes, empennages, réservoirs), aux installations de cuisines (fourneaux, hottes d’aspiration, ..) Durant le cours de construction métallique, nous nous intéresserons exclusivement au domaine de la charpente métallique dans les bâtiments. Voici le programme que je vous propose : Quatrième année (76 h)  Généralités sur la construction métallique  Ossatures métalliques  Rappel de plasticité  Introduction aux EUROCODES  EUROCODE 3 - généralités - les phénomènes d’instabilités (flambement, déversement, voilement) - les sollicitations simples - les sollicitations composées - les assemblages - fatigue  Démarche conceptuelle  Exemples d’application : - tours et mâts - bâtiments  Contrôle de l’ossature métallique montée Nota : chaque partie sera appuyée de cours de technologie et d’exercices. Une visite d’ateliers de construction métallique pourrait également être envisagée sur initiative des étudiants. Le crédit horaire pour la visite ne sera pas déduit du crédit initial. Les cours étant consacrés à la mise en pratique des divers règlements de construction métallique dans les dimensionnements de structure, les cours de RDM et de calculs de structure sont des pré- requis. D’ailleurs, chaque étudiant sera invité à présenter un formulaire de RDM et de calculs de structures appliqués aux portiques (sous forme de tableau) lors de la 3ème séance. L’évaluation de connaissance s’effectuera à travers un examen de 4 h et un rendu de projet, individuel ou de groupes, de 30 à 60 pages (pas plus de 3 étudiants/groupe) Modalités pratiques d’exécution des évaluations 1ère session Examen écrit de 4h Projet de groupe Note de 1ère session : moyenne des 2 notes 2é session La non-remise de projet (sanctionnée par la note 00/20) ou toute moyenne inférieure à 08/20 conduisent à la 2é session Note de 2é session : moyenne des meilleures notes obtenues aux examens écrits et au projet 1 Nota Bene : Au cas où le projet n’est pas rendu avant ou à la date arrêtée pour sa remise, l’étudiant, non seulement passe nécessairement l’examen de 2é session, mais rédige un projet individuel à remettre le jour dédié à la 2é session. Aucune reproduction de projets antérieurs ne sera acceptée. Cinquième année (30 h)  Extrait de CM 66  Additif 80 L’évaluation de connaissance s’effectuera à travers un devoir de 30 à 60 pages sur une analyse de constructions existantes rédigée soit individuellement, soit en groupe (pas plus de 3 étudiants/groupe). 1ère session La note de 1ère session est celle du devoir. La non-remise de devoir, est sanctionnée par la note 00/20. 2é session Toute note inférieure à 08/20 conduit à la rédaction d’un nouvel devoir individuel et non plus par groupe et à un examen écrit. Note de 2é session : moyenne de la note d’examen et de la meilleure note de projet. Nota Bene : Au cas où le devoir de groupe n’est pas rendu avant ou à la date arrêtée pour sa remise, l’étudiant, non seulement passe nécessairement l’examen écrit de 2é session, mais rédige un devoir , cette fois-ci individuel, à remettre le jour dédié à la 2é session. Aucune reproduction de devoirs antérieurs ne sera acceptée. Bibliographie Généralités ° Technique de l’ingénieur : Construction métallique (séries 2500 et 2600) ° L. Fruitier : cours de construction métallique pour les élèves architectes ° Marc Landowski, Bertrand Lemoine : Concevoir et construire en acier – Collection « Mémentos acier » - Arcelor ° V. Baikov, S. Stronguine : Calcul des structures. Editions Mir ° K. Moukanov : Constructions métalliques. Collection « technique soviétique ». Editions Mir ° Support pédagogique pour l’enseignement de la construction métallique de l’APK (Association pour la Promotion de l’enseignement de la Construction acier) et de l’OTUA (Office Technique pour l’Utilisation de l’Acier) CM 66 et Additif 80 ° Règles de calcul des constructions en acier (CM 66 et additif 80). Editions Eyrolles ° Cours de l’ENPC – François CIOLINA - Construction métallique - Tome 1 : conception des structures - Tome 2 : ouvrages d’art Editions Eyrolles Eurocodes ° Recueil de normes - Eurocode 0 : Bases de calcul des structures. - Eurocode 1 : Actions sur les structures - Eurocode 3 : Calcul des structures en acier - Eurocode 4 : Calcul des structures mixtes acier-béton - Eurocode 7 : Calcul géotechnique 2 - Eurocode 8 : Calcul des structures pour leur résistance au séisme ° Eurocode 3 et document d’application nationale – Calcul des structures en acier partie 1-1 : règles générales et règles pour les bâtiments – Editions Eyrolles ° Jean Morel. Calcul des structures métalliques selon l’Eurocode 3 ° Traité de Génie Civil, Volume 10 – Manfred A. Hirt et Rolf Bez : Construction métallique – Notions fondamentales et méthodes de dimensionnement Toujours dans la même série, la lecture des volumes 11 (CHARPENTES METALLIQUES : Conception et dimensionnement des halles et bâtiments), et 12 (PONTS EN ACIER : conception et dimensionnement des ponts métalliques et mixtes acier-béton) est vivement conseillée. Sites d’information ° www.acierconstruction.com ° www.cticm.com ° www.otua.org 3 Chapitre II - Généralités sur la construction métallique I – Présentation générale de la construction métallique Bien que le fer soit un métal connu depuis l’antiquité (1700 avant J.C.), il faudra attendre les XVIIIè et XIXè siècles pour voir apparaître les premiers ouvrages importants construits avec ce matériau. Voici quelques dates importantes : 1725 : couverture de 12 m de portée de la tour de l’usine Névianski (ossature en fonte). 1779 : premier pont métallique en Angleterre (31 m de portée, en fonte coulée). 1851 : Crystal Palace à Londres. Bâtiment de 70 000 m² et 33 m de haut. 1854 : Halles Baltard à Paris. 1856 : utilisation du procédé Bessemer pour l’élaboration de l’acier. 1863 : les procédés Martin 1876 : les procédés Thomas permettent une industrialisation de sa fabrication à un prix de revient considérablement abaissé. 1881 : découverte de la soudure à l’arc. 1887-89 : construction de la tour Eiffel (Paris) haut de 300 m à l’origine, aujourd’hui 320 m 1892 : effondrement d’un pont métallique par flambement 1931 : Empire State Building à New York (380 m) 1935 – 1943: disparition en mer de plusieurs cargos américains à la suite de rupture fragile de coque à basse température. 1973 : World Trade Center (2 tours jumelles de 410 m) à New York. Détruites le 11 septembre 2001 lors d’une attaque terroriste (utilisation d’avions pour percuter les 2 tours). 1985 : Hong Kong Bank haut de 188 m, stabilisé exclusivement par une ossature poutres-poteaux II – Avantages et inconvénients des constructions métalliques (voir aussi photocopie sur : avantages et inconvénients comparés acier – béton) Les principaux avantages des constructions en acier sont : - Une capacité portante remarquable dans les différents cas de charge (rapport résistance/volume – d’où légèreté) : traction, compression, flexion, … permettant aux faibles sections de résister à des charges élevées ; aussi, malgré la grande densité de l’acier ( ρ = 7850 kg/m3), les constructions en acier ont-elles un poids moindre qu’avec l’emploi des autres matériaux, pour une même capacité portante ; elles sont en outre plus faciles à transporter. - La bonne fiabilité des constructions, assurée par les propriétés mécaniques relativement homogènes de l’acier. - L’imperméabilité aux gaz et à l’eau, assurée par la haute densité de l’acier - Une industrialisation poussée (disponibilités de nombreux éléments standardisés), permise par la confection des éléments de construction en usine et leur assemblage mécanisé sur chantier, donnant la possibilité de mettre en service l’ouvrage à brefs délais. (voir pont Bailey) - La démontabilité et l’interchangeabilité parfaite des constructions en acier, qui facilite le renforcement ou le remplacement de certaines parties de la structure. - La possibilité de récupérer le matériau d’une construction mise hors d’état (soucis d’économie) - La possibilité illimitée de recyclage du matériau acier (protection de l’environnement). - Le large éventail des applications possibles - L’aptitude des produits en acier à donner forme à presque tous les souhaits architecturaux sont quelques-unes des raisons qui conduisent à choisir l'acier pour la structure principale - ou pour d'autres parties - d'un bâtiment ou d'une autre construction. Le principal inconvénient des constructions en acier est leur corrodabilité qui rend nécessaire une protection par une peinture à base de plomb ou par un autre procédé quelconque (graisse, …). L’autre inconvénient est la sensibilité à la chaleur. Sous une chaleur intense (plus de 400°C), en plus des contraintes internes éventuelles qui s’ensuivent, l’acier perd une bonne partie de sa capacité portante. En outre, il transmet rapidement la chaleur (voir la transmission de la chaleur jusqu’aux fondations des tours jumelles uploads/Ingenierie_Lourd/ 1-introduction-2-generalites-sur-les-cm.pdf