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Universit de Moncton - Facult dingnierie - Gnie civilUNIVERSITDE MONCTON
Charpentes mtalliques
GCIV 4310
Gnie civil
Facult dingnierie
Prof. Grard Poitras
Bureau : 132G2Tl : 858-4759Courriel :
gerard.poitras@umoncton.ca
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Gnralits
Introduction
Proprits de lacier
Les systmes structuraux en acier- Systmes de rsistance aux charges de gravit
- Systmes de rsistance aux charges latrales
Les charges et mthodes de calcul (rappel)
Considrations de stabilit
Conception et ralisation dun projet de btiment enacier
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DE MONCTONUniversit de Moncton - Facult dingnierie - Gnie civil
Introduction Avantages :
- Haute rsistance- Stabilit des proprits mcaniques- Qualit et lgret- Comportement conforme aux thories des rsistances des matriaux- Matriau ductile, grande capacit dabsorption des charges- Dimensions modestes- Prfabrication et rapidit de montage- Flexibilit dans lobtention de formes structurales inhabituelles- Facilit pour des modifications ultrieures de la charpente etdsinstallation- Vrification en chantier simple- Prix raisonnable
- Rsistance la corrosion- Multiplicit dalliages- Facilit de recyclage
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Introduction
Dsavantages :- Flambement des lments de petites dimensions en compression- Mauvaise rsistance au feu- Cot dentretien lev
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Introduction
Historique :- Premire construction en fer (fonte) : pont de Coalbrookdale,en Angleterre conu par lingnieur J. Wilkinson, 1777 1779.- Pont des arts sur la Seine Paris, France, conu par lesingnieurs L.-A. de Cessart et J. Lacroix-Dillon, 1801 1811.- Premire construction en fonte comme charpente dans unbtiment : coupole de la halle au bl Paris, France, conu parlarchitecte F.L. Blanger avec lingnieur F. Brunet, 1806 1811.- Premier pont suspendu laide de chane de fer : pont sur ledtroit Menai Bangor, Angleterre, construit par lingnieur T.
Telford, 1818 1826.
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Introduction
Historique, suite :- Utilisation gnralise du fer partir de 1830 dans les rails dechemins de fer.-March couvert de la Madeleine, Paris, France, conu parlarchitecte G. Veugny, 1835.- March au poisson de Hungerford, Londres, Angleterre,conu par larchitecte F.C. Flowers, 1835.- Premire ferme de toit mixte bois-mtal conu par A.R.
Polonceau en 1837.- Premire ferme Pratt en fer : pont sur la rivire Delaware Trenton, conu par T. W. Pratt en 1844.- Structure supporte par des poteaux en fonte : BibliothqueSainte-Genevive de Paris, France, conu par larchitecte H.Labrouste, 1845 1850.
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Introduction
Historique, suite :- Gratte-ciel Sears Towers, Chicago, 1974.- Gratte-ciel Bank of Hong Kong and Shanghai, Hong Kong,1986.- Gratte-ciel Bank of China, Hong Kong, 1989.- Toit mobile du Skydome de Toronto, 1989.
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Proprits de lacier Les premires constructions mtalliques ont t ralises en fonte,mais le matriau qui est le plus utilis est maintenant lacier.
M : rsiliencetnacit
C : rsistanceduret
ductilitrsilience
- ductilit : capacit de subirde grandesdformations plastiquesavant la rupture- rsilience : capacit dersister au chocs
Lacier est un alliage qui contient les lments suivants :- Fer, dans une proportion de 95% et plus.- Carbone, lment augmentant la rsistance de lalliage
mais diminue sa ductilit.-Manganse, lment augmentant la tnacit de lacier,dans une proportion de 0.5 1.65%.
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Proprits de lacier- Chrome et nickel, lments augmentant la rsistance lacorrosion de lacier.
- Les autres lments (phosphore, chrome, silicium, molybdne, nickel,cuivre, colombium, vanadium, aluminium, etc.), selon les proportions,mnent des aciers ayant des qualits spcifiques.
- Les impurets (soufre, phosphore).
La norme ACNOR G40.21, Aciers de construction, dcrit lesdiffrentes nuances dacier (limite lastique) avec leurcomposition chimique, leur capacit de rsistance et leur domainedapplicabilit. La norme ACNOR G40.20, Exigences gnrales relatives
l'acier de construction lamin ou soud, donne les tolrancesacceptables des sections, la description des prouvettes dessaismcaniques, les mthodes de traitement thermique, etc.
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Proprits de lacier
)carboniquegaz(3)fer(4)coke(3)minerai(2 232 COFeCOFe
Procd de productionde lacier
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DE MONCTONUniversit de Moncton - Facult dingnierie - Gnie civil
Proprits de lacier
Classification gnrale des aciers de charpente
- Aciers non allis (fer, carbone, manganse)- aciers ordinaires au carbone- aciers au carbone haute rsistance
- Aciers faiblement allis (fer, carbone, manganse + autreslments)
aciers haute rsistance aciers rsistants la corrosion atmosphrique aciers traits thermiquement (aciers tremps et revenus)
- Aciers allis
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Proprits de lacier
Laminage dun profil
- Lors du refroidissement aprs laminage, des contraintesrsiduelles apparaissent dans la section. Certaines zonesrefroidissent en premier, ce qui produit des contraintesrsiduelles en compression. Ces contraintes rduisent larsistance de la section dans certaines circonstances.
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Proprits de lacier
Il existe sept types dacier de mme que huit nuances disponibles
sur le march.
On identifie lacier comme suit :Exemple: G40.21 - M350W
Fy 260 300 350 380 400 480 550 700
W 260W 300W 350W 380W 400W 480W 550W
WT 260WT 300WT 350WT 380WT 400WT 480WT 550WT
R 350R
A 350A 400A 480A 550A
AT 350AT 400AT 480AT 550AT
Q 700Q
QT 700QT
UNIVERSIT
DE MONCTONUniversit de Moncton - Facult dingnierie - Gnie civil
Proprits de lacier
Type W : acier soudable en chantier. Type WT : acier soudable en chantier, avec rsilience (rsistance au choc)amliore pour les basses tempratures (surtout utilis dans les ponts).
Type R: acier patinable, environ quatre fois plus rsistant la corrosion. Type A : combine les proprits des aciers de type W et R. Type AT : acier soudable, patinable et rsilience amliore (surtout utilisdans les ponts).
Type Q : acier faiblement alli, tremp et revenu, produisant des piceslgres et de hautes rsistances.
Type QT : acier faiblement alli, tremp et revenu et rsilience amliore.
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Proprits de lacier
Les sections en acier;- Tous les profils en acier sont compils dans les tableaux du
Handbook of Steel Construction avec leurs propritsgomtriques.- Profils de type W, M et HP : profils obtenus par laminage.
Exemple : W530x138 o W est le type, 530 est la hauteur approximative
en mm et 138 est la masse linique en kg/m.
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Proprits de lacier
Les sections en acier, suite;- Profils de type WWF, WRF, WWT : profils de plus grandesdimensions fabriqus en soudant ensemble des plaques dacier.
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Proprits de lacier
Les sections en acier, suite;- Profils de type S : profils standards (sections
plus anciennes) obtenus par laminage o la faceintrieure des ailes est incline.
- Profils de type C, MC: profils en forme de Cobtenus par laminage.
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Proprits de lacier
Les sections en acier, suite;-Profils de type WT: profils obtenus en coupantles profils de type W ou WWF en leur centre.
Exemple : L125x90x15 o L est le type, 125 et 90 est la
longueur des ailes en mm et 15 est lpaisseur des ailes en mm.
- Les cornires : profils en forme de L obtenus parlaminage
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Proprits de lacier
Les sections en acier, suite;- Les sections creuses de type HSS : sections fermes carres,
rectangulaires ou circulaires de type C (cold formed) ou H (hotformed). Les sections de catgorie H sont traites pour larelaxation des contraintes.
Exemple 1: HSS 127x76.2x9.53 o HSS est le type, 127 et 76.2 sont lesdimensions extrieures en mm et 9.53 est lpaisseur de la paroi en mm.
- La disponibilit des sections dans une nuance dacier donne estidentifie dans le Handbook of Steel Construction.
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Proprits de lacier
Classification des profils laminsTypes de
profils
Groupe 1 Groupe 2 Groupe 3 Groupe 4 Groupe 5
W W610x82 et 92 W1000x222 399 W1000x412 488 W1000x539 976 W920x1262
W530x66 85 W920x201 313 W920x342 446 W920x488 1188 W360x900 1086
W460x52 106 W840x176 226 W840x299 433 W840x473 922
W410x39 85 W760x134 314 W760x350 389 W760x434 865
W360x33 79 W690x125 265 W690x289 384 W690x419 802
W310x21 86 W610x101 241 W610x262 341 W610x372 732
W250x18 67 W530x92 219 W530x248 331 W530x370 599
W200x15 71 W460x113 213 W460x235 286 W460x315 464
W150x13 37 W410x100 149 W360x216 314 W360x347 818
W130x24 et 28 W360x91 196 W310x179 283 W310x313 500
W100x19 W310x97 158
W250x73 167
W200x86 et 100
M Jusqu 56 kg/m
S Jusqu 52 kg/m Plus de 52 kg/m
HP Jusqu 150 kg/m Plus de 152 kg/m
C Jusqu 30.8 kg/m Plus de 30.8 kg/m
MC Jusqu 42.2 kg/m Plus de 42.4 kg/m
L t 13 mm 13mm< t 20mm t > 20 mm
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Proprits de lacierNuances daciers canadiens et proprits mcaniques
NuanceG40.21
Disponibilit desprofils
Limite lastique Contraintes derupture minimale
Fy (MPa) Fu (MPa)
260W Groupe 1 4 260 410300W Groupes 1 4, tubes 300 (1) 450 (6)350W Groupes 1 3, tubes 350 450380W Tubes, barres 380 480400W Groupes 1 3, tubes 400 520480W Groupes 1 3, tubes 480 590550W Tubes 550 620
260WT Groupes 1 5 260 (2) 410300WT Groupes 1 5 300 (3) 450350WT Groupes 1 4, tubes 350 (4) 480380WT Tubes 380 480(7)400WT Groupes 1 3, tubes 400 520480WT Groupes 1 3, tubes 480 590550WT Tubes 550 620
350R Groupes 1 3 350 480
350A, 350AT Groupes 1 5, tubes 350 (5) 480400A, 400AT Groupes 1 3, tubes 400 520
480A, 480AT Produits plats (t 65mm), tubes
480 590
550A, 550AT Tubes 550 620
700Q, 700QT Produits plats (t 100mm)
700 800
(1)Groupe 4:Fy = 290 Mpa (4) Groupe 4:Fy = 330 MPa(2)Groupe 5:Fy = 250 MPa (5) Groupe 5:Fy = 320 MPa(3)Groupes 4:Fy = 290 MPa (6) Tubes:Fu = 410 MPa
Groupe 5:Fy = 280 MPa (7) Tubes:Fu = 450 MPa
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Proprits de lacier
Nuances daciers amricains et proprits mcaniques
Nuance
ASTM
Limite lastique Contraintes de rupture
minimale
Fy (MPa) Fu (MPa)
A36 250 410
A514 690 760 (t < 65 mm)
620 690 (66 mm < t < 151 mm)
A575-50 345 450
A588 345 485
A992 345 450 max 450
A500-C 317 427 (Tubes ronds)
345 427 (Tubes carrs et rect.)
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Proprits de lacier
Ex: Courbe contrainte-dilatation de lacier
1
: limite de proportionnalit (Fy) est la contrainte partir de laquelle augmente de faon non-proportionnelle par rapport ;
1
E
phase lastique
2
: limite dlasticit est la contrainte partir de laquelle lprouvettedemeure dforme de faon permanente;
2
3
: seuil de plasticit o lprouvette continue sallonger mme si lacontrainte naugmente pas;
3
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3
E
phase lastique
Ex: Courbe contrainte-dilatation de lacier
phase de rupture(striction)
5
: valeur de la contrainte juste avant la rupture de lprouvette (ds questatteint la rsistance maximale, le centre de lprouvette commence strangler et son diamtre diminue sur une petite portion de sa longueur).
5
4
: contrainte maximale (Fu) qui puisse exister dans lprouvette;4
phase plastique
plateauplastique crouissage
Proprits de lacier
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Proprits de lacierLes proprits les plus importantes mises en vidence par lessaide traction et dautres essais sont:
le module dlasticit (module de Young) E= 200 000 MPa le module dlasticit transversale (module de Coulomb) G = 77 000 MPa coefficient de Poisson = 0.3 coefficient de dilatation thermique = 11.7x10-6 /oC masse volumique = 7850 kg/m3
point de fusion (fer) = 1536oC rsistivit thermique = 15.5 cm conductivit thermique = 46 W/moC capacit thermique massique = 500 J/kgoC acier G40.21-350W :
- limite dlasticit Fy = 350 MPa
- rsistance maximale Fu = 450 MPa
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Les systmes structuraux en acier
Une construction en acier est un arrangement dlmentsstructuraux tels que dalles de bton, treillis mtalliques,poutrelles, poutres, poteaux, et dont la configuration est telleque les charges de gravit et les charges latrales puissenttre transmises de faon scuritaire aux fondations.
En gnral, plus le chemin parcouru entre le pointdapplication des charges et les fondations est court, plus lastructure sera conomique.
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Les systmes structuraux en acier
Systmes de rsistance aux charges de gravit- Systme avec poutres unidirectionnelles
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Les systmes structuraux en acier
Systmes de rsistance aux charges de gravit- Systme avec poutres et poutrelles
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Les systmes structuraux en acier
Systmes de rsistance aux charges de gravit- Systme avec poutres et treillis
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Les systmes structuraux en acier
Systmes de rsistance aux charges de gravit- Systme avec poutres, poutrelles et treillis
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Les systmes structuraux en acier
Systmes de rsistance aux charges de gravit- Systme avec dalle non participante
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Les systmes structuraux en acier Systmes de rsistance aux charges de gravit
- Systme avec dalle participante
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Les systmes structuraux en acier
Systmes de rsistance aux charges de gravit- Systme Gerber
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Les systmes structuraux en acier
Systmes de rsistance aux charges de gravit- Systme mixte alvole (poutre Vierendeel)
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Les systmes structuraux en acier
Systmes de rsistance aux charges de gravit- Systme tirants
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Les systmes structuraux en acier
Systmes de rsistance aux charges latrales- Contreventements horizontaux (diaphragmes)
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Les systmes structuraux en acier
Systmes de rsistance aux charges latrales- Contreventements horizontaux
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Les systmes structuraux en acier
Systmes de rsistance aux charges latrales- Contreventements verticaux en treillis
Type X Type X Type K
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Les systmes structuraux en acier
Systmes de rsistance aux charges latrales- Contreventements verticaux excentriques
Type X
Type X Type K
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Les systmes structuraux en acier
Systmes de rsistance aux charges latrales- Contreventements verticaux en treillis alterns
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Les systmes structuraux en acier
Systmes de rsistance aux charges latrales- Cadres rigides
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Les systmes structuraux en acier
Systmes de rsistance aux charges latrales- Murs de cisaillement (refends)
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Les charges et mthodes de calcul
Codes- Code national du btiment du Canada
- Commentaires sur le calcul des structures (Partie 4)Norme de calcul
- CSA-S16-09 Rgles de calcul aux tats limites descharpentes en acier- CSA-S6-F06 Code canadien sur le calcul des pontsroutiersCSA-S136-F07 lments de charpente en acier forms froid
Norme dexcution des travaux
- G40.20/G40.21-F04 Exigences gnrales relatives lacier de construction lamin ou soud/Aciers deconstruction
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Les charges et mthodes de calcul
Objectifs du calcul.- Le calcul dune charpente a toujours pour objectifsdassurer :
la scurit des occupants et du public; lutilisation satisfaisante de la charpente.
Dfinition des tats limites.- Un tat limite est dfini par le CNB comme tout pointauquel la structure cesse de remplir la fonction pour
laquelle elle a t conue (voir aussi le commentaire surle calcul des structures, partie 4).
tats limites- tats limites : Apparition des premiers signes des diverstypes de ruine ou de mauvaise tenue en service pour unlment structural.
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Les charges et mthodes de calcul
- tats limites ultimes : Ceux qui mettent en cause lascurit des lments structuraux
le dpassement de la capacit de charge le renversement de la charpente le glissement de la charpente la rupture de tout llment la fatigue des matriaux (rupture cause par larptition de charges cycliques)
- tats limites dutilisations : Ceux qui compromettentlusage de la charpente aux fins prvues
les flches excessives
la vibration la dformation permanente la fissuration
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Les charges et mthodes de calcul -
rgles fondamentales Pour vrifier les tats limites ultimes, la rsistance pondre doit treplus grande ou gale la sollicitation pondre maximale produite par lacombinaison des charges la plus critique.
frSR
Pour vrifier les tats limites dutilisation, les limites acceptes commecritres de bon comportement en service ne doivent pas tre dpassessous la combinaison des charges dutilisation la plus critique pourchacun des tats limites considrs.
Article 4.1.3.2, CNB 2005- Les btiments et leurs lments structuraux doivent tre calculs defaon offrir une rsistance et une stabilit telles que leur rsistancepondre,Rr, soit gale ou suprieure leffet des chargespondres.
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Types de charges D : charge permanentecharge constante exerce par le poids descomposants du btiment;
L : surchargecharge variable due lusage prvu, y compris les chargesdues aux ponts roulants et la pression des liquides dans les rcipients;
P : effets permanents causs par la prcontrainte;
E : charge et effets dus aux sismes;
T : effets imputables aux contractions, aux dilatations ou aux flchissementsprovoqus par les variations de temprature, au retrait, aux variationshygromtriques, au fluage des matriaux constitutif, au mouvement rsultant
du tassement diffrentiel ou une combinaison de ces facteurs;
H : charge constante due la pousse latrale des terres, y compris lanappe souterraine;
W : charge due au vent.
S : charge variable due la neige, y compris la glace et la chargecorrespondante de pluie;
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Combinaisons de charges
Les combinaisons de charges aux fins du calcul aux tatslimites ultimes sont (tableau 4.1.3.2, CNB 2005) :
S25.0ouL5.0E0.1D0.15
S5.0ouL5.0W4.1)D9.0ouD25.1(4
W4.0ouL5.0S5.1)D9.0ouD25.1(3
W4.0ouS5.0L5.1)D9.0ouD25.1(2
-D4.11
Condition Charges principales Charges daction concomitantes
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Combinaisons de charges
Le coefficient de charge principale 1.5 attribu la surcharge L peut tre rduit 1.25pour les liquides contenus dans des rservoirs (art. 4.1.3.2.5, CNB 2005).
Le coefficient de charge daction concomitante de 0.5 pour les surcharges L doit tremajor 1.0 pour les aires dentreposage ainsi que pour les aires rserves lquipementet les locaux techniques (art. 4.1.3.2.6, CNB 2005).
La valeur du coefficient de charge pour la charge permanente D pour le sol, la terresuperpose, les plantes et les arbres doit tre majore 1.5, sauf si la profondeur du soldpasse 1.2m, ce coefficient pouvant alors tre ramen 1+0.6/hs, sans toutefois treinfrieur 1.25, o hs est la profondeur du sol en mtres supporte par la structure (art.4.1.3.2.7, CNB 2005).
Si les effets dus la pousse latrale des terres, H, aux entraves lies aux prcontraintes,P, et aux dformations imposes, T, nuisent la scurit de la structure, ces effets doivent
tre pris en compte dans les calculs et des coefficients de charge de 1.5, 1.0 et 1.25 doiventtre attribus respectivement H, P et T (art. 4.1.3.2.3, CNB 2005).
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Coefficients (suite)
0.90
0.85
0.80
0.80
0.80
0.75
0.67
0.67
0.67
0.65
r
b
sc
bi
be
br
w
ar
c
Coefficients de tenue :
acier structural, en gnral;
bton.
pression diamtrale;
boulons;
RRr
Rsistance pondre :
acier darmature;
crasement de lme aux extrmits des poutres;
goujons dans les poutres mixtes;
crasement de lme le long des poutres;
soudures;barres dancrage;
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Gnralits
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Surcharges dues la neige, la glace et la pluie
La charge spcifie, S, due laccumulation de la neige et de la pluie qui
laccompagne sur un toit ou sur toute autre partie dun btiment doit tre calcule laide de la formule :
raswbSS
SCCCCSIS
o
S
a
s
w
b
r
S
I
C
C
C
C
S
S : charge de neige au sol, en kPa (art. 1.1.3, CNB 2005);: charge de pluie, en kPa (art. 1.1.3, CNB 2005);: coefficient de charge de neige sur le toit (0.8);: coefficient dexposition au vent (1.0, 0.75 ou 0.5);: coefficient de pente;: coefficient de forme;
Catgorie de risque tat limite ultime tat limite de tenue en service
: coefficient de risque de la charge due la neige:
Faible 0.8 0.9Normal 1.0 0.9lev 1.15 0.9Protection civile 1.25 0.9
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Surcharges dues au vent
La pression ou succion extrieure spcifie exerce par le vent sur unepartie ou la totalit dune surface dun btiment doit tre calcule daprs laformule suivante :
pgeW CCqCIp o
W
p
g
e
IC
C
C
q
p : pression extrieure spcifie dans une direction normale la surface, en kPa ;
: pression dynamique de rfrence, en kPa (art. 1.1.3, CNB 2005) ;
: coefficient dexposition ;: coefficient de rafale ;
: coefficient de pression extrieure;
Structure de faible ou de moyenne hauteur relativement rigide :
Catgorie de risque tat limite ultime tat limite de tenue en service
: coefficient de risque de la charge due au vent:
Faible 0.8 0.75Normal 1.0 0.75lev 1.15 0.75Protection civile 1.25 0.75
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Surcharges dues au vent La pression rsultante du vent exerce sur la totalit dune surface dunbtiment est gale la somme algbrique des pressions positives ou ngativesextrieures et des surpressions ou dpressions intrieures dues au vent calcules
laide de la formule :pigieWi CCqCIp
o
W
pi
gi
e
i
I
C
C
C
q
p : pression intrieure spcifie dans une direction normale la surface, en kPa ;
: pression dynamique de rfrence, en kPa (art. 1.1.3, CNB 2005) ;
: coefficient dexposition ;: coefficient de rafale ;
: coefficient de pression intrieure;
: coefficient de risque de la charge due au vent:
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Surcharges dues aux sismes
- La force sismique latrale minimale Vdoit tre calcule laide de la formule:
odEVa
RRWIMTSV )(
E
o
d
V
a
I
R
R
W
M
T
TS )(
: priode du mode fondamental de vibration latrale du btiment en seconde (art. 4.1.8.11.3) ;
: charge permanente (D des cloisons
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Considrations de stabilit
La rupture potentielle par instabilit concerne la structure dans saglobalit. Le concepteur doit obligatoirement en tenir comptepour assurer la scurit de son ouvrage.
Les phnomnes de stabilit dans les charpentes mtalliques sontclasss en trois catgories :
-Voilement des parois dune section- Flambement et dversement des pices- Stabilit globale des charpentes
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Considrations de stabilit Voilement des parois dune section
- Chaque pice est constitue de parois rectilignes ou courbes, relies entre ellessur un ou plusieurs axes pour former une section. Lorsquun profil de faiblelongueur est soumis une charge de compression ou un moment flchissantqui crot en intensit, la section peut atteindre un niveau o la paroi comprime
cde sous la charge.
- Les normes S16 et S6 vitent ce type dinstabilit en imposant des limitesdlancements bo/tet h/w des parois des profils.
lancement des parois voilement dune aile comprime
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Gnralits
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- Un poteau sollicit en compression rsistera un accroissement de
la charge jusqu ce quil flambe soudainement dans un mode deflexion par rapport son axe faible. Selon la forme de la section, leflambement peut tre accompagn ou non de torsion.- Le phnomne de flambement implique la dtermination ducoefficient de longueur effective (K) qui permet la prise en comptedes conditions de retenue aux extrmits de la pice.
Considrations de stabilit Flambement et dversement des pices
Flambement dunepice comprime
Effet P-
- Un poteau possde une dforme initiale (o) puisque les pices nesont jamais parfaitement droites. Lorsque la charge de compressionagit sur le poteau, la dforme saccrot de faon graduelle. Onatteint la charge de rupture qui se situe un niveau lgrementinfrieur celui de la charge de flambement thorique.
- Laction de la charge Psur le dplacement est appel leffet P-.Ces effets jouent un rle significatif dans le calcul de la rsistancedes poteaux et poteaux-poutres contrevents
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- Une poutre relativement lance, retenue ses extrmits et sollicite par unecharge transversale croissante, flchit dans le plan du chargement, jusqu cequelle dverse, cest--dire jusqu ce quelle subisse soudainement undplacement transversal (selon laxe faible) accompagn de torsion.
Considrations de stabilit Flambement et dversement des pices (suite)
Dversement dune poutre flchie
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- Toutes les charpentes, quelles soient contreventes ou non, subissent des
dplacements latraux selon lintensit des charges latrales et selon la rigidit dela charpente.
Considrations de stabilit Stabilit globale des charpentes
EffetsP-, cadre noncontrevent
- Lorsque les charges de gravit Pagissent sur la dforme D de la structure, ellesforcent la structure se dplacer davantage dans le sens de D. Ce dplacement induitdes efforts de flexion supplmentaires, appels efforts de deuxime ordre. Leffetdstabilisateur de la charge Pqui agit sur le dplacement D de la structure est appeleffet P-D.
UNIVERSIT
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- La norme S16 recommande que les effets P-D soient toujours valus dans lacharpente de btiments et que les efforts du premier ordre, amplifis par leseffets du deuxime ordre, soient considrs dans le calcul des pices.
Considrations de stabilit Stabilit globale des charpentes (suite)
- Il faut aussi considrer le fait que la structure rige ne sera pas parfaitementverticale et prsentera des dfauts de rectitude. La structure se dforme alorslatralement sous leffet des charges de gravits. On prend en compte cephnomne en appliquant chaque tage des charges horizontales fictivesminimales.
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Conception et ralisation dun projet debtiment en acier
quipe pluridisciplinaire
Propritaire Architecte Ingnieur en charpente Ingnieur en mcanique Ingnieur en lectricit
Ingnieur de procds Ingnieur en environnement Gotechnicien Spcialiste en amnagement
Fonctions dubtiment
Codes de constructionet rglements locaux
Plans durbanismeet zonage
Sant et scuritpubliques
Topographie du site ettudes gotechniques
Disponibilitdes matriaux
Choix de larrangement gnralde lespace fonctionnel
Choix des matriauxde construction
Prparation desplans prliminaires
Estimationdes cots
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Conception et ralisation dun projet de
btiment en acier
Groupes dtudes
en charpente
Exigencesarchitecturales
Codes de constructionet normes
Exigence de la mcaniqueet de llectricit
tude des charges et dfinition des critres de conception Choix du systme de rsistance aux charges de gravit et aux charges latrales
Idalisation de la structure et dimensionnement prliminaire de la charpente Analyse de la charpente Vrification du dimensionnement prliminaire Prparation des plans et devis Appel doffres pour la charpente tude du procd de construction (si ncessaire) Surveillance des travaux