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Poutres & colonnes
en acier
Maxime Dalessandro 2ème BacTC
Historique
Révolutionindustrielle
1750
Angleterre
Iron Bridge : 1779
Usine de Shrewsberry: 1797
Pont des arts: 1801
Tour Eiffel : 1889
Empire State Building: 1931
L’acier : le
matériau
L’acier
• Filière fonte
• Filière électrique
L’acier
• Acier construction
• 0,1 à 1% C
• Manganèse,
silicium,
chrome,
titane,…
Les produits
• Laminés
• Etirés ou tréfilés
Les produits
• Produits longs
• Poutrelles
• Palpanches
• Câbles
• Produits plats
• Tôles
• Bardages
• Profils minces
Les poutrelles
• I, U , H
• 235 Mpa
• 355 Mpa
• 460 Mpa
• 18 à 33m
Composantes
• H
• I
• U
Poutrelles
• Poutrelles en I
• IPN
• IPE
Poutrelles
• Poutrelles en U
• UPN
• UPE
• 80 à 400mm
Poutrelles
• Poutrelles en H
• HEA
• HEB
• HEM
• Âme jusqu’à 300mm
• Semelle de 100 à 1100
La conception
générale
Charges permanentes
• Poids de la structure
Charges occasionnelles
• Séisme
• Incendie
Charges climatiques
• Vent
• Neige
Surcharges d’exploitations
• Poids
• des personnes
• du mobilier
• des véhicules
Les poutres
• Eléments horizontaux
Flexion
• Comprimée
• Fibre neutre
• Tension
Cisaillement
Choix de section
• Poutrelle en I
• Rapport
poids/performance pour
la flexion
Les poutres
• Poutrelles alvéolaire
• Légèreté
• Passages des gaines
• Immeubles bureaux
Les poteaux
• Eléments verticaux
• Flambement
• Flexion (vent)
Flambement
• Compression
• Coté faible
• Symétrie
Choix de section
• Profilé creux
• Poutrelle en H
Torsion
• Profil creux
• Eviter au maximum
Dimensionnement
Portique simple
• Isostatique
• Q1 = 10 kN
Type de poutre
• IPN 180
• Inertie 1450 cm4
Moment maximum
Moment max =
10 000 𝑁 ∗10𝑚²
8
= 125 000 N
Contrainte maximum
Contrainte maximum dans la poutre=
𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡 𝑚𝑎𝑥∗𝑌𝑚𝑎𝑥
𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡 𝑑′ 𝑖𝑛𝑒𝑟𝑡𝑖𝑒
125000𝑁∗7𝑐𝑚
1450 𝑐𝑚4
= 603N/cm²
603N/cm²
Les assemblages
Mécanique
Adhérent
Liaison mécanique
• Les boulons
• Courant
• Simple
Boulons
• Les boulons HR
• Haute limite élastique
• Efficacité optimale
• Coût et personnel
Boulons HR
• Clé dynamométrique
manuelle
• Clé pneumatique
Les assemblages mécaniques
• Les rivets
• Abandonné
• Beaucoup de main
d’oeuvre
• Rénovation
Assemblage adhérent
• Le soudage
• Ajouter de la matière
• Fondre acier
Soudage
• Arc électrique
• Bancs automatisés
Soudage
• Soudures bout à bout
• Plat superposé
• Cordons d’angle
• Plat d'angle
Les assemblages adhérents
• Le collage
• Expérimental
• Contraintes faibles
Liaison poteau/poteau
• Soudage bout à bout
• Eclisses boulonnées
• Platines d'extrémités
soudées
Liaison poteau/poutre
• Platine soudée et
boulonnée
• Assemblage par
cornière
La résistance au
feu
La résistance au feu
• Ininflammable
• Bon conducteur 50
• Entre 450 et 800 °C
La résistance au feu
• ISO stabilité 30 min
• Compliqué
• Profils minces
Protection
• La peinture
intumescente
• Gonfle 3 à 4 cm
• SF 30 min
Protection
• Les produits projetés
• Ciment
• Plâtre
• SF 240 min
Protection
• Les produits en plaque
• Plâtre
• SF 240 min
Protection
• Les laines
• Laine de roche
• 70Kg/m3
Protection
• Eléments mixtes acier-béton
Ossatures
légères
Les ossatures légères
• Inspiré du bois
• Profils minces
galvanisés
• USA et Japon
Les ossatures légères
• Profils en C,U,Z
• 0,6 à 2,5mm
• 60 cm
• Longues portées
Ossature
légère
Rapidité de construction
Fondations réduites
Liberté architecturale
Avantages
Ossature
légère
Construction pérenne
L’acier recyclable à 100%
Avantages
Ossature
légère
Isolation acoustique
Inertie thermique
Résistance au feu
Inconvénients
Ossature
légère
Energie grise
60 000 kWh/m³
Inconvénients
Ossature
légère
Fertilité
Terre
Cage de Faraday
Construction métallique, poutres et colonnes acier
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Construction métallique, poutres et colonnes acier

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Description des particularité de la construction acier "poutre/colonne"

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Construction métallique, poutres et colonnes acier

  1. 1. Poutres & colonnes en acier Maxime Dalessandro 2ème BacTC
  2. 2. Historique Révolutionindustrielle 1750 Angleterre
  3. 3. Iron Bridge : 1779
  4. 4. Usine de Shrewsberry: 1797
  5. 5. Pont des arts: 1801
  6. 6. Tour Eiffel : 1889
  7. 7. Empire State Building: 1931
  8. 8. L’acier : le matériau
  9. 9. L’acier • Filière fonte • Filière électrique
  10. 10. L’acier • Acier construction • 0,1 à 1% C • Manganèse, silicium, chrome, titane,…
  11. 11. Les produits • Laminés • Etirés ou tréfilés
  12. 12. Les produits • Produits longs • Poutrelles • Palpanches • Câbles • Produits plats • Tôles • Bardages • Profils minces
  13. 13. Les poutrelles • I, U , H • 235 Mpa • 355 Mpa • 460 Mpa • 18 à 33m
  14. 14. Composantes • H • I • U
  15. 15. Poutrelles • Poutrelles en I • IPN • IPE
  16. 16. Poutrelles • Poutrelles en U • UPN • UPE • 80 à 400mm
  17. 17. Poutrelles • Poutrelles en H • HEA • HEB • HEM • Âme jusqu’à 300mm • Semelle de 100 à 1100
  18. 18. La conception générale
  19. 19. Charges permanentes • Poids de la structure
  20. 20. Charges occasionnelles • Séisme • Incendie
  21. 21. Charges climatiques • Vent • Neige
  22. 22. Surcharges d’exploitations • Poids • des personnes • du mobilier • des véhicules
  23. 23. Les poutres • Eléments horizontaux
  24. 24. Flexion • Comprimée • Fibre neutre • Tension
  25. 25. Cisaillement
  26. 26. Choix de section • Poutrelle en I • Rapport poids/performance pour la flexion
  27. 27. Les poutres • Poutrelles alvéolaire • Légèreté • Passages des gaines • Immeubles bureaux
  28. 28. Les poteaux • Eléments verticaux • Flambement • Flexion (vent)
  29. 29. Flambement • Compression • Coté faible • Symétrie
  30. 30. Choix de section • Profilé creux • Poutrelle en H
  31. 31. Torsion • Profil creux • Eviter au maximum
  32. 32. Dimensionnement
  33. 33. Portique simple • Isostatique • Q1 = 10 kN
  34. 34. Type de poutre • IPN 180 • Inertie 1450 cm4
  35. 35. Moment maximum Moment max = 10 000 𝑁 ∗10𝑚² 8 = 125 000 N
  36. 36. Contrainte maximum Contrainte maximum dans la poutre= 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡 𝑚𝑎𝑥∗𝑌𝑚𝑎𝑥 𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡 𝑑′ 𝑖𝑛𝑒𝑟𝑡𝑖𝑒 125000𝑁∗7𝑐𝑚 1450 𝑐𝑚4 = 603N/cm²
  37. 37. 603N/cm²
  38. 38. Les assemblages Mécanique Adhérent
  39. 39. Liaison mécanique • Les boulons • Courant • Simple
  40. 40. Boulons • Les boulons HR • Haute limite élastique • Efficacité optimale • Coût et personnel
  41. 41. Boulons HR • Clé dynamométrique manuelle • Clé pneumatique
  42. 42. Les assemblages mécaniques • Les rivets • Abandonné • Beaucoup de main d’oeuvre • Rénovation
  43. 43. Assemblage adhérent • Le soudage • Ajouter de la matière • Fondre acier
  44. 44. Soudage • Arc électrique • Bancs automatisés
  45. 45. Soudage • Soudures bout à bout • Plat superposé • Cordons d’angle • Plat d'angle
  46. 46. Les assemblages adhérents • Le collage • Expérimental • Contraintes faibles
  47. 47. Liaison poteau/poteau • Soudage bout à bout • Eclisses boulonnées • Platines d'extrémités soudées
  48. 48. Liaison poteau/poutre • Platine soudée et boulonnée • Assemblage par cornière
  49. 49. La résistance au feu
  50. 50. La résistance au feu • Ininflammable • Bon conducteur 50 • Entre 450 et 800 °C
  51. 51. La résistance au feu • ISO stabilité 30 min • Compliqué • Profils minces
  52. 52. Protection • La peinture intumescente • Gonfle 3 à 4 cm • SF 30 min
  53. 53. Protection • Les produits projetés • Ciment • Plâtre • SF 240 min
  54. 54. Protection • Les produits en plaque • Plâtre • SF 240 min
  55. 55. Protection • Les laines • Laine de roche • 70Kg/m3
  56. 56. Protection • Eléments mixtes acier-béton
  57. 57. Ossatures légères
  58. 58. Les ossatures légères • Inspiré du bois • Profils minces galvanisés • USA et Japon
  59. 59. Les ossatures légères • Profils en C,U,Z • 0,6 à 2,5mm • 60 cm • Longues portées
  60. 60. Ossature légère Rapidité de construction Fondations réduites Liberté architecturale Avantages
  61. 61. Ossature légère Construction pérenne L’acier recyclable à 100% Avantages
  62. 62. Ossature légère Isolation acoustique Inertie thermique Résistance au feu Inconvénients
  63. 63. Ossature légère Energie grise 60 000 kWh/m³ Inconvénients
  64. 64. Ossature légère Fertilité Terre Cage de Faraday

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