Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les bâtiments industriels sont constitués de différents composants dont le rôle est d’assurer la résistance et la stabilité de ces bâtiments sous l’effet des actions auxquelles ils sont soumis, c’est-à-dire, principalement, les charges permanentes et les actions climatiques.
L’objectif de cet article est d’expliquer comment toutes ces actions se transmettent, de l’enveloppe du bâtiment jusqu’aux fondations, au travers des différents éléments constitutifs que sont, notamment, la couverture et le bardage, puis les pannes et les lisses, les portiques et les différents systèmes de contreventement.
Afin de pouvoir répondre à des exigences de conception spécifiques, des solutions alternatives sont proposées, en précisant leurs avantages et inconvénients respectifs.
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Industrial structures are made of different components whose role is to ensure the resistance and the stability of these buildings under the effect of the acting actions which are, mainly, dead loads and climatic actions.
The objective of the paper is to explain how these actions are transmitted from the envelope to the foundations through the various constitutive elements which are, in particular, the roofing and the cladding, then the purlins, the cladding rails, the portal frames and the different bracing systems.
In order to be able to solve specific design requirements, alternative solutions are proposed, their respective advantages and disadvantages being examined.
Auteur(s)
-
Jean-Pierre MUZEAU : Professeur des universités - Directeur scientifique du Centre des Hautes Études de la Construction (CHEC) - Professeur honoraire de Polytech Clermont (ex CUST)
INTRODUCTION
Une structure métallique de type bâtiment industriel est constituée d’un ensemble d’éléments en acier assemblés entre eux par soudage ou boulonnage. Au plan du comportement mécanique, elle doit être capable de supporter les actions auxquelles elle est susceptible d’être soumise et pour lesquelles elle est conçue, c’est-à-dire, dans tous les cas :
-
les charges permanentes : son poids propre et celui de tous les éléments qu’elle doit supporter ;
-
les actions climatiques : vent, neige, température ;
-
les actions accidentelles : incendie, séismes, chocs, etc ;
-
mais aussi, pour certaines, des charges d’exploitation comme des actions de ponts roulants, par exemple, s’il en existe.
Dans un premier temps, la terminologie propre à ce type de construction est fournie.
Ensuite, la manière dont les charges climatiques agissent sur la structure est explicitée.
Enfin, le cheminement des efforts dans la structure est décrit en détail afin de bien comprendre les équilibres statiques de tous ses éléments constitutifs : quelles sont les actions appliquées sur chacun d’entre eux et à quels autres éléments est-ce qu’il les transmet ?
Ce document est scindé en deux articles. Le premier, qui fait l’objet de ce texte, concerne les éléments dits « secondaires ». Il s’agit de l’enveloppe du bâtiment (bardage et couverture), des lisses de bardage, des pannes courantes, de la panne faîtière et des potelets de pignon. Le second traite des éléments porteurs principaux : portiques courants, structures de pignons, poutres au vent, pannes sablières, palées de stabilité, pieds de poteaux et fondations.
Une conception étant rarement unique, des solutions alternatives sont proposées si elles existent en analysant les avantages et les inconvénients de chacune d’entre elles.
Même s’il est relativement simple, ce type de structure permet de bien comprendre le fonctionnement général des ossatures en acier et surtout le rôle de chacun de leurs éléments constitutifs. En effet, la plupart des explications fournies dans cet article sont applicables à de nombreuses structures d’ouvrages beaucoup plus complexes ou de type différent.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
acier charge de neige pannes bâtiments industriels actions climatiques enveloppe lisse potelet de pignon couverture contreventement
KEYWORDS
steel | snow loads | purlins | industrial structures | climatic actions | envelope | cladding rail | gable post | roofing | bracing system
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Conclusion
En anglais
3. Conception des composants secondaires d’une structure industrielle
Bien concevoir une structure métallique exige de bien comprendre comment transitent les efforts dans chacun de ses composants.
Nous allons étudier le rôle de chaque élément constitutif d’un bâtiment comme celui représenté aux figures 1, 4, 5, 6 et 7 et analyser comment les efforts auxquels ils sont soumis sont transmis puis comment ils progressent jusqu’aux fondations.
Il s’agit donc d’exposer les principes de conception de chaque composant d’une structure de bâtiment industriel. Pour ce faire, l’ordre qui est suivi correspond au cheminement des efforts du vent dans la construction. Dans le présent article sont donc étudiés successivement le bardage et la couverture, les lisses, les pannes courantes, la panne faîtière et les potelets. Puis, dans l’article [C 2 575], sont analysés les portiques courants, les portiques de rive, les poutres au vent, les pannes sablières, les palées de stabilité et les fondations. Dans la mesure du possible, des variantes sont présentées pour chacun de ces éléments, ainsi que des critères de choix pour les différentes...
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Conception des composants secondaires d’une structure industrielle
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HIRT (M.), CRISINEL (M.) - Charpentes métalliques. Conception et dimensionnement des halles de bâtiments. - Traité de Génie Civil de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne. Volume 11. Presses Polytechniques et Universitaires Romandes. Lausanne (2001).
-
(2) - MAITRE (P.) - Formulaire de la construction métallique. - Collection Mémento Technique, Groupe Moniteur, 4e édition (2013).
-
(3) - MUZEAU (J.P.) - Manuel de Construction Métallique. Extraits des Eurocodes à l’usage des étudiants. - 4e édition, AFNOR Éditions. Eyrolles (2022).
-
(4) - MUZEAU (J.P.) - La Construction Métallique avec les Eurocode. Interprétation. Exemples de calcul. - 2e édition. AFNOR Éditions. Eyrolles (2022).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Bâtiments industriels en acier – rôle et fonctionnement de leurs composants. principaux.
-
Pannes en éléments minces formés à froid – Comportement et calcul.
-
Les aciers dans les enveloppes des bâtiments – Techniques de construction des façades.
-
Les aciers dans les enveloppes des bâtiments – Composants disponibles et solutions de toitures.
-
...
NORMES
-
Eurocode 3 – Calcul des structures en acier. Partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments - NF EN 1993-1-1 AFNOR - Octobre 2005
-
Eurocode 3 – Calcul des structures en acier – Annexe Nationale à la NF EN 1993-1-1:2005. Partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments - NF EN 1993-1-1/NA AFNOR - Août 2013
-
Eurocode 3 : Calcul des structures en acier. Partie 1-8 : Calcul des assemblages - NF EN 1993-1-8 AFNOR - Décembre 2005
-
Eurocode 3 : Calcul des structures en acier. Partie 1-8 : Calcul des assemblages - Annexe Nationale à la NF EN 1993-1-8:2005. NF EN 1993-1-8/NA AFNOR - Juillet 2007
-
Eurocode 1 : Actions sur les structures – Partie 1-3 : Actions générales – Charges de neige - NF EN 1991-1-3 AFNOR - 2004
-
Eurocode 1 : Actions sur les structures – Partie 1-3 : Actions générales – Charges de neige - Annexe Nationale. NF EN 1991-1-3/NA AFNOR - 2011
-
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ANNEXES
Métalétech. Site créé par le Centre technique Industriel de la construction métallique (CTICM) qui donne accès à de nombreuses informations pratiques et des documents techniques.
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