Présentation
INTRODUCTION
L’acier de construction possède une série de caractéristiques qui lui sont propres. Il est impératif de bien les connaître pour être capable de tenir compte de leurs avantages et inconvénients en construction métallique.
Bien que court, cet article est complet en s’attachant à donner l’essentiel à retenir. Si les essais conventionnels permettent déjà de mesurer les qualités intrinsèques de l’acier de construction, ils gagnent à se compléter de calculs suivant l’Eurocode 3 et ses nouvelles notations.
C’est ainsi que l’article débute en rappelant le comportement plastique de l’acier, et continue avec les éléments de réflexion que sont les risques de rupture fragile, extrêmement difficiles à évaluer. La dernière partie est consacrée aux additifs de normes (faits au détour des années 1980) qui introduisent une notion jusqu’ici écartée : le calcul en plasticité.
Les notations récentes de l’Eurocode 3 sont condamnées, par nature, à évoluer, mais l’article offre pour l’instant un récapitulatif précieux sous forme d’un tableau comparatif. Grâce à une comparaison entre caractéristiques géométriques et mécaniques, le lecteur reconnaîtra aisément les principaux caractères utilisés en calcul de vérification des sections.
Le lecteur complétera la connaissance de ce domaine avec l’article [TBA1364] qui traite plus spécifiquement des critères de choix des aciers de construction.
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Comportement général de l’acier - Introduction| Plan de la page |
I - Généralités
Avant d’aller plus loin dans le domaine de la vérification des sections, il est bon de rappeler certaines caractéristiques de l’acier dit de construction, d’en tirer les conséquences voire les intérêts technologiques.Modification des caractéristiques mécaniques
Ainsi, selon sa constitution, l’acier peut subir des traitements secondaires mécaniques ou thermiques et présenter des caractéristiques assez diverses. C’est pourquoi ce matériau assez coûteux mais performant et de mise en œuvre aisée est élaboré avec finesse en fonction des multiples utilisations auxquelles il s’adapte.
Parmi les principaux facteurs modifiant les caractéristiques mécaniques de l’acier, nous pouvons citer notamment l’influence due à l’écrouissage mais aussi l’influence des traitements thermiques, celle due à la température extérieure ou d’exploitation et même l’influence de l’alternance d’une sollicitation (alternée ou pas). Et c’est bien là l’objet de ce chapitre.
Dans le domaine qui nous concerne, l’acier de construction peut être considéré comme un matériau continu, homogène et isotrope. Celui-ci est essentiellement utilisé en raison des propriétés qui lui sont propres comme l’élasticité, la ductilité ainsi qu’une résistance élevée à la rupture.
Ces qualités sont mises en évidence par des essais conventionnels ; cependant, si ceux-ci permettent des comparaisons, ils ne tiennent pas compte des conditions réelles d’utilisation (exemple : effet de la température...).
II - Conséquences et intérêts technologiques
Résistance
La résistance élevée du matériau permet de réaliser des ossatures élancées, aérées, d’un encombrement faible en faisant supporter aux fondations des charges permanentes réduites.Élasticité
Le comportement de l’acier est sensiblement élastique linéaire, aussi bien en traction qu’en compression, jusqu’à une limite dite d’élasticité...
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