Thème :Thème :Structure métalliqueStructure métallique

Ecole Polytechnique d’Architecture et d’UrbanismeEcole Polytechnique d’Architecture et d’Urbanisme

Module: Structure spéciale

Fait par : Chargé du module:

Plan de travail:Plan de travail:

1-Historique de la construction métallique1-Historique de la construction métallique 2-Atouts de la construction à ossature métallique2-Atouts de la construction à ossature métallique 3-Fonctions essentielles et composition de la structure3-Fonctions essentielles et composition de la structure 4 -Propriétés mécaniques de la structure métallique4 -Propriétés mécaniques de la structure métallique 5- Les principaux marchés de la construction métallique5- Les principaux marchés de la construction métallique 6-Utilisation de l’acier dans les seconds œuvres6-Utilisation de l’acier dans les seconds œuvres Les façades: Les façades: a- maçonnerie a- maçonnerie b- lissesb- lisses c- plateauxc- plateaux Contre cloisonsContre cloisons:a-paroi composée:a-paroi composée b-les invariantsb-les invariants Couvertures métalliques: Couvertures métalliques: a-couvertures étanchésa-couvertures étanchés

b-Couvertures double peau à trames croiséesb-Couvertures double peau à trames croisées c-Couvertures cintrées:c-Couvertures cintrées: 7-Exemples internationaux de construction métallique:7-Exemples internationaux de construction métallique:

-Hall de la charpenterie à Orléans-Hall de la charpenterie à Orléans

-Barrière de péage « Val de Loing »-Barrière de péage « Val de Loing »

-Maison de la culture du Japon à Paris-Maison de la culture du Japon à Paris

8-Essor de la construction métallique8-Essor de la construction métallique

Historique de la construction métallique:Historique de la construction métallique:

La naissance de la construction métallique est le La naissance de la construction métallique est le résultat des progrès de la métallurgie aux 17 ème résultat des progrès de la métallurgie aux 17 ème et 18 ème siècles, combinés avec l’intérêt des et 18 ème siècles, combinés avec l’intérêt des ingénieurs de l’époque pour profiter des ingénieurs de l’époque pour profiter des possibilités offertes par le fer et la fonte.possibilités offertes par le fer et la fonte.

Avant l’apparition des charpentes en fer et des Avant l’apparition des charpentes en fer et des colonnes en fonte, les matériaux métalliques colonnes en fonte, les matériaux métalliques étaient déjà utilisés abondamment dans certaines étaient déjà utilisés abondamment dans certaines constructions. En France, ce fut entre autre le cas constructions. En France, ce fut entre autre le cas de la Colonnade du Louvre de Claude Perrault et de la Colonnade du Louvre de Claude Perrault et Louis Le Vau en 1667-1668, qui comportent de Louis Le Vau en 1667-1668, qui comportent de grandes quantités de tirants et d’agrafes en fer. grandes quantités de tirants et d’agrafes en fer. Ces éléments ont pour objet de composer une Ces éléments ont pour objet de composer une armature métallique, afin de rendre plus élancés armature métallique, afin de rendre plus élancés les colonnes et les linteaux en maçonnerie. On les colonnes et les linteaux en maçonnerie. On retrouve une application identique des éléments retrouve une application identique des éléments en fer dans la construction du Panthéon vers la en fer dans la construction du Panthéon vers la fin du 18eme siècle.fin du 18eme siècle.

Le début du 19eme siècle:Le début du 19eme siècle:

Alors que les charpentes en fer se développent rapidement en Alors que les charpentes en fer se développent rapidement en Grande-Bretagne dès les premières années du 19 ème siècle, les Grande-Bretagne dès les premières années du 19 ème siècle, les ingénieurs français et l’administration de l’Empire sont beaucoup plus ingénieurs français et l’administration de l’Empire sont beaucoup plus réticents. Malgré quelques réalisations majeures, comme le pont réticents. Malgré quelques réalisations majeures, comme le pont d’Austerlitz en 1806 ou la Halle aux blés en 1808, la construction d’Austerlitz en 1806 ou la Halle aux blés en 1808, la construction métallique ne connaît pas encore une croissance notable : Rejet métallique ne connaît pas encore une croissance notable : Rejet probable des innovations venant d’Angleterre, ennemi déclaré, mais probable des innovations venant d’Angleterre, ennemi déclaré, mais aussi conviction que la France, riche en carrières de pierre n’a pas aussi conviction que la France, riche en carrières de pierre n’a pas besoin pour la construction de ses ouvrages d’exploiter les besoin pour la construction de ses ouvrages d’exploiter les possibilités du fer. Il faut attendre la restauration et les années 1820 possibilités du fer. Il faut attendre la restauration et les années 1820 pour que la situation évolue. Dès lors, les ingénieurs français se pour que la situation évolue. Dès lors, les ingénieurs français se rendent compte de l’avance technique prise par les anglais et la rendent compte de l’avance technique prise par les anglais et la France va également voir la construction de nombreux ouvrages en France va également voir la construction de nombreux ouvrages en fer, en particulier des ponts suspendus.fer, en particulier des ponts suspendus.

Entre 1830 et 1850, ce sont près de 400 ponts suspendus qui seront Entre 1830 et 1850, ce sont près de 400 ponts suspendus qui seront ainsi construits partout en France. Toutefois quelques accidents ainsi construits partout en France. Toutefois quelques accidents survenus après la mise en service vont marquer un coup d’arrêt pour survenus après la mise en service vont marquer un coup d’arrêt pour cette technique, à laquelle les ingénieurs vont très rapidement cette technique, à laquelle les ingénieurs vont très rapidement préférés les ponts à poutres. préférés les ponts à poutres.

Après 1850:Après 1850: Avec l’essor industriel et la construction des réseaux de chemin Avec l’essor industriel et la construction des réseaux de chemin

de fer dans toute l’Europe, mais également sur les autres de fer dans toute l’Europe, mais également sur les autres continents, le fer devient rapidement le matériau des continents, le fer devient rapidement le matériau des charpentes élancées, destinées à des grandes portées. Il reste charpentes élancées, destinées à des grandes portées. Il reste aujourd’hui de cette époque des ouvrages remarquables, au aujourd’hui de cette époque des ouvrages remarquables, au premier rang desquels la Tour Eiffel, le viaduc de Garabit, mais premier rang desquels la Tour Eiffel, le viaduc de Garabit, mais aussi bien d’autres ouvrages comme les Halles de Baltard, le aussi bien d’autres ouvrages comme les Halles de Baltard, le Pont d’Arcole à Paris,etc.Pont d’Arcole à Paris,etc.

Toutefois, à partir de 1878, la mise au point des procédés Toutefois, à partir de 1878, la mise au point des procédés Bessemer et Martin et Thomas conduit à la fabrication d’un Bessemer et Martin et Thomas conduit à la fabrication d’un nouveau matériau, plus résistant mais aussi plus ductile que le nouveau matériau, plus résistant mais aussi plus ductile que le fer et la fonte: l’acier. C’est la naissance de la sidérurgie fer et la fonte: l’acier. C’est la naissance de la sidérurgie moderne, et ce matériau va se substituer au fer pour la moderne, et ce matériau va se substituer au fer pour la construction des ouvrages de construction métallique. construction des ouvrages de construction métallique.

Le viaduc de GarabitLe viaduc de Garabit Si la Tour Eiffel, inaugurée en 1889, est en fer puddlé, moins Si la Tour Eiffel, inaugurée en 1889, est en fer puddlé, moins

de10 ans plus tard, entre 1897 et 1902, la construction du de10 ans plus tard, entre 1897 et 1902, la construction du Viaduc du Viaur dans le Tarn est réalisée entièrement en acier. Viaduc du Viaur dans le Tarn est réalisée entièrement en acier. Au demeurant le règlement de construction des ouvrages d’art Au demeurant le règlement de construction des ouvrages d’art de 1891 a consacré l’acier comme matériau privilégié pour les de 1891 a consacré l’acier comme matériau privilégié pour les ponts.ponts.

Avec la mise au point des premiers procédés de soudage, vers Avec la mise au point des premiers procédés de soudage, vers 1910, apparaissent les méthodes modernes d’assemblage des 1910, apparaissent les méthodes modernes d’assemblage des charpentes et les premières constructions industrielles soudées charpentes et les premières constructions industrielles soudées à l’arc.à l’arc.

Le viaduc de GarabitLe viaduc de Garabit

1-Atouts de la construction à ossature métallique:

Matériau performant, l'acier propose un large éventail de produits qui peuvent prendre part à plusieurs parties d'ouvrages au sein d'une construction. A partir d'éléments industrialisés ou fabriqués en atelier, la construction métallique se caractérise tout d'abord par un système poteaux poutres offrant de nombreux avantages. -Les poutres treillis soudées allient grande portée, rigidité, solidité, esthétique et rapidité de montage.- compatibilité avec tout support (PRS, treillis, béton, lamellé-collé...)

Installation de chantier réduite : diminution des coûtsAppuis ponctuels : liberté d'aménagement, allégement de la structure, fondations ponctuellesRapidité de montage : réduction des frais sur la durée de chantierAspect environnemental : gestion des déchets de chantier, modularité et redistribution des locaux, démolition - déconstruction

Chantier

pour structure métallique

Assemblage

des éléments en acier

Silhouette d’une structure métallique

2-Fonction essentielle et composition de la structure:2-Fonction essentielle et composition de la structure: a-Assurer la stabilitéa-Assurer la stabilité

C'est la première fonction de la structure d'un bâtiment. C'est la première fonction de la structure d'un bâtiment. Pour cela, il faut définir et inventorier les charges à reprendre, Pour cela, il faut définir et inventorier les charges à reprendre,

adopter les grandes options structurelles (schéma statique, gamme adopter les grandes options structurelles (schéma statique, gamme de sections, mode d'assemblage) puis évaluer le dimensionnement de sections, mode d'assemblage) puis évaluer le dimensionnement

des pièces de cette structure en fonction des caractéristiques du des pièces de cette structure en fonction des caractéristiques du matériau employé et des déformations admissibles.matériau employé et des déformations admissibles.

En outre, la structure doit aussi permettre de répondre aux En outre, la structure doit aussi permettre de répondre aux contraintes climatiques (neige et vent), conserver sa stabilité en cas contraintes climatiques (neige et vent), conserver sa stabilité en cas d'incendie et assurer la capacité de fonctionnement du bâtiment en d'incendie et assurer la capacité de fonctionnement du bâtiment en

rapport avec sa destination.rapport avec sa destination.La conception de l'ossature porteuse est une étape importante de La conception de l'ossature porteuse est une étape importante de

l'élaboration d'un projet. Par une prise en compte pertinente de ses l'élaboration d'un projet. Par une prise en compte pertinente de ses propriétés caractéristiques, le matériau choisi oriente les modes propriétés caractéristiques, le matériau choisi oriente les modes

constructifs et conditionne la conception.constructifs et conditionne la conception.Dans le cas de l'acier, la structure d'un bâtiment est constituée à Dans le cas de l'acier, la structure d'un bâtiment est constituée à

partir d'éléments linéaires (poteaux, poutres) ou surfaciques partir d'éléments linéaires (poteaux, poutres) ou surfaciques (planchers) associés par des liaisons. Ils forment ainsi deux (planchers) associés par des liaisons. Ils forment ainsi deux

ensembles distincts : l'ossature et les planchersensembles distincts : l'ossature et les planchers..

b- L'ossature : le squelette du bâtimentb- L'ossature : le squelette du bâtiment

Élément de base de toute construction métallique, elle est essentiellement composée de Élément de base de toute construction métallique, elle est essentiellement composée de barres d'acier laminées et profilées. Son premier rôle est d'assurer la solidité de l'ouvrage barres d'acier laminées et profilées. Son premier rôle est d'assurer la solidité de l'ouvrage en transmettant les charges permanentes, variables et accidentelles vers le sol des en transmettant les charges permanentes, variables et accidentelles vers le sol des fondations ou les infrastructures.fondations ou les infrastructures.Ces charges peuvent être verticales comme le poids propre du bâtiment et les charges Ces charges peuvent être verticales comme le poids propre du bâtiment et les charges d'exploitation.d'exploitation.Liées au vent et à la neige, elles ont alors des composantes horizontales et verticales.Liées au vent et à la neige, elles ont alors des composantes horizontales et verticales.

c-Les planchers : plans horizontaux rigidesc-Les planchers : plans horizontaux rigides

Ils participent pleinement au bon comportement de l'ouvrage et aux reprises de charges. Ils participent pleinement au bon comportement de l'ouvrage et aux reprises de charges. En effet, ils sont conçus pour supporter :En effet, ils sont conçus pour supporter :- les charges verticales, issues du poids propre du bâtiment et des charges d'exploitation,- les charges verticales, issues du poids propre du bâtiment et des charges d'exploitation,- les charges horizontales liées aux conditions de vent.- les charges horizontales liées aux conditions de vent.

d-La stabilité :d-La stabilité :

La stabilité globale du bâtiment est obtenue avec la mise en place complémentaire de La stabilité globale du bâtiment est obtenue avec la mise en place complémentaire de dispositifs de contreventement adaptés et la participation des différents éléments dispositifs de contreventement adaptés et la participation des différents éléments composant la structurecomposant la structure

3-Propriétès mécaniques de la structure métallique:3-Propriétès mécaniques de la structure métallique: Rappels des types de sollicitations:Rappels des types de sollicitations: Les éléments de l'ossature assurent la reprise de l'ensemble des Les éléments de l'ossature assurent la reprise de l'ensemble des

charges qui agissent sur la construction. Pour chaque élément charges qui agissent sur la construction. Pour chaque élément constitutif, on procède à l'analyse de l'effort (nature et intensité) qu'il constitutif, on procède à l'analyse de l'effort (nature et intensité) qu'il doit supporter, depuis le haut vers le bas de la construction.doit supporter, depuis le haut vers le bas de la construction.Il existe quatre sollicitations de base auxquelles un solide peut être Il existe quatre sollicitations de base auxquelles un solide peut être soumis.soumis.

a- Effort normal:a- Effort normal: L'effort normal regroupe les efforts de traction et de compression et L'effort normal regroupe les efforts de traction et de compression et

désigne une sollicitation pour laquelle les forces extérieures appliquées désigne une sollicitation pour laquelle les forces extérieures appliquées au solide sont deux à deux égales et opposées.au solide sont deux à deux égales et opposées.La direction de ces efforts est la fibre moyenne des éléments, droite La direction de ces efforts est la fibre moyenne des éléments, droite symbolique passant par le centre de gravité de toutes les sections symbolique passant par le centre de gravité de toutes les sections perpendiculaires à l'axe de cet élément (sections droites).perpendiculaires à l'axe de cet élément (sections droites).En construction métallique, et plus généralement dans le cas En construction métallique, et plus généralement dans le cas d'application de bâtiments de logements, les éléments de la structure, d'application de bâtiments de logements, les éléments de la structure, tels que les barres et les poteaux, soumis à ce type de sollicitations ont tels que les barres et les poteaux, soumis à ce type de sollicitations ont des formes droites et oblongues.des formes droites et oblongues.

Notion de contrainte:Notion de contrainte:En application des lois d’équilibre et de la théorie de la résistance des En application des lois d’équilibre et de la théorie de la résistance des matériaux, une force ponctuelle N, à laquelle est soumise un élément matériaux, une force ponctuelle N, à laquelle est soumise un élément et agissant perpendiculairement à sa section droite, est équivalente à et agissant perpendiculairement à sa section droite, est équivalente à la somme des forces élémentaires réparties sur la section S sur la somme des forces élémentaires réparties sur la section S sur laquelle elle s’applique, transformant cette force ponctuelle en pression laquelle elle s’applique, transformant cette force ponctuelle en pression uniforme appelée contrainte.uniforme appelée contrainte.

N = σ.S

Une phase importante du calcul des structures consiste à maintenir cette contrainte inférieure à une valeur donnée, appelée contrainte admissible (σA). L'effort transmis conservant la même intensité sur toute la longueur de l'élément, la valeur de la contrainte est donc inversement proportionnelle à la sections ≤ σa soit N/S ≤ σa

b -Traction:Ici, seul un effort normal s'applique sur le solide. Le moment de flexion et l'effort tranchant sont nuls.Soumise à un effort de traction, une barre de longueur L et de section constante S s'allonge d'une longueur l. Le rapport l/L, désigné par ε, est appelé allongement relatif. Par la loi de Hooke, on montre que ε est proportionnel à la contrainte σ.σ = N/Sε = Δℓ/L La résistance mécanique d'un élément sollicité à la traction est indépendant de la forme de la section et, pour une section identique, la résistance mécanique est indépendante de la longueur de l'élément.

c- Compression simple:c- Compression simple:A l'inverse de la traction, le phénomène de A l'inverse de la traction, le phénomène de compression simple engendre un compression simple engendre un raccourcissement du solide. Une fois passé le raccourcissement du solide. Une fois passé le domaine élastique, le solide s'écrase ou se rompt.domaine élastique, le solide s'écrase ou se rompt.La compression simple ne s'observe que sur des La compression simple ne s'observe que sur des éléments courts, dont la hauteur est inférieure à six éléments courts, dont la hauteur est inférieure à six fois la longueur. Au-delà de ces proportions fois la longueur. Au-delà de ces proportions apparaissent des phénomènes d'instabilité comme apparaissent des phénomènes d'instabilité comme le flambement, traité plus loin.le flambement, traité plus loin.

d-La flexion:Une force s'applique selon une direction perpendiculaire à l'axe de l'élément entraînant une déformation, la flèche. Les calculs de vérification à la flexion sont déterminés à partir des caractéristiques géométriques de l'élément : le moment d'inertie I et le module d'inertie W.Condition de résistance à la charge : σ = M/Wavec  M : moment de flexion        W : module d'inertie de flexionCondition de flèche : f = α PL³/EIavec  P : charge non pondérée         L : portée         E : module de Young         I : moment d'inertie du profil        α : coefficient dépendant des conditions d'appuis et de chargement 

e-Le cisaillement:e-Le cisaillement: Le cisaillement, aussi appelé effort tranchant, résulte de l'action Le cisaillement, aussi appelé effort tranchant, résulte de l'action

combinée de deux forces parallèles et de sens opposés qui se combinée de deux forces parallèles et de sens opposés qui se caractérise par la propension au glissement relatif des éléments caractérise par la propension au glissement relatif des éléments considérés.considérés. Apparaissant simultanément avec la flexion simple, le cisaillement est Apparaissant simultanément avec la flexion simple, le cisaillement est très élevé au droit des appuis et des assemblages.très élevé au droit des appuis et des assemblages.La contrainte s'exprime par le rapport de l'effort tranchant par la section La contrainte s'exprime par le rapport de l'effort tranchant par la section sollicitée :sollicitée :τ = T/Sτ = T/SEn construction, seul l'acier possède une capacité de résistance au En construction, seul l'acier possède une capacité de résistance au cisaillement presque équivalente à sa résistance à la compression et à cisaillement presque équivalente à sa résistance à la compression et à la traction.la traction.

f-La torsion:Le phénomène de torsion naît souvent de la combinaison de contraintes : compression, traction, flexion, et se traduit par la rotation des sections les unes par rapport aux autres autour de l'axe neutre.Les calculs sont complexes et les dispositions constructives délicates. De manière générale, la disposition pertinente des assemblages d'une construction permet d'éviter les risques de torsion accidentelle.Le cas échéant, les profils creux offrent la meilleure réponse pour ce type de sollicitations.

g-Le flambement:g-Le flambement: Évoqué plus haut, le phénomène d’instabilité dû au flambement est Évoqué plus haut, le phénomène d’instabilité dû au flambement est

associé à la sollicitation en compression. En effet, la résistance d’un associé à la sollicitation en compression. En effet, la résistance d’un solide soumis à une compression simple dépend aussi de sa longueur. solide soumis à une compression simple dépend aussi de sa longueur. Sous une charge axiale, un solide haut et de faible section a une Sous une charge axiale, un solide haut et de faible section a une propension à ployer sous l’action de cette charge.propension à ployer sous l’action de cette charge.La formule définissant la charge axiale qui entraîne la ruine du poteau La formule définissant la charge axiale qui entraîne la ruine du poteau par flambement est exprimée comme suit :par flambement est exprimée comme suit :

F = π² El / lf²F = π² El / lf²

avec E : module de Youngavec E : module de YoungI : moment d'inertie de la sectionI : moment d'inertie de la sectionlf : longueur de flambement de la sectionlf : longueur de flambement de la section

La longueur de flambement d’un élément dépend à la fois de sa longueur mais La longueur de flambement d’un élément dépend à la fois de sa longueur mais aussi de la nature de ses liaisons avec le reste de la structure.aussi de la nature de ses liaisons avec le reste de la structure.• A : articulation aux deux extrémités• A : articulation aux deux extrémitéslf = llf = l• B : encastrement aux deux extrémités• B : encastrement aux deux extrémitéslf = l/2lf = l/2• C : encastrement à une extrémité• C : encastrement à une extrémitélf = 2llf = 2lDans le cas des constructions de type poteaux poutres, le flambement est un Dans le cas des constructions de type poteaux poutres, le flambement est un paramètre essentiel.paramètre essentiel.

4-Les principaux marchés de la construction métallique :4-Les principaux marchés de la construction métallique :

Le bâtiment avec une prédominance du marché des bâtiments industriels et Le bâtiment avec une prédominance du marché des bâtiments industriels et agricoles devant ceux des bâtiments de type sociaux, culturels, agricoles devant ceux des bâtiments de type sociaux, culturels, commerciaux ainsi que des immeubles de bureaux,etc. commerciaux ainsi que des immeubles de bureaux,etc.

Les ouvrages d’art avec les ponts de tous types : routiers, autoroutiers, Les ouvrages d’art avec les ponts de tous types : routiers, autoroutiers, ferroviaires, fixes ou mobiles haut bannés, suspendus. ferroviaires, fixes ou mobiles haut bannés, suspendus.

Ainsi qu’un certain nombre d’ouvrages divers, depuis les pylônes de Ainsi qu’un certain nombre d’ouvrages divers, depuis les pylônes de transport d’énergie ou de radio télédiffusion jusqu’aux derricks ou éléments transport d’énergie ou de radio télédiffusion jusqu’aux derricks ou éléments de plateforme offshore en passant par les silos ou tout autre ouvrage de plateforme offshore en passant par les silos ou tout autre ouvrage métallique fixe ou mobile… métallique fixe ou mobile…

5-Utilisation de l’acier dans les seconds œuvres:

Exemples de domaines d'application:Exemples de domaines d'application: Une façade légère constitue un remplissage par Une façade légère constitue un remplissage par

juxtaposition d'éléments autour de points juxtaposition d'éléments autour de points porteurs. porteurs.

Les contre cloisons désignent la partie Les contre cloisons désignent la partie d'ouvrage placée à l'intérieur de ces façades d'ouvrage placée à l'intérieur de ces façades composites. Réalisés à l'aide de produits composites. Réalisés à l'aide de produits industriels assemblés à sec, c'est la technologie industriels assemblés à sec, c'est la technologie d'habillage la plus cohérente avec un mode d'habillage la plus cohérente avec un mode constructif poteaux poutres en acier.constructif poteaux poutres en acier.

Le système est constitué par l'assemblage d'une Le système est constitué par l'assemblage d'une ou plusieurs plaques vissées sur la même face ou plusieurs plaques vissées sur la même face d'une ossature métallique légère et d'une ossature métallique légère et indépendante. indépendante.

Le vide de construction ménagé entre la paroi Le vide de construction ménagé entre la paroi verticale à doubler et le parement de la contre verticale à doubler et le parement de la contre cloison permet l'incorporation d'un matelas cloison permet l'incorporation d'un matelas isolant ou absorbant.isolant ou absorbant.

Le matériau acier peut aussi bien constituer l’ossature du bâtiment qu’être présent dans ses éléments de seconds œuvres,tels que ;façades ,couvertures…………etc.

a- Façade en maçonnerie:a- Façade en maçonnerie: Les propriétés :Les propriétés : Il s’agit d’une famille qui associe l’ossature métallique du Il s’agit d’une famille qui associe l’ossature métallique du

bâtiment à un parement extérieur indépendant constitué bâtiment à un parement extérieur indépendant constitué d’éléments maçonnés. d’éléments maçonnés. Le parement possède sa propre fondation et reçoit un enduit Le parement possède sa propre fondation et reçoit un enduit de finition. La façade est donc autoporteuse et conforme au de finition. La façade est donc autoporteuse et conforme au DTU 20.1.DTU 20.1.Les efforts horizontaux sont transmis au droit des planchers Les efforts horizontaux sont transmis au droit des planchers ou par les poteaux à l’aide d’attaches ponctuelles.ou par les poteaux à l’aide d’attaches ponctuelles.

Cette première famille de façades s’accorde à des Cette première famille de façades s’accorde à des techniques de pose maîtrisées. techniques de pose maîtrisées. L’intérêt majeur réside dans la désolidarisation de la peau L’intérêt majeur réside dans la désolidarisation de la peau d’enveloppe pour créer la rupture de pont thermique. La d’enveloppe pour créer la rupture de pont thermique. La performance pour la perméabilité à l’air est ici de bon niveau performance pour la perméabilité à l’air est ici de bon niveau comme dans la plupart des façades maçonnées.comme dans la plupart des façades maçonnées.Cette disposition permet enfin l’accroche de parements Cette disposition permet enfin l’accroche de parements lourds et offre une protection accrue à la résistance aux lourds et offre une protection accrue à la résistance aux chocs.chocs.

Globalement, c’est un dispositif qui allie performance et Globalement, c’est un dispositif qui allie performance et maîtrise des coûts.maîtrise des coûts.

  

1 Nu intérieur du parement extérieur2 Nu intérieur du local3 Pare vapeur4 Plinthe finition5 Revêtement de sol6 Dalle béton7 Pré dalle8 Rail support de plaques9 Plaques de plâtre cartonnées10 Poutre de rive UPN ou     arrêt de coulée (tôle)11 Isolant semi-rigide assurant     la rupture du pont thermique12 Enduit monocouche de finition13 Parement extérieur e=20     maçonnerie / blocs béton14 Position du poteau type HEA

Les façades :

b - Façades lisses:b - Façades lisses: Les propriétésLes propriétés Plus proche des procédés utilisés pour les bâtiments Plus proche des procédés utilisés pour les bâtiments

industriels, cette famille fait appel à une ossature industriels, cette famille fait appel à une ossature secondaire. secondaire. Les lisses sont disposées horizontalement de poteau Les lisses sont disposées horizontalement de poteau à poteau. Pour le grand côté de la trame (6 m), un à poteau. Pour le grand côté de la trame (6 m), un montant intermédiaire est employé. Ces lisses sont montant intermédiaire est employé. Ces lisses sont des profilés en acier galvanisé, pliés ou formés au des profilés en acier galvanisé, pliés ou formés au galet. La forme retenue est le C pour permettre le galet. La forme retenue est le C pour permettre le réglage du profil.réglage du profil.Une lisse est toujours disposée au niveau du linteau, Une lisse est toujours disposée au niveau du linteau, une seconde est placée en appui de baie.une seconde est placée en appui de baie.

Le pare pluie est mis en place entre le bardage et les Le pare pluie est mis en place entre le bardage et les lisses.lisses.

Le parement extérieur est constitué par un bardage Le parement extérieur est constitué par un bardage étanche ou non, comportant une ossature spécifique étanche ou non, comportant une ossature spécifique ou non. Le choix du parement est lié aux portées et ou non. Le choix du parement est lié aux portées et aux sollicitations mais aussi à l’encombrement dans aux sollicitations mais aussi à l’encombrement dans l’épaisseur de la paroi.l’épaisseur de la paroi.Cette solution repose sur des procédés très Cette solution repose sur des procédés très répandus et connus des entreprises. Le gain répandus et connus des entreprises. Le gain d’épaisseur globale de paroi engendré crée un d’épaisseur globale de paroi engendré crée un avantage esthétique et/ou permet une amélioration avantage esthétique et/ou permet une amélioration des ratios de surfaces.des ratios de surfaces.

Nu intérieur du parement extérieur2 Nu intérieur du local3 Pare vapeur4 Plinthe finition5 Revêtement de sol6 Dalle béton7 Pré dalle8 Plaque de plâtre BA239 Rail support de plaques10 Pare pluie11 Lisse horizontale support de     bardage12 Poutre de rive UPN ou     arrêt de coulée (tôle)13 Isolant assurant la rupture de     pont thermique (pose en nez de     plancher assuré par lot bardage)14 Parement extérieur de finition     bardage métal15 Position du poteau

c -Façade plateaux:c -Façade plateaux: Les propriétés:Les propriétés: Cette dernière famille est une évolution de la Cette dernière famille est une évolution de la

précédente. Reposant sur les mêmes invariants, précédente. Reposant sur les mêmes invariants, elle ajoute la présence d’un plateau métallique. Ce elle ajoute la présence d’un plateau métallique. Ce plateau, support de façade, est une tôle profilée plateau, support de façade, est une tôle profilée (hauteur du profil : 90 mm) en 75/100 mm (hauteur du profil : 90 mm) en 75/100 mm d’épaisseur. Il est fixé sur les lisses évoquées en d’épaisseur. Il est fixé sur les lisses évoquées en deuxième famille. Un pare air est placé entre le deuxième famille. Un pare air est placé entre le plateau et les lisses horizontales supports.plateau et les lisses horizontales supports.Ainsi, le hors d’eau est réalisé très rapidement et le Ainsi, le hors d’eau est réalisé très rapidement et le parement extérieur porté par les plateaux peut être parement extérieur porté par les plateaux peut être mis en œuvre dans le même temps que les mis en œuvre dans le même temps que les premiers éléments du doublage intérieur.premiers éléments du doublage intérieur.Les parements de façade acceptés par ce support Les parements de façade acceptés par ce support sont très nombreux pour un encombrement de paroi sont très nombreux pour un encombrement de paroi maîtrisé.maîtrisé.

Ce procédé constitue un premier pas vers les Ce procédé constitue un premier pas vers les réponses à fournir aux exigences de la RT 2000 en réponses à fournir aux exigences de la RT 2000 en matière de perméabilité à l’air par la participation matière de perméabilité à l’air par la participation conjuguée de plusieurs éléments de paroi.conjuguée de plusieurs éléments de paroi.

L’intérêt essentiel de ce système est un gain de L’intérêt essentiel de ce système est un gain de temps de chantier, une réduction des frais temps de chantier, une réduction des frais financiers (hors d’eau précoce).financiers (hors d’eau précoce).

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Nu intérieur du parement extérieur2 Nu intérieur du local3 Joint d’étanchéité à l’air4 Dalle béton5 Pré dalle6 Rail support de plaques7 Joint coupe feu8 Plaques de plâtre cartonnées10 Film pare pluie/pare air11 Lisse horizontale     support de plateau12 Poutre de rive UPN ou arrêt     de coulée (tôle)13 Isolant semi-rigide assurant     la rupture de pont thermique     (à la charge du lot bardage)14 Plateau métallique     support de parement15 extérieur de finition     terre cuite ou bardage15 Position du poteau

a- Paroi composée: L’ouvrage complet comporte un parement extérieur, un système

assurant la tenue mécanique, une isolation, un parement intérieur. Pour l’isolation, chaque famille est munie d’un double lit de laine minérale de 100 mm dont l’un passe à l’avant des rives de plancher.

Cet assemblage nécessite d’identifier chacun des éléments afin de préciser leurs rôles dans les réponses aux critères issus des exigences réglementaires :• stabilité de la façade,• étanchéité à l’air / à l’eau,• isolation thermique / acoustique,...La paroi composée mène ainsi à favoriser l’incorporation de la structure pour limiter les traitements contre la corrosion et faire face aux contraintes incendie

b-Les invariants:b-Les invariants: Le recours à des repères constants dans l’élaboration de la paroi de Le recours à des repères constants dans l’élaboration de la paroi de

façade est apparue comme un guide facilitant les études de façade est apparue comme un guide facilitant les études de conception.conception.Définition d’épaisseurs constantes:Définition d’épaisseurs constantes:-La conception repose sur l’axe de la structure, témoin de la trame. -La conception repose sur l’axe de la structure, témoin de la trame. Puis selon la dimension présumée du poteau, il est possible de Puis selon la dimension présumée du poteau, il est possible de définir deux nus : le nu intérieur du parement intérieur et le nu définir deux nus : le nu intérieur du parement intérieur et le nu intérieur du parement extérieur.intérieur du parement extérieur.Le premier sert au calcul des surfaces, le second aide à la Le premier sert au calcul des surfaces, le second aide à la détermination de l’implantation et de l’épaisseur de la paroi globale.détermination de l’implantation et de l’épaisseur de la paroi globale.

Il en ressort trois familles de façades :Il en ressort trois familles de façades :• mur autoporteur maçonné (incluant le double mur),• mur autoporteur maçonné (incluant le double mur),• parement monté sur ossature secondaire (type lisse),• parement monté sur ossature secondaire (type lisse),• système reposant sur plateaux disposés verticalement.• système reposant sur plateaux disposés verticalement.

1 Nu intérieur du parement extérieur2 Nu intérieur du local3 Position du poteau (HEA 140)4 Parement intérieur   (plaques de plâtre)5 Parement extérieur et finition

Positionnement:Positionnement: La position de la contre cloison détermine le nu La position de la contre cloison détermine le nu

intérieur du local construit et donc la surface intérieur du local construit et donc la surface habitable du logement. habitable du logement. Ce système permet une désolidarisation partielle ou Ce système permet une désolidarisation partielle ou totale par rapport à la paroi à doubler.totale par rapport à la paroi à doubler.

Alignement sur la structure :Alignement sur la structure : Parement intérieur plan et uniforme Parement intérieur plan et uniforme Incorporation des poteaux dans la paroi ou à Incorporation des poteaux dans la paroi ou à

l'intersection avec les cloisons l'intersection avec les cloisons Pas d'habillage de poteau, ni de poutre Pas d'habillage de poteau, ni de poutre Absence d'en cloisonnement des poteaux simplifie Absence d'en cloisonnement des poteaux simplifie

l'intervention du lot plâtrerie et améliore la l'intervention du lot plâtrerie et améliore la productivité du chantierproductivité du chantier

Performance mécanique:Performance mécanique:

Déterminées notamment en fonction du nombre de Déterminées notamment en fonction du nombre de plaques à fixer, les ossatures simples, porteuses des plaques à fixer, les ossatures simples, porteuses des contre cloisons, permettent de franchir les hauteurs contre cloisons, permettent de franchir les hauteurs courantes de logements.courantes de logements.Le cas échéant, la performance mécanique peut être Le cas échéant, la performance mécanique peut être améliorée par l'apport d'un feuillard, placé à 1,00m améliorée par l'apport d'un feuillard, placé à 1,00m du sol ou par un entraxe réduit à 40 cm.• Ossature du sol ou par un entraxe réduit à 40 cm.• Ossature de type M48 accolés ou M70 simplede type M48 accolés ou M70 simple• Entraxe 60 cm • Entraxe 60 cm

Choix d'ossature pour une contre cloison de hauteur Choix d'ossature pour une contre cloison de hauteur 2,5 m ≤ H ≤ 3,5 2,5 m ≤ H ≤ 3,5

Nombre et type de plaquesNombre et type de plaques Dimensions minimales pour la conception Dimensions minimales pour la conception

d'ossature1 BA 13 ou 1 BA 15M 48-50 accolés d'ossature1 BA 13 ou 1 BA 15M 48-50 accolés

Schéma de principe d'ossature avec un feuillard à 1 m et un parement double posé en quinconce

Alignement sur la façade :Alignement sur la façade : Selon position du nez de plancher, gain Selon position du nez de plancher, gain

possible sur l'épaisseur totale de la paroi possible sur l'épaisseur totale de la paroi La surface habitable disponible est La surface habitable disponible est

optimiséeoptimisée

Coupe horizontale sur doublage et Coupe horizontale sur doublage et habillage poteauhabillage poteau

Performance au feu :Performance au feu : Premier critère de performance, la Premier critère de performance, la

stabilité au feu de la structure principale stabilité au feu de la structure principale du bâtiment peut être assurée grâce à du bâtiment peut être assurée grâce à l'inclusion des éléments métalliques l'inclusion des éléments métalliques dans l'épaisseur de la paroi. En effet dans l'épaisseur de la paroi. En effet dans le cas des bâtiments d'habitation, dans le cas des bâtiments d'habitation, le degré requis est souvent atteint à le degré requis est souvent atteint à l'aide d'une protection simple.l'aide d'une protection simple.

• • Une à deux plaques de plâtre de type Une à deux plaques de plâtre de type BA13, BA15 ou BA18BA13, BA15 ou BA18

Coupe horizontale sur doublage et habillage poteau

Couvertures métallique:Couvertures métallique: 1- Couvertures étanchées:1- Couvertures étanchées: Cette partie aborde les toitures comportant des éléments porteurs en tôle d'acier nervurée recevant un revêtement d'étanchéité. Ces ouvrages sont

décrits dans la norme NF P 84-206 (DTU 43.3)En général, ce type d'ouvrage est composé des éléments suivants :

De tôles d'acier nervurées, Éventuellement d'un pare vapeur,

De panneaux isolants non porteurs, D'un revêtement d'étanchéité avec une protection lourde

L'expression " revêtement d'étanchéité " désigne l'ensemble du complexe d'étanchéité proprement dit. Il peut être accompagné d'une couche

d'indépendance (placée entre le revêtement et son support) ou d'une couche de désolidarisation (placée entre le revêtement et sa protection

lourde)La protection lourde peut être meuble (lit de granulats libres) ou dure

(dallettes préfabriquées).

Principe de toiture avec revêtement d'étanchéité

1- Isolant support2- Étanchéité3- Fixation sur Isolant

4 -Tôle d'acier nervurée5- Ossature6 -Fixation sur ossature

1-1-Ossature de la couverture:1-1-Ossature de la couverture: Conforme aux textes en vigueur, l'ossature support est réalisée en Conforme aux textes en vigueur, l'ossature support est réalisée en

acier, en bois ou en béton. La face supérieure des appuis doit être acier, en bois ou en béton. La face supérieure des appuis doit être plane et parallèle au plan des tôles d'acier nervurées.plane et parallèle au plan des tôles d'acier nervurées.

Les contreventements par les tôles d'acier nervurées ne sont pas Les contreventements par les tôles d'acier nervurées ne sont pas traités, tant pour la stabilité globale (tenue au vent) que locale traités, tant pour la stabilité globale (tenue au vent) que locale (déversement des pannes), et doivent faire l'objet d'une étude (déversement des pannes), et doivent faire l'objet d'une étude spécifique à chaque projet.spécifique à chaque projet.

A la figure 2.2, la largeur minimale et l'épaisseur des éléments sont A la figure 2.2, la largeur minimale et l'épaisseur des éléments sont indiquées en fonction des matériaux :indiquées en fonction des matériaux :

Dans le cas d'une charpente en acier dont les appuis ont une épaisseur comprise entre 1,5 et 2,5 mm, la largeur des appuis est doublée dans les zones comprenant

deux fixations par nervure.

1-2-Conditions de pose:1-2-Conditions de pose: - - les dispositions de recouvrement entre tôles les dispositions de recouvrement entre tôles

d'acier nervurées sont les suivantes :d'acier nervurées sont les suivantes : -recouvrement longitudinal : recouvrement = -recouvrement longitudinal : recouvrement =

50 mm mini50 mm mini -recouvrement transversal : 100 mm ≤ -recouvrement transversal : 100 mm ≤

recouvrement < Lrecouvrement < L

Les dispositions suivantes doivent aussi être respectées :Appui de plaques de chaque côté d'une discontinuité structurelle (joints, différence de niveaux,..), ces joints sont prolongés dans la toiture Chevêtre obligatoire pour l'une des trois conditions suivantes :- pénétration dont une dimension est supérieure à 20mm,- présence d'émergences : aérateurs, lanterneaux,- évacuation d'eaux pluviales en milieu de travée avec tôle parallèle à la noue

Au droit des changements de pente, les dispositions concernant les appuis Au droit des changements de pente, les dispositions concernant les appuis

dépendent : dépendent : du type de changement de pente (noue, arêtier, faîtage,…), du type de changement de pente (noue, arêtier, faîtage,…), du sens des nervures des tôles du sens des nervures des tôles de l'angle a formé par les deux versantsde l'angle a formé par les deux versants

Appui simpleAppui simple Appui doubleAppui double

Faîtages

Arêtiers

Dispositions d'appuis au droit des changements de pente

Cette partie du travail aborde les travaux de couvertures en plaques nervurées réalisées Cette partie du travail aborde les travaux de couvertures en plaques nervurées réalisées à partir de tôles d'acier revêtues à partir de tôles d'acier revêtues

Il distingue les ouvrages décrits dans la norme NF P 34-205 (DTU 40.35) d'autres procédés de couverture.

Ainsi, la norme ne traite que des ouvrages suivants :

a- Couverture simple peaub - Couverture double peau à trames parallèles

Par ailleurs, le présent chapitre aborde également :

c - les couvertures cintrées d -Couverture double peau à trames perpendiculaires ou croisées

Dans leur application pour les bâtiments à usage résidentiel, l'ensemble de ces ouvrages de couverture comportent une ou plusieurs couches d'isolant, une peau extérieure et éventuellement une peau intérieure.

Autres couvertures:Autres couvertures: Couvertures double peau à trames croisées:Couvertures double peau à trames croisées: Le principe d'une couverture double peau à trames croisées repose sur Le principe d'une couverture double peau à trames croisées repose sur

l'utilisation de profilés nervurés de type plateaux assurant la fonction l'utilisation de profilés nervurés de type plateaux assurant la fonction porteuse.porteuse.

avec E 1 : espacement maximal de fixations et E 2 : largeur utile entre plateaux.

Avantages principaux:Couverture légère (15 à 25 kg/m²) Facilité de mise en œuvre Franchissement entre portiques Traitement de l'isolation thermique Intégration du traitement acoustique Esthétique

4.2.1. Présentation du système4.2.1. Présentation du système Peau intérieurePeau intérieure Les plateaux sont des profilés nervurés en tôle d'acier galvanisé, ou Les plateaux sont des profilés nervurés en tôle d'acier galvanisé, ou

galvanisé pré laqué.galvanisé pré laqué.épaisseur minimale : e min = 0,75 mmépaisseur minimale : e min = 0,75 mmlargeur utile : 400 mm = l = 600 mm.largeur utile : 400 mm = l = 600 mm.Hauteur : 70 mm = h = 150 mmHauteur : 70 mm = h = 150 mm

IsolationIsolation Les isolants utilisés sont de type semi-rigide ou souple et contribuent aux Les isolants utilisés sont de type semi-rigide ou souple et contribuent aux

performances thermiques et acoustiques. Ils sont accompagnés d'un pare performances thermiques et acoustiques. Ils sont accompagnés d'un pare vapeur.vapeur.

Peau extérieurePeau extérieure

La peau supérieure est réalisée à partir de profilés de couverture sèche La peau supérieure est réalisée à partir de profilés de couverture sèche selon les prescriptions du DTU 40.35.selon les prescriptions du DTU 40.35.

Le système est mis en œuvre sur une structure en acier, en bois ou en Le système est mis en œuvre sur une structure en acier, en bois ou en béton ; les appuis sont en acier ou en bois.béton ; les appuis sont en acier ou en bois.

Illustration du principe

1 profilé type "C" ou type "P"2 Feutre absorbant acoustique laine minérale3 Isolant en laine minérale avec pare vapeur aluminium4 Profilé

Mise en oeuvreMise en oeuvre L'ordre de montage est le suivant :L'ordre de montage est le suivant : Pose des plateaux :Pose des plateaux : - Pose du 1er plateau perpendiculairement à - Pose du 1er plateau perpendiculairement à

la pente, en partant de l'égout,la pente, en partant de l'égout,- Fixation du 1er plateau sur la structure,- Fixation du 1er plateau sur la structure,- Pose du second plateau,- Pose du second plateau,- Fixation du second plateau sur la structure,- Fixation du second plateau sur la structure,- Couturage des deux plateaux,- Couturage des deux plateaux,- Poursuite du montage à l'avancement selon - Poursuite du montage à l'avancement selon le même principele même principe

Pose de couverture double peau à trames croisée Pose des isolants : - Pose du feutre souple acoustique,- Pose du pare vapeur avec bandes de pontage,- Pose de l'isolant thermique rigide,- Déroulage de l'isolant souple depuis le haut vers le bas de la toiture, plateaux pleins- Pose du pare vapeur avec bandes de pontage,- Pose de l'isolant thermique rigide,- Déroulage de l'isolant souple depuis le haut vers le bas de la toiture, Pose des isolants

Pose de la peau supérieure :Pose de la peau supérieure :- Pose à l'avancement des isolants, conformément à la norme NF P 34-205,- Pose à l'avancement des isolants, conformément à la norme NF P 34-205,- Fixation en sommet de nervure et couturage à l'avancement,- Fixation en sommet de nervure et couturage à l'avancement,

  

Exemple de réalisation de faîtage double

Exemple de réalisation de l'évacuation

Couvertures cintrées:Couvertures cintrées:

Le DTU 40-35 ne vise que les couvertures sèches convexes et précise que les rayons inférieurs à 40 m font l'objet de pré cintrage en atelier.Les couvertures cintrées sont donc encore abordées comme des ouvrages expérimentaux, traités par la norme XP 34-205.3 Généralement, pour un rayon de courbure compris entre 2 et 40 m, le cintrage des plaques nervurées s'effectue en atelier ; au-delà, les plaques sont cintrées lors de la pose.La valeur minimale du rayon dépend de la géométrie et de l'épaisseur de la plaque, mais aussi des possibilités de fabrication et des portées et charges à considérer.

Domaine d'application-les couvertures cintrées convexes pour lesquelles le rapport de flèche sur corde est au maximum d'1/10ème lorsque la distance entre appuis consécutifs est supérieure ou égale à 1,00m. FLECHE / CORDE ≤ 0,1Il peut s'agir de couvertures de type simple peau ou double peau à trames parallèles en ouvrage neuf.

matériauxmatériaux Les ouvrages pré cintrés sont réalisés à l'aide de plaques nervurées en Les ouvrages pré cintrés sont réalisés à l'aide de plaques nervurées en

tôles d'acier revêtues d'épaisseur nominale supérieure ou égale à 0,63 mmtôles d'acier revêtues d'épaisseur nominale supérieure ou égale à 0,63 mm La fiche technique établie par le fabricant doit présenter les critères suivants La fiche technique établie par le fabricant doit présenter les critères suivants

:: Type de pré cintrage Type de pré cintrage Rayons de cintrage et longueur maximale développée Rayons de cintrage et longueur maximale développée Acier utilisé : norme, classe, tolérances Acier utilisé : norme, classe, tolérances Nature du revêtement Nature du revêtement Éléments de définition des portées et charges utilesÉléments de définition des portées et charges utiles

AssemblagesOutre le respect des dispositions décrites dans le DTU 40-35, les particularités des couvertures cintrées sont les suivantes :- Plaque nervurée pré cintrée : fixation en sommet de nervure seulement- Plaque cintrée à la pose : fixation en sommet de nervure pour toute penteFixation en plage si pente p = 7 %Pas de boulons crochets, ni d'agrafes

Exemples internationaux de construction métallique:Exemples internationaux de construction métallique:

La Halle de marchés est située en centre ville à La Halle de marchés est située en centre ville à Orléans, Orléans, près de la Cathédrale, en bordure de Loire. La près de la Cathédrale, en bordure de Loire. La superstructure métallique support de la couverture, superstructure métallique support de la couverture, d'une passerelle périphérique intérieure, et des d'une passerelle périphérique intérieure, et des façades, est de type structure réticulée, composée façades, est de type structure réticulée, composée de 5 portiques parallèles d'une portée franche de de 5 portiques parallèles d'une portée franche de 27 m environ, et d'une longueur d'environ 32 m. La 27 m environ, et d'une longueur d'environ 32 m. La couverture légèrement cylindrique à grand rayon couverture légèrement cylindrique à grand rayon de courbure est réalisée à partir de feuilles longues de courbure est réalisée à partir de feuilles longues en cuivre à joints de bouts, posée sur un voligeage en cuivre à joints de bouts, posée sur un voligeage en bois. La sous face de couverture est habillée en bois. La sous face de couverture est habillée d'un vaigrage en bois , d'un vaigrage en bois , y compris les débords de toiture. Le bâtiment y compris les débords de toiture. Le bâtiment comporte 4 façades réalisées principalement à comporte 4 façades réalisées principalement à partir de modules de vitrage agrafés fixés sur une partir de modules de vitrage agrafés fixés sur une ossature secondaire haubanée. La partie basse ossature secondaire haubanée. La partie basse des deux façades longitudinales est constituée des deux façades longitudinales est constituée de portes ouvrantes basculantes à ciseaux, de portes ouvrantes basculantes à ciseaux, réalisées en parement ajouré bois monté sur cadre réalisées en parement ajouré bois monté sur cadre métallique.  métallique.  

Hall de la charpenterie à Orléans:

Barrière de péage « Val de Loing »:Barrière de péage « Val de Loing »:

Structurellement, ce projet se caractérise par la simplicité Structurellement, ce projet se caractérise par la simplicité apparente de l'arc tubulaire haubané permettant de apparente de l'arc tubulaire haubané permettant de s'affranchir d'un seul trait de toutes les servitudes s'affranchir d'un seul trait de toutes les servitudes inhérentes à ce type de programme. inhérentes à ce type de programme.

La couverture est suspendue par l'intermédiaire d'une La couverture est suspendue par l'intermédiaire d'une ossature secondaire support à une grande poutre centrale ossature secondaire support à une grande poutre centrale haubanée inversée de 100 m de portée, de type " poisson " haubanée inversée de 100 m de portée, de type " poisson " réalisée en tubes cintrés. Cette poutre repose à chaque réalisée en tubes cintrés. Cette poutre repose à chaque extrémité sur deux tabourets supports des mâts de extrémité sur deux tabourets supports des mâts de haubanage dont les éléments inférieurs sont réalisés en haubanage dont les éléments inférieurs sont réalisés en PRS à inertie variable. Une passerelle technique court toute PRS à inertie variable. Une passerelle technique court toute le long de l'ouvrage. le long de l'ouvrage.

La couverture modulaire constituée d'auvents translucides La couverture modulaire constituée d'auvents translucides indépendants (5 x 14 m) réalisés en Everlight 610 et 610 indépendants (5 x 14 m) réalisés en Everlight 610 et 610 avec brise-soleil intégrés, permet, en fonction du flot avec brise-soleil intégrés, permet, en fonction du flot d'automobiles, de supprimer certaines parties de couverture d'automobiles, de supprimer certaines parties de couverture tout en conservant la structure générale du bâtiment. tout en conservant la structure générale du bâtiment.

Portée : 100 m Portée : 100 m

la Maison de la Culture du Japon est construite sur onze la Maison de la Culture du Japon est construite sur onze étages dont 6 étages de superstructure en charpente étages dont 6 étages de superstructure en charpente métallique, et 5 niveaux en infrastructure, et s'étend sur une métallique, et 5 niveaux en infrastructure, et s'étend sur une surface totale de 7500 m², dont 400 m² ouverts au public. Il surface totale de 7500 m², dont 400 m² ouverts au public. Il s'agit d'un établissement à vocation culturelle. s'agit d'un établissement à vocation culturelle.

Le bâtiment est construit à partir de deux systèmes Le bâtiment est construit à partir de deux systèmes constructifs différents dont l'interface est réalisé au niveau constructifs différents dont l'interface est réalisé au niveau du rez-de-chaussée. Les infrastructures sont en béton armé, du rez-de-chaussée. Les infrastructures sont en béton armé, les superstructures sont en charpente métallique sauf pour les superstructures sont en charpente métallique sauf pour le noyau qui s'élève sur 6 niveaux et abrite les locaux le noyau qui s'élève sur 6 niveaux et abrite les locaux techniques ainsi que les plénums de ventilation. D'un poids techniques ainsi que les plénums de ventilation. D'un poids de 700 tonnes,.de 700 tonnes,.

cette structure métallique est entièrement auto stable et cette structure métallique est entièrement auto stable et divisée selon une trame de 10,80 x 11,60 m. La stabilité est divisée selon une trame de 10,80 x 11,60 m. La stabilité est obtenue par continuité des encastrements de portiques et obtenue par continuité des encastrements de portiques et poutres et permet de supprimer tout report de charges poutres et permet de supprimer tout report de charges horizontales en nez de bâtiment sur le noyau béton qui horizontales en nez de bâtiment sur le noyau béton qui ne reprend donc que des efforts verticaux par l'intermédiaire ne reprend donc que des efforts verticaux par l'intermédiaire d'appuis glissants. Pour éviter tout transfert acoustique entre d'appuis glissants. Pour éviter tout transfert acoustique entre superstructure et infrastructure, l'ensemble de la superstructure et infrastructure, l'ensemble de la superstructure repose au niveau superstructure repose au niveau du rez-de-chaussée sur des appuis Néoprène fretté. du rez-de-chaussée sur des appuis Néoprène fretté.

Maison de la culture du Japon à Paris:

Toute l'ossature métallique est réalisée en Toute l'ossature métallique est réalisée en acier Fe 510 acier Fe 510 (limite élastique 360 Mpa). Elle se (limite élastique 360 Mpa). Elle se compose de poteaux circulaires articulés compose de poteaux circulaires articulés en pied , d'un réseau de poutres réalisées en pied , d'un réseau de poutres réalisées en profilés laminés, dans lesquels sont en profilés laminés, dans lesquels sont ménagés des réservations pour ménagés des réservations pour la passage des fluides, de planchers en la passage des fluides, de planchers en bac collaborant bac collaborant avec dalle béton. La stabilité au feu d'une avec dalle béton. La stabilité au feu d'une heure est obtenue par flocage à base heure est obtenue par flocage à base de gypse non friable.de gypse non friable.

Sur les ailes inférieures des poutres Sur les ailes inférieures des poutres secondaires type IPE alvéolaires viennent secondaires type IPE alvéolaires viennent reposer les bacs acier supports de reposer les bacs acier supports de plancher ainsi qu'une dalle béton de 12 plancher ainsi qu'une dalle béton de 12 cm. Tous les fluides circulent ainsi dans la cm. Tous les fluides circulent ainsi dans la hauteur des fers. Ce système permet hauteur des fers. Ce système permet d'envisager le réaménagement des plans d'envisager le réaménagement des plans d'étages sans travaux importants.  d'étages sans travaux importants.  

Performances acoustique et thermique:Performances acoustique et thermique: C'est l'ensemble du complexe composant la paroi C'est l'ensemble du complexe composant la paroi

qui apporte le niveau d'affaiblissement acoustique.qui apporte le niveau d'affaiblissement acoustique.Il est essentiel de veiller aux traitements des joints à Il est essentiel de veiller aux traitements des joints à la mise en œuvre ainsi que d'éviter au mieux les la mise en œuvre ainsi que d'éviter au mieux les percements du doublage pour limiter la présence de percements du doublage pour limiter la présence de ponts phoniques et thermiques.ponts phoniques et thermiques.

• • Isolant adapté en deux couches + une à deux Isolant adapté en deux couches + une à deux plaques de plâtreplaques de plâtre

Isolant :L'isolant placé à l'intérieur est un matelas de laine de verre, rigide ou semi-

rigide, avec un pare vapeur. Ce dernier est toujours orienté vers le local chauffé.

Le produit est maintenu entre les montants de la contre cloison.L'isolant placé du côté extérieur est filant devant le nez de plancher pour

assurer la rupture du pont thermique. Pour s'assurer de sa bonne mise en œuvre, il convient de le mettre à la charge de l'entreprise chargée de la

réalisation des parements extérieurs de la façade légère.Les deux matelas isolants peuvent être de nature et d'épaisseur variables.

Essor de la construction métallique:Essor de la construction métallique:

Après avoir largement contribué à la reconstruction de Après avoir largement contribué à la reconstruction de certains pays à l’issue de la deuxième guerre mondiale, certains pays à l’issue de la deuxième guerre mondiale, la construction métallique s’est profondément la construction métallique s’est profondément transformée avec l’introduction de l’informatique dans transformée avec l’introduction de l’informatique dans ses métiers et méthodes, d’abord en bureau d’études  ses métiers et méthodes, d’abord en bureau d’études  pour les notes de calculs puis en atelier avec pour les notes de calculs puis en atelier avec l’apparition progressive des machines à commande l’apparition progressive des machines à commande numérique enfin avec le dessin assisté par ordinateur.numérique enfin avec le dessin assisté par ordinateur.

Aujourd’hui les concepteurs abordent ce matériau avec Aujourd’hui les concepteurs abordent ce matériau avec plus de facilité et d’aisance ,c’est un matériau qui offre plus de facilité et d’aisance ,c’est un matériau qui offre beaucoup de possibilités aussi bien techniques beaucoup de possibilités aussi bien techniques qu’esthétiques .qu’esthétiques .