Présentation

Article

1 - ERREURS MATÉRIELLES

2 - CAUSES ACCIDENTELLES

  • 2.1 - Actions excessives de type normal
  • 2.2 - Actions anormales

3 - IGNORANCE

4 - ERREURS DE CONCEPTION OU D’ÉTUDES

5 - FACTEURS EXTERNES

6 - ERREURS D’EXÉCUTION

7 - ERREURS DE MONTAGE

  • 7.1 - Efforts anormaux
  • 7.2 - Instabilité en cours de montage
  • 7.3 - Ordre de montage
  • 7.4 - Pièces déformées avant montage
  • 7.5 - Contrôle chantier

8 - MAUVAISE UTILISATION ET DÉFAUTS D’ENTRETIEN

  • 8.1 - Charges imprévues
  • 8.2 - Défaut d’entretien

9 - RÉPARATIONS

  • 9.1 - Réhabilitation des structures anciennes
  • 9.2 - Renforcement des structures

Article de référence | Réf : C2690 v1

Facteurs externes
Constructions métalliques - Pathologie des structures métalliques

Auteur(s) : Jacques MAYÈRE

Date de publication : 10 nov. 1992

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Auteur(s)

  • Jacques MAYÈRE : Ingénieur INSA - Responsable de l’activité Charpentes métalliques et Bois du Bureau Veritas

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

INTRODUCTION

Une construction, quelle que soit sa destination (habitation, usage industriel, collectivité, spectacle...) et son principe constructif (matériau, type de structure), doit être capable de résister aux efforts qui lui sont appliqués. Dans le cadre du sujet du présent article, ce rôle de « résistance » est assuré par l’ossature ou structure en acier constituant le « squelette » de la construction.

L’acier utilisé en construction métallique [1] a des caractéristiques garanties. C’est un matériau isotrope et homogène ayant un comportement idéal vis-à-vis de la théorie de l’élasticité, base des lois de la résistance des matériaux. Il est ductile, propriété nécessaire à la bonne répartition des efforts dans les assemblages .

Il est soudable, sous réserve de respecter les dispositions prescrites au projet  .

C’est le matériau d’usage courant en construction qui présente les caractéristiques les plus élevées pour le poids le plus faible .

La structure assure principalement le cheminement des efforts extérieurs appliqués jusqu’aux bases solides, les fondations. La connaissance de ce cheminement est essentielle quant à l’étude des éléments constitutifs de la structure ainsi que de leurs liaisons (attaches). La structure est stable si cette transmission s’effectue sans désordre .

Les ossatures métalliques sont généralement « souples » et constituées de barres « élancées » ou d’éléments minces. Ces caractères spécifiques sont à garder présents à l’esprit lors des études, les problèmes de flexibilité, voilement, déversement de poutres fléchies et flambement d’éléments comprimés étant déterminants dans la justification et le dimensionnement des structures métalliques .

Les règles actuelles [2] permettent la justification des structures en acier par la théorie de la résistance des matériaux dans le domaine élastique avec prise en compte éventuelle d’un coefficient d’adaptation plastique. La justification des structures avec prise en compte de la plasticité, sous certaines conditions et précautions, est codifiée depuis 1981 [3] .

Les futurs règlements de calcul des structures en acier en cours de préparation [Eurocode 3, EC3-DAN (document d’application national)] codifieront d’autres méthodes de calculs (analyses non linéaires : géométrie et /ou matériau).

Le respect du domaine de validité de ces codes est essentiel et doit être vérifié à chaque projet .

Les règlements sont une partie des outils nécessaires à la bonne réalisation d’une structure . Le nombre des intervenants à la réalisation d’une construction fait que, malheureusement, des erreurs et omissions peuvent être produites et être la cause de sinistres plus ou moins graves.

Une structure peut être sinistrée :

  • soit par effondrement total ou partiel sous l’effet de chargement ;

  • soit par des déformations importantes rendant la structure impropre à son exploitation.

Les origines de ces sinistres sont dues principalement à :

  • des erreurs de conception : 13 %, dont 3 % de structures instables ;

  • des erreurs de bureau d’études : 45 % ;

  • des erreurs de montage : 35 %, dont la moitié est due à des instabilités provisoires, l’autre moitié se partageant entre malfaçons et fausses manœuvres ;

  • des erreurs de fabrication ;

  • des défauts du matériau.

L’analyse des causes d’un sinistre doit se faire en plusieurs étapes :

  • examen de la structure sinistrée, déformations, déchirures, ruptures ;

  • examen des conditions et circonstances au moment du sinistre, chargement de la structure ;

  • recherche des causes du sinistre faite, en général, par l’exécution d’un nouveau calcul. Il n’est pas rare que cette nouvelle analyse fasse apparaître des insuffisances n’étant pas à l’origine du sinistre et auxquelles il faut alors aussi remédier.

La qualité des études est essentielle, compte tenu du caractère « industriel » des structures métalliques dans le domaine du bâtiment. On constate qu’une des principales causes actuelles des désordres provient de la mauvaise qualité des études.

Les contrôles doivent donc intervenir le plus tôt possible, dès le stade de la conception et des études. Les origines des sinistres sont nombreuses et variées ; certaines sont répétitives et connues, d’autres plus confuses .

Un sinistre est souvent dû à plusieurs causes : charges exceptionnelles, insuffisances, et c’est leur concomitance qui le déclenche. Le risque de sinistre est donc accru par la multiplicité des erreurs commises .

L’étude et le recensement de l’origine des sinistres constituent la pathologie .

Les sinistres ont principalement pour origine :

  • les erreurs matérielles au niveau des études, de la fabrication ou du montage ;

  • les causes accidentelles comme les charges exceptionnelles ;

  • l’ignorance au niveau du projet, de l’exécution, du montage et de l’utilisation ;

  • les erreurs de conception et d’étude ;

  • les facteurs externes ;

  • les erreurs d’exécution ;

  • les erreurs au montage ;

  • la mauvaise utilisation et le défaut d’entretien ;

  • des défauts du matériau.

La gravité des désordres varie, suivant les circonstances, de l’effondrement catastrophique au simple défaut d’esthétique ne présentant aucun risque. On peut distinguer :

  • les instabilités d’ensemble conduisant à l’effondrement ou au renversement ;

  • les instabilités propres d’éléments pouvant, par réaction en chaîne, conduire à une instabilité d’ensemble ;

  • une durabilité insuffisante, corrosion, vieillissement, fatigue ;

  • un comportement anormal comme les déformations excessives ou les perturbations du bien-être des usagers ;

  • une atteinte à l’esthétique.

Nous allons, dans les paragraphes qui suivent, commenter les origines des désordres et les illustrer par des exemples concrets.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-c2690


Cet article fait partie de l’offre

Vieillissement, pathologies et réhabilitation du bâtiment

(52 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

5. Facteurs externes

5.1 Neige

  • Chutes exceptionnelles

    En principe, les Règles NV 65 et N 84 couvrent, pour chaque région de France, les chutes de neige même exceptionnelles (neige extrême) susceptibles de s’y produire. Il arrive pourtant que des précipitations dépassent les valeurs prévues.

  • Accumulation

    Le phénomène d’accumulation de neige pose un problème délicat au concepteur. Les règlements donnent des orientations sur les accumulations envisageables, mais ne sauraient prévoir tous les cas possibles. Des estimations de chargement particulier peuvent, dans certains cas, être nécessaires.

HAUT DE PAGE

5.2 Poussière ou sable

Des effondrements de charpente se sont produits dans des sites d’exploitation de produits pulvérulents. Le manque d’entretien des toitures avait permis l’accumulation lente de poussières dont le poids atteignait, avec le temps, des valeurs importantes. Des dépôts de sable porté par le vent ont eu des effets similaires dans les régions désertiques.

HAUT DE PAGE

5.3 Vent

  • Cyclones

    (pour mémoire)

  • Orientation des constructions

    Il est préférable, quand cela est possible, de prévoir les grandes ouvertures de façade de telle sorte qu’elles ne soient pas exposées aux vents dominants.

  • Effet de Venturi

    La vitesse du vent est augmentée dans les passages resserrés. Les Règles NV tiennent compte de ce phénomène en l’assimilant à la notion de site exposé. Si cette notion est généralement prise en compte dans le cas touchant au site géographique (vallée étroite où le vent « s’engouffre »), elle est souvent omise dans le cas d’une disposition artificielle d’une construction, batterie de silos par exemple.

  • Effet de Karman

    L’effet de Karman apporte aux constructions élancées des efforts perpendiculaires à la direction du vent, sources de sinistres graves. Il se manifeste à...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Vieillissement, pathologies et réhabilitation du bâtiment

(52 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Facteurs externes
Sommaire
Sommaire

NORMES

  • Produits laminés à chaud en aciers de construction non alliés. Conditions techniques de livraison. (= A 35-501). - [1] NF EN 10025 - 10-90

  • Règles CM. Règles de calcul des constructions en acier. - [2] DTU P 22-701 - 12-66

  • Règles de calcul des constructions en acier. Additif 1980. - [3] CTICM - 1981

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Vieillissement, pathologies et réhabilitation du bâtiment

(52 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

ABONNEZ-VOUS