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RÉSUMÉ
Dans la construction, il existe deux grandes familles de profils en acier : les profilés laminés à chaud et les profils formés à froid. Ces derniers sont aujourd'hui largement utilisés dans la construction et sont eux-mêmes répartis en deux grandes « familles » : les éléments plats (bacs nervurés pour couverture, bardages, bacs pour planchers collaborants ou dalles mixtes acier-béton) et les éléments longs (profilés pour pannes, lisses ou autres éléments structuraux d'ossatures).
Cet article se concentre sur l'utilisation d'éléments longs dans la fonction « panne support de couverture » pour présenter et comprendre les aspects essentiels de ces profils : incidence du formage, conception d'un système support de couverture (la panne et ses accessoires), cas des pannes maintenues par l'enveloppe.
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Dominique SEMIN : Ingénieur senior en constructions métalliques - Ingénieur Centrale Marseille (ex ESIM) - Ingénieur soudeur européen (EWE) - Ancien élève du CHEC
INTRODUCTION
Les éléments minces formés à froid sont utilisés de façon régulière dans les applications de pannes, lisses ou solives de plancher.
Pour mettre en évidence les particularités de ces produits, cet article va s’appuyer sur la fonction « panne de couverture ». Bien entendu, toutes les considérations développées relativement à ce rôle sont transposables aux autres utilisations.
Après avoir précisé la notion d’ « élément mince » et précisé la distinction à faire avec la notion de section de classe 4, l’article rappelle brièvement l’origine de ces produits et leur mode d’élaboration.
On examine ensuite l’incidence de l’opération de formage, d’une part, sur le matériau constitutif en introduisant la notion de limite d’élasticité apparente, et d’autre part, sur les caractéristiques du profil lui-même, du fait des rayons de pliage.
Le paragraphe suivant est consacré à la clarification des différentes instabilités susceptibles de concerner ce type de profil : voilement local des parois, flambement par distorsion des zones raidies de la section et flambement de la panne elle-même.
On aborde ensuite les aspects relatifs à la conception d’un pannelage, notamment l’interface entre la panne et la couverture, avec la notion de classe de construction. Sont également présentées les dispositions constructives usuelles.
Enfin, on présente la philosophie et les différentes étapes du calcul d’une panne maintenue continûment par le bac de toiture, ce qui représente la configuration la plus couramment rencontrée.
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MOTS-CLÉS
formage Comportement des matériaux calcul des structures ossatures pannes formage à froid éléments minces
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Pannes maintenues par un bac de couverture –Aspects du calculArticle inclus dans l'offre
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6. Dispositions particulières de conception et accessoires
6.1 Réalisation de la continuité des pannes
D’une façon générale, les pannes minces sont réalisées comme des poutres continues ; ceci conduit mécaniquement à une réduction des moments en travée et des flèches. Il ne faut pas oublier de tenir compte, selon le nombre de ces travées, de la majoration de la descente de charges au droit des appuis voisins de rive.
Compte tenu des longueurs de bâtiments et des considérations liées au transport ou aux opérations de manutention/levage, la mise en œuvre de joints qui assurent cette continuité est nécessaire.
La continuité des pannes formées à froid est adaptée à leur forme particulière, Z, C ou Sigma.
La continuité des pannes de type Z est réalisée par emboitement au droit des appuis (figure 17). On dispose ainsi, dans la zone de moment négatif, d’une section plus importante. Pour réaliser aisément cet emboîtement, les pannes Z présentent deux semelles de largeur différente, permettant de les disposer tête-bêche d’une travée à l’autre. Il est d’usage de prévoir une longueur d’emboitement de l’ordre de 10 % de la longueur de la travée ; cette longueur est portée à 15 % dans la travée voisine de rive pour compenser la décroissance plus lente du moment négatif à l’appui voisin de rive.
Les pannes sont livrées en tronçons « T » supérieurs à la portée des pannes « L ».
Des boulons de liaison sont disposés à l’axe des appuis et en extrémité du recouvrement (on ne compte pas sur un éventuel effet de « coincement » des semelles les unes dans les autres).
La continuité des pannes C ou Sigma est réalisée de façon plus « classique » par une pièce spécifique assurant l’éclissage. Leur forme est variée et peut épouser la forme de la panne. Elles sont généralement pliées à froid, mais dans des épaisseurs plus importantes que les pannes elles-mêmes, dans la mesure où la section ne présente généralement pas de semelle supérieure (condition imposée par le niveau d’appui du bac). Les boulons de liaison sont disposés comme pour les Z.
Il existe un écueil lié à ces dispositions, relatif à la rigidité des assemblages d’éclissage :...
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Produits plats en acier revêtus en continu par immersion à chaud pour formage à froid – Conditions techniques de livraison - NF EN 10346 AFNOR - 2015
-
Produits plats laminés à chaud en acier à haute limite d’élasticité pour formage à froid – Partie 1 : Conditions techniques générales de livraison - NF EN 10149-1 AFNOR - 2013
-
Produits plats laminés à chaud en acier à haute limite d’élasticité pour formage à froid – Partie 2 : Conditions techniques de livraison des aciers obtenus par laminage thermomécanique - NF EN 10149-2 AFNOR - 2013
-
Produits plats laminés à chaud en acier à haute limite d’élasticité pour formage à froid – Partie 3 : Conditions techniques de livraison des aciers à l’état normalisé ou laminage normalisant - NF EN 10149-3 AFNOR - 2013
-
Calcul des structures en acier. Partie 1-1 : Règles générales et règles pour le bâtiment - NF EN 1993-1-1 AFNOR - 2005
-
Calcul des structures en acier. Partie 1-3 : Règles générales – Règles...
ANNEXES
Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Arkeo System
CPN
Fixit
https://www.fixitshop.fr/fr/pannes
Joris IDE
https://www.joriside.com/fr-fr/products/structures/pannes-lisses
Profil C
http://www.profilc.fr/catalogue-panne
Profil du Futur – Multibeam
https://ds.arcelormittal.com/repository/Profil%20Du%20Futur/Page10et11.pdf
Profils minces de l’Ouest
https://www.spo-pmo.com/produits/gamme-pmo/
Sadef
https://www.voestalpine.com/sadef/fr
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