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RÉSUMÉ
Le calcul d'un échafaudage est basé sur la connaissance des actions s’exerçant sur sa structure (charges permanentes, charges variables, combinaisons de charges). Cet article énonce les différentes données sur lesquelles sont établies les calculs. Les principes des états limites sont répertoriés et pris en compte avec les coefficients de sécurité applicables : état limite utime, état limite de services, vérification de la stabilité globale, imperfections. Pour terminer, des méthodes d’analyse sont proposées : analyse au premier ordre, analyse au second ordre, procédure informatique/modélisation, et rappels concernant le flambement.
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Lire l’articleAuteur(s)
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René SANDBERG : Ingénieur de l’École centrale de Paris
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Bernard BEZIAT : Ingénieur de l’École de travaux publics
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Claude BONETAT : Ingénieur Conseil
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Patrick ROSSIGNOL : Chargé des questions techniques au Syndicat de l’Échafaudage
INTRODUCTION
Dans ce dossier sont indiquées les données sur lesquelles sont établis les calculs. Ces calculs sont basés sur la connaissance des actions dont les combinaisons s’appliquent en fonction de la destination de la structure.
La méthode aux états limites exposée ici sera prise en compte avec les coefficients de sécurité applicables, et les calculs eux-mêmes seront effectués par analyse au 1er ordre ou au 2e ordre.
Pour de plus amples renseignements, le lecteur est invité à consulter les dossiers et déjà parus et concernant aussi les échafaudages (« Destination et cadre réglementaire » et « Matériaux et matériels »).
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2. Vérification des structures d’échafaudages. Principes des états limites
Les échafaudages sont des charpentes métalliques très particulières par leur composition principale, en tubes métalliques (ronds pour la plupart), liés entre eux par des raccords ou des jonctions avec des pontets soudés aux tubes (systèmes modulaires) ou soudés entre eux (systèmes à cadres).
Ils doivent être conçus de manière à remplir les conditions de sécurité vis-à-vis de la stabilité et de l’aptitude à l’emploi sous les combinaisons de charges les plus défavorables (cf. ) dans toutes les phases de montage, d’utilisation, de démontage.
Ils ne doivent présenter ni déformations exagérées, ni phénomènes de flambement (locaux ou globaux), ni de déversement.
Leur stabilité d’ensemble doit être assurée et ils ne doivent être susceptibles ni de renversement, ni de glissement. Les composants de ces structures, du fait de leurs réemplois, doivent rester dans le domaine élastique.
Les efforts, provenant des structures et s’exerçant sur les fondations et sur les constructions auxquelles éventuellement ces structures peuvent être reliées, doivent faire partie des données communiquées au maître d’œuvre.
Dans les calculs, les liaisons sont considérées soit comme des encastrements parfaits ou partiels, soit comme des articulations. Il est très important d’être conscient de la légèreté des éléments et des caractéristiques des jonctions qui conduisent, sous l’action des efforts horizontaux, à des déformations supérieures à celles rencontrées sur des charpentes classiques. Il faut tenir compte également des jeux, des déplacements et des rotations aux jonctions des pièces dont les axes peuvent ne pas être concourants.
En revanche, les problèmes de déversement rencontrés dans les charpentes classiques pour les profils ouverts ne concernent pas les composants de ces structures, en dehors des fers de types H ou I disposés en tête pour supporter les coffrages, ou à la base pour répartir les efforts aux appuis.
La méthode de calcul est celle des états limites ultimes (ELU) et des états limites de service (ELS) [se référer à ENV 1993-1-1 pour l’acier et...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MAYERE (J.) - Règles Neige et Vent NV65 - [C 3 305]. Base documentaire « Bâtiments et travaux neufs » (2001).
-
(2) - VERCELLINO (K.A.) - Composants métalliques. Conception et dimensionnement - [C 2 550]. Base documentaire « Structure et gros œuvre » (2001).
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(3) - FRUITET (L.) - Constructions métalliques. Constructions industrialisées - [C 2 595]. Base documentaire « Structure et gros œuvre » (1987).
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