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RÉSUMÉ
L’article décrit des solutions pour modifier, réparer et remettre en état les structures en fonte, en fer puddlé et en acier. Celles-ci sont parfois atteintes par la corrosion ou par d’autres pathologies comme la fissuration ou le décollement lamellaire. Après une définition détaillée de ces matériaux anciens présents dans les constructions du XVIIIème au XXème siècle, l’exposé énonce clairement leurs propriétés, pour faire ensuite un point précis sur les techniques de réparation disponibles. La fin de l’article est consacrée à la mise en conformité des structures en acier face à la réglementation incendie. Les solutions de protection disponibles sont résumées, puis on présente des exemples de réparations de structures qui ont été soumises au feu.
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-
Pierre ENGEL : Ingénieur, Master of Sciences, Doctor in Philosophy - Professeur des Écoles Nationales supérieures d’Architecture
INTRODUCTION
La réparation des structures métalliques, dont la mise en œuvre remonte parfois au 18e siècle, est une opération fréquente pour les porter à un niveau de sécurité satisfaisant ou les rendre pérennes. Elle est partie intégrante des opérations de maintenance des bâtiments qui doivent être orchestrées par le maître de l’ouvrage.
L’article donne une vue d’ensemble de ces opérations sachant que, pour plus de précisions, le lecteur est invité à consulter les références données en bibliographie et plus particulièrement les ouvrages et .
Les réparations décrites ici concernent plusieurs matériaux comme la fonte et le fer puddlé. Elles traitent aussi des différents types d’aciers, qui sont apparus successivement au fil de l’évolution des techniques entre les 19e et 20e siècles. Durant ces deux siècles, les matériaux métalliques se sont développés en même temps que des moyens d’assemblage nouveaux qui ont permis de mener les constructions métalliques à un très haut niveau de performance.
La fin de l’article est consacrée à la mise en conformité des structures en acier face à la règlementation incendie. Les solutions de protection disponibles y sont résumées, illustrées par des exemples de réparations des structures qui ont été soumises au feu.
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Mise aux normes de structures en acier exposées à l’incendieArticle inclus dans l'offre
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2. Réparations des structures métalliques
2.1 Traitement de la corrosion de structures en acier et en fer
Dans un projet de réhabilitation, la corrosion d’éléments existants peut être l’un des problèmes à résoudre. L’ancienneté et le manque d’entretien d’un bâtiment peuvent révéler des amorces de corrosion ou une corrosion plus sévère, source de pathologies structurelles graves qu’il convient alors de traiter avec la plus grande efficacité.
Les structures internes en acier ou en fer sont généralement épargnées par la corrosion profonde, dans la mesure où elles ne sont pas dans une situation particulière, comme le maintien dans une humidité récurrente ou l’exposition à des projections acides ou caustiques d’ordre industriel ou animal.
En dehors de ces cas particuliers, la problématique de la corrosion concerne les éléments externes de la structure ou de l’enveloppe de la construction.
La procédure de remise en état se déroule en deux séquences :
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dans un premier temps, il convient d’évaluer la nature de la corrosion et ses sources potentielles afin d’y remédier de manière définitive. Le diagnostic doit établir l’impact de cette corrosion sur la capacité structurelle de l’ouvrage et, dans le cas d’enveloppes, ses incidences sur l’étanchéité. Les photographies des figures 7 et 8 montrent l’état de certains pieds de poteau de la structure du Grand Palais, avant et après leur réparation et avant leur remise en peinture ;
-
dans un second temps, il faut retirer les oxydes, protéger les éléments et les réparer, et, le cas échéant, remplacer les parties trop endommagées par des pièces neuves.
Les pièces traitées doivent être débarrassées de toute trace de rouille.
Pour les corrosions très localisées, la surface métallique est débarrassée de la rouille et mise à nu par grattage, meulage ou passage à la brosse métallique.
Pour les surfaces accessibles ou plus importantes, on a généralement recours à des solutions de décapage par projection d’abrasifs, comme le sablage humide ou préférablement sec. Les deux photographies de la figure 9 montrent l’état corrodé de l’Église...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ENGEL (P.) - Manuel de la réhabilitation avec l’acier, à l’usage des architectes et des ingénieurs. - Presses Polytechnique Universitaires Romandes, ISBN : 9 782 725 800 172, Lausanne 2017.
-
(2) - STRRES - Guide n° 1 [FAME] Réparation et rénovation des structures métalliques. - Syndicat national des entrepreneurs spécialistes de travaux de réparation et renforcement des structures. (STRRES) décembre 2008.
-
(3) - BOUILLETTE (J.P.) - Protection des constructions en acier contre la corrosion. - OTUA Office technique pour l’utilisation de l’acier, Paris, 1983.
-
(4) - Institution of Structural Engineers - Guide to the advanced fire safety engineering of structures. - IStructE Ltd., London September 2007.
-
(5) - FRANSSEN (J.M.), VILA REAL (P.) - Fire Design of Steel Structures - 2nd Edition - ECCS and Ernst & Sohn, Bruxelles 2015.
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Adaptation à des nouvelles charges, mise aux normes thermiques et acoustiques
-
Réhabiliter avec l’acier – Partie 1 – Renforcement et consolidation avec l’acier
-
Réhabiliter avec l’acier – Partie 2 – Surélévation, extensions et requalification
-
Sécurité incendie des ouvrages en structures métalliques – Partie 1
-
ArcelorMittal
-
Constructalia : portail de l’acier pour la construction, développé par ArcelorMittal
-
ConstruirAcier, site promotionnel de l’acier
-
APK, association pour la promotion de l’enseignement de la Construction Métallique
ISO 12944-2 - 2004 - Défraction des catégories de corrosivité
ISO 834 - 1999 - Essai de résistance du feu. Éléments de construction
SN 505 269 Norme SIA 269 - 2011 - (et suivantes 269/…) Bases pour la maintenance des structures porteuses. SIA, Zurich, 2011.
AFNOR NF EN 13381 - Paris juillet 2013 - Méthodes d’essai pour déterminer la contribution à la résistance au feu des éléments de construction – Partie 4 : protection passive appliquée aux éléments en acier.
AFNOR NF EN 13381-4 - Juillet 2013 - Méthodes d’essai pour déterminer la contribution à la résistance au feu des éléments de construction – Partie 4: protection passive appliquée aux éléments en acier
AFNOR NF EN 13381-8 - Paris Juillet 2013 - Méthodes d’essai pour déterminer la contribution à...
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