Bâtiments industriels en acier - Rôle et fonctionnement de leurs composants secondaires

Une structure métallique de type bâtiment industriel est constituée d’un ensemble d’éléments en acier assemblés entre eux par soudage ou boulonnage. Au plan du comportement mécanique, elle doit être capable de supporter les actions auxquelles elle est susceptible d’être soumise et pour lesquelles elle est conçue, c’est-à-dire, dans tous les cas :

• les charges permanentes : son poids propre et celui de tous les éléments qu’elle doit supporter ;

• les actions climatiques : vent, neige, température ;

• les actions accidentelles : incendie, séismes, chocs, etc ;

• mais aussi, pour certaines, des charges d’exploitation comme des actions de ponts roulants, par exemple, s’il en existe.

Dans un premier temps, la terminologie propre à ce type de construction est fournie.

Ensuite, la manière dont les charges climatiques agissent sur la structure est explicitée.

Enfin, le cheminement des efforts dans la structure est décrit en détail afin de bien comprendre les équilibres statiques de tous ses éléments constitutifs : quelles sont les actions appliquées sur chacun d’entre eux et à quels autres éléments est-ce qu’il les transmet ?

Ce document est scindé en deux articles. Le premier, qui fait l’objet de ce texte, concerne les éléments dits « secondaires ». Il s’agit de l’enveloppe du bâtiment (bardage et couverture), des lisses de bardage, des pannes courantes, de la panne faîtière et des potelets de pignon. Le second traite des éléments porteurs principaux : portiques courants, structures de pignons, poutres au vent, pannes sablières, palées de stabilité, pieds de poteaux et fondations.

Une conception étant rarement unique, des solutions alternatives sont proposées si elles existent en analysant les avantages et les inconvénients de chacune d’entre elles.

Même s’il est relativement simple, ce type de structure permet de bien comprendre le fonctionnement général des ossatures en acier et surtout le rôle de chacun de leurs éléments constitutifs. En effet, la plupart des explications fournies dans cet article sont applicables à de nombreuses structures d’ouvrages beaucoup plus complexes ou de type différent.