Constructions métalliques - Pathologie des structures métalliques

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]...