Les bâtiments métalliques préfabriqués sont des structures d’ingénierie dont l’acier de construction est le principal système porteur.
Les structures en acier comprennent principalement des poutres, des colonnes, des fermes et d’autres composants en profilés d’acier et en tôles d’acier. Des soudures, des boulons ou des rivets relient généralement chaque composant.

Applications des bâtiments métalliques préfabriqués :

Bâtiments industriels : usines, entrepôts, etc.

Bâtiments commerciaux : centres commerciaux, centres de conférences et d’expositions, etc.

Bâtiments publics : immeubles de bureaux, écoles, hôpitaux, etc.

Construction civile : résidentielle.

Caractéristiques techniques des bâtiments préfabriqués métalliques

Sélection des matériaux :

Les bâtiments métalliques préfabriqués utilisent principalement de l’acier et de l’aluminium. L’acier convient aux grands bâtiments industriels et de grande hauteur en raison de sa haute résistance, de sa durabilité et de sa recyclabilité. L’aluminium est souvent utilisé dans les petits bâtiments et les bâtiments à usage spécial en raison de sa légèreté, de sa résistance à la corrosion et de sa facilité de traitement. De plus, les bâtiments métalliques préfabriqués modernes utilisent également des matériaux tels que l’acier galvanisé et les alliages d’aluminium, qui améliorent la durabilité et la résistance à la corrosion.

Conception et fabrication :

Le processus de conception et de fabrication des bâtiments préfabriqués métalliques est hautement standardisé. Un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) est utilisé pour la planification et la simulation détaillées afin de garantir la précision des composants et la stabilité structurelle pendant la phase de conception. Au cours de la phase de fabrication, des composants tels que la découpe, le soudage et le perçage sont réalisés en usine. Un système de contrôle de qualité strict garantit la cohérence et la haute qualité des composants.

Assemblage et construction :

Les bâtiments métalliques préfabriqués peuvent être assemblés et construits rapidement et avec peu de perturbations. Une fois les composants préfabriqués en usine, ils sont transportés sur le chantier pour un assemblage rapide. La technologie de boulonnage moderne rend le processus d’assemblage plus accessible et plus sûr, facilitant ainsi le démontage et le déplacement. Cette méthode de construction efficace raccourcit la période de construction et réduit l’impact sur l’environnement.

Caractéristiques des structures métalliques préfabriquées :

1. Le matériau est très résistant et son poids est léger.

L’acier a une résistance élevée et un module élastique élevé. Comparé au béton et au bois, le rapport entre sa densité et sa limite d’élasticité est relativement faible. Par conséquent, dans les mêmes conditions de contrainte, la structure en acier a une petite section de composants, est légère, est facile à transporter et à installer et convient aux grandes portées, aux hauteurs élevées et aux charges lourdes.

2. L’acier a une ténacité, une bonne plasticité, un matériau uniforme, une fiabilité structurelle élevée,

L’acier est adapté pour résister aux chocs et aux charges dynamiques et présente une bonne résistance aux tremblements de terre. Sa structure interne est uniforme et proche d’un corps homogène isotrope. Les performances de travail réelles de la structure en acier sont relativement cohérentes avec la théorie du calcul. La structure en acier est donc très fiable.

3. La fabrication et l’installation des structures en acier sont hautement mécanisées.

Les composants de structure en acier sont faciles à fabriquer en usine et à assembler sur les chantiers de construction. La fabrication mécanisée de composants de structure en acier par l’usine présente une haute précision, une efficacité de production élevée, un assemblage rapide sur le chantier et une période de construction courte. L’acier est la structure la plus industrialisée.

4. La structure en acier a de bonnes performances d’étanchéité.

Étant donné que la structure soudée peut être complètement scellée, elle peut être transformée en récipients à haute pression, en grands gisements de pétrole, en conduites sous pression, etc., avec une bonne étanchéité à l’air et à l’eau.

5. Les structures en acier résistent à la chaleur mais ne sont pas résistantes au feu.

Lorsque la température est inférieure à 150°C, les propriétés de l’acier changent très peu ; la structure en acier est donc adaptée aux ateliers chauds. Cependant, lorsque la surface de la structure est soumise à un rayonnement thermique d’environ 150°C, elle doit être protégée par des panneaux d’isolation thermique ; lorsque la température est comprise entre 300 ℃ et 400 ℃, la résistance et le module élastique de l’acier diminuent considérablement. Lorsque la température avoisine les 600℃, la résistance de l’acier tend vers zéro. Pour améliorer le degré de résistance au feu, la structure en acier doit être protégée avec des matériaux réfractaires dans les bâtiments présentant des exigences particulières en matière de protection incendie.

6. La structure en acier a une mauvaise résistance à la corrosion, en particulier dans les environnements humides et corrosifs, et est sujette à la rouille.

Généralement, les structures en acier doivent être dérouillées, galvanisées ou peintes et entretenues régulièrement. Des mesures spéciales telles que la « protection des anodes en blocs de zinc » doivent être adoptées pour les structures de plates-formes offshore en eau de mer afin de prévenir la corrosion.

7. Il est à faible teneur en carbone, économe en énergie, vert, respectueux de l’environnement et réutilisable. La démolition de structures en acier ne produit presque aucun déchet de construction et l’acier peut être recyclé et réutilisé.

Avantages des bâtiments métalliques préfabriqués

Par rapport aux structures en béton, les bâtiments préfabriqués en métal présentent les avantages suivants en termes de performances économiques :

1. La structure en acier est légère.

Le poids propre des structures en acier de grande hauteur est généralement compris entre 1/2 et 3/5 du poids propre des structures en béton de grande hauteur. La réduction du poids propre de la structure peut réduire la force sismique, réduisant ainsi la force interne de la conception structurelle. De plus, réduire le poids de la structure peut également réduire le coût des fondations. Cet avantage est plus évident dans les zones à sols mous du sud.

2. Les matériaux de structure en acier ont une résistance élevée.

Par rapport aux structures en béton, les colonnes à structure en acier ont une section transversale plus petite, ce qui peut augmenter la surface d’utilisation efficace du bâtiment. Généralement, la section transversale des colonnes de structure métallique de grande hauteur représente environ 3 % de la surface du bâtiment. En comparaison, la section transversale des colonnes structurelles de grande hauteur en béton représente 7 à 9 % de la surface du bâtiment.

3. La construction de structures en acier est rapide.

Généralement, une couche de structures en acier de grande hauteur est achevée tous les quatre jours en moyenne, tandis qu’une couche de structures de grande hauteur en béton est achevée tous les six jours en moyenne ; c’est-à-dire que la vitesse de construction des structures en acier est environ 1,5 fois supérieure à celle des structures en béton.

Le raccourcissement de la période de construction structurelle peut mettre l’ensemble du bâtiment en service plus tôt et raccourcir le délai de remboursement des prêts à la construction, réduisant ainsi les intérêts du prêt.

Par exemple, ces dernières années, la période de retour sur investissement des immeubles de bureaux haut de gamme était d’environ trois ans. Si la structure en acier peut être utilisée six mois plus tôt que la structure en béton, cela équivaut approximativement à une économie de 18 % de l’investissement en utilisant la structure en acier par rapport à la structure en béton.

4. Il y a de nombreuses canalisations dans les immeubles de grande hauteur.

Si une structure en acier est utilisée, des trous peuvent être pratiqués dans les poutres pour passer à travers les tuyaux. Cependant, si une structure en béton est utilisée puisque les poutres ne sont pas adaptées pour ouvrir des trous, les tuyaux passent généralement sous les poutres, occupant ainsi un certain espace.

Par conséquent, lorsque la hauteur du sol est la même, la hauteur du sol de la structure en acier peut être inférieure à celle de la structure en béton, ce qui peut réduire la surface du mur de soutènement périphérique, économiser l’énergie nécessaire à la climatisation intérieure et réduire la construction. frais de maintenance et d’utilisation. De plus, à condition que la hauteur totale du bâtiment soit déterminée, la structure en acier peut construire plusieurs étages de plus que la structure en béton, augmentant ainsi la surface du bâtiment.