Le bâtiment préfabriqué en acier est la principale forme structurelle des ateliers industriels et autres bâtiments publics. Il présente les avantages d’une structure simple, d’une période de construction courte et d’une réduction de la quantité d’acier utilisée, et ses perspectives d’application sont vastes.

La structure en acier préfabriquée est plus légère, résiste aux vibrations (sismiques) et aux chocs, et est plus facile à assembler et à construire. Par conséquent, l’application de la structure en acier préfabriquée dans le bâtiment industriel est étendue, en particulier dans les bâtiments d’atelier.

La conception du bâtiment préfabriqué en acier :

Les structures préfabriquées en acier sont affectées par les charpentes traditionnelles en bois, et la plupart d’entre elles sont remplacées par des fermes composites en acier à paroi mince ou en acier de petite section. Par la suite, le bâtiment préfabriqué en acier est passé d’une structure à un seul étage à un grand bâtiment d’usine industrielle. Il a été fabriqué à partir de cornières et de tuyaux en acier de faible section, d’acier en forme de H, d’acier rond et de plaques d’acier profilé, ce qui lui confère de nombreux avantages et le rend largement intégré.

La principale forme structurelle d’une structure en acier préfabriquée utilisée dans la construction industrielle est le système de structure à portique en acier. Il distribue l’acier en canal ou l’acier en angle à travers le contreventement vertical, ce qui augmente la rigidité et la résistance latérales. Une série de propriétés de résistance aux catastrophes telles que la résistance aux tremblements de terre est considérablement améliorée, et la charge horizontale est également augmentée.

Le bâtiment préfabriqué en acier présente de nombreuses caractéristiques, associées à une structure simple et à un matériau unique, il peut être produit en masse à grande échelle, ce qui permet d’économiser les coûts et la main-d’œuvre et de minimiser les déchets. Les matériaux légers, les formes exquises, l’utilisation étendue et les applications matures ont amélioré les avantages économiques et répondu au concept de développement scientifique, de protection de l’environnement et d’économie d’énergie. Par conséquent, les caractéristiques distinctives du bâtiment en acier préfabriqué sont devenues populaires parmi les fabricants et les architectes.

Conception d’un bâtiment préfabriqué en acier

Les fondements du bâtiment préfabriqué en acier

1. Jugez du point de contrainte de la fondation.

Tout d’abord, un modèle de portique doit être établi, puis les points de contrainte de la fondation, c’est-à-dire la charge sur le poteau en acier, doivent être jugés sur la fondation.

En plus de calculer la charge sur le modèle, il faut calculer l’excentricité de la charge excentrique.
L’existence de nombreux équipements mécaniques ou de marchandises de taille importante dans le bâtiment de l’usine entraîne souvent une grande quantité de charges accumulées, ce qui augmente l’excentricité de la fondation. L’ingénieur doit donc le vérifier lors de la conception de la fondation.
Le poids propre plus faible rend la force de réaction nette de base de la structure en acier léger relativement faible. Par conséquent, la charge horizontale causée par la charge du vent ne peut être ignorée dans le processus de conception.

2. ajuster la forme de la fondation.

Les différents bâtiments ont des points de tension différents. Par conséquent, l’ingénieur doit ajuster la forme de la fondation du bâtiment pour les points de contrainte en fonction de la situation réelle. Prenons l’exemple d’un bâtiment d’usine comportant des machines et des équipements à grande échelle. Dans une conception existante, la forme de fondation d’un pied de colonne rigide est souvent utilisée. Cependant, le bâtiment de l’usine sera toujours décalé sous l’effet d’une force extérieure, et l’excentricité augmentera avec le temps. Le phénomène d’élévation, la forme de la fondation du bâtiment doit être ajustée et améliorée en fonction de la situation réelle.

Conception de la structure du toit et des murs

Dans le processus de conception, pour augmenter la rigidité et éviter l’instabilité de la charpente métallique en dehors du plan, il faut prêter attention aux mesures de construction du toit et des murs dans l’usine de charpente métallique légère à portique à cadre rigide.

Pour les distances entre colonnes inférieures à 6 m, placez une seule entretoise. Pour un espacement des colonnes supérieur à 6m, mettre deux étançons. Le contreventement d’angle du toit et du mur peut empêcher la plaque de la bride de l’acier en forme de H de se déformer sous l’effet de la compression et d’endommager le portique en acier.
La conception des pannes néglige souvent la stabilité sous l’action de la succion du vent, ce qui entraîne une instabilité facile et des dommages en cas de forte succion du vent. Il convient de vérifier si la section transversale de la panne répond aux exigences sous l’action de la succion du vent.

Conception de la mezzanine en acier

La mezzanine en acier est actuellement plus courante. En raison de ses caractéristiques pratiques et économiques, il a été largement utilisé dans le secteur de la construction.

En raison de la faible rigidité de la structure de la mezzanine en acier, il est nécessaire de mettre en place des contreventements pour assurer la stabilité et la résistance. Elle a un impact direct sur la capacité portante de l’ensemble du bâtiment et a un impact direct sur la stabilité et l’utilisabilité du bâtiment. Par conséquent, les ingénieurs doivent avoir une compréhension détaillée du projet de construction original et déterminer un plan de conception scientifique et pratique. Assurez-vous de la rationalité de la conception.

Caractéristiques des bâtiments préfabriqués à structure en acier :

1. Léger

Les composants des structures en acier préfabriquées sont principalement constitués d’acier à paroi mince, ce qui les rend légers. En particulier pour le système d’enceinte, le poids du système d’enceinte, tel que la tôle ondulée unicolore et la couche d’isolation, ne représente qu’environ 8% de celui de la structure en béton armé. La structure elle-même a moins de charge et moins d’action sismique, ce qui peut réduire les coûts de la fondation.

2. Bonnes propriétés mécaniques, haute résistance et grande portée.

Du point de vue du rapport hauteur de poutre-portée, la structure en béton armé est généralement de 1:12, et la structure en acier de 1:24, soit une différence double. Pour les structures légères en acier, l’écart est encore plus évident.
Elle est plus compliquée et peu rentable pour les structures en béton armé d’une portée de 30 m, mais elle est très répandue pour les structures en acier.

3. Une période de production et de construction courte

Les éléments d’un bâtiment préfabriqué en acier sont traités en usine, et les matériaux de construction sont des produits finis ou semi-finis et assemblés sur place : production en usine, construction sur place.
En outre, l’usine dispose d’une grande précision de traitement, de petites erreurs dimensionnelles et de la plupart des connexions par boulons sur place, de sorte que la qualité est facile à contrôler.

4. Faible coût

Une raison importante du développement rapide des structures en acier préfabriquées est l’économie de matériaux.
Par rapport aux structures traditionnelles en béton armé, l’efficacité du travail est augmentée de 1/4 à 1/3. En outre, il présente également des avantages économiques par rapport aux structures en béton armé.

5. Vert et protection de l’environnement

L’acier est un matériau écologique et respectueux de l’environnement. Pendant la construction, la pollution sonore causée par le travail du béton humide peut être évitée, les émissions de gaz nocifs peuvent être réduites, et le béton peut être démonté, recyclé et réutilisé, répondant ainsi aux exigences de la conservation de l’énergie et de la protection de l’environnement.