La structure métallique est composée de matériaux en acier et constitue l’une des principales structures de construction. Le système est principalement composé de poutres, de colonnes, de fermes et d’autres éléments en acier profilé et en tôle d’acier. Les soudures, les boulons ou les rivets relient généralement les composants ou les pièces. Sa légèreté et sa facilité de construction sont largement utilisées dans les usines à grande échelle, les lieux de réunion, les immeubles de très grande hauteur et d’autres domaines.

Il s’agit d’une structure d’ingénierie composée du traitement, de la connexion et de l’installation de plaques d’acier, d’acier rond, de tuyaux, de câbles et de divers aciers façonnés. Les structures doivent résister aux effets des différents environnements naturels et artificiels possibles et constituent des systèmes et réseaux d’ingénierie suffisamment fiables et présentant de bons avantages sociaux et économiques.

Les caractéristiques

1. L’acier de construction est plus léger
2. Haute fiabilité des travaux de structure en acier
3. L’acier a une bonne résistance aux vibrations (chocs) et aux impacts.
4. Le degré d’industrialisation de la fabrication de structures en acier est relativement élevé.
5. La structure métallique peut être assemblée avec précision et rapidité.
6. Facilité de réalisation d’une structure étanche
7. La structure en acier est facile à corroder
8. La structure en acier a une faible résistance au feu

Classification des structures en acier

Les structures en acier sont utilisées dans divers bâtiments et ouvrages d’art, et il en existe de nombreux types. En fonction de leurs méthodes d’assemblage, elles peuvent être divisées en structures soudées, boulonnées et rivetées.

L’assemblage soudé est actuellement la méthode d’assemblage la plus critique pour les structures en acier. Ses avantages sont une structure simple, une économie de matériaux, un traitement facile et un fonctionnement automatique. Mais le soudage peut provoquer des déformations structurelles et générer des contraintes résiduelles.

L’assemblage par boulons est une méthode d’assemblage couramment utilisée qui présente des avantages en termes de commodité et de rapidité d’assemblage. Il peut être utilisé dans des connexions structurelles ou des structures détachables. L’inconvénient est que la section du composant est affaiblie et facile à desserrer.

L’assemblage par rivets est une méthode d’assemblage ancienne. En raison de sa bonne plasticité et de sa ténacité, il est pratique pour le contrôle de la qualité et est souvent utilisé dans les structures supportant des charges dynamiques. Cependant, le coût de fabrication est élevé en termes de main-d’œuvre, et les matériaux sont utilisés. En outre, le trou de clou affaiblit la section transversale du composant, de sorte qu’il a été progressivement remplacé par le soudage dans l’industrie manufacturière.

Les avantages de la structure en acier

1. Haute résistance, légèreté, excellente performance sismique, courte période de construction, haut degré d’industrialisation et faible pollution environnementale.
2. Dans la fabrication, la construction et l’utilisation, il présente des avantages en termes d’économie d’énergie, de protection de l’environnement et de sécurité. En outre, ils sont conformes aux principes du développement humain durable.
3. La structure en acier présente les avantages suivants : grande portée, légèreté, grande capacité de charge, facilité d’installation. Elle est généralement utilisée pour les ponts, les ateliers industriels, les entrepôts et autres bâtiments.

Structure en acier VS Structure en béton

L’installation du bâtiment en acier n’utilise pas de béton traditionnel, ce qui permet de réduire la consommation de ciment, de sable et d’autres ressources, et donc de réduire considérablement l’excavation de fossiles.
Il permet de réduire le poids de 40% et d’économiser environ 30% de la fondation.

La construction du site au corps principal peut réduire considérablement la consommation d’eau pendant l’installation, réduire le bruit sur le site de construction, déranger les résidents, le déversement des eaux usées et la pollution par la poussière ; réduire l’extraction du sable et les émissions de déchets de construction.

L’émission de CO2 des bâtiments en acier pour la construction est d’environ 480 kg / m, soit plus de 35% de moins que les 7474 kg / m du béton traditionnel. Simultanément, lors de la démolition du bâtiment, les émissions recyclables des matériaux de construction en acier ont été réduites de plus de 90 %, et les déchets de béton conventionnels ont été réduits d’environ 60 %.

Le prix de l’acier est de 10 à 20 % plus élevé que celui du béton armé. Les structures en acier permettent de réduire les coûts de la main-d’œuvre, les coûts des fondations et les revenus apportés par la réduction du temps de construction et les prêts à court terme. Toutefois, les différences de prix entre les structures en acier et en béton ne sont pas trop élevées.

En ce qui concerne l’utilisation de l’espace, les bâtiments de plus de 20 étages montrent souvent les avantages des structures en acier. Par exemple, les centres financiers mondiaux utilisent des structures en acier. Cependant, si le béton armé est utilisé, l’utilisation potentielle de l’espace sera déficiente. Par conséquent, si l’on considère l’utilisation efficace de l’espace, les structures en acier sont plus importantes que le béton, et les avantages économiques globaux des structures en acier peuvent être supérieurs à ceux du béton.

En raison de leurs nombreux avantages, les structures métalliques ont été largement utilisées dans les ateliers industriels, les immeubles de grande hauteur, les bâtiments résidentiels, les grands bâtiments publics, les trains à grande vitesse, les centrales thermiques, les ponts ferroviaires et les plateformes pétrolières en mer.

Domaine d’application de la structure en acier

Structure à grande portée

Bâtiment à structure métallique dont la portée horizontale est supérieure à 30 mètres. Les structures à grande portée sont surtout utilisées dans les ateliers industriels, les hangars, les stades et les grands entrepôts.

Immeuble de grande hauteur

La grande résistance de l’acier et la légèreté de la structure en acier sont d’une grande importance pour les immeubles de grande hauteur. Une résistance élevée signifie une petite section transversale des composants, ce qui peut augmenter la zone d’utilisation effective. La légèreté permet de réduire considérablement la charge sur les composants, les fondations et les fondations et de réduire les coûts des projets de fondation.

Bâtiment industriel

Lorsque les bâtiments industriels ont de grandes portées, de grandes distances entre les poteaux ou des grues de grand tonnage installées, et que la structure doit résister à des charges dynamiques importantes, les structures en acier sont souvent utilisées partiellement ou complètement. Les bâtiments industriels ordinaires ont également adopté de nombreuses structures en acier ces dernières années afin de raccourcir la période de construction et de faire ressortir les avantages de l’investissement le plus rapidement possible.

Structure légère

On dit qu’une structure avec une petite charge ou une petite portée est une structure légère. Le poids propre est la principale charge de cette structure, et on utilise souvent des structures légères en acier à parois minces formées à froid ou en petit acier.

Une structure imposante

Les tours et les mâts ont une grande hauteur, les composants ont une petite section transversale, les charges dues au vent et aux tremblements de terre jouent souvent un rôle important, et leur poids a un impact plus important sur la structure, c’est pourquoi on utilise souvent des structures en acier.

Structure amovible ou mobile

Ponts à chevalets en acier, halls d’exposition mobiles, plateformes mobiles, etc. Il peut tirer parti de sa légèreté, de sa facilité de transport et d’installation.

Conteneurs et tuyaux de grand diamètre

Tels que les réservoirs de liquide (gaz), les pipelines de transmission (pétrole, gaz, matières premières), les pipelines de pression hydraulique, etc.

Bâtiment de secours

Les projets qui ont un besoin urgent d’être livrés rapidement. Ce type de projet peut tirer pleinement parti de la courte période de construction de la structure en acier, de sa légèreté et de sa facilité de transport.