enpc - procedes generaux de construction
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1
CONSTRUCTION METALLIQUECONSTRUCTION METALLIQUE Jean-Louis MICHOTEYJean-Louis MICHOTEY
École des PontsParisTech
Département Génie Civil et Construction
Construction des Ouvrages de Génie Civil
2
LE MARCHE EN CONSTRUCTION METALLIQUEET SES CARACTERISTIQUES
LE MARCHE DES BATIMENTSLE MARCHE DES BATIMENTS L’ORGANISATION DU PROJET DE BATIMENTL’ORGANISATION DU PROJET DE BATIMENT L’ENTREPRISE DE CONSTRUCTION METALLIQUEL’ENTREPRISE DE CONSTRUCTION METALLIQUE
(0rganisation interne, évolution des processus de (0rganisation interne, évolution des processus de fabrication)fabrication)
3
consommation dans la construction/habitant/an en kgconsommation dans la construction/habitant/an en kg
0 100 200 300
France
Germany
Italy
Japan
Spain
UK
USA
reinforcing barsRolled profilsteel plates
55
108
108
268
151
118
83
Source : DCC, 1993
4
PRODUCTION EN TONNES DE BATIMENTS INDUSTRIELS
300354 370 370 415
480 505
0
100
200
300
400
500
600x1000 t
1994 1996 1998 2000
BÂTIMENTS INDUSTRIELS
LES BÂTIMENTS INDUSTRIELS LES BÂTIMENTS INDUSTRIELS ET LES GRANDES OSSATURES ET LES GRANDES OSSATURES RESTENT LE DEBOUCHE RESTENT LE DEBOUCHE PRINCIPALPRINCIPAL
HAUSSE DU MARCHE DE 68,3 HAUSSE DU MARCHE DE 68,3 % SUR 7 ans% SUR 7 ans
5
PRODUCTION EN TONNES DE BATIMENTS AUTRES QUE INDUSTRIELS
142 146 150 140 152
180 186
0
50
100
150
200x1000 t
1994 1996 1998 2000
AUTRES BÂTIMENTS (agricoles, commerciaux, bureaux et logements) LA HAUSSE SE POURSUIT LA HAUSSE SE POURSUIT
PRINCIPALEMENT EN RAISON DE PRINCIPALEMENT EN RAISON DE L’ACROISSEMENT DU MARCHE DES L’ACROISSEMENT DU MARCHE DES BÂTIMENTS AGRICOLESBÂTIMENTS AGRICOLES
AUGMENTATION TRES NET DU AUGMENTATION TRES NET DU MARCHE DES IMMEUBLES DE MARCHE DES IMMEUBLES DE BUREAUXBUREAUX
BÂTIMENTS A USAGE DE LOGEMENT BÂTIMENTS A USAGE DE LOGEMENT (environ 1% du marché)(environ 1% du marché)
6
PRODUCTION EN TONNES D’OUVRAGES D’ART
38 37
4450 45
40
30
0
10
20
30
40
50
(x1000 t)
1994 1996 1998 2000
PONTS
GLOBALEMENT LE MARCHE DES GLOBALEMENT LE MARCHE DES PONTS EST EN BAISSE, PONTS EST EN BAISSE, NEANMOINS LA PART DE NEANMOINS LA PART DE MARCHE PRISE PAR LES PONTS MARCHE PRISE PAR LES PONTS METALLIQUES (routes et ferroviaires) METALLIQUES (routes et ferroviaires) EST EN AUGMENTATION EST EN AUGMENTATION
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PRODUCTION EN TONNES DE PYLÔNES (ELECTRIQUES et RELAIS de COMMUNICATION)
31 30
25 2520 20
38
0
10
20
30
40
(x1000 t)
1994 1996 1998 2000
PYLÔNES
LA TEMPÊTE DE DECEMBRE 1999 LA TEMPÊTE DE DECEMBRE 1999 EXPLIQUE L’ACCROISSEMENT DE EXPLIQUE L’ACCROISSEMENT DE TONNAGE DE PYLÔNES FABRIQUES TONNAGE DE PYLÔNES FABRIQUES EN 2000.EN 2000.
MARCHE EN DECROISSANCE (de plus MARCHE EN DECROISSANCE (de plus en plus les réseaux seront enterrés, sauf en plus les réseaux seront enterrés, sauf peut-être lignes de grandes puissances)peut-être lignes de grandes puissances)
8
REPARTITION DU TONNAGE USINE EN FONCTION DE LA TAILLE D’ENTREPRISE
7
12
7,57
19
10
37,5
05
10152025
303540
( % )
>15000
9000 à15000
7000 à9000
5000 à7000
3000 à5000
2000 à3000
< 2000
tonnage usiné annuel
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LA CHAÎNE DES INTERVENANTS DANS UN PROJETDE CONSTRUCTION DE BÂTIMENT EN ACIER
LE CLIENT(le maître d’ouvrage)
L’ARCHITECTE(le maître d’œuvre)
LE CONTRÔLEUR
LE BUREAU d’ETUDES
L’ENTREPRISEGENERALE
LE CONSTRUCTEURMETALLIQUE(avec son bureau
d’études)
NEGOCIANTS DE PRODUITSACIERS
(poutrelles, bardages, couvertures, boulons, …)
PRODUCTEURD’ACIER
LE MONTEUR – LEVAGEURLE POSEUR
10
LES ACIERS
•Domaine du bâtiment : produits longs (laminés…)
aciers d ’usage général S235 et S355
•Domaine des ponts : plaques
aciers d ’usage général S355 K2
aciers à grains fins S355 N S460 N
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DETAILS CONSTRUCTIFS BATIMENTS
12
DETAILS CONSTRUCTIFS PONTS
13
MATERIAUX UTILISES PONTS
1. PLATS UNIQUES
• S355K2 pour t<30mm
• S355N pour t 80mm (40J à -20°C)
• S355NL pour 150 mm t 80 mm (27J à -50°C)
2. PLATS PROFILES EN LONG
3. ACIERS THERMOMECANIQUES• PLATS
S460M ( 120 mm)• LAMINES
S460M (QST) (h1000mm)
14
type variationd’épaisseur
maxi
pentemaxi
55 8
55 8
55 8
PLATS PROFILES EN LONG
15
16 24
40
60
8060 30
Soudure sur site
Soudure atelier
Soudure sur site
2000
800/
PLATS PROFILES EN LONG
16
soudabilitésoudabilité S460M a le même S460M a le même
CEV que S355NCEV que S355N meilleure ténacitémeilleure ténacité économies économies
(préchauffage…)(préchauffage…)
ACIERS THERMOMECANIQUES
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LES PRODUITS
POUTRELLES CLASSIQUES
Poutrelles IPE Poutrelles IPN Poutrelles H Poutrelles U(ailes droites)
Poutrelles U(ailes inclinées)
IPE 80 à 600 ; 750IPE A 80 à 600IPE O 180 à 600IPE R 140 à 600
IPN 80 à 500 ; 550
HEAA 100 à 1100HL 1000 & 1100HD 260 à 400HP 220 à 400
HEC 300
HEAHEBHEM
100 à 1100 UAP 80 à 300UAP-A 250 & 300
UPN 80 à 400UPN-A 240 à 400
LAMINES MARCHANDS
Cornières à ailes égales 20 20 3 200 200 24 à
Cornières à ailes inégales 30 20 3 200 100 14 à
Petits fers U 30 15 3 70 40 6 à
T égaux à congés 25 25 3 80 80 9 à
Plats d'usage général 16 5 150 10 à
Ronds d'usage général 12 250à
Carrés d'usage général 8 à 90
Hexagones sur plat 8 à 24
18
STRUCTURE DE HALL INDUSTRIEL
portique longitudinal
palée de stabilitétransversale
poteau
poutre
entretoise poutre
entretoise
poutre
portique transversale(file)
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Caractéristique de la section Désignation des séries Dimensions (mm)
PROFILES SPECIAUX
Équerres à ailes égales à anglesvifs 14 14 2 à 50 50 5
Équerres à ailes inégales à anglesvifs
20 10 2 3 à 110 30 5,
T à ailes égales à angles vifsT courantsT allégés
20 20 3 à 40 40 525 25 2 5 , à 50 50 5
T à ailes inégales à angles vifsT courantsT allégés
23 20 3 à 40 45 530 35 3 à 60 30 5
ARMATURES POUR BETON ARME
Ronds lissesBarres et fils machines (HA)
Fils à haute adhérenceTreillis soudés
6 à 406 à 404 à 16
PROFILS CREUX
Profils creux ronds 8 1 à 508 17
Profils creux carrés 8 1 à 400 17
Profils creux rectangulaires 12 8 1 à 500 300 17
20
STRUCTURE DE HALL INDUSTRIEL
21
22
PROFILES FORMES A FROID (COURANTS)
Cornières à ailes égales 1515 5 , à100
Cornières à ailes inégales 20152 à100505
Coulisses 1130 à 20080
épaisseurs2 à 6
Profilés C 30115 2 , à140503
Profilés Omégas 17251215 , à 7038304
Profilés Sigma 200 à 360épaisseurs 1 à 3,5
Profilés Zed 120 à 250épaisseurs de 1 à 5
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PRODUITS DERIVES ET PALPLANCHES
Palplanches
Poutrelles ajourées
24
STRUCTURE DE HALL INDUSTRIEL
25
Tôles Nervurées Produits
Couverture sèche
Support d'étanchéité(étanchéité rapportée)
Panneau isolant sandwich(couverture)
Bardage
Plateau(parement pour bardage double peau)
Panneau isolant sandwich(pour bardage)
Plancher à coffrage perdu
Plancher à coffrage collaborant
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STRUCTURE DE HALL INDUSTRIEL (habillage – couverture)
27
STRUCTURE DE HALL INDUSTRIEL (bardage simple peau)
28
STRUCTURE DE HALL INDUSTRIEL (bardage par plateau)
29
Platalage mixte
Dalle de compression en béton
Connecteurs éventuels
Armature
Poutre principale
Solive
Solive
30
L’ENTREPRISE DE CONSTRUCTION METALLIQUE(La fabrication)
LA STRUCTURE OPERATIONNELLE LA STRUCTURE OPERATIONNELLE DE L’ENTREPRISEDE L’ENTREPRISE
– Le bureau d’études Le bureau d’études et des méthodes (le et des méthodes (le projet, le devis, projet, le devis, dessin-traçage-dessin-traçage-préparation de la préparation de la fabrication – fabrication – machines à machines à commande commande numérique)numérique)
L’atelier de production (peinture L’atelier de production (peinture comprise)comprise)
Le transport et le montageLe transport et le montage
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LA FABRICATION
Le parc de stockage des aciersLe parc de stockage des aciers Le débit (sciage,cisaillage)Le débit (sciage,cisaillage) La découpe thermiqueLa découpe thermique Le formageLe formage L’usinageL’usinage Le soudageLe soudage L’assemblageL’assemblage La peintureLa peinture Le colisage et le transportLe colisage et le transport
32
LAMINAGE ET MARQUAGE
LAMINAGE EN USINE ET
MARQUAGE
33
ARRIVEE DES TOLES(en grande largeur)
34
CONTRÔLE DE L’ACIER
ESSAI DE TRACTION
DUCTILITESTRICTION
35
LA FABRICATION
Le parc de stockage des aciersLe parc de stockage des aciers Le débit (sciage,cisaillage)Le débit (sciage,cisaillage) La découpe thermiqueLa découpe thermique Le formageLe formage L’usinageL’usinage Le soudageLe soudage L’assemblageL’assemblage La peintureLa peinture Le colisage et le transportLe colisage et le transport
36
37
LA FABRICATION
Le parc de stockage des aciersLe parc de stockage des aciers Le débit (sciage,cisaillage)Le débit (sciage,cisaillage) La découpe thermiqueLa découpe thermique Le formageLe formage L’usinageL’usinage Le soudageLe soudage L’assemblageL’assemblage La peintureLa peinture Le colisage et le transportLe colisage et le transport
38
OXYCOUPAGE
39
40
LA FABRICATION
Le parc de stockage des aciersLe parc de stockage des aciers Le débit (sciage,cisaillage)Le débit (sciage,cisaillage) La découpe thermiqueLa découpe thermique Le formage (roulage)Le formage (roulage) L’usinageL’usinage Le soudageLe soudage L’assemblageL’assemblage La peintureLa peinture Le colisage et le transportLe colisage et le transport
41
LA FABRICATION
Le parc de stockage des aciersLe parc de stockage des aciers Le débit (sciage,cisaillage)Le débit (sciage,cisaillage) La découpe thermiqueLa découpe thermique Le formage (pliage)Le formage (pliage) L’usinageL’usinage Le soudageLe soudage L’assemblageL’assemblage La peintureLa peinture Le colisage et le transportLe colisage et le transport
42
43
LA FABRICATION
Le parc de stockage des aciersLe parc de stockage des aciers Le débit (sciage,cisaillage)Le débit (sciage,cisaillage) La découpe thermiqueLa découpe thermique Le formage (pliage)Le formage (pliage) L’usinageL’usinage Le soudageLe soudage L’assemblageL’assemblage La peintureLa peinture Le colisage et le transportLe colisage et le transport
44
LA FABRICATION
Le parc de stockage des aciersLe parc de stockage des aciers Le débit (sciage,cisaillage)Le débit (sciage,cisaillage) La découpe thermiqueLa découpe thermique Le formage (pliage)Le formage (pliage) L’usinageL’usinage Le soudageLe soudage L’assemblageL’assemblage La peintureLa peinture Le colisage et le transportLe colisage et le transport
45
CHANFREINAGE
46
SOUDAGE AME SEMELLE
47
SOUDAGE DES RAIDISSEURS
48
SOUDAGE DES RAIDISSEURS
49
CONTRÔLE PAR ULTRA-SONS
50
CONTRÔLE PAR RESSUAGE
LIQUIDE PENETRANT
51
CONTRÔLE PAR RESSUAGE
LAVAGE
52
CONTRÔLE PAR RESSUAGE
REVELAREUR
53
CONTRÔLE PAR MAGNETO-
54
DEFAUTS DES SOUDURES
55
CONTROLE DE L ’EPAISSEUR DES CORDONS
56
LA FABRICATION
Le parc de stockage des aciersLe parc de stockage des aciers Le débit (sciage,cisaillage)Le débit (sciage,cisaillage) La découpe thermiqueLa découpe thermique Le formage (pliage)Le formage (pliage) L’usinageL’usinage Le soudageLe soudage L’assemblageL’assemblage La peintureLa peinture Le colisage et le transportLe colisage et le transport
57
COMPORTEMENT DES ASSEMBLAGES ET CLASSIFICATION
58
Comportement des assemblagesComportement des assemblagesComportement des assemblagesComportement des assemblages
59
Types d ’assemblages :
• rivets• boulons• (soudures)• (goujons entre acier et béton)
60
61
62
STRUCTURE DE HALL INDUSTRIEL (jarret de portique boulonné)
63
Assemblage de jarret de portique
64
STRUCTURE DE HALL INDUSTRIEL (assemblage de faîtage)platine d ’about et boulons
65
66
Assemblage de tubes(soudure)
67
Boulons :•ordinaires•précontraints•pleins trous•injectés•sertis…..
68
LA FABRICATION
Le parc de stockage des aciersLe parc de stockage des aciers Le débit (sciage,cisaillage)Le débit (sciage,cisaillage) La découpe thermiqueLa découpe thermique Le formage (pliage)Le formage (pliage) L’usinageL’usinage Le soudageLe soudage L’assemblageL’assemblage La peintureLa peinture Le colisage et le transportLe colisage et le transport
69
DECAPAGE
70
CONTRÔLE DE L ’EPAISSEUR DE LA COUCHE
71
LA FABRICATION
Le parc de stockage des aciersLe parc de stockage des aciers Le débit (sciage,cisaillage)Le débit (sciage,cisaillage) La découpe thermiqueLa découpe thermique Le formage (pliage)Le formage (pliage) L’usinageL’usinage Le soudageLe soudage L’assemblageL’assemblage La peintureLa peinture Le colisage et le transportLe colisage et le transport
72
CHARGEMENT DES TRONCONS EN USINE
73
DECHARGEMENT DES TRONCONS SUR SITE
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