Bien que les structures en acier aient été généralement utilisées dans les installations industrielles de notre pays jusqu’à aujourd’hui, elles ont progressivement commencé à apparaître dans les projets d’écoles, de centres commerciaux et d’hôpitaux. Bien que rarement, nous voyons que l’acier est utilisé comme matériau principal dans les bâtiments à plusieurs étages tels que les résidences et les habitations. Cependant, le nombre de ces structures est presque négligeable. Dans cet article, nous tenterons de répondre à des questions telles que : à quoi faut-il prêter attention dans les structures en acier et quelles sont les étapes de l’application.

L’une des raisons les plus importantes de l’utilisation de l’acier est que l’assemblage est réalisé rapidement et que l’ouvrage est livré. En toutes circonstances, la poursuite du processus d’assemblage par du personnel qui respecte les exigences en matière de santé et de sécurité au travail et qui possède tous les certificats pertinents minimisera les situations négatives qui peuvent survenir. Il convient de s’assurer que les machines de travail utilisées fonctionnent de manière optimale et que le personnel chargé de l’assemblage est compétent.

Quels sont les détails de l’assemblage des structures en acier ?

Tout d’abord, après que les éléments de la structure en acier ont été fabriqués dans les ateliers, ils sont acheminés sur le chantier sous forme de pièces assemblées sous forme de pièces transportables et commencent à être assemblés. Les colonnes sont assemblées en premier. Les colonnes sont assemblées avec des boulons d’ancrage sur des fondations en béton armé. La première chose à faire avant de commencer l’assemblage sur le chantier est de vérifier le diamètre et le matériau des boulons. Ensuite, il faut préparer des plaques de gabarit pour que les boulons puissent être placés à des intervalles corrects, conformément au projet, aux points d’intersection des axes transversaux et longitudinaux du bâtiment. Ces plaques peuvent être constituées de plaques minces pour les colonnes articulées. En outre, des gabarits de groupes d’ancrage constitués de profilés en caisson peuvent être utilisés dans les colonnes antérieures contenant un grand nombre de boulons d’ancrage. Ceux-ci doivent être placés avec précision à l’aide de divers outils et ne doivent pas bouger.

La distance entre ces boulons et le bord du béton peut être inférieure aux normes. Mais dans ce cas, après l’achèvement de notre système, lorsque les charges horizontales de la grue, du vent ou du tremblement de terre sont transmises à nos colonnes dans une structure avec une grue, le boulon d’ancrage en béton se fissure sur les bords et devient incapable de transmettre les forces de traction parce qu’il élimine l’adhérence entre les boulons et les colonnes. Afin d’éviter de telles conséquences, nous devons effectuer les calculs nécessaires et ne pas faire de compromis sur la sécurité.

Pour des raisons de sécurité, les boulons d’ancrage doivent être reliés aux plaques de base par des écrous doubles et au moins un écrou supplémentaire doit être laissé sur le deuxième écrou. Il arrive parfois que cette marge ne soit pas respectée parce que la taille du filetage des boulons d’ancrage n’est pas suffisante. Afin d’éviter de telles situations, nous devons sélectionner nos boulons et concevoir notre projet en tenant compte autant que possible de ces aspects négatifs.

Un autre élément que nous devons placer dans notre moule en même temps que les ancrages sont les boîtes à cales de cisaillement. Elles fourniront l’espace nécessaire à la cale de cisaillement. Ces éléments doivent être conçus de manière à pouvoir être facilement retirés après la coulée du béton. Une fois les ancrages fixés et les coulées de béton terminées, nous pouvons commencer à placer nos colonnes.

Les quelques détails suivants nous seront très utiles pour ajuster les élévations des colonnes d’acier et procéder à leur installation.

  • Prévoir un écrou supplémentaire sous les plaques de base des colonnes.
  • Ajouter des cales supplémentaires sous les plaques de base de nos colonnes.

La connexion de nos colonnes avec les plaques de base doit être en totale conformité avec le projet. La plupart du temps, les colonnes principales sont reliées aux plaques de base par des soudures émoussées ou des soudures d’angle dont les épaisseurs sont déterminées par certains calculs. Il faut vérifier ces assemblages avant de réaliser les montages. Les joints des colonnes doivent être situés à au moins 1/3 de la hauteur des planchers à partir du niveau de la plaque de base ou des dalles de plancher, dans la mesure où les spécifications le permettent. Toutefois, cette distance ne peut être inférieure à 1,2 mètre pour les assemblages réalisés avec des soudures d’angle ou des soudures émoussées qui ne sont pas entièrement pénétrées. Ces joints doivent être réalisés loin de nos zones d’appui. Il faut être très attentif à ce détail.

Après avoir terminé le montage d’une partie de nos colonnes, une autre équipe peut procéder au montage des croix et des poutres de l’ossature. Dans les bâtiments de plain-pied à usage industriel, les charges horizontales agissant dans le sens longitudinal de notre bâtiment sont souvent conçues et appliquées de telle sorte qu’elles sont transmises à la fondation par des rideaux diagonaux centraux ou extérieurs.

Avec les colonnes dans le sens transversal de la structure, le cadre de moment est formé par des fermes de toit ou des poutres de cadre à part entière. Les articulations des colonnes de transfert de moment avec les poutres doivent être conçues à la suite de calculs statiques et l’application doit se faire de la même manière.

Pour que nos poutres de charpente puissent être assemblées, les traverses de mur dans le sens longitudinal entre les colonnes doivent être connectées et les plaques de base qui font la connexion de fondation des ancres de nos colonnes doivent être placées. Si nous commençons l’assemblage avant que ces étapes ne soient terminées, nous risquons d’avoir des problèmes lors de l’assemblage de nos poutres.

Dans la mesure du possible, nos poutres ou fermes de toit doivent s’éloigner des joints de pannes soudés afin d’être des poutres continues dans le plan supérieur de la tête ; il est préférable que ces joints soient réalisés avec des boulons. Les pannes transmettent les pressions qui se produisent à la perpendiculaire des diagonales horizontales dans le plan de la toiture sous l’influence des charges sismiques et éoliennes. C’est pourquoi ce détail doit être pris en compte dans les connexions avec les poutres du toit et les calculs doivent être effectués en conséquence.

Quels sont les détails du soudage dans les structures en acier ?

  • À moins qu’une source différente ne soit spécifiée, seul le soudage électrique est utilisé.
  • Les électrodes sont choisies en fonction du type d’élément à souder. Elles ne doivent pas être nettoyées avant d’être utilisées à des températures humides et froides.
  • Les surfaces à souder ne contiennent pas de substances telles que les rugocytes et l’huile et n’ont pas besoin d’être soigneusement nettoyées au préalable.
  • Il est essentiel de préparer une bouche de soudage pour les soudures émoussées.
  • Il n’est pas conseillé de prévoir une déformation après le soudage.
  • Les scories formées après le soudage doivent être soigneusement nettoyées.
  • Après toutes ces opérations, nous nettoyons et vérifions les soudures et commençons le processus de peinture.