Les bâtiments préfabriqués sont des constructions en acier fabriquées en usine, expédiées sur site et assemblées par boulonnage.
Les composants essentiels des structures métalliques sont l’ossature primaire, l’ossature secondaire, les fixations et l’enveloppe du bâtiment.
1. Introduction
Un bâtiment à charpente en portique est une technologie moderne dans laquelle toute la conception est réalisée en usine et où les composants du bâtiment sont livrés sur site entièrement démontés, puis assemblés et montés grâce à des grues.
Ci-dessous, nous mettons en évidence les types de composants utilisés pour construire les structures métalliques modernes.
2. Ossature primaire
L’ossature primaire est composée de colonnes et de poutres fabriquées ; une fois assemblées par boulons, elles constituent les lignes de cadre ou cadres principaux. Ce sont les éléments lourds de la superstructure qui supportent la majorité du poids et des charges appliquées. Ces composants sont les éléments distinctifs visibles qui indiquent sans aucun doute qu’il s’agit d’un bâtiment en acier. Chez Novelty Steel, nous utilisons généralement des profilés laminés à chaud pour les colonnes et les poutres.
Figure 1 : Ossature primaire
Sans une ossature primaire complète, les bâtiments en acier ne résisteraient pas au fil du temps aux charges verticales ou latérales. Les éléments suivants, assemblés par boulonnage ou soudage, forment la superstructure :
- Colonnes : Les supports verticaux. Les colonnes peuvent être de forme tubulaire ou avoir une section en H, I, L ou U majuscule.
- Poutres : Les supports horizontaux reposant sur les colonnes. Généralement en forme de I ou de H avec des ailes perpendiculaires à l’âme.
- Pannes faîtières : Également des poutres, ces éléments horizontaux supportent l’assemblage de la toiture.
- Fermes et poutres en treillis : Supports alternatifs pour la toiture ou les étages supérieurs, composés d’un réseau de contreventements métalliques entre les membrures supérieure et inférieure. Les membrures supportent les charges de compression et de traction, tandis que le treillis résiste aux efforts tranchants.
- Poutres maîtresses : Poutres horizontales supportant les planchers.
3. Ossature secondaire
Une fois l’ossature principale définie, l’étape suivante consiste à planifier l’ossature secondaire. Fournissant les éléments de stabilisation qui empêchent la structure principale de se déformer, les composants secondaires contribuent également au support structurel et permettent de fixer les murs, la toiture et les éléments intérieurs. L’ossature secondaire transfère généralement les charges vers l’ossature principale.
- Lisses et pannes — Les lisses ont généralement une forme en Z, offrant un soutien aux panneaux muraux tout en augmentant la résistance et la stabilité de l’ossature primaire. Les pannes remplissent la même fonction mais sont utilisées pour la toiture.
- Contreventements de murs et de toiture : Barres, câbles, tiges ou bandes résistant aux efforts tranchants et améliorant la stabilité latérale.
- Poutres de rive : Élément de transition entre les lisses murales et les pannes de toiture au niveau de l’avant-toit.
- Linteaux et montants : L’ossature des ouvertures telles que portes, fenêtres et baies.
4. Fixations
Les composants d’ossature primaire et secondaire nécessaires à la réalisation de votre structure seront fabriqués dans une installation de construction métallique afin de garantir les plus hauts niveaux de qualité et de cohérence. Une fois ces pièces livrées sur votre site, il est temps de les assembler avec les fixations homologuées :
- Boulons (boulons d’ancrage, boulons en U, etc.)
- Vis de construction
- Inserts
- Goujons de soudage
- Tiges filetées
5. Enveloppe du bâtiment
L’enveloppe est généralement composée de panneaux métalliques pré-revêtus à simple peau ; cependant, les panneaux sandwich deviennent de plus en plus courants dans les systèmes de bardage métalliques. Les matériaux utilisés pour fermer une structure métallique peuvent varier : maçonnerie, verre, bardage bois, panneaux architecturaux innovants, etc. Il est fort probable que la façade en briques de votre magasin préféré dissimule une structure métallique. Dans certaines applications, les panneaux métalliques apportent une intégrité structurelle à l’ensemble du système, d’où l’expression “systèmes de bâtiments métalliques”. Les panneaux simples et les éléments métalliques des panneaux isolants sont formés à froid, tout comme l’ossature secondaire.
Figure 2 : Composants de l’enveloppe du bâtiment
La tôle d’acier passe à travers une série progressive de rouleaux qui façonnent le matériau plat en un profilé à section spécifique, solide et durable. Une fois découpé à longueur, correctement emballé et conditionné, le produit fini est prêt à être livré. Bien qu’économiques, les panneaux métalliques fixés par des vis traversantes restent des produits durables, esthétiques et polyvalents. Les panneaux métalliques architecturaux offrent des fixations dissimulées avec une variété suffisante pour répondre à toutes les exigences esthétiques.
6. Conclusion
Les bâtiments préfabriqués se distinguent des autres bâtiments par le concept de conception-construction. Ce mode de construction est idéal pour les bâtiments industriels et les entrepôts ; il est économique, très rapide à monter et peut également être démonté puis transféré vers un autre site. Ces structures sont parfois appelées “boîtes métalliques”, car elles sont essentiellement des boîtes rectangulaires enveloppées d’un bardage en tôle ondulée.
