La planification des coûts de construction en acier est la tâche consistant à trouver le point d’équilibre en optimisant les contraintes et les exigences de chaque corps de métier de la construction en acier pour livrer le budget idéal.
1. Introduction
Les constructions en acier ont différents facteurs de coût. Bien que le poids d’une structure en acier soit une composante majeure du coût total, la minimisation du coût devrait être l’objectif final pour une utilisation optimale des ressources disponibles. Le coût total d’une structure en acier comprend les éléments ci-dessous.
- Le coût des matériaux des éléments structurels tels que les poutres, les poteaux et les contreventements
- Le coût de fabrication, incluant les coûts des matériaux des éléments de connexion, des boulons et des consommables, ainsi que le coût de la main-d’œuvre
- Le coût du transport des pièces fabriquées vers le chantier,
- Le coût de montage, incluant les coûts des matériaux des éléments de connexion, de l’équipement, des outils et le coût de la main-d’œuvre.
2. Optimisation du Poids
Dans la phase de dessin d’exécution de l’acier, les estimations de coût de la charpente métallique décomposent la conception en acier en composants individuels – poteaux, poutres, contreventements, lisses, pannes, etc. – et considéreront séparément les connexions et la protection contre l’incendie.
Lorsque les éléments en acier ont été décidés, la longueur et le poids de chaque élément structurel peuvent être calculés pour quantifier le poids total. Les concepteurs d’acier ont tendance à minimiser le poids total afin de minimiser le coût global, cependant cette hypothèse est erronée. L’expérience passée montre que le coût de la matière première représente environ 30 à 40 % du coût total. Les autres coûts tels que la fabrication, le transport et le montage représentent environ 60 à 70 % du coût total. Par conséquent, essayer de minimiser le tonnage de matériaux livrera un faible coût de matériaux, mais cela pourrait augmenter le budget des autres opérations si les facteurs de coût de ces opérations ne sont pas pris en compte.
3. Disponibilité des Matériaux
En raison des conditions des matières premières en acier, il n’est pas possible de trouver toutes les matières premières en acier sur le marché à un moment donné. Le concepteur en acier doit être conscient de cette situation et prendre en compte la disponibilité des sections d’acier sur le marché.
Figure 1 : Disponibilité des Matériaux en Acier
De plus, généralement, les sections d’acier moins fréquemment utilisées ont tendance à être plus chères que les sections d’acier fréquemment utilisées. Il est donc recommandé d’utiliser des sections d’acier populaires non seulement pour la disponibilité, mais aussi pour les préoccupations liées au coût unitaire. Des relations étroites avec les aciéries et les fabricants d’acier peuvent aider à connaître les prix actuels et prévus de l’acier.
De plus, les profilés formés à froid tels que les profilés Z et C sont de très bons substituts aux sections laminées à chaud dans certaines applications.
4. Contraintes Esthétiques
Figure 2 : Construction en Acier Esthétique
Les préoccupations esthétiques deviennent de plus en plus dominantes au cours des dernières décennies pour les constructions en acier. Les architectes essaient de plus en plus d’éviter de dissimuler la charpente métallique, tant à l’intérieur qu’à l’extérieur. Plus ils essaient d’exposer l’acier, plus ils ont leur mot à dire sur le type de sections d’acier à utiliser dans ces zones. Leurs sections préférées sont les profilés de tuyaux et les sections creuses.
5. Transport
Figure 3 : Transport d’Acier
Les conditions et les limitations de transport sont un déterminant significatif de la conception et de l’estimation des coûts de la construction en acier. En général, plus une structure est modulaire, plus le transport sera facile et moins cher. Mais une structure plus modulaire signifie plus de pièces à assembler sur le chantier, ce qui augmente les coûts de montage. L’objectif est de trouver le point d’équilibre pour minimiser à la fois le coût total du transport et du montage.
6. Montage
Figure 4 : Montage d’Acier
Finalement, toutes les pièces en acier doivent être assemblées sur le chantier. En raison des coûts de main-d’œuvre élevés et des préoccupations de santé et de sécurité, la proportion des coûts de montage dans le budget global de la construction est en augmentation. Lors de la planification de la construction en acier, une séquence de montage fluide et rapide doit être envisagée pour minimiser les risques et les coûts du montage. Les concepteurs doivent éviter les joints risqués ou complexes pour simplifier le montage. Moins il y a de pièces à ériger, plus les coûts de montage du bâtiment en acier sont bas. Mais la capacité et les coûts de l’équipement de levage doivent également être pris en compte lors de la phase de planification.
7. Conclusion
La planification des coûts de construction en acier commence dès les premières phases de conception et se poursuit jusqu’à la fin du projet. Il existe de multiples façons de réduire le coût de la construction en acier. Toutes les parties, les architectes, le concepteur en acier, l’entrepreneur en acier, les équipes de montage et les autres sous-traitants doivent être impliqués et établir une ligne de communication ouverte pour obtenir un résultat positif. L’expérience montre qu’une modification mineure aux premiers stades peut entraîner des variations importantes du coût global à la fin.
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