Pour vos projets de construction métallique, le choix de kits de structures métalliques préfabriquées dès le départ est la solution la plus efficace pour réduire les délais, les coûts et la maintenance à long terme. AMF Steel perfectionne ce processus depuis des années en prenant en compte les charges locales (pour les bâtiments préfabriqués en acier) ainsi que les espaces climatisés supplémentaires. Ce manuel, ressource précieuse, explique clairement et précisément le rôle de chaque élément de la structure et leur fonctionnement. Il vous apportera des connaissances qui vous permettront de gagner du temps, de l'argent et d'éviter bien des tracas.

Quels sont les composants d'un bâtiment en acier ?

Une structure métallique est un dispositif qui relie les différentes parties d'un ouvrage afin que celui-ci fonctionne comme une unité. Une charpente métallique est essentiellement une structure composée d'éléments porteurs principaux, d'éléments de stabilisation et de support secondaires, et d'un revêtement extérieur protégeant le bâtiment des intempéries. Des fixations assurent l'assemblage et des joints garantissent l'alignement ; les fondations ancrent le bâtiment au sol. Portes, fenêtres et puits de lumière optimisent la fonctionnalité et apportent un éclairage naturel. Une approche systémique permet de simplifier le processus de conception et de réutiliser des éléments clés dans de multiples projets.

Éléments fondamentaux d'une structure : l'ossature de votre bâtiment

Ossature métallique – La structure de base sur laquelle reposent les autres éléments (également appelée ossature dans certains types de constructions). Ces éléments supportent les charges, notamment celles dues à la gravité, au vent (y compris la neige) et aux forces sismiques. L'objectif est de construire une ossature robuste réduisant le nombre de poteaux de soutien internes et optimisant l'utilisation de la surface au sol disponible.

Colonnes : Le système de soutien

Les colonnes sont importantes car elles supportent les charges du plafond et du plancher jusqu'aux fondations. Dans les bâtiments à structure métallique, on utilise généralement des colonnes coniques ; réduire le poids à certains endroits permet de réaliser des économies sans compromettre la résistance. Selon les besoins du bâtiment, elles peuvent ne pas être aplaties pour les protéger de la corrosion, ou être, pour les entrepôts logistiques, être peintes ou galvanisées à chaud (par exemple, en tubes carrés sans soudure). La peinture est possible, ainsi que tout autre traitement de surface demandé par le client (non inclus).

Poutres et chevrons : relier les points

Des poutres relient les poteaux pour soutenir les pannes de toiture. On utilise généralement des chevrons à section variable qui optimisent le moment de flexion en milieu de portée, réduisant ainsi efficacement le transfert de charge. Pour les ponts roulants et les mezzanines, les poutres prismatiques sont préférables car leur rigidité uniforme facilite le contrôle des vibrations et l'alignement précis des équipements.

Treillis et systèmes à grande portée : comment améliorer l’ouverture

Les fermes métalliques sont un secret bien gardé du secteur de la construction ! Qu'il s'agisse de fermes pour ateliers, écuries ou tout autre type de construction, nos produits bénéficient d'une conception soignée et d'une grande facilité d'installation. Grâce à leur forme triangulaire, ces systèmes de fermes sont à la fois robustes et légers. Dès lors qu'il est nécessaire de contrôler les vibrations, les fermes constituent la solution idéale grâce à leurs caractéristiques structurelles qui réduisent l'impact des vibrations des machines.

Membres secondaires : stabilité et soutien

Les éléments secondaires sont indispensables pour transférer et répartir les charges à l'intérieur du bâtiment. Ils rigidifient la structure, assurent son soutien latéral et recouvrent le revêtement. La rapidité de construction et la qualité des finitions sont des facteurs déterminants, notamment pour l'enveloppe du bâtiment, son étanchéité et ses performances thermiques.

Pannes : support de la charpente

Les pannes sont installées horizontalement le long de la toiture et sont formées à froid à l'aide de profilés en Z ou en C. Les pannes en Z, en particulier, peuvent chevaucher les supports pour répartir la charge due à la flexion, ce qui permet de réduire l'épaisseur des matériaux et donc leur coût. Elles améliorent également la résistance à l'arrachement par le vent, ce qui les rend idéales pour les maisons côtières.

Girts : Soutien des murs

Les pannes sont fixées aux poteaux muraux et soutiennent les murs d'un bâtiment. Pour les bâtiments à forte hauteur sous toit, des pannes de dérivation sont utilisées afin de renforcer les murs et de maintenir l'efficacité de l'isolation. L'espacement des pannes est adapté à la largeur des panneaux pour faciliter la pose et obtenir des ouvertures plus étanches autour des fenêtres et des portes.

Systèmes de renforcement : Garantir un alignement parfait

Les contreventements diagonaux confèrent une plus grande stabilité à la structure métallique. Les portiques ou les assemblages à moment permettent de préserver la résistance au niveau des ouvertures libres, sans que des éléments intérieurs n'encombrent l'espace. La planification préalable des systèmes de contreventement est essentielle pour optimiser le séquencement de la construction et garantir la sécurité des manipulations lors de l'installation.

Maintenir la toiture : les entretoises de l'avant-toit assurent la solidité de l'ensemble.

Les entretoises de rive sont installées à la jonction du toit et des murs, et relient les pannes et les lisses. Leur géométrie assure une rive de toit nette et un alignement parfait pour les gouttières. De plus, des entretoises de rive correctement alignées facilitent la pose des panneaux et contribuent à éviter les problèmes courants tels que les infiltrations d'eau entre le toit et les murs.

Systèmes de revêtement : protection et performance

Outre sa fonction de protection contre la pluie, le revêtement joue un rôle essentiel dans le bâtiment : il influe sur sa température intérieure, son isolation acoustique et la fréquence des travaux d’entretien. Les meilleurs panneaux de toiture et de façade permettent de réduire la consommation d’énergie et les coûts d’entretien, un atout précieux pour les bâtiments dont ils sont propriétaires à long terme.

Panneaux de toiture : conçus pour durer

L'installation d'une toiture métallique à joints debout est optimale pour l'évacuation de l'eau et l'isolation thermique. Dans les zones enneigées, l'utilisation de panneaux de toiture structurels offre une meilleure résistance à l'arrachement et permet la pose de pare-neige. L'adaptation des supports de puits de lumière et des fixations solaires aux panneaux de toiture contribue au maintien de la garantie et des performances du bâtiment.

Panneaux muraux : efficaces et polyvalents

Il existe différents profils pour les panneaux muraux, et les panneaux nervurés à fixation traversante constituent une option économique et rapide. Les panneaux métalliques isolés préfabriqués pour le bâtiment sont fabriqués en combinant structure, isolation et finition intérieure en un seul produit. En milieu humide, une étanchéité soignée des joints est essentielle pour limiter la condensation et éviter les dégâts d'humidité.

Isolation et contrôle de la vapeur – L’efficacité énergétique à son maximum

Dans les climats froids, ce pont thermique peut être atténué en renforçant l'isolation ou en choisissant des panneaux métalliques isolés, ce qui améliorera l'efficacité énergétique du bâtiment. Dans un environnement chaud ou très humide, des pare-vapeur sont nécessaires pour empêcher les infiltrations d'eau et limiter l'humidité excessive.

Relations : Le diable se cache dans les détails

Le secret réside, bien sûr, dans les assemblages. Boulons, soudures, rivets et fixations sont omniprésents pour garantir la solidité de l'ensemble. Ces éléments, aussi infimes soient-ils, sont indispensables au rythme de construction et à la durabilité de l'ouvrage.

Assemblages boulonnés et soudés

Elles peuvent, par exemple, être intégrées à des assemblages boulonnés exigeant une forte résistance au glissement, comme la structure principale. Le soudage en atelier est alors privilégié pour garantir la qualité, et les soudures hors atelier sont réduites au minimum afin de limiter les défauts de construction. Des procédures d'inspection rigoureuses assurent que tous les assemblages répondent aux exigences de sécurité et de résistance.

Rivets et fixations spéciales

Les panneaux de toiture et de bardage sont fixés à l'aide de vis ou de rivets spéciaux munis de rondelles d'étanchéité. Le choix de ces fixations doit être effectué avec soin, en fonction des calculs de zone de vent, afin d'éviter tout problème de flottement ou d'arrachement.

Même la meilleure structure en acier ne résistera pas sans de bonnes fondations. Celles-ci doivent être parfaitement adaptées à l'agencement du bâtiment, au type de sol et aux charges admissibles afin d'éviter l'effondrement total de la structure.