Actualités - Matériaux de construction en acier de haute qualité

Bâtiment à structure métalliqueL'acier est utilisé comme structure porteuse principale (poutres, colonnes et fermes), complété par des éléments non porteurs tels que le béton et les matériaux de construction. Ses principaux atouts, comme sa haute résistance, sa légèreté et sa recyclabilité, en font une technologie clé de l'architecture moderne, notamment pour les bâtiments de grande portée, les immeubles de grande hauteur et les bâtiments industriels. Les structures en acier sont largement utilisées dans les stades, les halls d'exposition, les gratte-ciel, les usines, les ponts et bien d'autres constructions.

atelier de conception de structures métalliques (1)

Principales formes structurales

La forme structurelle d'un bâtiment à ossature métallique doit être choisie en fonction de sa fonction (portée, hauteur, charge, etc.). Voici quelques exemples courants :

Forme structurelle	Principe fondamental	Scénarios applicables	Cas typique
Structure à ossature	Composé de poutres et de colonnes reliées par des joints rigides ou articulés pour former des cadres plans, qui supportent des charges verticales et des charges horizontales (vent, tremblement de terre).	Immeubles de bureaux à plusieurs étages/de grande hauteur, hôtels, appartements (généralement d'une hauteur ≤ 100 m).	Tour 3B du China World Trade Center (cadre partiel)
Structure en treillis	Il est constitué d'éléments droits (par exemple, des cornières, des barres rondes) assemblés en triangles. Il exploite la stabilité des triangles pour transférer les charges, assurant ainsi une répartition uniforme des forces.	Bâtiments à grande portée (portée : 20-100 m) : gymnases, halls d'exposition, ateliers d'usine.	Toit du Stade National (Nid d'Oiseau)
Structure en treillis/coque réticulaire spatiale	Composée de plusieurs éléments agencés selon une structure régulière (par exemple, des triangles équilatéraux, des carrés) formant une grille spatiale, cette structure permet une répartition spatiale des forces, autorisant ainsi la couverture de vastes zones.	Bâtiments à très grande portée (portée : 50-200 m) : aérogares, centres de congrès.	Toit du terminal 2 de l'aéroport de Guangzhou Baiyun
Structure à portique rigide	Composée de poteaux et de poutres à ossature rigide formant une structure en forme de « porte », la structure présente des bases de poteaux généralement articulées, adaptées au support de charges légères.	Usines industrielles de plain-pied, entrepôts, centres logistiques (portée : 10-30 m).	Un atelier de production d'une usine automobile
Structure câble-membrane	Utilise des câbles en acier à haute résistance (par exemple, des câbles en acier galvanisé) comme structure porteuse, recouverts de matériaux de membrane flexibles (par exemple, une membrane en PTFE), présentant à la fois une transmission de la lumière et des capacités de grande portée.	Bâtiments paysagers, gymnases à membrane gonflable, auvents de gares de péage.	Salle de natation du Centre sportif oriental de Shanghai

Matériaux principaux

L'acier utilisé dansbâtiments à structure métalliqueLe choix du matériau doit se faire en fonction des exigences de charge structurelle, du scénario d'installation et du rapport coût-efficacité. Il se divise principalement en trois catégories : plaques, profilés et tubes. Leurs sous-catégories et caractéristiques spécifiques sont les suivantes :

I. Plaques :
1. Plaques d'acier épaisses
2. Plaques d'acier d'épaisseur moyenne
3. Plaques d'acier à motifs

II. Profils :
(I) Profilés laminés à chaud : Adaptés aux composants porteurs principaux, offrant une résistance et une rigidité élevées
1. Poutres en I (y compris les poutres en H)
2. Acier en U (poutres en C)
3. Cornières (poutres en L)
4. Acier plat
(II) Profilés à parois minces formés à froid : adaptés aux composants légers et aux boîtiers, offrant un faible poids mort
1. Poutres en C formées à froid
2. Poutres en Z formées à froid
3. Tubes carrés et rectangulaires formés à froid

III. Tuyaux :
1. Tuyaux en acier sans soudure
2. Tuyaux en acier soudés
3. Tuyaux soudés en spirale
4. Tuyaux en acier de forme spéciale

Composants clés des bâtiments en acier (jpeg) (1)

Structure en acier avantageuse

Haute résistance, poids légerLes résistances à la traction et à la compression de l'acier sont nettement supérieures à celles du béton (environ 5 à 10 fois supérieures). À charge admissible égale, les éléments de structure en acier peuvent être de section plus petite et de poids plus léger (environ 1/3 à 1/5 du poids des structures en béton).

Construction rapide et industrialisation élevée: Structure en acierLes composants (tels que les poutres en H et les poteaux caissons) peuvent être standardisés et fabriqués en usine avec une précision millimétrique. Leur assemblage sur site ne nécessite qu'un boulonnage ou un soudage, éliminant ainsi le besoin d'un temps de séchage comme pour le béton.

Excellentes performances sismiquesL'acier présente une excellente ductilité (c'est-à-dire qu'il peut se déformer considérablement sous charge sans se rompre brutalement). Lors des séismes, les structures en acier absorbent l'énergie par leur propre déformation, réduisant ainsi le risque d'effondrement du bâtiment.

Utilisation élevée de l'espaceLes petites sections transversales des éléments structuraux en acier (tels que les colonnes tubulaires en acier et les poutres en H à ailes étroites) réduisent l'espace occupé par les murs ou les colonnes.

Écologique et hautement recyclableL’acier présente l’un des taux de recyclage les plus élevés parmi les matériaux de construction (plus de 90 %). Les structures en acier démontées peuvent être retraitées et réutilisées, réduisant ainsi les déchets de construction.