Actualités - Un bâtiment en acier de haute qualité nécessite des matériaux

Bâtiment à structures en acierL'acier est utilisé comme principale structure porteuse (poutres, poteaux et fermes), complété par des éléments non porteurs comme le béton et les matériaux de construction. Ses principaux atouts, tels que sa résistance élevée, sa légèreté et sa recyclabilité, en ont fait 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 d'autres applications.

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Principales formes structurelles

La forme structurelle d'un bâtiment en acier doit être choisie en fonction de sa fonction (portée, hauteur et charge, par exemple). Les types courants sont les suivants :

Forme structurelle	Principe fondamental	Scénarios applicables	Cas typique
Structure du cadre	Constitué 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	Constitué d'éléments droits (par exemple, cornières, acier rond) formés en unités triangulaires, il exploite la stabilité des triangles pour transférer les charges et assurer une répartition uniforme des forces.	Bâtiments de grande portée (portée : 20-100 m) : gymnases, salles d'exposition, ateliers d'usine.	Toit du Stade National (Nid d'Oiseau)
Structure en treillis/coque spatiale	Formé de plusieurs éléments disposés selon un motif régulier (par exemple, triangles équilatéraux, carrés) dans une grille spatiale. Les forces sont réparties spatialement, ce qui permet de couvrir de vastes zones.	Bâtiments de très grande portée (portée : 50-200 m) : terminaux d'aéroport, centres de congrès.	Toit du terminal 2 de l'aéroport de Guangzhou Baiyun
Structure à cadre rigide du portail	Composé de poteaux et de poutres rigides formant un cadre en forme de « porte ». Les bases des poteaux sont généralement articulées, ce qui permet de supporter des charges légères.	Installations industrielles de plain-pied, entrepôts, centres logistiques (portée : 10-30 m).	Un atelier de production d'une usine automobile
Structure câble-membrane	Il utilise des câbles en acier à haute résistance (par exemple, des câbles en acier galvanisé) comme structure porteuse, recouverts de matériaux membranaires flexibles (par exemple, une membrane 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 en acierLe choix doit être fait en fonction des exigences de charge structurelle, du scénario d'installation et de la rentabilité. Il est principalement classé en trois catégories : plaques, profilés et tubes. Les sous-catégories et caractéristiques spécifiques sont les suivantes :

I. Plaques :
1. Plaques d'acier épaisses
2. Plaques d'acier moyennement fines
3. Plaques d'acier à motifs

II. Profils :
(I) Profilés laminés à chaud : Adaptés aux composants porteurs primaires, offrant une résistance et une rigidité élevées
1. Poutres en I (y compris les poutres en H)
2. Acier profilé (poutres en C)
3. Acier d'angle (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. Tubes en acier sans soudure
2. Tubes en acier soudés
3. Tubes soudés en spirale
4. Tubes 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 charges admissibles égales, les éléments de structure en acier peuvent présenter une section plus petite et un poids plus léger (environ 1/3 à 1/5 de celui des structures en béton).

Construction rapide et forte industrialisation: 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. Ils ne nécessitent qu'un boulonnage ou une soudure pour l'assemblage sur site, éliminant ainsi la période de durcissement comme pour le béton.

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

Utilisation élevée de l'espace:Les petites sections transversales des composants structurels 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.

Respectueux de l'environnement 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.