● 1.1. Atouts de la construction à ossature métallique

Matériau performant, l'acier propose un large éventail de produits qui peuvent prendre part à plusieurs parties d'ouvrages au sein d'une construction. A partir d'éléments industrialisés ou fabriqués en atelier, la construction métallique se caractérise tout d'abord par un système poteaux-poutres offrant de nombreux avantages.

Ce véritable parti constructif nécessite d'être pris en compte dès la conception. Le référentiel PRISM2 constitue un apport technique et économique destiné à favoriser la réalisation de bâtiments à usage d'habitation. Fondé sur l'expérience, il considère les nombreux critères qui conduisent la conception : contraintes d'urbanisme (prospect, alignement,...), présence de parcs de stationnement et exigences de comportement et de performances du bâtiment.

1 Principes généraux de conception
1.1 Atouts de la construction à ossature métallique
1.2 Fonction essentielle et composition de la structure
  • Assurer la stabilité
  • L'ossature
  • Les planchers
  • La stabilité
1.3 Rappel des types de sollicitations
1.4 Articulation ou encastrement et choix d'un système porteur
1.5 Actions et charges
1.6 Règles de calcul

2 Ossature poteaux-poutres
3 Schéma unifilaire

● 1.2. Fonction essentielle et composition de la structure

Assurer la stabilité
C'est la première fonction de la structure d'un bâtiment. Pour cela, il faut définir et inventorier les charges à reprendre, adopter les grandes options structurelles (schéma statique, gamme de sections, mode d'assemblage) puis évaluer le dimensionnement des pièces de cette structure en fonction des caractéristiques du matériau employé et des déformations admissibles.
En outre, la structure doit aussi permettre de répondre aux contraintes climatiques (neige et vent), conserver sa stabilité en cas d'incendie et assurer la capacité de fonctionnement du bâtiment en rapport avec sa destination.
La conception de l'ossature porteuse est une étape importante de l'élaboration d'un projet. Par une prise en compte pertinente de ses propriétés caractéristiques, le matériau choisi oriente les modes constructifs et conditionne la conception.
Dans le cas de l'acier, la structure d'un bâtiment est constituée à partir d'éléments linéaires (poteaux, poutres) ou surfaciques (planchers) associés par des liaisons. Ils forment ainsi deux ensembles distincts : l'ossature et les planchers.

L'ossature : le squelette du bâtiment
Élément de base de toute construction métallique, elle est essentiellement composée de barres d'acier laminées et profilées. Son premier rôle est d'assurer la solidité de l'ouvrage en transmettant les charges permanentes, variables et accidentelles vers le sol des fondations ou les infrastructures.
Ces charges peuvent être verticales comme le poids propre du bâtiment et les charges d'exploitation.
Liées au vent et à la neige, elles ont alors des composantes horizontales et verticales.

Les planchers : plans horizontaux rigides
Ils participent pleinement au bon comportement de l'ouvrage et aux reprises de charges. En effet, ils sont conçus pour supporter :
- les charges verticales, issues du poids propre du bâtiment et des charges d'exploitation,
- les charges horizontales liées aux conditions de vent.

La stabilité
La stabilité globale du bâtiment est obtenue avec la mise en place complémentaire de dispositifs de contreventement adaptés et la participation des différents éléments composant la structure (voir § 2.5 de la partie structure).

1 Principes généraux de conception
1.1 Atouts de la construction à ossature métallique
1.2 Fonction essentielle et composition de la structure
  • Assurer la stabilité
  • L'ossature
  • Les planchers
  • La stabilité
1.3 Rappel des types de sollicitations
1.4 Articulation ou encastrement et choix d'un système porteur
1.5 Actions et charges
1.6 Règles de calcul

2 Ossature poteaux-poutres
3 Schéma unifilaire