Fiche de révision : Les portiques métalliques

📋 Plan du Cours

1. Rôle de la structure porteuse
2. Éléments et dimensions des portiques
3. Choix des profils porteurs
4. Pieds et assemblages boulonnés
5. Liaisons et schémas filaires
6. Plans et formes de portiques
7. Contreventement et stabilité

📖 1. Rôle de la structure porteuse

🔑 Notions clés & Définitions

• Structure porteuse : Structure métallique, ou ossature métallique, qui transmet aux fondations les charges de neige, de vent et de poids propre.

★ À maîtriser

• La structure porteuse comprend trois parties :

  • les portiques
  • le contreventement
  • la structure secondaire

• Les portiques collectent et transmettent aux fondations les charges climatiques et de poids propre.

Compléments

• Le contreventement permet au bâtiment de résister aux efforts du vent qui tendent à le renverser.

• La structure secondaire supporte le bardage et transmet les efforts du vent aux portiques.

💡 Astuce mémo

La structure secondaire transmet au portique, qui transmet aux fondations.

📖 2. Éléments et dimensions des portiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Trame : Écartement des portiques dans la construction.

★ À maîtriser

• Un portique courant comprend notamment :
  • des poteaux
  • une traverse
  • des jarrets
  • des platines de pied de poteau

Compléments

• Les dimensions et repères d’un portique comprennent :

  • l’ouverture
  • la hauteur au jarret
  • la trame
  • la hauteur du bâtiment

• Le cours présente des portiques à double versant, des portiques à deux étages et des portiques en sheds.

📖 3. Choix des profils porteurs

★ À maîtriser

• Pour les poteaux de halls ordinaires, les ouvertures de 5 à 10 m correspondent indicativement à des IPE 160 à IPE 270, celles de 10 à 15 m à des IPE 270 à IPE 360, et celles de 15 à 20 m à des IPE 360 à IPE 550.

• Dans les halls ordinaires, les traverses sont généralement des profilés IPE et leurs dimensions indicatives suivent les mêmes rapports que celles des poteaux en fonction de l’ouverture.

Compléments

• Des poteaux HEA ou HEB sont utilisés pour les bâtiments industriels particulièrement chargés ainsi que pour les poteaux très hauts, à partir de 6 m, et assez fortement chargés dans les halls habituels.

• Le profilé de traverse ne présente en général pas plus d’un numéro d’écart en plus par rapport au profilé de poteau.

• Le choix des profilés de poteaux et de traverses dépend surtout des charges de neige.

💡 Astuce mémo

Ouverture plus grande → poteaux plus chargés.

📖 4. Pieds et assemblages boulonnés

★ À maîtriser

• L’épaisseur de la platine de pied de poteau est au minimum égale à l’épaisseur de la semelle du poteau, et elle est généralement augmentée de 2 mm pour améliorer la rigidité.

• Les trous de passage des tiges de fondation ont un diamètre de 30 mm, ou de 50 mm pour les gros poteaux, afin de permettre le réglage dans le plan horizontal.

• Dans l’assemblage poteau-traverse, l’épaisseur des raidisseurs inférieur et supérieur est égale à l’épaisseur des semelles du poteau.

• Dans l’assemblage poteau-traverse, l’épaisseur de la platine est égale à l’épaisseur des semelles du poteau plus 2 mm.

Compléments

• La hauteur du jarret est égale à 0,9 fois la hauteur de la traverse.

• Le jarret est généralement réalisé à partir d’un demi-profilé de traverse scié, tandis que la solution en tôles découpées puis ressoudées est moins utilisée car elle est plus longue et plus coûteuse.

📌 Les soudures entre la platine et l’ensemble traverse-jarret doivent être continues, et les boulons haute résistance doivent être serrés à la clé dynamométrique.

📖 5. Liaisons et schémas filaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Encastrement : Liaison entre poteau et traverse qui ne permet aucune translation ni rotation entre ces éléments.

★ À maîtriser

• Dans un schéma filaire de portique, les profilés sont remplacés par des traits pleins, les liaisons sont représentées, et les cotes ainsi que les types de profilés connus sont indiqués.

Compléments

• Sur le schéma filaire présenté, les points 2, 4 et 6 sont des encastrements, tandis que les points 1 et 7 sont des rotules.

• Un portique s’oppose à la direction du vent sur le long pan, notée WLP dans le cours.

• La numérotation des points et des barres sur les schémas filaires facilite la modélisation.

💡 Astuce mémo

Encastrement : translation et rotation bloquées ; rotule : liaison représentée séparément.

📖 6. Plans et formes de portiques

📝 Points essentiels

📌 Le modèle Tekla reste au bureau d’études, tandis que le plan produit par Tekla, coté, est fourni aux acteurs de l’atelier, du chantier et du montage.

💡 Astuce mémo

Le modèle Tekla reste au bureau d’études ; le plan coté est transmis aux acteurs.

📖 7. Contreventement et stabilité

★ À maîtriser

• Dans l’exemple de contreventement, la poutre au vent en toiture et les croix de Saint-André composent ensemble une palée de stabilité.

Compléments

• Dans l’exemple de cours, le bâtiment est situé à Sarre Union, avec une pente H de 4,5 m, une largeur de 12 m, une longueur de 25 m, une zone de vent 2, une catégorie de terrain II, une région de neige 2A et une altitude de 275 m, sans acrotères.

• Dans l’exemple, la poutre au vent est constituée de cornières ou de tubes, et les croix de Saint-André sont également constituées de cornières ou de tubes.

💡 Astuce mémo

Poutre au vent + croix de Saint-André = palée de stabilité.