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Construction maison ossature métallique

 

Les premiers pas des structures métalliques dans le monde

Les premières utilisations d’acier formé à froid dans la construction datent du début des années 1850 aux Etats-Unis et en Grande-Bretagne. L’utilisation d’acier formé à froid durant les années 1920 et 1930 était encore peu accepté. La raison principale était l’absence de logiciel de design et un manque d’informations concernant les codes de constructions.

L’une des premières traces d’utilisation d’ossature métallique apparait aux alentours des années 1925 lors de la construction de l’hôpital Virginia Baptist à Lynchburg aux Etats-Unis.

Vingt ans plus tard, Lustron Corporation entreprit en Albany, New York, la construction de 2500 maisons à ossatures métallique. Ces maisons étaient construites pour les vétérans de la seconde guerre mondiale. Ce furent les premiers pas de la construction en acier dans le bâtiment.

Aujourd’hui le marché des charpentes laminées à froid ne cessent d’augmenter dans les pays développés. Les raisons principales de ce développement sont dues à une amélioration de la technologie, des logiciels disponibles ainsi que les procès de fabrication. La mise sur le marché d’aciers hautement résistant à la corrosion est également une des raisons de l’accroissement de la compétitivité de ces produits.En effet, intelligemment conçues et bien réalisées, les maisons à structure métallique permettent dès maintenant d’obtenir des réalisations de grande qualité et de très haut niveau. Elles sont actuellement très en vogue, notamment en raison des extraordinaires qualités des structures métalliques (qualités anti-cycloniques et anti-sismiques essentiellement).

QU’EST-CE QU’UNE MAISON A STRUCTURE METALLIQUE ?

C’est exactement le même principe que les maisons à structure bois; c’est à dire, une maison dont le « squelette porteur » (sorte de portemanteau) est constitué d’une ossature en métal qui reçoit extérieurement et intérieurement un parement réalisé au moyen de matériaux actuels très variés.

On assemble des profilés minces en acier galvanisé par vissage pour créée une structure porteuse, tous les murs porteurs, intérieurs, les planchers  et la charpente. 

Matériaux extérieurs :

  • Enduit crépis d’aspect courant (bois, briques, habillage bois),
  • Murs en brique (classiques ou moellons de faible épaisseur, non porteur.)
  • Bardage en brique ou produits en céramiques divers, habillage avec un revêtement industriel (revêtement plastique, acier brut, acier émaillé, alu brut, alu laqué, etc. )

Matériaux intérieurs :

Essentiellement des plaques de plâtre d’épaisseur variable pouvant, selon les cas, être placer sur des panneaux OSB pour former des épaisseurs plus importantes et pouvoir y placer des meubles (cuisine).

staalframe bouw world

 

Que faisons-nous ?

    Le même que pour une construction traditionnelle

    Nous maitrisons ce type de construction.

Qu'elles sont les avantages?

PRINCIPAUX AVANTAGES DES MAISONS A STRUCTURE METALLIQUE

Cette nouvelle technique comporte de très nombreux avantages que l’on trouve avec l’ossature bois, mais sans en avoir les inconvénients.

  1. Très grande souplesse architecturale. Toutes les formes possibles & imaginables peuvent être facilement réalisées avec le procédé d’ossature métallique, tout comme le bois.
  2. L’aspect extérieur des constructions peut être très varié et peut ressembler à tous les types de construction.
  3. Plus compétitive. Plus vite construites et moins coûteuses.
  4. On l’estime, dans certains cas, à 10 % de moins par rapport à une construction courante en maçonnerie.
  5. Plus performante. Isolation thermique Haute Performance
  6. Energétique et isolation acoustique supérieure à 60 dBa.
  7. Propreté du chantier. Ces réalisations se font pour la plus grosse part à sec. Il n’y a plus de briques cassées, de ciment, de plâtre, de gravas importants
  8. Absence de traitement chimique. Contrairement aux structures bois qui nécessitent un traitement très spécifique et toxique, (fongicide, insecticide, anticryptogamique), l’ossature métallique est très saine de ce point de vue. 
  9. Même quand il se dégrade par oxydation, l’acier ne génère pas d’élément nocif pour l’environnement ou la santé.
    Son altération n’entraîne aucune prolifération de micro-organismes ou bactéries. A fortiori, quand il est mis en œuvre selon les règles de l’art et donc protégé de la corrosion, l’acier est inerte, stable et donc neutre sur le plan sanitair.
  10. Très grand confort général. Ce type de construction se caractérise par un très grand confort général dû à une isolation thermique très poussée, pratiquement sans pont thermique.
  11. Absence d’effet de paroi froide, important en hiver.
  12. Absence d’inertie thermique, ce qui permet de réguler au mieux la température des pièces.
  13. Murs peu épais. Ce type de construction peut comporter des murs minces, de 12 à 20 cm, et offrant des caractéristiques d’isolation et de solidité très élevées, comparable à d’autres murs (à condition toutefois que la technique & la mise en oeuvre soient correctes.)
  14. Tolérances dimensionnelles de fabrication. La structure d'une maison en métal est réalisée selon des tolérances dimensionnelles très serrées.
  15. Fondations réduites. Pour ce type de construction particulièrement légère, les fondations peuvent être très sensiblement réduites.
  16. Absence d’inertie thermique. Ce type de constructions peut être intelligemment mis à profit pour la climatisation.
  17. Facilité d’extension des constructions. Si la dimension du terrain le permet, l’extension d’une maison à ossature métallique est techniquement facile à réaliser. Les reprises sur ossature métal sont plus faciles que sur les structures en béton.
  18. Bonne résistance aux tremblements de terre. Les structures métalliques sont relativement légères, monolithiques, et faciles à bien contreventer à l’inverse, les structures en béton, qui elles sont lourdes, sont difficiles à contreventer et peu monolithiques.
  19. Absence de rayonnement radioactif. Certaines pierres comme le granit, peuvent présenter une contamination radioactive des habitations. Ce risque est inexistant avec le métal.
  20. Respect total de l’environnement. Matériaux économisant les ressources naturelles. L’acier est recyclable à 100%. Construction sèche qui évite tout rejet dans la nature.
  21. Protection contre la foudre. Ces constructions sont particulièrement bien protégées contre la foudre.
  22. Cage Faraday. Baptisée d’après le nom du scientifique Michael Faraday, consiste en une construction en forme de cage réalisée dans un matériau électriquement conductible (cuivre ou fer). Le rayonnement électromagnétique. L’ossature créerait des interférences sur les appareils électroniques ? «  Ce n’est pas vrai. L’effet cage de Faraday survient quand le maillage métallique est étroit comme avec du béton armé. Mais avec 60 cm d’écart entre les poutres, il n’y a pas d’interférences. 

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Résistance au feu de l’ossature en acier

Avec l’acier, n’importe quelle résistance au feu peut être atteinte. Tout dépend de la constitution de la paroi. L’acier ne brûle pas et ne dégage pas de fumée ni de chaleur. C’est un matériau ininflammable. Par contre, à des températures que l’on peut rencontrer en cas d’incendie dans un bâtiment, l’acier perd une partie de sa rigidité. La résistance commence a diminuer à 400°.

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Classification incendie des constructions : Résistance au feu

Alors que les produits sont classés en fonction de leur réaction au feu, les systèmes de construction et les structures sont classés en fonction de leur résistance au feu.  Les performances requises sont formulés en termes d'exigences fonctionelles.  Le comportement de ces structures est testé dans un four géant en utilisant les températures et durées précisées dans la courbe du feu standardisée.

  • I = isolation 
    Il s'agit du temps nécessaire pour que le côté froid de la partie concernée du bâtiment atteigne une certaine température.  La température considerée est souvent 140?C, mais dans le cas d'une structure métallique, on pourrait la considerer 350°C, avant que l'acier se déforme de trop.
  • E = intégrité 
    Il s'agit de la durée pendant laquelle la partie concernée du bâtiment conserve sa rigidité lors d'un incendie classique.
  • R = capacité porteuse 
    Il s'agit de la durée pendant laquelle la partie concernée du bâtiment continue à porter la charge qui lui incombe lors d'un incendie classique.
  • M = action mécanique 
    Résistance aux charges d'impact

Ces résultats sont versés dans une revue sous la forme d'une mesure du temps qui montre combien de minutes l'élément structurel est capable de résister au feu avant que le seuil pour chaque critère soit dépassé.

Un mur ayant REI 60 signifie donc que ce mur peut résister au feu pendant une heure, en ce qui concerne à la fois la capasité de support de charge, l'intégrité et l'isolation.

 

Il y’a différentes raisons pour lesquelles l’acier offre une sécurité importante en cas d’incendie :

  • Toutes les déformations et les caractéristiques intrinsèques de l’acier à haute température sont parfaitement connues et il n’existe que de très faible variation à ce comportement. L’acier dans une situation d’incendie est donc parfaitement prévisible.
  • Il s’agit d’un matériau quantifiable. Les Eurocodes concernant le calcul de la résistance au feu de l’acier sont basés sur de longues années de recherches. Ces recherches démontrent le comportement de l’acier en cas d’incendie et tous les phénomènes possible sont connus. Une rupture différentes que celles que l’on connaît avec l’acier et donc très réduit. 
  • Avant de céder les structures métalliques présentent d’abord d’importantes déformations. Les pompiers connaissent le comportement de l’acier et savent déduire de ces déformations le moment au un bâtiment risque de s’effondrer suite à l’incendie. Un rupture soudaine et imprévue, comme cela peut arriver avec le béton et la maçonnerie est très rare avec les ossatures métallique. 
  • Suite à des hautes température les matériaux subissent des déformations qui engendrent des charges supplémentaires. Pour résister à ces charges supplémentaires, il est important que le matériaux de construction soit déformable (et pas tant résistant). C’est le cas de l’acier, contrairement à des matériaux friable tel le béton.

L'ACIER 

Présent dans toutes les typologies d’ouvrages, des programmes les plus modestes aux grands bâtiments prestigieux, l’acier se plie aux conditions de mise en œuvre les plus exigeantes. Et s'impose aujourd'hui comme l'allié indéfectible de la haute qualité environnementale des bâtiments et du cadre de vie.

 

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