Les composants d’une construction métallique

Les éléments de la charpente métallique

L’ossature métallique d’une construction concerne les murs, les poteaux et tout ce qui se rapporte à la structure verticale du bâtiment. C’est l’ossature métallique qui accueille la charpente métallique. Les assemblages entre ossature métallique et charpente doivent être pensés de manière très précise, car il s’agit d’effectuer un transfert de charges entre la couverture et les fondations, afin de rendre la structure stable et résistante. Elles sont réalisées à l'aide de poutres.

Les poutres

La poutre métallique ou poutrelle métallique sont les piliers principaux des structures métalliques. Elles sont bien souvent fabriquées en acier, qui peut être laminé. La poutre a pour fonction de soutenir toute la charpente métallique. On distingue plusieurs types de poutrelles métalliques : 

• Les poutrelles métalliques en I. Disponibles sous le format IPE et PRS (poutres reconstituées soudées)
• Les poutres en U, en format UPN et UPE, caractérisées par des ailes formant un u en allant du même côté.
• Les poutres en H, variables de la poutre en I avec des ailes très larges et d’épaisseur variable. 

Les poteaux 

Les poteaux sont des éléments de charpente utilisés en construction métallique comme supports d'ossature. Ces poteaux travaillent en compression et sont contraints au flambement. Il existe plusieurs types de poteaux : 

• Les sections en I ou H (laminés à chaud) pour raccorder les poutres dans les deux directions, 
• Les sections caissonnées ou pleines en acier, 
• Les profilés creux et les poteaux composés. 

Les fermes

Parfois appelés arbalétriers, la ferme de charpente est un assemblage de pièces destinées à supporter la toiture du bâtiment métallique. 

Les pannes métalliques

La fonction des pannes métalliques est de supporter la couverture de toit et de transmettre aux éléments porteurs les charges agissant sur la toiture. Elles ont aussi pour fonction de lier les fermes du bâtiment entre elles afin d’assurer leur stabilité. La panne possède plusieurs noms en fonction de leur position dans la charpente : 

• La panne faîtière : située au sommet de la charpente d’un toit à pans
• La panne sablière, fixée en bas de pente
• La panne intermédiaire, située entre la panne faîtière et la panne sablière 

Si la toiture du bâtiment est plate, les pannes sont fléchies selon leur axe fort. 

Les montants

Les montants sont les éléments verticaux destinés à former les ouvertures du bâtiment (fenêtres, portes) et à maintenir les linteaux. On les différencie des poteaux.

Les linteaux

Les linteaux sont des éléments posés horizontalement servant à former les ossatures pour les ouvertures du bâtiment.

Les contreventements 

Comme son nom l’indique, le contreventement doit reprendre l’action du vent. Ce terme est étendu à la plupart des pièces qui assurent l’indéformabilité de la construction, qui maintiennent les pièces principales dans leurs plans de pose.  Les fonctions importantes des contreventements sont donc : 

• Assurer la stabilité statique de la structure
• Limiter les déformations
• Assurer la stabilité de la forme

Il existe différents types de contreventement : les contreventements verticaux, les contreventements suivant rampants, longitudinaux.

Lisses de bardage

Les lisses de bardage sont des structures composées de profilés minces pliés ou de poutrelles disposées horizontalement. Elles portent sur les poteaux de portiques ou sur des potelets intermédiaires. Elles servent de support au bardage.

Les différents types de bardage

Bardage simple peau

Il s’agit d’une seule tôle nervurée, solution de bardage économique pour isoler le bâtiment métallique. La pose se fait sur lisse horizontale. 

Bardage double peau

Le bardage double peau est composé de deux parements. On appelle bardage double peau le fait de poser un panneau d’isolation entre un plateau intérieur horizontal et le bardage extérieur à nervure verticale.

Panneau sandwich

Le panneau sandwich est un panneau monobloc composé de deux parements en tôle nervurée, qui vient enserrer l’isolant en mousse de polyuréthane. 

Les différents types de couverture

Les toitures des bâtiments métalliques sont bien souvent des toitures en tôles d’acier nervurées avec revêtement d’étanchéité.

Couverture simple peau 

Il s'agit d'une seule tôle nervurée, solution économique pour couvrir le bâtiment. La pose se fait sur les pannes.

Couverture panneaux sandwich

Les panneaux sandwich sont des éléments de couverture à parements métalliques comportant une âme isolante. Ils assurent la double fonction de couverture et d'isolation de la paroi de toiture. La pose se fait sur les pannes.

Revêtement d’étanchéité 

Le terme « revêtement d'étanchéité » désigne la totalité du complexe d'étanchéité proprement dit, appliqué, tant en parties courantes que sur les ouvrages particuliers. Sur les reliefs, le revêtement est appelé « relevé ». Le revêtement d’étanchéité peut prendre différentes formes : 

• Asphalte
• Multicouche type bitume armé
• Système bicouche à base de bitume modifié par élastomère SBS

Éclairage zénithal

L’éclairage zénithal est une ouverture permettant de faire entrer la lumière du soleil dans le bâtiment afin de pouvoir bénéficier d’un ensoleillement naturel. Cette ouverture peut être sous plusieurs formes : 

• Verrières : moyen d’éclairage zénithal de grande envergure, pour éclairer des espaces de grandes dimensions.
• Coupoles : ouvertures ponctuelles comme les pièges à lumière
• Bandes lumineuses : tronçons d’éléments translucides en matière synthétique remplaçant localement les tôles ou plaques.
• Lanterneaux : fentes allongées

Panneaux photovoltaïques

Les bâtiments en construction métallique peuvent recevoir sur leur toiture des panneaux photovoltaïques. Ce type de dispositif peut être intéressant sur plusieurs points, notamment les économies d’énergie et la production d’une électricité verte. L’utilité de ces structures est appréciée par de nombreux professionnels. 

Le photovoltaïque convient en effet sur plusieurs types de toits : 

• Un bac acier,
• Une toiture terrasse étanchée,
• Une sur-toiture à double fonction permettant de masquer des éléments techniques,
• Une conception architecturale ad hoc.