Charpente métallique du bâtiment : appareil, matériaux et technologie d'installation

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Charpente métallique du bâtiment : appareil, matériaux et technologie d'installation
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Anonim

La construction de maisons à ossature métallique à la base est une tendance relativement nouvelle sur le marché intérieur des services de construction. Malgré cela, cette technologie a acquis une grande popularité et est largement utilisée dans la construction de bâtiments résidentiels, d'installations industrielles et commerciales. Cela vous permet de réduire considérablement les coûts et d'accélérer la construction. Dans le même temps, le résultat final n'est en rien inférieur en termes de paramètres techniques et d'indicateurs économiques aux structures traditionnelles.

Carcasse métallique
Carcasse métallique

Applications des bâtiments à ossature métallique

Les maisons à ossature ont commencé à être érigées il y a assez longtemps. Initialement, la structure portante était généralement en bois. Mais aujourd'hui, les consommateurs préfèrent un profilé métallique. En principe, les matériaux sont de coût comparable, mais en même temps, les supports en acier sont plus fiables,ont une marge de sécurité beaucoup plus grande, ne sont pas sujets à la pourriture. Oui, ils peuvent s'oxyder et rouiller. Mais les technologies modernes permettent de créer un revêtement anticorrosion fiable sur la surface (à la fois de type diffusion et pulvérisation galvanique). Ainsi, le dispositif de la charpente métallique se justifie pleinement.

Champ d'application

Pendant longtemps, de telles maisons ont été construites pour les besoins de l'agriculture (serres, granges, casernes), de la petite industrie (ateliers, ateliers) et des installations de stockage (terminaux, entrepôts). Parallèlement à l'amélioration de la technologie, la charpente métallique a été de plus en plus utilisée dans la construction d'immeubles de luxe sur des projets architecturaux coûteux et exclusifs. Aujourd'hui, au Japon, ainsi qu'en Europe occidentale et aux États-Unis, la plupart des bâtiments sont construits à l'aide de cette technologie.

Cadre en acier léger
Cadre en acier léger

Pourquoi devrais-je préférer la base du cadre ?

La construction à ossature présente de nombreux avantages par rapport aux autres méthodes de construction:

  • coût relativement faible des matériaux de construction;
  • vitesse de construction (vous pouvez construire une bonne maison à part entière dans les plus brefs délais - en seulement un mois);
  • la capacité de construire en continu, quel que soit le facteur météo, même s'il neige et pleut;
  • ces bâtiments sont légers, il n'y a donc pas de processus de retrait conduisant à la fissuration des murs et des cloisons de la charpente métallique;
  • possibilité de construire sa propre maison, pourne nécessitant qu'une assistance à court terme de la part de quelques personnes (peut-être des membres de la famille).

Principaux défauts

Avant de commencer à construire, vous devez peser tous les avantages et les inconvénients d'une technologie particulière. Le bâtiment à ossature présente de nombreux avantages, mais il y a aussi des inconvénients. Ainsi, sa conception est associée à un certain nombre de calculs complexes très difficiles à réaliser seul, sans être ingénieur civil et sans connaissances particulières. Une erreur dans le calcul de la charge et le mauvais choix du profil ou de la capacité portante des supports sont lourds de conséquences catastrophiques.

Le matériau du profil est, en règle générale, de l'acier de qualité ordinaire, qui ne contient pas d'éléments d'alliage (chrome, nickel, etc.). Un tel matériau est le moins cher. Mais à des températures négatives, la capacité portante d'une telle structure diminue considérablement (propriété de la soi-disant fragilité à froid). Par conséquent, dans des conditions de froid climatique, un tel cadre ne doit pas être utilisé.

L'imperfection d'un tel matériau affecte également les températures élevées, qui peuvent être causées par le feu. Lorsqu'il est chauffé, l'acier de qualité ordinaire perd son élasticité et sa résistance, ce qui peut entraîner l'effondrement du bâtiment.

L'acier, comme tout matériau en fer, a une très bonne conductivité thermique, de sorte que la charpente métallique du bâtiment absorbe et évacue la chaleur vers l'extérieur. Par conséquent, l'isolation d'une telle structure nécessite des coûts élevés pour les matériaux et les travaux. C'est un autre inconvénient auquel il faut prêter attention, surtout dans les conditions de nos hivers rigoureux et des prix élevés desvecteurs énergétiques.

Construction d'une charpente métallique
Construction d'une charpente métallique

Exigences pour la conception et la fabrication des éléments structuraux

Le projet doit respecter la réglementation en vigueur dans le domaine de la construction, tenir compte de la destination du bâtiment, de la nature du sol, des caractéristiques du transport livraison des composants, de l'assemblage de la charpente, des conditions d'exploitation (dont météo), les propriétés des matériaux utilisés.

La production de chaque élément individuel de la structure métallique doit être conforme aux normes GOST et de l'industrie, aux spécifications du fabricant. Il n'est pas permis de s'écarter de la technologie adoptée à l'usine. Chaque élément doit répondre aux exigences, fournir une capacité portante régulée. Les joints soudés doivent faire l'objet d'un contrôle approfondi (visuel et par ultrasons). Les revêtements anti-corrosion et décoratifs sont appliqués en usine à l'aide d'équipements spécialisés. Il est permis d'appliquer un revêtement protecteur sur le lieu d'installation des structures métalliques en cas d'endommagement de la couche pendant le transport et lors du montage du cadre.

En usine, tous les éléments sont nettoyés des oxydes, dégraissés (un bain à ultrasons peut être utilisé à ces fins).

Il n'est pas permis de dépasser les écarts maximum des valeurs spécifiées dans la documentation de conception.

Profil métallique
Profil métallique

Éléments d'une maison à ossature et matériaux utilisés

La maison est un objet d'ingénierie complexe et se compose des éléments suivantséléments: base (fondation en béton), directement la charpente métallique des murs, cloisons, toiture, décoration (tant interne qu'externe), isolation.

La fondation est un élément indispensable de la maison, sans lequel le logement ne durera pas longtemps. Son absence n'est autorisée que lors de la construction de petits bâtiments (par exemple, une serre ou une serre).

Le matériau le plus courant pour le cadre est un profil laminé carré en métal d'un côté de 100 centimètres. Dans certains cas, vous pouvez utiliser un élément avec un côté carré de 60 centimètres.

Pour la décoration intérieure, il est recommandé d'utiliser des planches en bois de conifères. À l'extérieur, la maison est généralement finie avec du bardage ou du plâtre. Il est également possible d'utiliser du bois naturel à ces fins, mais une telle solution coûtera plus cher.

Les bâtiments sont isolés avec des panneaux de mousse de 6 à 10 centimètres d'épaisseur. Les bandes Penoizol sont utilisées pour isoler les éléments porteurs du cadre.

Le grenier ou le toit peuvent être conçus comme des éléments séparés, ou peuvent être une continuation logique du cadre principal. Le profil des chevrons dépend des matériaux de toiture qui seront utilisés, ainsi que de la taille de la pente du toit. En général, plus la pente de la surface du toit est élevée, plus le profil appliqué est fin.

châssis en acier
châssis en acier

Construire la charpente du bâtiment

Pour qu'une conception réponde aux exigences de sécurité et serve pendant de nombreuses années, elle doit comporter un certain nombre d'éléments obligatoires. Il s'agit d'un cadre horizontal, de colonnes pour la connexion avec la fondation et d'une fixation fiable, constructiveéléments pour élingues, poutres, pistes pour matériel de fixation. Ainsi, une ossature est un ensemble d'éléments structuraux liés en un seul système.

Il existe des cadres de type collé, cadre et cadre-collé. Les cadres collés sont utilisés dans la construction de petites formes architecturales (les cadres horizontaux sont fixés avec des colonnes verticales). Mais le type de connexion est utilisé pour la construction d'immeubles de grande hauteur.

Cadre en métal arqué
Cadre en métal arqué

Caractéristiques de l'assemblage de la structure du châssis

L'installation d'une ossature métallique ne peut être effectuée qu'après la disposition de la fondation. Pour la construction de telles maisons, des matériaux légers sont utilisés, une fondation non capitale est donc autorisée. Si nécessaire, il peut être démonté, transporté vers un nouvel emplacement et remonté.

L'assemblage d'un cadre fabriqué en usine est relativement simple. Après tout, tous les éléments ont des trous pour les boulons. Il est nécessaire d'assembler ce constructeur en stricte conformité avec les instructions du fabricant. Soit dit en passant, lors de l'érection d'un cadre, l'utilisation de joints pliables est préférable aux types non pliables (en particulier, le soudage). Une telle conception absorbera beaucoup mieux les vibrations et ne s'effondrera pas. Un joint soudé peut simplement éclater avec une rafale de vent importante ou un petit tremblement de terre.

L'assemblage d'une maison non standard apportera beaucoup plus de problèmes. Il est difficile de se passer d'une machine à souder dans un tel cas. Comme on le sait, la soudabilité se détériore fortement lorsque le pourcentage de carbone dans la composition de l'acier augmente. Pour cette raison, à ces fins, il est nécessaire depossibilités d'utiliser des produits laminés à partir de nuances d'acier à faible teneur en carbone.

Charpente de magasin en métal
Charpente de magasin en métal

Étapes d'assemblage du châssis

Tout d'abord, les colonnes verticales et les racks sont installés. À l'avenir, ces éléments seront reliés entre eux au moyen de profilés verticaux minces. La rigidité de l'ensemble du cadre est assurée par des croisillons. Vous devriez commencer par le haut et descendre progressivement.

Le toit (grenier) est assemblé en dernier. Parallèlement au montage de la partie toiture, les travaux de finition peuvent commencer.

Caractéristiques des escaliers

La base de toute échelle sur un cadre métallique sont des modules individuels qui sont solidement interconnectés par soudage.

Il est facile de fabriquer soi-même un tel escalier, mais il est peu probable qu'il ait une apparence décente et élégante. Cependant, si une transition vers le deuxième étage à partir d'une charpente métallique est aménagée dans un garage ou un entrepôt, cela ne fait pas peur. Mais si vous avez besoin d'un escalier menant au salon du chalet, il doit être soigné et élégant. De nombreuses entreprises sont prêtes à fabriquer un escalier spécifiquement pour vos besoins, à développer un bon projet de conception et à le mettre en œuvre. Il n'y aura aucune difficulté à fixer les escaliers à la charpente métallique de la structure.

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