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Aciers à haute limite d’élasticité (HLE)

La rédaction du Moniteur |  le 11/10/2013

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Sommaire du dossier

  1. L’utilisation d’acier dans un marché public n’implique pas forcément une clause de révision de prix
  2. Des logements en structure acier
  3. Quai Ouest fait de l'œil aux rives de la Meurthe
  4. Myriade d’yeux dans un masque d’acier
  5. Une tuile, oui, mais en acier !
  6. Des boutiques éphémères nichées dans des galets métalliques
  7. Un éventail de solutions pour des viaducs urbains
  8. Rénovation et renforcement structurel du Grand Commun de Versailles
  9. Trois niveaux de parking en acier sur un centre commercial
  10. Les Inox duplex arrivent en construction
  11. Les bassins de piscine en Inox ont le vent en poupe
  12. Le château de Rentilly revêt une parure miroir
  13. Trois cubes de verre soutenus par l’Inox
  14. Une couverture d’acier se pose sur les halles de Paris
  15. Aciers à haute limite d’élasticité (HLE)
  16. 230 tonnes de métal mettent les voiles
  17. Une onde d’acier et de bois pour résister aux séismes
  18. Sous la montagne artificielle, le théâtre
  19. Un auditorium logé dans un nuage en cage
  20. Une gaine de métal enserrera la tour D2
  21. Une ville verticale érigée en 90 jours !
  22. Une enjambée de 150 mètres
  23. Le pont-virgule qui virevoltait…
  24. Un porte-à-faux à l’assaut du paysage
  25. Menuiseries acier : la finesse pour le Carreau du Temple
  26. Béton et acier de concert à la Philharmonie
  27. Canalisations en acier inoxydable pour la Fondation Louis-Vuitton
  28. L’acier et le bois mènent le jeu au stade de Nice
  29. Une maison verticale en verre et acier
  30. Circonvolutions d’acier en façade
  31. Réinventer formes et structures
  32. Robe végétale à crinoline de métal
  33. Dans la peau (Inox) du serpent
  34. Tornades gauches en déséquilibre
  35. Morphologie sous hautes contraintes
  36. Une sculpture habitée qui s’entortille
  37. Simplicité apparente, complexité cachée
  38. In/Out, le concours Culture Acier 2012 de ConstruirAcier a fermé ses portes
  39. Coque d’acier pour maison à énergie positive
  40. Une maison d’acier dans les arbres
  41. Ossature galva pour écailles de verre
  42. Briand : un siège social tout acier
  43. Acier et zinc sculptent une salle de concerts
  44. Un acier aux reflets d’ancien, bien pour l’archéologie
  45. Un glacis sculptural protecteur bardé d’acier Corten
  46. Déclinaison solaire d’une charpente métallique vitrée
  47. Une résille d’acier galvanisé pour assurer le confort
  48. Dentelle de verre et d’acier pour la surtoiture de la Tour Mozart
  49. Antartique : qui peut le plus peut le moins
  50. Sotteville-lès-Rouen : l’acier nature
  51. Studios du Lendit : priorité à l’acoustique
  52. Manteau de métal new-look
  53. Isolation thermique et étanchéité à l’air : des solutions performantes
  54. Une barrière parfaite à l’air
  55. Acoustique : une maîtrise déjà ancienne
  56. Sismique : la bonne tenue des panneaux sandwichs
  57. L’impression sérigraphique met l’acier en images
  58. Bernard Tschumi : « L’acier donne son sens au projet »
  59. Andre Kikoski Architect portes industrielles pour centre culturel
  60. Le Syndicat de la construction métallique de France prime sept projets d’étudiants
  61. Dioniso Lab Architectes panneaux d’acier inox pour immeuble d’habitation
  62. Match amical béton-acier
  63. 3 MATÉRIAU Acier : un gage de pérennité surtout pour les bassins
  64. Déclinaisons de brise-soleil
  65. Un siège social dans un ancien atelier de production
  66. Bureaux - Un ruban d'acier et béton pour une cité d'affaires
  67. Une boîte à musique polyédrique
  68. Orange : L’acier… beau comme l’antique
  69. Shanghai 2010 : flash-back sur la construction du Pavillon France
  70. Acier Inox recuit, brillant, gravé
  71. Réhabilitation d’une école en acier galvanisé
  72. Rouille et vieilles pierres
  73. Une façade corsetée de lames d’acier
  74. Jeu d’enveloppes en acier autopatinable
  75. Bouclier rutilant pour une caserne de pompiers
  76. Drapé d’acier dans le ciel de Manhattan
  77. Peau perforée pour le plus haut parking métallique d’Europe
  78. EDF joue la transparence architecturale
  79. L’acier au secours du viaduc de Garabit
  80. 2 400 t d’acier lancées à travers la vallée
  81. Deux rubans d’acier pour une passerelle
  82. Une passerelle acier en forme d’hélice torsadée
  83. Une passerelle aux allures de feuille de saule
  84. Ouvrage d'art en acier au TNP
  85. Un système constructif acier pour le collectif
  86. Une solution constructive complète à ossature acier pour petit collectif BBC
  87. Des bandes d'acier plates arment le béton et renouvellent le génie civil
  88. Nouveau matériau au sol : le parquet en acier
  89. Quand l'acier se fait mousser
  90. «Le métal séduit par sa richesse expressive»
  91. La construction métallique se grippe
  92. Les prix s’envolent, le BTP s’inquiète
  93. Les prix vont continuer à grimper
  94. Délais de paiement : l'accord dérogatoire "acier" enfin homologué
  95. Réparation des structures métalliques
  96. Structure acier : une réponse adaptée en zone parasismique
  97. L’Aquila : l’acier imperturbable
  98. Réhabilitation et cycle de vie : l’acier indéfiniment
  99. Thierry Van de Wyngaert :« L’acier donne son sens au projet »
  100. Des peaux « sur mesures »
  101. « Combiner durabilité et esthétique »
  102. La galvanisation moins énergivore

Aciers HLE : pour toutes les performances

Les aciers à haute limite d’élasticité (HLE) dits « aciers à hautes performances » ont été mis au point pour répondre à des exigences de comportement qui aujourd’hui permettent de construire des ouvrages hors du commun. Pour s’en persuader, il suffit de lire le dossier qui vous est présenté en rubrique Architecture & Urbanisme dans « Le Moniteur » n° 5733 du 11 octobre 2013. Sont présentées des prouesses architecturales auxquelles ont contribué ces aciers modernes.

Cette semaine sont donc passés en revue la réglementation et les normes de ces matériaux, la fabrication des aciers à hautes performances, leurs propriétés et caractéristiques, les produits disponibles et leur mise en œuvre.

Ce Cahier pratique a été élaboré à partir d’une publication destinée à des spécialistes du domaine. Cette dernière comporte des marques de produits qui ont été gardées à l’identique dans le Cahier.

Ce guide, coédité par l’Association française de génie civil (AFGC) et ConstruirAcier et intitulé « Documents scientifiques et techniques – Les aciers à Haute Limite d’Élasticité » est paru en octobre 2012. Ce document, publié dans le cadre du comité scientifique et technique de l’AFGC, a été rédigé par des experts de la profession représentant les principaux acteurs de la filière ouvrages d’art (Cete de Lyon, Cete de l’Est, CTICM, BNS, Ifsttar, Sétra, SNCF, Arcadis, Egis, Ingérop, DillingerHütte GTS, ArcelorMittal, Baudin Chateauneuf, Eiffage construction métallique, Ets J.-Richard Ducros, Air liquide Welding et Institut de soudure). Il comporte un panorama complet des aciers à haute limite d’élasticité : normalisation et réglementation, élaboration et propriétés des aciers HLE, mise en œuvre, conception, calculs et justifications des structures HLE, aspects économiques, aspects environnementaux, les aciers à hautes performances dans le monde…

Ce Cahier pratique a été mis au point avec la collaboration de Michel Royer-Muller, ingénieur de ConstruirAcier.

Voir pdf pour texte intégral

Aciers à haute limite d’élasticité (HLE)

En raison de leurs excellentes caractéristiques mécaniques, associées à leurs très bonnes propriétés de mise en œuvre dépendant des épaisseurs et nuances, les aciers à hautes performances également appelés HLE comme aciers à haute limite d’élasticité, sont de plus en plus fréquemment utilisés dans des domaines très variés de la construction, comme l’offshore pétrolier (structures et conduites sous-marines (limite d’élasticité : Re = ~ 550 MPa), les conduites forcées (~ 700 MPa), la construction d’engins de levage (~ 1 100 MPa), les coques de sous-marins nucléaires (~ 100 MPa), les bâtiments de grande hauteur (~ 460 MPa), les ouvrages d’art (~ 460 MPa), etc.

Pour ces aciers la gamme des limites d’élasticité s’étend de 420 MPa à plus de 1 100 MPa.

En ce qui concerne la construction d’ouvrages d’art, les normes produits, les règlements de calculs et normes d’exécution couvrent en Europe une gamme de nuances d’aciers plus réduite, toutefois largement suffisante compte-tenu des besoins identifiés (limite d’élasticité : Re = 420 à ~ 700 MPa).

L’utilisation de ces aciers est plébiscitée par de nombreux usages et gains. Par exemple, contraindre les épaisseurs à des niveaux raisonnables n’excédant pas 150 mm pour des éléments de structures particulièrement sollicités, réduire le poids propre à des fins de descentes de charges maîtrisées par exemple, à des fins d’optimisation des opérations de soudage et, en corollaire, dans le contexte du développement durable, en vue de réduire les énergies consommées et les émanations de dioxyde de carbone à toutes les étapes de la production des aciers, du transport, du soudage et de la manutention en raison de l’allégement procuré par les aciers HLE.

En construction de génie civil appliquée au bâtiment et aux ouvrages d’art, les aciers HLE sont entendus comme étant les aciers de nuance ayant une limite d’élasticité strictement supérieure à 355 MPa.

Textes officiels

Décret n° 2000-524 du 15 juin 2000 relatif à la composition du cahier des clauses techniques générales applicables aux marchés publics de travaux et approuvant ou modifiant divers fascicules, JO du 18 juin 2000.

Arrêté du 30 mai 2012 relatif à la composition du cahier des clauses techniques générales applicables aux marchés publics de travaux de génie civil, JO du 8 juin 2012.

Arrêté du 12 février 2004 approuvant le cahier des clauses techniques générales applicables aux marchés de travaux et approuvant ou modifiant divers fascicules, JO du 27 février 2004.

Cahier des clauses techniques générales applicables – Travaux – Fascicule n° 4 « Fournitures d´acier et autres métaux » – Titre III – Aciers laminés pour construction métallique – septembre 2000 (décret du 15 juin 2000).

Cahier des clauses techniques générales applicables – Travaux – Fascicule n° 56 « Protection des ouvrages métalliques contre la corrosion » (arrêté du 12 février 2004).

Cahier des clauses techniques générales applicables – Travaux – Fascicule n° 66 « Exécution des ouvrages de génie civil à ossature en acier » (arrêté du 30 mai 2012).

Circulaire n° 2000-60 du 2 août 2000 relative à la modification du fascicule 4, titre III, « Fourniture d´acier et autres métaux – Aciers laminés pour construction métallique » du Cahier des clauses techniques générales applicables aux marchés publics de travaux.

Ouvrages

AFGC, ConstruirAcier, Les aciers à Haute Limite d’Élasticité, AFGC, 2012.

Roesch L., L’acier : sa fabrication, ses propriétés, sa mise en œuvre, ses emplois, OTUA (devenu ConstruirAcier), 2003.

Sites Internet à consulter

www.afgc.asso.fr

www.construiracier.fr

www.boutique.Afnor.org

www.marque-nf.com

Normes

NF EN 1011-2 (juillet 2002) : Soudage – Recommandations pour le soudage des matériaux métalliques – Partie 2 : soudage à l’arc des aciers ferritiques. (NF EN 1011-2/A1 – juillet 2004)

NF EN 1993-1-1/NA (août 2013) : Eurocode 3 – Calcul des structures en acier – Annexe Nationale à la NF EN 1993-1-1:2005 – Partie 1-1 : règles générales et règles pour les bâtiments – Eurocodes.

NF EN 1993-1-10 (décembre 2005) : Eurocode 3 – Calcul des structures en acier – Partie 1-10 : choix des qualités d’acier.

NF EN 1993-1-10/NA (avril 2007) : Eurocode 3 – Calcul des structures en acier - Partie 1-10 : choix des qualités d’acier – Annexe Nationale à la NF EN 1993-1-10:2005 – Choix des qualités d’acier.

NF EN 1993-1-12 (août 2007) : Eurocode 3 – Calcul des structures en acier – Partie 1-12 : règles additionnelles pour l’utilisation de l’EN 1993 jusqu’à la nuance d’acier S 700.

NF EN 1994-2 (février 2006) : Eurocode 4 – Calcul des structures mixtes acier-béton – Partie 2 : règles générales et règles pour les ponts.

NF EN 1994-2/NA (mai 2007) : Eurocode 4 – Calcul des structures mixtes acier-béton – Partie 2 : règles générales et règles pour les ponts – Annexe Nationale à la NF EN 1994-2:2006 – Règles générales et règles pour les ponts.

NF EN 1998-1 (septembre 2005) : Eurocode 8 – Calcul des structures pour leur résistance aux séismes – Partie 1 : règles générales, actions sismiques et règles pour les bâtiments.

NF EN 10020 (septembre 2000) : Définition et classification des nuances d’acier.

NF EN 10025-1 (mars 2005) : Produits laminés à chaud en aciers de construction – Partie 1 : conditions techniques générales de livraison.

NF EN 10025-2 (mars 2005) : Produits laminés à chaud en aciers de construction – Partie 2 : conditions techniques de livraison pour les aciers de construction non alliés.

NF EN 10025-3 (mars 2005) : Produits laminés à chaud en aciers de construction – Partie 3 : conditions techniques de livraison pour les aciers de construction soudables à grains fins à l’état normalisé/laminage normalisé.

NF EN 10025-4 (mars 2005) : Produits laminés à chaud en aciers de construction – Partie 4 : conditions techniques de livraison pour les aciers de construction soudables à grains fins obtenus par laminage thermomécanique.

NF EN 10025-5 (mars 2005) : Produits laminés à chaud en aciers de construction – Partie 5 : conditions techniques de livraison pour les aciers de construction à résistance améliorée à la corrosion atmosphérique.

NF EN 10025-6 A1 (juillet 2009) : Produits laminés à chaud en aciers de construction – Partie 6 : conditions techniques de livraison pour produits plats des aciers à haute limite d’élasticité à l’état trempé et revenu.

NF EN 10027-1 (novembre 2005) : Systèmes de désignation des aciers – Partie 1 : désignation symbolique.

NF EN 10027-2 (novembre 1992) : Systèmes de désignation des aciers – Partie 2 : systèmes numériques.

NF EN 10149-1 (décembre 1995) : Produits plats laminés à chaud en aciers à haute limite d’élasticité pour formage à froid – Partie 1 : conditions générales de livraison.

NF EN 10149-2 (décembre 1995) : Produits plats laminés à chaud en aciers à haute limite d’élasticité pour formage à froid – Partie 2 : conditions de livraison des aciers obtenus par laminage thermomécanique.

NF EN 10149-3 (décembre 1995) : Produits plats laminés à chaud en aciers à haute limite d’élasticité pour formage à froid – Partie 3 : conditions de livraison des aciers à l’état normalisé ou laminage normalisant.

NF EN 10210-1 (juillet 2006) : Profils creux de construction finis à chaud en aciers non alliés et à grains fins – Partie 1 : conditions techniques de livraison.

NF EN 10219-1 (août 2006) : Profils creux de construction soudés, formés à froid en aciers non alliés et à grains fins – Partie 1 : conditions techniques de livraison.

NF EN 10248-1 (décembre 1995) : Palplanches laminées à chaud en aciers non alliés – Partie 1 : conditions techniques de livraison.

NF EN 10249-1 (décembre 1995) : Palplanches profilées à froid en aciers non alliés – Partie 1 : conditions techniques de livraison.

NF EN ISO 4063 (février 2011) : Soudage et techniques connexes – Nomenclature et numérotation des procédés.

ISO 834-1:1999 (septembre 1999) : Essai de résistance au feu - Éléments de construction - Partie 1 : exigences générales.

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