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Réparation des structures métalliques

La rédaction du Moniteur |  le 14/10/2011  |  AcierGros œuvreProduits et matériels

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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

L’acier dans la construction

L’acier est incontournable dans le domaine de la construction. Ses utilisations sont nombreuses, de l’habitat aux ouvrages d’art, en passant par les équipements. Avec ses multiples expressions de surface, des techniques de protection anticorrosion adaptées et ses performances mécaniques indiscutables, il reste l’un des matériaux fétiches desarchitectes.

Le dossier « Le métal dans la peau » paru dans « Le Moniteur » n° 5629 du 14 octobre 2011, p. 27, présente des réalisations récentes dont l’enveloppe tire parti des possibilités offertes par les différents métaux utilisés dans la peau des constructions (aluminium, cuivre, acier) pour assurer leur pérennité.

Ce Cahier pratique, quant à lui, porte sur les techniques de réparation possibles des structures en acier - par soudage, boulonnage et rivetage - plus largement utilisées dans la maintenance des ouvrages d’art.

Cette publication a été réalisée à partir de parties extraites du guide FAME « Réparation et rénovation des structures métalliques » réalisé par le STRRES (Syndicat national des entrepreneurs spécialistes de travaux de réparation et renforcement de structures) et avec l’accord de ce dernier (Le guide FAME est téléchargeable dans sa totalité sur leur site : www.strres.org).

Réparation des structures métalliques

Les matériaux quels qu’ils soient, subissent les épreuves du temps. Certains sur de très longues périodes, c’est le cas de la pierre ou de la brique, d’autres, comme le béton, peuvent, dans un certain environnement, se désagréger rapidement. Le fer et l’acier n’échappent pas à cette règle. Bien au contraire.

L’acier doit être protégé d’un environnement naturellement agressif, puisque l’oxygène de l’air agit sur le potentiel électrique et, très vite, l’électrolyse qui en résulte se traduit par la dissolution (anode) du matériau. C’est le début du processus de corrosion.

Si ce processus de corrosion reste, de très loin, la source première des pathologies qui affectent les structures métalliques, d’autres désordres contribuent à leur dégradation, comme les défauts d’assemblages, les effets de fatigue, les augmentations des sollicitations extérieures, les chocs et accidents, etc.

Il faut donc des méthodes de réparation des structures métalliques.

En effet, contrairement aux autres matériaux et, en particulier, aux structures en béton (armé ou précontraint), les ouvrages métalliques sont souvent très facilement réparables, tant que la matière même reste encore suffisante.

Le diagnostic d’un ouvrage métallique doit faire l’objet, tout d’abord, d’une reconnaissance parfaite de la géométrie résiduelle des éléments qui le composent, puis d’une analyse précise de leurs performances mécaniques.

Un recalcul de la structure permettra de connaître ses capacités réelles face aux exigences performantielles souhaitées. Un bilan pourra ensuite être établi pour apprécier la limite de l’intérêt d’une réparation par rapport à une reconstruction, partielle ou complète.

Comme pour toutes les structures fragiles, et les ouvrages en acier en font partie, l’entretien reste la première action correctrice. Et cet entretien passe par la maintenance régulière de sa bonne protection.

Christian Tridon

Président du STRRES (Syndicat national des entrepreneurs spécialistes de travaux de réparation et renforcement de structures)

Avertissement au lecteur :

« ATTENTION : Ce document, extrait du guide STRRES « FAME », fait partiellement référence à la norme NF EN 1090-2« Exécution des structures en acier et en aluminium – Partie 2 : Exigences techniques pour les structures en acier » car celle-ciétait encore en cours d’élaboration lors de l’édition du guide FAME dont est extrait ce Cahier pratique.La réparation et la rénovation des structures métalliques s’exercent dans la majorité des cas sur des ouvrages anciens dont laconstruction est, de toute façon, antérieure à la publication de cette norme européenne. »

Textes officiels

Circulaire n° 58 du 14 septembre 1967 relative au titre Iv Rivets en acier - Boulons à haute résistance du fascicule n° 4 Fournitures d’aciers et autres métaux du cahier des prescriptions communes applicables aux travaux relevant des services des ponts et chaussées et annexes - Fascicule spécial n° 67-17 quater du BO du ministère de l’Équipement et du logement.

? Cahier des clauses techniques générales applicables aux marchés de travaux publics passés au nom de l’État -Fascicule n° 4 Aciers titre Iv Rivets en aciers- Boulonnerie à serrage contrôlé destinée à l’exécution des constructions métalliques - Fascicule spécial n° 83-14 quinquiès du BO Urbanisme et logement, Transports, Environnement et qualité de la vie. Fascicule n° 61, titre v du CCTG : Conception, calcul et épreuve des ouvrages d’art - Décret n° 77-647 du 22 juin1977 - Fascicule 66 du CCTG Exécution des ouvrages de génie civil à ossature en acier - (fascicule spécial n° 96-6TO).

Publications

STRRES, FAME : Réparation et rénovation des structures métalliques, STRRES, décembre 2008 (téléchargeable sur http://www.strres.org)

SETRA, Travaux de construction des ponts en acier : guide du maître d’oeuvre, La Documentation Française, 2001.

Lacroix R., Calgaro J.-A., Maintenance et réparation des ponts, Presses de l’ENPC, 1997.

Sites internet à consulter

www.afgc.asso.fr : Association française de génie civil (AFGC)

www.afnor.org : Association française de normalisation (AFNOR)

www.acqpa.com : Association pour la certification et la qualification en peinture anticorrosion (ACQPA)

www.cefracor.org : Centre français de l’anticorrosion (CEFRACOR)

www.cticm.com : Centre technique industriel de construction métallique (CTICM)

www.fntp.fr : Fédération nationale des travaux publics (FNTP)

www.construiracier.fr : ConstruirAcier

www.ifsttar.fr : Institut français des sciences et technologie des transports, de l’aménagement et des réseaux (IFSTTAR)

www.oppbtp.fr : Office professionnel de prévention du bâtiment et des travaux publics (OPPBTP)

www.developpement-durable.gouv.fr : Service d’études sur les transports, les routes et leurs aménagements (SETRA)

www.strres.org : Syndicat national des entrepreneurs spécialistes des travaux de réparation et renforcement de structures (STRRES)

Normes

NF A 35-501 : Aciers de construction d’usage général -Nuances et qualités - Tôles minces, moyennes et fortes, larges-plats, laminés marchands et poutrelles - Éditions de 1968, mai 1970, juillet 1973, mars 1977, mai 1979,octobre 1981, avril 1983 et avril 1987.

? NF EN 1090-2 : Exécutions des structures en acier et des structures en aluminium - Partie 2 : exigences techniques pour les structures en acier (indice de classement :P22-101-2), février 2009.

? NF EN 1993-1-1 : Eurocode 3 - Calcul des structures en acier - Partie 1-1 : règles générales et règles pour les bâtiments, octobre 2005 (version corrigée).

? NF EN 1993-1-8 : Eurocode 3 - Calcul des structures en acier - Partie 1-8 : calcul des assemblages, décembre2005 (version corrigée).

? NF EN 14399-1 : Boulonnerie de construction métallique à haute résistance apte à la précontrainte. Partie 1 :Exigences générales.

? NF EN 14399-2 : Boulonnerie de construction métallique à haute résistance apte à la précontrainte. Partie 2 : Essais d’aptitude à l’emploi pour la mise en précontrainte.

? NF EN 14399-3 : Boulonnerie de construction métallique à haute résistance apte à la précontrainte. Partie 3 :Système HR - Boulons à tête hexagonale (vis écrou).

? NF EN 14399-4 : Boulonnerie de construction métallique à haute résistance apte à la précontrainte. Partie 4 :Système Hv - Boulons à tête hexagonale (vis écrou).

? NF EN 14399-5 : Boulonnerie de construction métallique à haute résistance apte à la précontrainte. Partie 5 :Rondelles plates.

? NF EN 14399-6 : Boulonnerie de construction métallique à haute résistance apte à la précontrainte. Partie 6 :Rondelles plates chanfreinées.

? NF EN ISO 4063 : Soudage et techniques connexes- Nomenclature et numérotation des procédés, février2011 (ISO 4063:2009 (version corrigée), août 2009).

? NF EN ISO 15614-1/A1 : Descriptif et qualification d’un mode opératoire de soudage pour les matériaux métalliques - Épreuve de qualification d’un mode opératoire de soudage - Partie 1 : soudage à l’arc et aux gaz des aciers et soudage à l’arc des nickels et alliages de nickel, mai 2008.

? NF E25- 812 : Boulonnerie de construction à haute résistance apte à la précontrainte - Système HRC :Boulons à précontrainte calibrée, avril 2004 (est remplacée par EN 14399-10).? NF E27-153 : Rivets à tête ronde, novembre 1952.

? NF E27-154 : Rivets à tête fraisée, novembre 1952.

- NF E27-156 : Éléments de fixation - Rivets à tête ronde destinés à l’exécution des constructions métalliques, septembre 1983.

? NF P22-410 : Assemblages rivés - dispositions constructives et calculs des rivets (remplacé par ’Eurocode 3).

? NF P22-431 : Assemblages par boulons non précontraints - Exécution des assemblages, avril 1978(est remplacée par l’EN 1090-2).

? NF P22-461 : Assemblages par boulons à serrage contrôlé - Détermination du coefficient conventionnel de frottement, août 1979 (est remplacée par l’EN 1090-2)

? NF P22-462 : Assemblages par boulons à serrage contrôlé - Usinage et préparation des assemblages, octobre 1978 (est remplacée par l’EN 1090-2)

? NF P22-463 : Assemblages par boulons à serrage contrôlé - Exécution des assemblages, octobre 1978 (est remplacée par l’EN 1090-2).

? NF P22-464 : Assemblages par boulons à serrage contrôlé - Programme de pose des Boulons, mai 1991(est remplacée par l’EN 1090-2).

? NF P22-466 : Assemblages par boulons à serrage contrôlé - Méthode de serrage et contrôle des boulons, juin 1979 (est remplacée par l’EN 1090-2).

? NF P22-471 : Assemblages soudés - Fabrication, mars 1984 (est remplacée par l’EN 1090-2).

? NF P22-473 : Assemblages soudés - Étendue des contrôles non destructifs, août 1986 (est remplacée par ’EN 1090-2).? FD P22-474 : Assemblages soudés - Guide de choix de la classe de Qualité, mars 1996 (est remplacée par l’EN 1090-2).

? NF P22-800 : Préparation des pièces en atelier, septembre 1981 (est remplacée par l’EN 1090-2).

? NF P22-810 : Ouvrages d’art - Tolérances dimensionnelles, mars 1994 (est remplacée par l’EN 1090-2).

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