Grâce à leurs avantages spécifiques, les structures en acier se sont progressivement imposées comme l'un des principaux types de construction dans l'architecture contemporaine. Les charpentes métalliques légères en font partie et, en raison de leur légèreté, de leur excellente résistance et de leur conception pratique, elles suscitent de plus en plus d'intérêt et sont de plus en plus utilisées. Cet article définit les charpentes métalliques légères, examine leurs avantages, explique en quoi elles diffèrent des charpentes métalliques lourdes et fournit une analyse rapide des avantages et des inconvénients des charpentes métalliques légères.
1. La signification d'une construction à ossature métallique légère
Le système d'ossature de la structure en acier léger, une forme structurelle essentielle du système en acier léger, utilise principalement des plaques d'acier plus minces assemblées par rivets ou par soudage. Ce système structurel s'organise et s'assemble souvent pour créer un système de cadre utilisant de l'acier en forme de H (y compris de l'acier en forme de H laminé à chaud et soudé), d'autres sections d'acier de forme spéciale, ou même des éléments de construction en tube carré pliés à froid. Les charpentes métalliques légères sont largement utilisées dans les maisons en acier léger, les villas en acier léger et le rez-de-chaussée des résidences civiles. Elles conviennent également aux structures industrielles, notamment aux usines à structure métallique, aux immeubles de bureaux, aux entrepôts et aux stades.
2. Avantages d'une ossature métallique légère
- Léger, solide et performant sur le plan sismique : Le faible poids du cadre structurel en acier léger peut atténuer efficacement les effets des tremblements de terre et améliorer les performances sismiques. Son faible poids permet à la fois de réduire le coût des fondations et de diminuer les exigences en matière de capacité portante des fondations.
- La simplicité des assemblages, la flexibilité de la conception, la facilité d'installation et le confort de construction sont autant d'atouts qui permettent au système de charpente métallique légère d'accélérer la construction. Une structure résidentielle de trois étages peut souvent être achevée en un mois, ce qui comprend la conception, la fabrication, la construction et l'installation.
- Élégant et utile, il utilise parfaitement l'espace disponible : La construction des murs est régulière, et des bâtiments aux façades riches et colorées peuvent être planifiés pour répondre aux exigences de leurs utilisateurs. Les tuyaux sont enterrés dans les murs et les planchers, ce qui augmente le taux d'utilisation de l'espace et permet l'inspection et l'entretien futurs.
- Économie d'énergie et protection de l'environnement : L'acier à parois minces plié à froid, qui consomme moins d'acier et peut être recyclé, est le principal matériau utilisé dans la construction en acier léger. Le recyclage des déchets produits par les activités sur le site répond également aux critères de conservation de l'énergie et de l'environnement.
- Un habitat confortable : Les nouveaux matériaux de construction, qui sont incombustibles, résistants aux insectes et à l'humidité, et qui ont d'excellentes qualités d'isolation thermique et phonique, sont utilisés dans les maisons légères à ossature en acier. Ces maisons sont agréables à vivre.
3. Avantages et inconvénients des cadres métalliques minces
Avantages
haute résistance et faible poids : La construction est globalement plus performante en raison de la résistance élevée et du faible poids du matériau métallique.
Résistance à la corrosion : Le cadre métallique correctement traité résiste à la corrosion et a une durée de vie plus longue.
Simplicité de mise en œuvre : Les produits métalliques peuvent être facilement travaillés dans une variété de tailles et de formes pour répondre à une série d'exigences en matière de construction.
Inconvénients :
Coût élevé : Le coût de construction des charpentes métalliques peut être légèrement supérieur à celui des constructions en bois.
Conductivité thermique élevée : Les mesures d'isolation thermique doivent être prises avec beaucoup de précautions car les matériaux métalliques ont une forte conductivité thermique.
Fragilité à basse température : L'acier perd une partie de sa dureté et de sa flexibilité dans les climats froids, ce qui augmente le risque de rupture fragile à basse température.
4. Différences entre les charpentes métalliques légères et les charpentes métalliques lourdes
Poids et capacité de charge : Alors que les charpentes métalliques lourdes utilisent des plaques d'acier plus épaisses et ont une capacité de charge élevée, ce qui les rend adaptées aux bâtiments de grande hauteur et aux structures de grande portée qui doivent supporter des charges plus importantes, les charpentes métalliques légères utilisent des plaques d'acier plus minces et sont plus légères.
Difficultés et coûts de construction : En raison de leur poids élevé, les charpentes métalliques lourdes nécessitent de gros engins et équipements de construction pour le transport et l'installation, ce qui accroît la difficulté et le coût de leur construction. En revanche, les charpentes métalliques légères sont simples à construire, prennent moins de temps et sont relativement peu coûteuses.
Champ d'application : La charpente métallique légère est largement utilisée dans les installations industrielles, les entrepôts, les villas légères en acier, etc. ; tandis que la charpente métallique lourde est davantage utilisée dans les immeubles de grande hauteur, les ponts, les grandes usines, etc.
En raison de leurs avantages spécifiques, les charpentes métalliques légères ont trouvé leur place dans le domaine de la construction contemporaine. Au fur et à mesure que la technologie progresse et que les exigences en matière de construction continuent d'évoluer, les possibilités d'utilisation des charpentes métalliques légères se multiplieront.
