TECHNOLOGIE DE CONSTRUCTION MÉTALLIQUE ^2^

CONCEPTION DES CONTREVENTEMENTS

  Les contreventements sont des dispositifs conçus pour reprendre les efforts du vent dans la structure et les descendre au sol. Ils sont disposés soit en toiture dans le plan des versants (poutres au vent), soit en façades (palées de stabilité), et doivent reprendre les efforts du vent appliqués tant sur les pignons que sur les long-pans. La stabilité est ainsi assurée dans les trois directions de l’espace. On distingue trois type essentiels de contreventements:

• triangulation (treillis): il s’agit du type le plus fréquent ; les treillis en N conviennent bien lorsque il n’ a pas d’inversions d’efforts. Lorsque l’on est en présence d’inversions d’efforts possibles on préfère les croix de saint André (quelquefois les treillis en K ou V peuvent convenir).  
• rigidification des nœuds (cadre-portique): ils se justifient pleinement lorsque l’on doit laisser le passage libre, ou pour éviter des diagonales inesthétiques, ou bien parfois pour laisser une plus grande liberté pour une modification de la structure.  
• remplissage (voile, diaphragme) : on utilise des voiles en béton pour les fortes sollicitations. Pour les faibles sollicitations des voiles en maçonnerie conviennent. Lorsqu’il existe un noyau ou un mur de refend celui-ci peut bien sur servir de contreventements (il s’agit surtout d’un cas pour les bâtiments à étages). Il est imprudent d’estimer que des bardages ou couvertures en tôles puissent faire office de contreventements.  

Nota: dans le cas de contreventements par remplissages, il faut toujours s’assurer que la transmission d’efforts entre éléments porteurs et éléments de stabilisation se fasse correctement.  

Nota très important: les ciseaux ne sont sollicités qu’en traction ; on admet en effet que la diagonale qui du fait de son orientation devrait être comprimée se dérobe en fait par flambement élastique (cette hypothèse est valable pour les cornières et autres profils de faibles rigidité). 

D’une manière générale la déformabilité des systèmes en présence reste toujours le critère essentiel qui gouverne la distribution des efforts au sein des structures, les parties les plus souples ayant tendance à se dérober au détriment des parties plus rigides, pouvant entraîner des sollicitations plus élevées que prévues d’une part, et des cheminements d’efforts anormaux d’autre part. 

Principes de bases: pour équilibrer une force agissant dans n’importe quelle direction du plan, il faut:

 disposer d’au moins trois lignes de forces

• les lignes d’actions des forces ne doivent pas être concourantes
• les lignes d’action des forces ne doivent pas être toutes parallèles entre elles

Efforts du vent sur les long-pans:

1- Les efforts de vent sur le bardage en long-pan sont transmis aux poteaux des portiques par l’intermédiaires des lisses. L’effort résultant en tête de poteau est transmis dans le portique, rigide et dimensionné à cet effet, et aucun dispositif particulier 

2-    lorsque la travée t est trop grande, les lisses doivent reposer sur un appui intermédiaire, appuyé en tête contre la panne sablière. L’effort en tête de potelet est repris soit :

o       par la panne sablière, raidie transversalement à cet effet (solution onéreuse)

o       soit transmis à la panne suivante par un montant attaché à deux diagonales, qui ramènent les efforts en tête de portique. On a ainsi créé une poutre au vent long-pan

Contreventements de versants  transversaux: poutres treillis disposées dans le plan des versants (parfois aussi dans le plan des entraits en cas de fermes treillis). Elles sont généralement placées aux deux extrémités du bâtiment ou en travée centrale ; les membrures sont celles des fermes, empannons ou fers de pignons, les montants étant constitués par les pannes. Les diagonales, souvent en cornières, doivent être suspendues sous les pannes pour limiter toute déformation apparente. Leur point d’épure doit converger avec celui des pannes et de la membrure.