CONSTRUCTIONS MÉTALLIQUES

Les constructions métalliques constituent un domaine important d'utilisation des produits laminés sortis de la forge. Elles emploient, en particulier, les tôles et les profilés. Les structures constituées à partir de ces éléments nécessitent des opérations préalables de découpage, de perçage et de soudage en usine. Les opérations sur site sont limitées à des assemblages de modules primaires après des opérations de levage ou de ripage, permettant de rapprocher les zones d'assemblage. Le coût élevé des matériaux de base conduit à rechercher le poids minimal et à développer l'emploi de l'acier pour des domaines très spécifiques permettant de mettre en valeur les qualités suivantes : la légèreté, la rapidité de mise en œuvre, l'adaptation aux transformations ultérieures et les propriétés mécaniques élevées (limite élastique, ductilité, résistance à la fatigue).

Les domaines d'application des constructions métalliques sont très nombreux. Ils concernent d'abord les bâtiments et les ouvrages d'art ( ponts, grandes couvertures). Dans le cas des bâtiments, les halles industrielles (fig. 1) lourdes (aciéries) ou légères (usines de transformation ou de stockage) constituent un secteur où l'emploi de l'acier est fréquent pour la réalisation des ossatures et des bardages recouvrant celles-ci, et pour l'utilisation de ponts roulants. Même dans les pays en développement, les charpentes industrielles se montrent compétitives, grâce à la facilité du montage et de l'expédition des éléments constitutifs par voie maritime ou terrestre. Les tours d'immeubles, nombreuses aux États-Unis, ont mis en lumière l'intérêt de la rapidité du montage, qui permet d'économiser des frais financiers importants par rapport à des solutions plus traditionnelles. Les ponts et les passerelles forment un secteur de pointe dans lequel on distingue les ponts suspendus de grande portée et les ouvrages démontables ou déplaçables. Plusieurs réalisations revêtent un caractère spectaculaire : pont sur le Bosphore à Istanbul, pont Verrazano à New York, pont Akashi-Kaikyo reliant la ville de Kobe à celle d'Awaji (Japon).

Parmi les constructions dont le développement a été très important, il faut citer les structures mobiles ou fixes utilisées dans l'industrie pétrolière offshore. Il s'agit d'ensembles formés de tubes et de tôles raidies, devant résister à l'action des vents et de la houle en mer ouverte. Les réalisations en mers profondes et soumises à des vents violents qui se sont multipliées depuis les années 1970 – mer du Nord, océan Atlantique au large des côtes du Brésil – ont permis de confirmer la validité des conceptions tubulaires. Parallèlement aux plates-formes d'exploitation se sont développés des supports flottants pour la prospection pétrolière et gazière.

Le secteur traditionnel de la chaudronnerie a connu une grande expansion à la fin du xx^e siècle avec la construction des centrales nucléaires. L'application de base est le réservoir à pression contenant un gaz ou servant à des réactions chimiques (crackage). La qualité de la réalisation et le choix d'un acier ductile priment sur les calculs. Les notions de sécurité et de contrôle de qualité sont fondamentales, elles conduisent à la prédominance du label de qualité décerné à l'usine produisant le réservoir. Les problèmes posés par le nucléaire ont renforcé l'importance de ces impératifs : les usines d'enrichissement par diffusion gazeuse et les circuits primaires et secondaires, ainsi que les ensembles P.W.R. (pressurized water reactor), sont les domaines d'élection des aciers mis en œuvre avec un contrôle de qualité aux procédures complexes, qui ont pour objet de prévoir les mesures nécessaires en cas de défaut de fabrication. Ajoutons que[...]