CONSTRUCTIONS MÉTALLIQUES
Quelques réalisations
Pour illustrer les paragraphes précédents, on présentera différents exemples montrant les applications variées de la construction métallique.
Le pont de Saint-Nazaire - Saint-Brévin (France, Loire-Atlantique)
Ouvert à la circulation en 1975, l'ouvrage reliant Saint-Nazaire à Saint-Brévin, long de 2 kilomètres, franchit la Loire à la hauteur de Saint-Nazaire (photo). Sa partie centrale, longue de 200 mètres, a été conçue pour permettre le passage des tankers se rendant à la raffinerie de Donges. La passe centrale a été fixée à la valeur de 404 mètres avec un gabarit en hauteur de 50 mètres. Un pont à haubans (158 [travées de rives] + 404 [portée centrale] + 158 mètres) continu à trois travées métalliques fut réalisé. La largeur de la plate-forme routière étant de 15 mètres, les pylônes métalliques d'ancrage des câbles sont en forme de A et s'appuient sur des fûts en béton. Le tablier constitué par un caisson unique formé par des dalles orthotropes, c'est-à-dire raidies par des caissons de petites dimensions, est ancré sur les piles culées. Cet ensemble fut monté de la manière suivante : tout d'abord, la réalisation des travées avec une amorce de la travée centrale ; ensuite le remorquage de ces éléments sur le site et enfin l'élévation des éléments puis la construction de la travée centrale par la méthode de l'encorbellement et l'aide des câbles montés petit à petit. Cet ensemble d'une grande légèreté posa, en raison de son étroitesse, des problèmes de stabilité aérodynamique qui furent résolus par l'utilisation de petits soufflets placés sur le bord.
Les plates-formes de forage mobiles
Les plates-formes de forage mobiles sont des structures flottantes particulières, puisqu'en station elles doivent avoir des mouvements très faibles, malgré la houle et le vent, dans une plage de fonctionnement très grande. Cela est possible grâce à une architecture particulière dont le principe est désigné sous le nom de « pile caisson ». Le flotteur est lesté par de l'eau sur le site et se trouve à plusieurs mètres sous le niveau de la mer. L'ensemble fonctionne comme une tige leste dont les mouvements sont très faibles pour les houles moyennes. Le pont supporte des charges allant jusqu'à 7 000 tonnes. De même, pour l'exploitation de gisements offshore à très grande profondeur, on a imaginé de faireappel à de tels systèmes couplés à des flexibles dont la partie principale n'est pas soumise à l'action de la houle ni aux courants de fond.
Les immeubles de grandes hauteurs
John Hancock Center
Peter Pearson/ The Image Bank/ Getty Images
Ces immeubles (plus de vingt niveaux en général) constituent un domaine d'application particulier de la charpente métallique. Les planchers sont supportés par des solives servant d'appui aux coffrages perdus pour le coulage du béton. Dans certaines tours, la tour Maine-Montparnasse notamment, le noyau central est en béton. Mais dans beaucoup de réalisations, en particulier aux États-Unis, la partie centrale abritant les batteries d'ascenseurs est une cage métallique. D'autres conceptions ont conduit à réaliser la stabilité grâce à la charpente de façade qui forme un tube spatial. Ce principe a notamment été appliqué à la réalisation de la tour John-Hancock (cent niveaux), construite par Ieoh Ming Pei à Boston, ou celle de Sears-Roebruck (cent dix niveaux), à Chicago. Autre exemple, le siège de la société 3M à Cergy-Pontoise. Les tours du World Trade Center à New York, qui ont été détruites lors des attentats du 11 septembre 2001, étaient à noyau et façades périphériques participant à la résistance, comportant quarante niveaux, hautes de 411 mètres, ont nécessité l'emploi de 180 000 tonnes d'acier.
Les couvertures de stades ou de halles d'exposition
Stade olympique de Munich
S.Castelli/ Shutterstock
Les grandes couvertures donnent quelques[...]
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Écrit par
- François CIOLINA : ingénieur des Ponts et Chaussées, professeur de constructions métalliques à l'École nationale des ponts et chaussées
Classification
Médias
Forth Bridge
Alex Inglis/ Hulton Archive / Getty Images
Halle industrielle
Encyclopædia Universalis France
Assemblage par boulons haute résistance
Encyclopædia Universalis France
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