Bien que l’acier à haute teneur en carbone soit déjà disponible depuis 2 000 ans, la production de bâtiments en acier a explosé à la fin du XIXe siècle et au début du XXe siècle, produisant des points de repère visibles comme le Seagram Building de New York et la Tour Eiffel à Paris. Leur émergence dans les horizons internationaux peut s’expliquer par la résistance particulière à la rouille de l’acier allié et la ductilité considérable de l’acier à haute teneur en carbone. Cependant, la gestion du poids de ces ouvrages d’architecture construits verticalement est l’une de leurs principales préoccupations techniques. La construction de l’ossature d’un bâtiment en acier leur permet de supporter un poids considérable. « Le terme » sous-structure » désigne strictement les fondations et ne s’appliquera pas au reste du squelette qui sous-tend le bâtiment.
Sommaire de cette fiche pratique
Objectifs de la Fondation
La fondation d’un bâtiment en acier limite les dommages et assure la stabilité en absorbant la tension. Habituellement, tout bâtiment en acier dont la base est de plus de 120 pieds carrés nécessitera une fondation artificielle (référence 2).
Types de fondation
Il existe deux types de fondations pour les bâtiments en acier. La technique de la dalle flottante consiste à couler le béton directement sur le sol, ce qui permet à la dalle de « flotter ». Les colonnes du bâtiment sont ensuite renforcées pour supporter la charge verticale. L’autre technique consiste à établir une poutre, une semelle ou un pilier pour fixer la dalle de béton. Le choix de la fondation dépendra des règles de sécurité, de l’état du sol et du type de bâtiment. Le plus souvent, la technique de la dalle flottante est nécessaire.
Fixation du squelette
Les ouvriers de la construction coulent ensuite les piliers en béton au-dessus ou au-dessous du sol, et des boulons d’ancrage sont fixés sur les piliers. L’emplacement précis des boulons d’ancrage en fonction de la conception technique est important, car une erreur d’une fraction de pouce peut rendre le bâtiment instable. Le squelette en acier est ensuite fixé aux boulons d’ancrage.
Considérations
L’objectif du bâtiment aura une incidence sur les types de fondations et la conception du bâtiment qui sont nécessaires ou préférables. Par exemple, certains bâtiments agricoles en acier, qui sont soutenus par des piliers en béton, n’ont pas besoin de fondations. Par ailleurs, les bâtiments commerciaux et industriels auront besoin d’une fondation très stable.
Règlements
Une division du Département du travail, la Occupational Safety and Health Administration réglemente la construction sûre des bâtiments. En 2001, l’OSHA a adopté de nouvelles normes de sécurité pour le montage de l’acier pour la protection des travailleurs de la construction. Les départements locaux et d’État ont également des réglementations spécifiques pour la construction de bâtiments en acier. Beaucoup d’entre eux nécessiteront des plans d’ingénieurs estampillés.
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