Introduction:
En comparaison avec toutes les autres solutions, la solution métallique présente plusieurs avantages.
Certains sont communs avec les autres solutions des ossatures poteaux -poutres et d'autres sont spécifiques au matériau acier.
Parmi les nombreuses avantages de la solution métallique , on peut citer:
1 - Préfabrication
La préfabrication conduit à un gain important de temps sur chantier.
Toutefois, ce gain n'est réel que si les autres parties de l’ouvrage suivent un rythme analogue, ce qui implique :
• des études importantes en amont, tenant comptes non seulement des ouvrages finis, mais aussi des phasages des travaux, du transport des éléments entre l'usine de fabrication et site du montage.
• une coordination avec les autres corps d'états en relation avec l’ossature en amont, pendant et en aval de la fabrication.
2 - Légèreté
Le poids propre des ossatures métalliques intervient peu dans les calculs des efforts intervenants dans le calcul des résistances.
Mais cet avantage n’est significatif que dans la mesure où les autres parties d’ouvrage sont elles-mêmes assez économes en poids.
Des solutions traditionnelles de maçonnerie lourdes et de béton pour des remplissages ne sont pas toujours très adaptées à la solution métallique.
La légèreté donne un avantage certain dans les cas de sols de mauvaise qualité (en évitant ou réduisant les fondations profondes), ou lorsque l’infrastructure (souvent en béton) doit subir des flexions locales, ou enfin dans le cas de grandes portées, où le poids devient le probléme principal.
La légèreté, jointe aux grandes capacités de ductilité du métal, est un facteur particulièrement favorable pour la résistance aux séismes.
3 - Architecture
L’expression structurale est favorisée par les structures à ossature et particulièrement par celles en acier, dont la grande variété de solutions et de formes (d’ensemble et de détails) est un outil de choix pour l’architecte.
Parmi les ossatures, celles en acier se caractérisent par la grande légèreté d’aspect.
4 - Grande variété de solutions
De nombreuses solutions, tant dans les partis constructifs généraux que dans les détails sont toujours disponibles en construction métallique, certaines d’ailleurs mettant à profit l’association de l’acier avec d’autres matériaux (le béton surtout).
Cette variété, qui permet une adaptation étroite aux données d’espèce du programme fonctionnel et de l’économie, se traduit immédiatement sur le plan architectural dans la mesure où la structure reste apparente ou tout au moins est signifiée dans le bâtiment terminé.
5 - Facilités de transformations
Les ossatures métalliques se prêtent bien aux transformations :
— par la banalisation des espaces permise par la solution ossature ;
— par les possibilités de transformation de l’ossature elle-même, qui se découpe, se soude en position, non sans précautions toutefois.
Cet avantage est bien connu des industriels, dont les bâtiments constituent la grande majorité des fabrications de la construction métallique.
Ainsi, des bâtiments entiers peuvent être récupérés, démontés, transportés à des distances importantes et remontés, puis transformés à de multiples reprises pour des usages différents.
La transformation, la réhabilitation ou la reconversion de bâtiments existants (surtout quand ils sont déjà à ossature métallique) trouvent le plus souvent la meilleure solution par l’emploi d’ossatures métalliques de reprise en sous-œuvre ou de réaménagements intérieur ou extérieur.
On peut noter que le coût de démolition d’un bâtiment à ossature métallique est souvent entièrement compensé par la valeur résiduelle des matériaux récupérés.
6 - Faibles encombrements
Les faibles sections des ossatures en acier (dues aux caractéristiques élevées de résistance de ce matériau) présentent plusieurs intérêts:
— ouvertures maximales à la lumière du jour et aux vues, en façades et en toitures ;
— encombrement minimal à l’intérieur des locaux (on est allé jusqu’à calculer le gain en surface libre qui conduit, dans certaines situations, à un nombre appréciable de francs lourds) ;
— passages faciles d’un local à l’autre, jusqu’à proximité immédiate des éléments porteurs et au travers même de palées triangulées ou en cadres rigides ;
— passages de gaines et canalisations dans les plénums des planchers, à l’intérieur de doubles cloisons ou même de poteaux-gaines accessibles, tout en utilisant entièrement les hauteurs et épaisseurs de ces constructions pour l’économie maximale de matière et la plus grande rigidité.
7 - Fiabilité
La fiabilité du matériau, dont les caractéristiques sont connues et garanties avec une grande précision (à la sortie des aciéries), et des fabrications, réalisées en usine avec les moyens modernes et les contrôles nécessaires, conduit à une grande sécurité des constructions métalliques, sans consommation excessive de matériau.
Leur comportement aux basses températures (constructions polaires, spatiales, etc.) et hautes températures (charpentes d’aciéries, portes coupe-feu, etc.) est également de mieux en mieux maîtrisé.
