Réparation et rénovation des structures métalliques
Réparation et rénovation des
structures métalliques
Table De Matière :
PRÉAMBULE
LES MATÉRIAUX ET LA CONSTRUCTION DES OUVRAGES
Historique des matériaux métalliques en ouvrages d’art
Introduction
Rappel de métallurgie et propriétés des métaux
Rappels de métallurgie
Les propriétés des matériaux métalliques
LES MATÉRIAUX EMPLOYÉS
La fonte
Fer puddlé
Les aciers anciens
Principaux modes d’élaboration de l’acier
Le procédé Bessemer
Le procédé Thomas-Gilchrist
Le procédé Martin-Siemens
Caractéristiques métallurgiques des aciers anciens
Aciers modernes
Evolution métallurgique
Cas des aciers à résistance améliorée à la corrosion atmosphérique
Cas des aciers moulés
Les évolutions dimensionnelles
Historique des règlements et normes en ouvrages d’art métalliques
Rappel des règlements et normes
Les règlements
Les normes françaises
Les aciers de construction d’usage général
Les aciers à haute limite d’élasticité pour constructions soudées
Les autres aciers
Les normes européennes
Défauts et caractérisation des matériaux
Défauts rencontrés sur matériaux métalliques anciens
Datation et caractérisation des matériaux
Principales pathologie des ouvrages métalliques
La corrosion
La fragilité
La fatigue
Déconsolidation des assemblages
Comportement au feu des structures métalliques
Autres pathologies
LA REPARATION DES OUVRAGES METALLIQUES
Méthodes et techniques de réparation
Généralités sur la démarche de diagnostic et le projet de réparation
Méthodes et techniques de réparation et renforcement des structures
Remplacement d’éléments endommagés
Ajout de matière
Déconsolidation d’assemblages rivés
Eviter les zones de concentration de contraintes,
améliorer le comportement à la fatigue
Eviter ou limiter la corrosion
Utilisation des chaudes de retrait
Appareils d’appui
Réparation par soudage
Introduction
Définitions
Matériaux supports
Notions de métallurgie du soudage
Les déformations au soudage
Défauts métallurgiques au soudage
Fissuration à chaud
Arrachement lamellaire
Fissuration à froid
Types d’assemblages soudés, types de soudures
Choix de la classe de qualité des assemblages soudés
Les procédés de soudage
Principes généraux
Soudage à l’arc avec électrode enrobée (n° de la norme)
Soudage à l’arc avec fil-électrode fusible fourré,
sans protection de gaz (n° de la norme)
Soudage à l’arc des goujons (n° de la norme)
Choix des produits consommables pour soudage
Les défauts des soudures
Contrôle des soudures
L’exécution des travaux
Soudage : qualifications
Soudage : Documents fournis par l’entrepreneur
Soudage : Travaux en atelier
Soudage : Travaux sur chantier
Recommandations relatives aux matériaux métalliques anciens
Cas du fer puddlé
Cas des aciers anciens
Cas des aciers modernes
Cas particuliers : aciers autopatinables
Réparation par boulonnage
Généralités
Catégories d’assemblages boulonnés
Catégories d’assemblages boulonnés suivant le mode desollicitation
Catégories d’assemblages boulonnés suivant le mode de fonctionnement
Récapitulation des différentes catégories d’assemblages boulonnés
Assemblages boulonnés à utiliser pour les ponts
Assemblages non précontraints
Assemblages précontraints sollicités par des efforts
perpendiculaires à l’axe des boulons
Assemblages précontraints sollicités par des efforts parallèles à l’axe des boulons
Historique réglementaire et normatif
L’aspect réglementaire : boulons à haute résistance
L’aspect normatif
Boulons ordinaires
Boulons à haute résistance
Indications normalisées et marquage NF des boulons
Production étrangère - Boulons HV
Calcul des assemblages boulonnés
Calcul des assemblages non précontraints
Calcul des assemblages précontraints
Exécution des assemblages boulonnés
Exécution des assemblages non précontraints
Exécution des assemblages précontraints
Préparation des assemblages
Diamètre des trous
Usinage des trous
Tolérances de perçage
Choix des dimensions des boulons
Diamètres des boulons
Longueur des vis
Ecrous
Rondelles
Espacements des boulons – Pinces
Emploi de fourrure
Préparation des surfaces de frottement
Serrage des boulons HR
Contrôle du serrage des boulons après exécution des assemblages précontraints
Généralités
Contrôle par desserrage et resserrage de l’écrou
Contrôle par surserrage de l’écrou
Les différents types de boulons
Les boulons - système HR
Les boulons - système HV
Les boulons HRC
Les boulons hexagonaux injectés
Les rivelons ou boulons sertis
Réparation par assemblages boulonnés
Généralités sur les assemblages
Remplacement de boulons
Assemblages mixtes
Pathologie des assemblages boulonnés
Réparation par rivetage
Généralités
Mode de sollicitation des assemblages rivés
Effort perpendiculaire à l’axe du rivet (cisaillement)
Effort parallèle à l’axe du rivet (traction)
Historique réglementaire et normatif
L’aspect réglementaire : rivets
L’aspect normatif
Assemblages rivés – Dispositions constructives
Conditions de distance des rivets
Conditions d’épaisseur des pièces assemblées
Section de calcul
Assemblages rivés – Exécution des assemblages
Perçage des trous
Assemblage
Contrôle des rivets
Travaux de réparation : dérivetage
La pratique de réparation par rivetage
La pathologie des assemblages rivés
Défauts de pose
Corrosion
Déconsolidation des rivets et assemblages
Rupture des rivets
LES MATÉRIAUX ET LA CONSTRUCTION DES OUVRAGES
Historique des matériaux métalliques en ouvrages d’art
Introduction
Rappel de métallurgie et propriétés des métaux
Rappels de métallurgie
Les propriétés des matériaux métalliques
LES MATÉRIAUX EMPLOYÉS
La fonte
Fer puddlé
Les aciers anciens
Principaux modes d’élaboration de l’acier
Le procédé Bessemer
Le procédé Thomas-Gilchrist
Le procédé Martin-Siemens
Caractéristiques métallurgiques des aciers anciens
Aciers modernes
Evolution métallurgique
Cas des aciers à résistance améliorée à la corrosion atmosphérique
Cas des aciers moulés
Les évolutions dimensionnelles
Historique des règlements et normes en ouvrages d’art métalliques
Rappel des règlements et normes
Les règlements
Les normes françaises
Les aciers de construction d’usage général
Les aciers à haute limite d’élasticité pour constructions soudées
Les autres aciers
Les normes européennes
Défauts et caractérisation des matériaux
Défauts rencontrés sur matériaux métalliques anciens
Datation et caractérisation des matériaux
Principales pathologie des ouvrages métalliques
La corrosion
La fragilité
La fatigue
Déconsolidation des assemblages
Comportement au feu des structures métalliques
Autres pathologies
LA REPARATION DES OUVRAGES METALLIQUES
Méthodes et techniques de réparation
Généralités sur la démarche de diagnostic et le projet de réparation
Méthodes et techniques de réparation et renforcement des structures
Remplacement d’éléments endommagés
Ajout de matière
Déconsolidation d’assemblages rivés
Eviter les zones de concentration de contraintes,
améliorer le comportement à la fatigue
Eviter ou limiter la corrosion
Utilisation des chaudes de retrait
Appareils d’appui
Réparation par soudage
Introduction
Définitions
Matériaux supports
Notions de métallurgie du soudage
Les déformations au soudage
Défauts métallurgiques au soudage
Fissuration à chaud
Arrachement lamellaire
Fissuration à froid
Types d’assemblages soudés, types de soudures
Choix de la classe de qualité des assemblages soudés
Les procédés de soudage
Principes généraux
Soudage à l’arc avec électrode enrobée (n° de la norme)
Soudage à l’arc avec fil-électrode fusible fourré,
sans protection de gaz (n° de la norme)
Soudage à l’arc des goujons (n° de la norme)
Choix des produits consommables pour soudage
Les défauts des soudures
Contrôle des soudures
L’exécution des travaux
Soudage : qualifications
Soudage : Documents fournis par l’entrepreneur
Soudage : Travaux en atelier
Soudage : Travaux sur chantier
Recommandations relatives aux matériaux métalliques anciens
Cas du fer puddlé
Cas des aciers anciens
Cas des aciers modernes
Cas particuliers : aciers autopatinables
Réparation par boulonnage
Généralités
Catégories d’assemblages boulonnés
Catégories d’assemblages boulonnés suivant le mode desollicitation
Catégories d’assemblages boulonnés suivant le mode de fonctionnement
Récapitulation des différentes catégories d’assemblages boulonnés
Assemblages boulonnés à utiliser pour les ponts
Assemblages non précontraints
Assemblages précontraints sollicités par des efforts
perpendiculaires à l’axe des boulons
Assemblages précontraints sollicités par des efforts parallèles à l’axe des boulons
Historique réglementaire et normatif
L’aspect réglementaire : boulons à haute résistance
L’aspect normatif
Boulons ordinaires
Boulons à haute résistance
Indications normalisées et marquage NF des boulons
Production étrangère - Boulons HV
Calcul des assemblages boulonnés
Calcul des assemblages non précontraints
Calcul des assemblages précontraints
Exécution des assemblages boulonnés
Exécution des assemblages non précontraints
Exécution des assemblages précontraints
Préparation des assemblages
Diamètre des trous
Usinage des trous
Tolérances de perçage
Choix des dimensions des boulons
Diamètres des boulons
Longueur des vis
Ecrous
Rondelles
Espacements des boulons – Pinces
Emploi de fourrure
Préparation des surfaces de frottement
Serrage des boulons HR
Contrôle du serrage des boulons après exécution des assemblages précontraints
Généralités
Contrôle par desserrage et resserrage de l’écrou
Contrôle par surserrage de l’écrou
Les différents types de boulons
Les boulons - système HR
Les boulons - système HV
Les boulons HRC
Les boulons hexagonaux injectés
Les rivelons ou boulons sertis
Réparation par assemblages boulonnés
Généralités sur les assemblages
Remplacement de boulons
Assemblages mixtes
Pathologie des assemblages boulonnés
Réparation par rivetage
Généralités
Mode de sollicitation des assemblages rivés
Effort perpendiculaire à l’axe du rivet (cisaillement)
Effort parallèle à l’axe du rivet (traction)
Historique réglementaire et normatif
L’aspect réglementaire : rivets
L’aspect normatif
Assemblages rivés – Dispositions constructives
Conditions de distance des rivets
Conditions d’épaisseur des pièces assemblées
Section de calcul
Assemblages rivés – Exécution des assemblages
Perçage des trous
Assemblage
Contrôle des rivets
Travaux de réparation : dérivetage
La pratique de réparation par rivetage
La pathologie des assemblages rivés
Défauts de pose
Corrosion
Déconsolidation des rivets et assemblages
Rupture des rivets
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