La terminologie associée aux bâtiments métalliques peut être source de confusion pour de nombreuses personnes. Que vous ayez l’intention de construire vous-même ou d’embaucher quelqu’un, il est utile de connaître les différents éléments utilisés dans les bâtiments métalliques et la façon dont ils s’assemblent. Parmi les éléments les plus importants d’un bâtiment métallique figurent les pannes, que l’on ne trouve que dans les structures à parois droites. Une panne est une poutre ou une barre en bois ou en acier qui traverse horizontalement la structure. Elles sont souvent fixées aux chevrons ou aux murs du bâtiment et soutiennent le toit. Elles offrent également un certain soutien structurel.
Pourquoi les pannes en acier sont-elles préférées ?
Contrairement aux pannes en bois, les pannes en acier sont légères, stables, droites et exemptes des imperfections qui peuvent être présentes dans le matériau naturel. Elles permettent également la dilatation et la contraction en fonction des changements de température. Elles sont fabriquées en acier galvanisé résistant et sont recouvertes d’une couche de peinture qui leur confère une excellente protection contre la corrosion. Une panne en acier présente également l’avantage d’être résistante à la pourriture et aux parasites, deux problèmes courants pour le bois. Alors qu’une panne en bois peut se fissurer à cause de la sécheresse ou s’affaisser à cause de l’humidité, les pannes en acier resteront solides.
Toiture Purlin
Couramment utilisée dans la construction de bâtiments métalliques, la toiture à pannes offre une protection fiable et durable au bâtiment. Pendant la phase de conception, les pannes sont testées pour une variété de types de charges, y compris : Charge morte – Le poids des accessoires et des matériaux de couverture Charge vive – Le poids ajouté pendant les réparations et les services d’entretien Charge environnementale – Neige, vent et charges sismiques Cela permet de s’assurer que la panne est suffisamment solide pour résister à toutes les charges au cours de sa durée de vie, sans dommages ni affaissement.
Portée des pannes
Il s’agit de la distance entre les centres des boulons de taquet situés à chaque extrémité de la panne. Lorsque vous faites référence à une portée, gardez à l’esprit qu’elle représente un système complet de pannes et non des composants séparés.
Portée des pannes simples
Une seule portée de panne est soutenue par le boulonnage de l’âme de la panne à un taquet ou à une autre structure solide.
Double portée des pannes
Dans le cas d’une portée de panne double, les pannes sont soutenues aux deux extrémités ainsi qu’au centre. Il peut s’agir d’une seule panne qui s’étend sur toute la longueur ou de deux pannes continues qui se chevauchent au niveau du support central.
Portée des pannes continues
Une travée continue de pannes est soutenue aux deux extrémités et à une série de points intermédiaires également espacés. En général, les pannes se chevauchent à chaque appui avec une longueur de recouvrement de 15 % de la portée.
Accessoires
Tours
La longueur de recouvrement doit généralement correspondre à 15 % de la portée. Si les longueurs de portée sont inégales, comme dans le cas de portées d’extrémité réduites, il faut ajouter à chaque panne 7,5 % de chaque portée adjacente au lieu de 7,5 % de la portée de cette panne. Les longueurs de recouvrement inférieures à 10 %, ou à 5 % d’un côté ou de l’autre d’un support, peuvent ne pas être suffisamment solides pour assurer l’intégrité à long terme de la structure et risquent d’entraîner des défaillances.
Crampons
Les taquets simples sont généralement utilisés dans la majorité des cas, y compris pour les pannes en Z chevauchées. Un double taquet n’est souvent utilisé que lorsque des pannes successives non chevauchées sont aboutées l’une à l’autre. Les taquets doubles peuvent également être utilisés en cas de charge de réaction élevée afin de réduire les contraintes exercées sur les boulons. Dans ce cas, il convient d’apporter un soin particulier à l’exécution des trous.
Purlin Design
Espacement
En règle générale, les sections des pannes suivent la pente de la toiture qu’elles soutiennent. L’espacement des pannes doit être soigneusement étudié, car elles doivent suivre le schéma nodal des fermes de soutien. Les pannes doivent être placées sur les nœuds des fermes plutôt que sur les éléments eux-mêmes afin d’éviter une flexion secondaire. Les profilés C et Z (Cee et Zed) formés à froid sont recommandés pour les pannes des bâtiments métalliques car ils sont légers, rigides et résistants, tout en permettant un transport, une fabrication et une installation faciles.
Ponts
Le pontage empêche la rotation de la panne lors de la pose et de l’habillage du mur. Par conséquent, l’espacement maximal recommandé entre les brides, ou l’espace entre la bride et le taquet, est de 20 multiplié par la profondeur de la panne, mais ne doit pas être supérieur à 4000. Le respect de cette directive élimine le risque d’un mauvais alignement des fixations, qui peut entraîner des contraintes supplémentaires sur la couverture et les fixations. Il est également important de noter qu’une rotation excessive des pannes pendant la construction constitue un risque pour la sécurité. C’est pourquoi il convient d’utiliser au moins une rangée d’entretoises dans chaque travée de panne pour plus de sécurité.
Installation
Les pannes de toit sont généralement installées horizontalement sous les toits métalliques et sur les chevrons du toit, avec un pare-vapeur tel qu’une sous-couche en feutre sur le dessus. Elles mesurent généralement 2 pieds sur 4 et sont installées de la même manière que la toiture métallique. Leur résistance structurelle apporte un soutien supplémentaire à la toiture ainsi qu’une surface de clouage pour le larmier et les panneaux d’extrémité. Il n’est pas recommandé de couper ou de souder les pannes à chaud, car la chaleur produite affecte les propriétés des matériaux de l’acier à haute limite d’élasticité formé à froid utilisé dans les pannes. Cela peut créer des concentrations de contraintes considérables, même avec un soudage de bonne qualité. En outre, le soudage élimine le revêtement protecteur local, ce qui compromet la durabilité de la panne. Il est également important de noter que les pannes de toit doivent être conservées au sec pendant le stockage afin d’éviter une corrosion prématurée. En outre, l’installation des pannes peut être dangereuse et nécessite un plan de sécurité approprié avant l’installation, que vous décidiez de le faire vous-même ou de faire appel à un entrepreneur professionnel.
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