QUESTION: (2015) Quelles sont les nuances les plus courantes pour les formes et les profilés en acier de charpente utilisés dans la construction de bâtiments?
RÉPONSE: Les principaux facteurs sont : a) leur aptitude pour les applications prévues, telles que définies par les codes et les normes en vigueur, et b) leur disponibilité. Le tableau ci-dessous présente un résumé des nuances d’acier de charpente ordinaires utilisées dans la construction de bâtiments :
Il convient de préciser qu’un profilé A500 HSS n’est pas un remplacement exact du G40.21 350W ayant la même taille nominale, principalement en raison d’une tolérance de masse moins stricte pour l’ASTM A500 et, dans certains cas, des propriétés de résistance à la traction plus faibles.
QUESTION: (AUTOMNE2015) Je suis impliqué dans le calcul d’une structure industrielle non fermée pour laquelle ni le code du bâtiment ni le code de calcul des ponts ne s’appliquent. Dois-je prescrire un acier résistant à l’entaille? Existe-t-il des profilés en W résistants à l’entaille? Comment puis-je déterminer le niveau de résistance à l’entaille qui convient?ness?
RÉPONSE: La rupture fragile est un sujet complexe. Pour maintenir la probabilité qu’elle se produise à un niveau acceptable, il convient de tenir compte des conséquences d’une défaillance, ainsi que des nombreux facteurs prépondérants décrits à l’annexe L de CSA S16-14. La résistance à l’entaille de l’acier n’est que l’un de ces facteurs. Souvent, la prévention des fractures pour des structures autres que des bâtiments et des ponts consiste à identifier les options les plus sûres puis à choisir la solution la plus faisable. Par conséquent, le ou les ingénieurs chargés du calcul, des spécifications et de la supervision de la construction, de l’AQ, du CQ, des recommandations relatives aux futures inspections, etc. sont les mieux placés pour prendre cette décision. Concernant les nuances d’acier et leur disponibilité, la situation actuelle est la suivante. Bien que les aciers de charpente courants, tels que les aciers CSA G40.21 de types W et A présentent généralement une résistance à l’entaille supérieure à celle de nombreux produits en acier utilisés pour des applications non structurelles, ils ne sont pas produits pour répondre à des exigences d’essai Charpy particulières. Les aciers de types WT et AT le sont. Les acheteurs d’aciers de types WT et AT devront également préciser la catégorie de résistance à l’entaille qui établit la température et le niveau d’énergie de l’essai de résilience Charpy V. De même, les acheteurs de nuances d’acier ASTM, telles que A992, devront préciser la température et le niveau d’énergie appropriés pour l’essai le cas échéant. À notre connaissance, les aciéries nordaméricaines produisent des profilés en W pouvant aller jusqu’à environ 440 kg/m conformes à des exigences de résistance à l’entaille comparables à CSA 350WT Cat. 3. On notera que la conformité aux exigences de l’essai de résilience Charpy V tend à accroire les coûts et les délais de livraison. Par conséquent, ces aciers ne devront pas être prescrits au hasard.
QUESTION: (2014) Les produits ASTM A1085 sont-ils faciles à trouver?ble?
RÉPONSE: L’ASTM A1085 est une norme nouvelle, lancée en 2013. Atlas Tube Canada ULC a commencé à en prendre commande en 2013. L’avenir dira si ces produits se généraliseront parmi les centres de distribution.
QUESTION: (ÉTÉ2011) Pourquoi l’utilisation des profilés assemblés soudés est-elle si répandue au Canada?
RÉPONSE: L’introduction de la norme CSA G40.12 en 1964 a marqué le début d’une nouvelle ère pour l’acier de charpente au Canada. Cet acier plus résistant (limite élastique spécifiée de 300 MPa) a remplacé l’acier ASTM A36 (limite élastique de 248 MPa) comme nuance d’acier de base pour les profilés assemblés soudés. Essar Steel Algoma, seul producteur canadien de profilés assemblés soudés à l’époque, ne produisait pas une gamme complète de profilés W. Les profilés assemblés soudés (WWF, en anglais) ont donc été introduits comme solution de substitution aux profilés laminés lourds.
En tant que profilés composés, les sections soudées peuvent être personnalisées pour un rendement optimal; les sections standard étaient des sections compactes ou plus massives, et tous les poteaux étaient en acier de catégorie 3 ou plus épais. Comme les tôles étaient oxycoupées au chalumeau dans l’usine d’Essar Steel Algoma, les profilés assemblés soudés WWF étaient également qualifiés pour la courbe de poteau la plus favorable (des trois courbes du SSRC, en anglais), tandis que la courbe la moins favorable s’appliquait aux profilés W A36 plus épais.
Les avantages cités ci-dessus, ainsi que la résistance supérieure de l’acier de 300 MPa, ont permis aux profilés assemblés soudés WWF de demeurer une solution de choix pour les profilés lourds, avant que l’acier ASTM A992 (limite élastique spécifiée de 345 MPa) ne s’impose comme la nuance d’acier standard en Amérique du Nord pour les profilés assemblés soudés il y a une dizaine d’années. Jusqu’à récemment, les profilés assemblés soudés WWF bénéficiaient également de la disponibilité de tôles à résistance améliorée, alors que les poutres laminées, fournies pour remplir certaines exigences de résistance améliorée, étaient plutôt rares. Les profilés W laminés, pouvant peser jusqu’à 440 kg/m et répondant aux exigences de résistance améliorée de la norme CSA type T catégorie 3, sont désormais disponibles (pour les commandes de tonnage minimum, etc.). Dans l’ensemble, les avantages offerts autrefois par les profilés assemblés soudés WWF ont peu à peu disparu.
QUESTION: (ÉTÉ2011) Essar Steel Algoma a fermé son usine de production de profilés assemblés soudés WWF. Quels sont maintenant les choix du dessinateur?
RÉPONSE: Pendant plusieurs années, une autre source de profilés assemblés soudés WWF approvisionnait le marché de l’ouest du Canada. Après l’abandon d’Essar Steel Algoma, une importante entreprise de fabrication de l’est du Canada a manifesté son intérêt pour la production de profilés assemblés soudés WWF. La disponibilité future des profilés assemblés soudés WWF sera déterminée par le marché. Il convient de rappeler que les profilés assemblés soudés WWF sont des sections en H composées (voir la réponse à la question ci-dessous). Ils peuvent donc être remplacés par des sections composées soudées et conçues sur mesure.
Voici les choix actuels : Les aciéries nord-américaines produisent des profilés W selon la norme ASTM A992 d’une profondeur de 1 100 mm maximum et des sections de poteaux pesant jusqu’à 1 086 kg/m. Avec les taux de change actuels, ils devraient être extrêmement avantageux. Des poutres assemblées soudées pour des profilés de plus de 1 100 mm de profondeur, lorsque la nécessité de cambrer des poutres laminées lourdes les rend inadaptées..