Les profilés de construction
Poutrelles
Petits profilés
Tubes et profils creux

Profilés en acier autopatinable
Deere & Compagny - Moline, Illinois
États-Unis - 1957-63
Architexte: Eero Saarinen
Source: revue A+U


Les profilés de construction sont des produits longs obtenus par laminage à chaud, extraits des blooms et billettes, dont la section droite (forme transversale) rappelle les lettres : I, H et U.

Ils sont caractéristiques par :

 

leur hauteur qui est supérieur ou égale à 80 mm,

 

leur âme qui est raccordée par des congés aux faces intérieures des ailes,

 

leurs ailes sont symétriques et de largeur égale,

 

les faces extérieures des ailes qui sont parallèles.


IPE poutrelles à ailes parallèles
IPN poutrelles à ailes inclinées
HE poutrelles à ailes très larges
HD poutrelles-colonnes
HP pieux-colonnes
UAP fers U à ailes parallèles
UPN fers U à ailes inclinées

  Poutrelles
Profil en I 

IPN cintrés
Centre de recherche et de développement Valéo - Amiens - 2000
Architecte: J. P. Hamonic
Source: l'acier pour construire N°68.12/2000


Fondation Bayeler - Richfond Suisse
Architecte: Renzo Piano


Dimensions des profils en I


La poutrelle profilée en I est inventée vers 1845 par l'ingénieur français Charles Ferdinand ZORES.

Les profilés en I sont principalement utilisés comme poutrelles. Ils sont classés dans plusieurs familles :

 

Profil IPN (profil normalisé) : aux congés arrondis, aux ailes avec des épaisseurs variables.

 

Profil IPE (profil européen) : aux ailes à épaisseur constante.

Les IPN sont de plus en plus remplacés par des IPE qui ont une même capacité portante pour un poids plus réduit et sont plus faciles à assembler du fait que l'épaisseur de leurs ailes est constante.

Le profilé IFB présente une semelle basse plus large. Il est principalement utilisé dans la fabrication de plancher. Cette semelle permet de recevoir et d'y appuyer les autres composants tel que dalle préfabriquée en béton, bac de plancher collaborant, …

On trouve également les IPEA à ailes allégées et les IPER, à ailes renforcées.

Les sections se caractérisent par une hauteur qui est le double de la largeur. Cette hauteur varie entre 80 et 600 mm.

Ces poutrelles sont utilisées en structure, comme poutres en flexion ou comme poteaux pour faibles charges.

Profil en H 


Profil HHD



Dimensions des profils en H


Les profilés en H sont principalement utilisés comme poutrelles.

Plusieurs familles les classent :

 

Profil HEA (profil européen) : de section presque carré, aux ailes légères

 

Profil HEB : de section carrée, la hauteur est la même que la largeur, aux ailes normales

 

Profil HEM : de section plus haute que large aux ailes épaisses

Le rapport entre la hauteur et la largeur est différent des profils en I, puisque la hauteur est égale à la largeur pour des profils allant de 100 jusqu'à 1000 mm de hauteur. Ceci offre plus de résistance au flambement et de lui trouver des applications comme poteaux et pieux comprimés.

Ces profilés sont :

 

HHD : aux ailes très épaisses. Ils sont essentiellement employés comme colonnes et peuvent être utilisés en fondations, sous forme de pieux.

 

HP : poutrelles-pieux épaisseur d'âme et d'ailes égales dont la largeur est égale ou supérieur à la hauteur. Ces profilés sont particulièrement utilisés pour réaliser des fondations profondes.


Profil en U 


Dimensions des profils en U


Les profilés en U sont principalement utilisés comme poutrelles. Le plat qu'ils présentent permet e simplifier les assemblages.

Plusieurs familles les classent :

 

Poutrelle UPN (profil normalisé) : ailes à épaisseur variable.

 

Poutrelle UAP : ailes parallèles à épaisseur constante.

Les sections se caractérise par une hauteur qui est le double de la largeur. Cette hauteur varie de 80 à 400 mm.

Ces profilés sont utilisés comme poutres fléchies en bord de toiture, en poutre ou en poteau moisé ou encore en diagonales de contreventement.

  Petits profilés

Charpente composée de petits profilés.
Source: l'acier pour construire N°38



Dimensions des petits fers


Cette famille regroupe plusieurs profils et formes pleines.

Ce sont les profils angulaires comme les cornières, les tés, les petits fers U, ainsi que les profils pleins : fers plats, ronds, carrés et hexagones.

Ces petits profilés sont regroupés sous l'appellation de profilés marchands ou profilés spéciaux.

Obtenus par laminages à chaud ces petits profilés se distinguent par les angles. Les profilés spéciaux, produits en petites quantités, ont des angles vifs.

Les petits profilés sont utilisés :

 

dans les assemblages pour fixer des pièces, en éléments de couverture,

 

dans le cas de pièces longues pour réaliser par exemple des gouttières pour la collecte des eaux pluviales (U),

 

dans les gaines techniques,

 

dans la composition de profil composé,

 

dans la menuiserie et la serrurerie.


Profils angulaires 

Petits profilés composant une poutre treillis avant soudage


Maison unifamiliale - Rilleur-la-Pape
Architecte: Christian Drevet - 1997
Source: L'acier pour construire N° 74 - juillet 2002


Dimensions des profils en tés


Dimensions des cornières


Les Tés

Ce sont des profilés dont la section rappelle la forme de la lettre T.

Plusieurs familles les classent :

 

Tés à coins arrondis dont les ailes présentent une pente à ailes égales de 25 à 80. Ils sont utilisés en charpente légère.

 

Tés à angles vifs, sans fruits à ailes égales 20 à 50 mm ou inégales 23x20 à 60x30 mm dont l'emploi est limité à la serrurerie.

Les U

Ce sont des profilés dont la section rappelle la forme de la lettre U.

Plusieurs familles les classent :

 

U à coins arrondis de 30 à 70 dont la hauteur est le double de la longueur

 

U à angles vifs dont la hauteur est égale à la longueur

Les cornières ou équerres

Ce sont les profilés dont la section rappelle la forme de la lettre L.

Plusieurs familles les classent :

 

Cornières à ailles égales de 20 à 200 mm ou inégales 30x20 à 100x50 et à coins arrondis, elles sont utilisées en construction métallique.

 

Équerres à ailes égales 14 à 50 mm ou inégales 20x10 à 110x30 mm et à angles vifs, utilisées dans à la serrurerie.


Profils pleins 


Balcon en fer plats - Paris



Dimensions des profils pleins


Les plats et larges plats

Ce sont des profilés dont la section est rectangulaire. L'épaisseur varie de 3 à 50 mm et la largeur de 10 à 150 mm pour les plats. L'épaisseur varie de 5 à 50 mm et la largeur de 160 à 500 mm pour les larges plats.

Les ronds et demi-ronds

Ce sont les profilés dont la section est circulaire ou semi-circulaire. Le diamètre est de 5 mm à 250 mm pour les ronds. Pour les demi-ronds la largeur varie de 10 à 60 mm avec une hauteur de moitié.

Ils sont utilisés pour la serrurerie.

Les carrés

Ce sont des profilés dont le côté varie de 6 mm à 150 mm.

Les hexagones

Ce sont des profilés dont la section est un haxagone. Les dimensions sont données par le plat de l'une des face qui varie de 6 à 69 mm

  Tubes et profils creux

Logements à Troyes - 1989
Architectes: C. Puaux - S. Maillard
Source: l'acier pour construire N°38



Aéroport - Heatrow
Architecte: Norman Foster


Depuis le début des années 60, les producteurs de tubes ont pris conscience des possibilités techniques et technologiques offertes par les produits tubulaires comme profilés adaptés à la construction. Utilisés en structure, les tubes ont des caractéristiques propres liées à leur profil fermé.

Tubes sans soudure

Les tubes sont fabriqués par perçage d'un produit plein lingot, billette ou barre pour obtenir une ébauche. Cette ébauche est ensuite transformée en tube par laminage ou étirage.

Les tubes peuvent être également fabriqués par coulée centrifuge.

Ces tubes possèdent des parois relativement épaisses qui ne permet pas d'atteindre un optimum économique pour certaine applications.

Tubes soudés

Les tubes soudés sont fabriqués par le formage d'un produit plat en un profil fermé. Ils sont profilés à froid ou fini à chaud à partir de tôles en bobines.

Différentes formes sont disponibles : rond, carré, et rectangulaire sont les plus courantes.

Applications


Ces profilés peuvent être utilisés en fondations ou en ossature. Ils sont mis en œuvre en poteaux creux ou en poteaux mixtes avec un remplissage en béton. Ils peuvent être également utilisés dans des ouvrages d'art (Pont Vasco de Gamma à Lisbonne).

Ils sont particulièrement utilisés pour le transport à basse pression des fluides (air, vapeur, eau, liquide alimentaire, gaz, etc.).

On les utilise également pour la réalisation de structures métalliques apparentes, charpente, second œuvre et menuiserie métallique, mobilier, etc.

Sa surface extérieure est réduite d'où une utilisation moindre de produits de protection et de finition

Le tube est un profilé fermé différents des autres profils utilisés en charpente métallique

Référence Eames poutre treillis en tubes soudés aspect lisse, pureté de la ligne

En poutre les tubes peuvent être formés pour présenter une contre flèche.



Produits disponibles 
et dimensions 


Dimension des sections:

 

Rond : 21.3 au 1219 mm

 

Carré : 20 au 400 mm

 

Rectangulaire : 40 x 20 au 500 x 300 mm

 

Elliptique : 120 x 60 au 480 x 240 mm

 

Semi-elliptique : 60 x 60 au 225 x259 mm

 

Longueur de 4 à 16 mm


Caractéristiques 

Le tube est un profilé fermé différents des autres profils utilisés en charpente métallique

En effet, il se rapproche de l'inertie d'une poutre-caisso qui lui permet des performances mécaniques élevées.

En poutre les tubes peuvent être formés pour présenter une contre flèche.