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LES ESSENTIELS ACIER
À nouveaux règlements, nouveaux concepts et nouvelle terminologie.
Si la réputation du lexique de l’OTUA n’était plus à faire, l’arrivée des Eurocodes, mais aussi l’évolution de la construction métallique et de ses méthodes de calcul, ont nécessité de revisiter en profondeur l’ancien lexique et de le compléter pour l’adapter à la nouvelle réglementation européenne.
Voici donc le lexique de ConstruirAcier, un ouvrage beaucoup plus complet et plus moderne qui offre aujourd’hui aux élèves comme aux enseignants, aux jeunes professionnels comme aux plus anciens, aux entreprises comme aux bureaux d’études, aux techniciens ou aux ingénieurs comme aux architectes, les définitions de plus de 1800 termes avec leur traduction anglaise pour pouvoir naviguer avec aisance dans le monde actuel de la construction métallique.
Jean-Pierre Muzeau Président de l’APK Enseignant à l’ENSA de Clermont-Ferrand
conception graphique : sujet-objet.com
Code éditeur G13461 ISBN ConstruirAcier : 978-2-7258-0026-4 ISBN Eyrolles : 978-2-212-13461-2
LES ESSENTIELS ACIER
LEXIQUE DE CONSTRUCTION MÉTALLIQUE ET DE RÉSISTANCE DES MATÉRIAUX
SYMBOLES
2
SYMBOLES EMPLOYÉS DANS LA CONSTRUCTION MÉTALLIQUE ET LA RÉSISTANCE DES MATÉRIAUX
Extraits de l'EUROCODE 3 – NF EN 1993-1-1 Calcul des structures en acier Version française d'octobre 2005 I - UNITÉS S.I.
Les Unités S.I. doivent être utilisées en conformité avec la Norme ISO 80000.
Les unités suivantes sont recommandées pour la conduite des calculs :
2 - forces et chargeskN, kN/m, kN/m 3 - masse volumiquekg/m 3 - poids volumiquekN/m 2 2 - contraintes et résistancesN/mm (=MN/m ou MPa) - moments (flexion...)kNm
II - SYMBOLES(liste non exhaustive)
1 - Majuscules latines
Désignation Aire Module d’élasticité longitudinale (ou « Module de Young ») Force Module de cisaillement (ou module d’élasticité transversale) Action permanente
Moment d’inertie de flexion (ou moment quadratique de l’aire de la section)
Moment d’inertie de torsion
Moment d’inertie de gauchissement
Coefficient de rigidité
Moment (en général)
Moment fléchissant
Effort normal (effort axial)
Action variable
Résistance ; réaction d’appui
Moment de torsion
Effort tranchant
Module de section
Symbole Ancienne EUROCODE 3 désignation AΩ EE FF GG G II IJ t Iw KR MM MM NN QR RS T VT WI/v
2 - Minuscules latines
Désignation
Epaisseur de gorge de soudure
Largeur de sections transversales
Diamètre d’organes cylindriques (boulons, trous, etc.)
Pince transversale ; pince longitudinale
Résistance (d’un matériau)
Hauteur de sections transversales
Rayon de giration
Coefficient ; facteur sans dimension
Longueur ; Travée ; Longueur de flambement*
Force uniformément répartie
Epaisseur
SYMBOLES
«l »peut être remplacé par «L »ou «»(manuscrit) pour certaines longueurs ou pour éviter la confusion avec le nombre 1.
Axes orthogonaux
3
Symbole Ancienne EUROCODE 3 désignation aa
b
d
e
f
h
i
k
l (ou L)
q
t
En général, la convention pour les axes est : – pour les axes des éléments structuraux en acier : xx- axe longitudinal de l’élément yy- axe de section transversaleIPE HEB zz- axe de section transversale – pour les sections transversales d’éléments en acier : en général : yy- axe perpendiculaire à l’âme zz- axe parallèle à l’âme – pour les cornières : yy- axe perpendiculaire à la petite aile zz- axe parallèle à la grande aile si nécessaire : uu- axe principal de forte inertie (lorsqu’il ne correspond pas avec l’axeyy) vv- axe principal de faible inertie (lorsqu’il ne correspond pas avec l’axezz)
b
Ø
δ
R
h
i (ou r)
k
l
q
e
UPE
Nota :Dans d’anciens documents, les caractéristiques de la section transversale des sections laminées en acier étaient indiquées avec la convention suivante pour les axes : x - axe perpendiculaire à l’âme ou à la plus petite aile, y - axe parallèle à l’âme ou à la plus grande aile.
SYMBOLES
4
3 - Minuscules grecques
Désignation Angle ; rapport ; coefficient (alpha) Coefficient de dilatation thermique linéaire (alpha) Flèche ; déformation (delta)
Angle ; pente (thêta)
Élancement ; rapport (lambda)
Coefficient de frottement (mu)
Coefficient de Poisson (nu)
Contrainte normale (sigma)
Contrainte tangente (ou contrainte de cisaillement) (tau)
Rotation ; pente ; rapport (phi)
Coefficient de réduction pour les instabilités (khi)
Rapport de contraintes (psi)
III - UTILISATION DES INDICES DANS LA PARTIE 1 DE L'EUROCODE 3
Symbole Ancienne EUROCODE 3 désignation αα αα δδou f θαouθ λλ μφ νν σσ ττ φφouθ χk ψψ
Les résistances et les propriétés des aciers sont des valeurs nominales traitées comme des valeurs, mais elles sont écrites comme indiqué ci-dessous :
fy- limite d’élasticité (ancienne désignationReouσe) fu- résistance à la traction (ancienne désignationRouσr) E- module d’élasticité longitudinale (ancienne désignationE).
IV - LISTE DES ABRÉVIATIONS ET SIGLES EMPLOYÉS DANS CE LEXIQUE
adj. adv. ant. etc. étym. n.f. n.m. n.f.pl. n.m.pl subst. syn. v.
adjectif adverbe antonyme et cetera étymologiquement nom féminin nom masculin nom féminin pluriel nom masculin pluriel substantif synonyme verbe
AFNOR CM66
CTICM
DTU EN IIS ISO NF NF A NF E NF P NF T NF X
Association Française de Normalisation Règles de calcul des constructions métalliques (décembre 1966) Centre Technique Industriel de la Construction Métallique Document Technique Unifié Norme Européenne Institut International de la Soudure International Standard Organization Norme Française Norme Française classe métallurgie Norme Française classe mécanique Norme Françasie classe bâtiment et génie civil Norme Française classe industries chimiques Norme Française classe normes fondamentales - normes générales
5 ABàA lQeUctEurne.md.ireNcotemoqgruaimfa;c(idlietsiegnl)eschcaratlshlpanremuu-qéiGuca riques. •Voir :.EMOMONMARG ABOUTn.m.Butt endExtrémité d’une pièce, d’un fer, usinée ou préparée pour être assemblée avec une autre pièce. ACCOSTAGEn.m.Closing ; abutmentAction de rapprocher les surfaces adjacentes de deux pièces jusqu’au contact. ACCOSTAGE (Effort d’–)n.m.force ; abut-Closing ment forcexdueeedtsgacéntroffEcoaclàeirsaes tôles non planées serrées par plusieurs boulons précontraints et qui vient en diminution de l’ef-fort de serrage théorique tiré de la valeur du cou-ple à la clé dynamométrique. ACIERn.m.Steelà base de ferAlliage métallique contenant une petite quantité de carbone(< 2 %) et éventuellement des éléments d’addition dits éléments d’alliage.
a
6
ACI
On distingue(NF EN 10020) : – les aciers non alliésNon-alloy steels ; unalloyed steels dans lesquels les teneurs en éléments d’alliage sont inférieures à des limites fixées par la norme (exemples : Mn % < 1,65 ou 1,80, Si % < 0,50, Cr % < 0,30), – les aciers alliésAlloy steel ; alloyed steeldans les-quels les teneurs en éléments d’alliage sont supé-rieures ou égales aux limites évoquées ci-dessus. En construction métallique on utilise générale-ment des aciers non alliés et des aciers spéciaux alliés, conformément à la classification dans l’EN 10020. Les conditions techniques de livraison des produits longs et plats sont définies dans les normesNF EN 10025,parties 1 à 6. ACIER CALMÉn.m.Killed steelAcier ayant reçu au cours de son élaboration des additions d’élé-ments permettant d’éliminer plus ou moins tota-lement et de fixer ensuite l’oxygène et/ou l’azote résiduels. On parle de calmage spécial lorsque l’azote résiduel est fixé par des éléments qui per-mettent la précipitation de nitrures insolubles dans les conditions normales d’austénitisation. ACIER DE CONSTRUCTIONn.m.Structural steelNom donné à l'acier structurel en construction mixte acier-béton pour le distinguer de l’acier des arma-tures du béton armé. Pour toutes les caractéris-tiques qui leurs sont attachées, l’indice a est utilisé pour l’acier de construction et l’indices pour l’acier d’armatures. ACIER DOUXn.m.Mild steelDésignation approxi-mative (et non normalisée) d’aciers non alliés dont la teneur en carbone est de l’ordre de0,1 % à0,2 %(très approximativementRmest voisine de 340 MPa à 440 MPa). ACIER DURn.m.High-carbon steelDésignation ap-proximative (et non normalisée) d’aciers non al-liés dont la teneur en carbone est de l’ordre de 0,4 %à0,5 %(très approximativementRmest voi-sine de640 MPaà740 MPa). ACIER EFFERVESCENTn.m.Rimming steel ; unkilled steelAcier dont la désoxydation incomplète à l’état liquide entraîne un dégagement deCO lors de la solidification qui laisse subsister des cavités dans la masse du métal solide à la fin de celle-ci. Ces cavités se referment au cours du la-minage. De nos jours, le développement de la coulée continue a fait régresser la fabrication de ce type d’acier. Un acier effervescent est géné-
ralement très sensible au vieillissement après écrouissage. ACIER FORGÉn.m.Wrought steel ; forged steel Pièce en acier obtenue par déformation du métal porté à une température où il est suffisamment malléable, la déformation étant obtenue soit par choc (marteau-pilon, mouton d’estampage), soit par pression (presse). • Pour certaines nuances d’acier, le forgeageforgingse fait à froid (extru-sion, frappe à froid). ACIER HLE (= Acier à Haute Limite d’Elasticité)n.m. High strength steelAcier dont la limite d’élasticité est égale ou supérieure à355 MPa. ACIER INOXYDABLEn.m.Stainless steelAlliage à base de fer contenant au moins11,5%de chrome qui, dans des limites de température étendues, présentent des propriétés de résistance à la cor-rosion hors de proportion avec celle des aciers non alliés. Lorsque l’acier doit résister à des mi-lieux très agressifs, l’action du chrome doit être complétée par celles d’autres éléments : nickel, molybdène, cuivre, silicium, aluminium, etc.Voir : TÔLE D’ACIER INOXYDABLE. ACIER MI-DOUXn.m.Medium soft steelDésigna-tion approximative (et non normalisée) d’acier non allié dont la teneur en carbone est de l’ordre de0,2 % à 0,3 %(très approximativementRmest voisine de440 MPa à 540 MPa). ACIER MI-DURn.m.Medium hard steelDésignation approximative (et non normalisée) d’acier non allié dont la teneur en carbone est de l’ordre de 0,3 % à 0,4 %(très approximativementRmest voi-sine de540 MPa à 640 MPa). ACIER MOULÉn.m.Steel castingAcier coulé à l’état liquide dans des moules selon les techniques de la fonderie. Le moulage permet d’obtenir des pièces en acier de toutes dimensions, de formes compli-quées, incompatibles avec le forgeage. ACIER PATINABLE ou AUTOPATINABLEn.m.Wea-thering steelAcier faiblement allié auCu-Ni-P,à résistance améliorée à la corrosion atmosphé-rique par formation d’une patine protectrice dans certaines conditions d’exposition. Il s’agit des aciers définis dans la normeNF EN 10025-5. ACROTÈREn.m.Parapet ; Acroterion ; Acroterium (terme plus ancien)Saillie verticale d’une façade, au-dessus du niveau d’une toiture-terrasse ou d’une toiture à faible pente, pour en masquer la couverture. L’acrotère favorisant l’accumulation
ACI
ACROTÈRE
7
a
a
8
ACT
de la neige, il y a lieu d’en tenir compte, éven-tuellement, pour déterminer les actions corres-pondantes. ACTIONn.f.ActionLes actions sont, selon l’EN 1990, les forces et les couples dus : – aux charges appliquées à la structure (actions directes), – aux déformations ou accélérations imposées, résultant par exemple de changements de tem-pérature, de variations du taux d'humidité, de tassements différentiels ou de tremblements de terre (actions indirectes). Les actions directes sont par exemple les charges permanentes, les charges d’exploitation, les charges climatiques (vent, neige, pluie, etc.). L’EN 1990distingue les termes suivants : – action permanenteGpermanent action: une ac-tion qui a de fortes chances de durer pendant toute une durée de référence donnée et dont la variation dans le temps est d’ampleur négligea-ble, ou dont la variation se fait toujours dans le même sens (monotone) jusqu'à ce que l'action at-teigne une certaine valeur limite ; – action variableQvariable action: une action dont la variation dans le temps a une ampleur ni négligeable, ni monotone ; – action accidentelleAaccidental action: une ac-tion, habituellement de courte durée mais de grandeur significative, qui a peu de chances d'in-tervenir sur une structure donnée au cours de sa durée de vie de projet ; – action sismiqueAEseismic action: une action due à des tremblements de terre ; – action géotechniquegeotechnical action: une action transmise à la structure par le sol, les rem-blais ou les eaux souterraines ; – action fixefixed action: une action ayant une distribution spatiale fixe sur la structure ou l'élé-ment structural, telle que la grandeur et la direc-tion de l'action soient déterminées sans ambiguïté pour l'ensemble de la structure ou l'élément struc-tural, si elles le sont pour un point précis de ladite structure ou dudit élément structural ; – action librefree action: une action qui peut avoir diverses distributions spatiales sur la structure ; – action individuellesingle action: une action pou-vant être considérée comme statistiquement indé-pendante, dans le temps et dans l'espace, de toute autre action ayant des effets sur la structure ;
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