Constructions métalliques rivées et soudées Tome 1 et 2

Description

Une ressource technique indispensable, signée Georges Kienert.

Sommaire

Les Fondements de la Construction Métallique : Le Manuel de G. Kienert

Dans ce premier tome intitulé Constructions métalliques rivées et soudées, G. Kienert pose les jalons de la conception d’ouvrages d’art. Publiée en 1951, cette deuxième édition demeure une référence historique majeure pour les ingénieurs et les historiens du génie civil. L’ouvrage explore avec précision les bases de la structure métallique, des produits sidérurgiques aux techniques d’assemblage d’après-guerre.

Analyse des produits sidérurgiques et de leurs propriétés

L’auteur place les matériaux au cœur de sa réflexion. Il détaille les qualités intrinsèques de l’acier et expose les méthodes d’essais mécaniques en vigueur à l’époque. Ces données permettent de garantir la résistance des structures et fournissent aux bâtisseurs les critères essentiels pour sélectionner les matériaux les plus adaptés à chaque projet.

Étude approfondie des organes d’assemblage

G. Kienert consacre une part essentielle de son travail aux organes de liaison, garants de l’intégrité de toute charpente. Le manuel compare les techniques de raccordement par rivetage et par soudage, tout en proposant des schémas d’assemblages types. Grâce à ces modèles, l’ingénieur peut dimensionner correctement chaque liaison pour assurer la cohésion de l’édifice.

Conception et stabilité des structures

Véritable point de départ de la conception structurale, ce tome fournit les données de calcul indispensables à la stabilité des ouvrages. En décortiquant les systèmes rivés et soudés, le livre permet d’assurer la durabilité des constructions métalliques. Il constitue une ressource technique précieuse pour comprendre comment l’ingénierie de l’après-guerre a façonné les infrastructures modernes.

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Caractéristiques

• Titre : Constructions métalliques rivées et soudées – Livre 1. Produits sidérurgiques de construction, essais, qualités, caractéristiques, organes de liaison, assemblage types

• Auteur : Georges Kienert

• Édition : 2e édition

• Date de parution : 1951

• ASIN : B001D4SVJ4

• Thème : Génie Civil, Construction Métallique, Métallurgie, Soudage, Rivetage, Ingénierie des Structures

Par G. Kienert

Envoi soigné et Déposé en 48h (jours ouvrables) Edition Eyrolles 15,5 x 24 x 2,5 cm 183+275 pages Dépot légal:1949 et 1963 Bon état : Pages légèrement jaunies, bord supérieur de la couverture du volume 1 avec légères pliures

Résumé

Voici une réécriture de votre texte. J’ai privilégié la voix active, éliminé les structures répétitives et fluidifié les transitions pour transformer ces notes techniques en un récit professionnel et captivant.

Table des matières

Préface … 7

TITRE PREMIER — LES MATÉRIAUX

CHAPITRE I — GÉNÉRALITÉS SUR LE FER, LA FONTE, L’ACIER

Métaux utilisés pour les constructions métalliques … 9

Composition et classification des fers … 9

Défauts des fers … 10

Qualités des fers … 10

LA FONTE

Elaboration … 10

Classification des fontes … 11

Défauts des fontes … 11

Qualités des fontes et utilisation … 12

L’ACIER

Constitution — Elaboration … 12

ACIER LAMINÉ

Généralités … 13

Classification des aciers laminés … 14

Défauts des aciers laminés … 15

Qualités des aciers laminés … 16

ACIER MOULÉ

Généralités … 16

Défauts des aciers moulés … 17

Qualités des aciers moulés … 17

Règles à suivre pour l’étude des pièces en acier moulé … 17

ACIER FORGÉ

Qualités — Réalisation … 17

ACIER TRÉFILÉ

Définition — Caractéristiques … 18

CHAPITRE II — CONSIDÉRATIONS SUR LES ESSAIS DESTINÉS AU CONTRÔLE ET À LA RÉCEPTION DES ACIERS DE CONSTRUCTION

Généralités … 19

Essai de traction … 20

Interprétation du diagramme traction — Allongement … 20

Limites d’élasticité et taux limites de fatigue … 21

Particularités du diagramme traction — Allongement des aciers à haute résistance … 22

Limite d’élasticité conventionnelle … 23

Essais de dureté … 25

Essais dynamiques ou par choc … 26

27 bis. Essais de résilience … 26

Essais de déformation … 27

Essais d’endurance … 27

Examens macrographiques et micrographiques … 28

Analyses chimiques … 28

CHAPITRE III — QUALITÉS DES ACIERS DE CONSTRUCTION

Acier destiné aux constructions rivées … 30

Acier destiné aux constructions soudées … 30

CHAPITRE IV — CARACTÉRISTIQUES DES PRINCIPAUX PRODUITS SIDÉRURGIQUES UTILISÉS DANS LES CONSTRUCTIONS MÉTALLIQUES

Généralités … 32

Les aciers marchands … 32

Ronds … 33

Carrés … 33

Longueurs des ronds et des carrés … 33

Tableau des dimensions des plats … 34

Longueurs des plats … 35

Les larges plats … 35

Tableau des dimensions des larges plats … 35

TITRE II — LES ORGANES DE LIAISON

Généralités … 49

CHAPITRE V — LES VIS

Généralités sur les vis … 51

Formes des vis à métaux … 51

Dimensions des vis à métaux courantes … 52

I — Vis à tête fendue … 53

II — Vis à tête prismatique … 54

Emploi des vis à métaux … 55

Tirefonds … 55

CHAPITRE VI — LES BOULONS

Généralités … 56

Formes des boulons … 58

Ecrous … 58

Métal utilisé pour la fabrication des boulons et des écrous … 58

Mise en place et serrage des boulons … 59

Procédés employés pour empêcher les écrous de se desserrer … 60

Travail des boulons … 61

Choix du diamètre des boulons et de la longueur des tiges … 62

Règles pratiques pour la disposition des boulons … 62

Axes filetés … 63

Tiges filetées … 63

Boulons de scellement … 63

CHAPITRE VII — LES RIVETS

Généralités … 65

Principe de l’assemblage … 65

Formes des rivets … 65

A — Rivets à tête ronde … 66

B — Rivets ordinaires à tête fraisée … 66

Détermination de la longueur de la tige du rivet … 67

Diamètres des rivets utilisés pour les constructions métalliques … 67

Métal utilisé pour la fabrication des rivets … 68

Exécution de la rivure … 68

Rivetage à la main … 69

Vérification de la rivure … 69

Rivetage au marteau pneumatique … 70

Rivetage à la machine … 71

Rivure étanche … 73

Chauffage des rivets … 74

Comment agissent les rivets … 77

Comment calculer les rivets d’un assemblage … 79

CHOIX ET DISPOSITION DES RIVETS

Choix du diamètre des rivets … 80

Disposition des rivets … 81

CHAPITRE VIII — LA SOUDURE

Généralités … 83

SOUDES RÉALISÉES EN UTILISANT LES PROPRIÉTÉS DE LA COMBUSTION DE CERTAINS GAZ

La soudure oxyacétylénique … 83

SOUDES RÉALISÉES EN UTILISANT L’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

I — PROCÉDÉS DE SOUDAGE PAR RÉSISTANCE

Soudure par rapprochement bout à bout … 84

Soudure par étincelles … 86

Soudure par points … 86

CHAPITRE X — ASSEMBLAGES DES PROFILÉS

A. — ASSEMBLAGES DES PROFILÉS PAR RIVETS OU PAR BOULONS

I — ASSEMBLAGE DES CORNIÈRES

Joints des cornières … 131

Assemblage des cornières sur une autre pièce … 133

II — ASSEMBLAGE DES PROFILÉS EN TÉ

Joints des profilés en Té … 135

Assemblage des profilés en Té sur une autre pièce … 136

Assemblage des profilés en Té à angles vifs dits « fers à vitrage » … 138

III — ASSEMBLAGE DES PROFILÉS EN I

Joints des profilés en I … 140

Assemblage des profilés en I sur une autre pièce … 142

Assemblage d’un fer I en bout sur une surface plane … 142

Assemblage d’un fer I sur un autre profilé ou sur une poutre composée … 146

Fers I placés côte à côte … 148

IV — ASSEMBLAGE DES PROFILÉS EN U

Joints des profilés en U … 150

Assemblage des profilés en U sur une autre pièce … 151

Fers U placés côte à côte … 152

B. — ASSEMBLAGES DES PROFILÉS PAR SOUDURE

Principe de l’assemblage … 153

Joints des profilés … 153

Assemblage des profilés sur une autre pièce … 154

COMPLÉMENTS

CALCUL DES MOMENTS D’INERTIE

I. — EXPOSÉ DE LA MÉTHODE DE CALCUL

Ce que donnent les tables. 2. Méthode générale de travail. Exemples de calculs effectués à l’aide des tables … 159

II. — RENSEIGNEMENTS PRATIQUES SUR LE TRUSQUINAGE DES CORNIÈRES — LES RIVETS — LES BOULONS

Disposition des rivets sur les cornières—Trusquinage … 164

Renseignements relatifs aux rivets et aux boulons … 165

III. — TABLE DES MOMENTS D’INERTIE … 166

II — PROCÉDÉS DE SOUDAGE A L’ARC ÉLECTRIQUE

Procédé Langmuir … 88

Procédé Unionmelt … 89

SOUDURE A L’ARC ÉLECTRIQUE COURANTE

Généralités et principe … 89

Qualités de l’acier soudable … 89

Nature du courant … 91

Les électrodes … 91

RÉALISATION DE LA SOUDURE

I — SOUDAGE MANUEL

Matériel … 91

Qualités des électrodes … 93

Caractéristiques pratiques du courant de soudure … 94

II — SOUDAGE AUTOMATIQUE

Généralités … 96

LES CORDONS DE SOUDURE

Formes des cordons de soudure et préparation des bords à souder … 96

Soudures bout à bout … 96

Soudures d’angle … 98

Réalisation des cordons de soudure — Soudage manuel … 99

Positions que l’on peut occuper pour réaliser un cordon de soudure … 100

Soudage automatique … 100

Défauts et qualités des soudures … 100

Précautions à prendre pour réaliser de bonnes soudures — Contrôle … 103

Rôle et travail des cordons de soudure … 106

Calcul des cordons de soudure … 112

Remarque importante au sujet des cratères d’extrémités … 112

TITRE III. — ASSEMBLAGES TYPES RIVÉS ET SOUDÉS

Généralités … 113

CHAPITRE IX — ASSEMBLAGES DES PLATS — ASSEMBLAGES RIVÉS OU BOULONNÉS

1° ASSEMBLAGE DE DEUX PLATS

A — LES PLATS SONT SITUÉS DANS DES PLANS PARALLÈLES

Les plats sont continus et disposés l’un sur l’autre … 115

Les plats sont disposés l’un sur l’autre, mais par leurs extrémités … 121

Les plats sont dans le même plan et l’assemblage comporte un ou deux couvre-joints … 121

B — LES PLATS NE SONT PAS SITUÉS DANS DES PLANS PARALLÈLES

Principe de l’assemblage … 123

Assemblage avec goussets … 124

2° ASSEMBLAGE DE PLUSIEURS PLATS

Assemblage à gradins … 125

Assemblage à dents de scie … 126

Remarque au sujet de l’assemblage de différents plats en un seul paquet … 126

ASSEMBLAGES SOUDÉS

I — ASSEMBLAGE DE DEUX PLATS

Les plats sont situés dans des plans parallèles … 127

Les plats ne sont pas situés dans des plans parallèles … 129

II — ASSEMBLAGE DE PLUSIEURS PLATS

Principe de l’assemblage … 129

ASSEMBLAGE DES LARGES PLATS ET DES TOLES

Principe de l’assemblage … 130

TOME 2 TITRE I. — LES POUTRES

CONSTITUTION ET CALCUL DES POUTRES

Généralités … 15

CHAPITRE PREMIER. — Poutres à âmes pleines rivées

Définition … 16

DES DIFFÉRENTS PROFILS QUE PEUVENT PRÉSENTER LES POUTRES A AME PLEINE

Profils courants … 16

Dispositions relatives à la rivure des éléments constitutifs … 18

Poutres de faible hauteur … 19

Poutres de grande hauteur … 20

RÈGLES PRATIQUES CONCERNANT LA CONSTITUTION DES POUTRES

Généralités … 20

Âme … 21

Cornières membrures … 21

Semelles … 21

Raidisseurs … 21

Raidissage particulier des poutres au droit des appuis … 26

FORMES GÉNÉRALES DES POUTRES A AME PLEINE

Généralités … 30

CALCUL DES POUTRES A AME PLEINE

Principe … 32

1° Limites de fatigues admissibles … 32

2° Méthodes de calcul … 33

Principe … 33

Résumé des règles pratiques … 36

Premier exemple … 41

Deuxième exemple … 41

CHAPITRE II. — Poutres à âme pleine soudées

Définition … 44

DES DIFFÉRENTS PROFILS QUE PEUVENT PRÉSENTER LES POUTRES SOUDÉES A AME PLEINE

Description des profils … 44

RÈGLES PRATIQUES CONCERNANT LA CONSTITUTION DES POUTRES

Généralités … 46

Raidissage … 47

Raidissage particulier au droit des appuis … 48

FORMES GÉNÉRALES DES POUTRES A AME PLEINE SOUDÉES

Règles suivies pour déterminer la forme des poutres … 48

CALCUL DES POUTRES A AME PLEINE SOUDÉES

Principes … 49

Limites de fatigues admissibles … 50

Méthode de calcul … 50

Règles pratiques … 50

Exemple … 50

CHAPITRE III. — Poutres à treillis

GÉNÉRALITÉS

Définition … 53

Poutres simples … 53

Poutres complexes … 54

Poutres composées … 55

CHAPITRE IV. — Poutres à treillis rivées

CONSTITUTION DES POUTRES A TREILLIS RIVÉES

Généralités … 56

Poutres à treillis de faible hauteur … 56

Disposition des attaches sur les poutres à treillis de faible hauteur … 58

Poutres à treillis de hauteur moyenne … 59

Poutres à treillis de grande hauteur … 61

Poutres jumelées … 63

Poutres tubulaires … 68

RÈGLES PRATIQUES CONCERNANT LA CONSTRUCTION DES POUTRES A TREILLIS RIVÉES

Membrures … 68

Eléments de la triangulation … 70

DISPOSITIF DE RAIDISSAGE

Raidisseurs courants … 72

Raidissage particulier des poutres au droit des appuis … 72

Considérations sur la flexion locale des membrures dans les poutres à treillis … 75

FORMES GÉNÉRALES DES POUTRES A TREILLIS RIVÉES

Principe … 75

CALCUL DES POUTRES A TREILLIS RIVÉES

Principe … 76

Limites de fatigues admissibles … 76

Méthode de calcul … 76

Règles pratiques … 76

Exemple … 78

CHAPITRE V. — Poutres à treillis soudées

CONSTITUTION DES POUTRES A TREILLIS SOUDÉES

Généralités … 84

Poutres à treillis de faible hauteur … 85

Poutres à treillis de hauteur moyenne … 85

Poutres à treillis de grande hauteur … 86

RÈGLES PRATIQUES CONCERNANT LA CONSTRUCTION DES POUTRES A TREILLIS SOUDÉES

Règles … 87

DISPOSITIFS DE RAIDISSAGE

Raidisseurs courants … 88

Raidissage particulier des poutres au droit des appuis … 88

Flexion locale des membrures … 89

FORMES GÉNÉRALES DES POUTRES A TREILLIS SOUDÉES

Règles suivies pour déterminer la forme des poutres … 89

CALCUL DES POUTRES A TREILLIS SOUDÉES

Principe … 89

Limites de fatigues admissibles … 89

Méthode de calcul … 89

Exemple de calcul d’une poutre à treillis soudée … 90

CHAPITRE VI. — Déformations et contreflèches des poutres

Règles … 93

TITRE II. — LES POTEAUX

CONSTITUTION ET CALCUL DES POTEAUX

Généralités … 97

CHAPITRE VII. — Poteaux rivés

Généralités … 98

POTEAUX A AME PLEINE

A. Poteaux simples en profilés

68. Description … 100

69. Ancrage des poteaux … 103

B. Poteaux composés … 106

C. Poteaux à treillis … 112

RÈGLES PRATIQUES CONCERNANT LA CONSTITUTION DES POTEAUX

Règles … 114

FORMES GÉNÉRALES DES POTEAUX RIVÉS

Généralités … 114

CALCUL DES POTEAUX RIVÉS

Principe … 115

Limites de fatigues admissibles … 115

Méthode de calculs … 115

Règle pratique … 115

1er exemple … 117

2e exemple … 120

3e exemple … 121

4e exemple … 122

CHAPITRE VIII. — Poteaux soudés

Généralités … 129

1° POTEAUX A AME PLEINE

A. Poteaux simples … 129

83. Description … 129

B. Poteaux à treillis … 131

84. Description … 131

2° POTEAUX A TREILLIS

Poteaux jumelés … 132

Poteaux à treillis proprement dits … 132

3° RAIDISSAGE

Règle … 133

4° RÈGLES PRATIQUES CONCERNANT LA CONSTITUTION DES POTEAUX SOUDÉS

Règles … 134

5° FORMES GÉNÉRALES DES POTEAUX

Généralités … 134

6° CALCUL DES POTEAUX SOUDÉS

Principe. Fatigues. Règles pratiques … 134

1er exemple … 135

2e exemple … 137

3e exemple … 138

TITRE III. — ASSEMBLAGES RELATIFS AUX POUTRES ET AUX POTEAUX

FORMES ET CALCULS DE CES ASSEMBLAGES

Généralités … 145

CHAPITRE IX. — Les joints

Généralités … 146

LES JOINTS DES POUTRES

1° Poutres rivées

Principe … 146

A. Joints d’âme

Joints d’âme transversaux … 146

1er exemple … 149

2e exemple … 150

Joints d’âme longitudinaux … 152

Exemple … 153

B. Joints de cornières

Description et règle de calcul … 155

C. Joints de montage

Disposition des joints … 156

1er exemple … 157

2e exemple … 157

D. Joints de semelles

Description et règle … 158

Exemple … 159

E. Dispositions des joints de montage

Description et règle … 162

2° Poutres soudées

Principe. Description. Calcul … 163

LES JOINTS DES POTEAUX

Principe … 165

1° Poteaux rivés

Description et calcul … 165

2° Poteaux soudés

Description et calcul … 166

CHAPITRE X. — Assemblages des poutres entre elles

Généralités … 169

POUTRES RIVÉES

1° Poutres de même hauteur

L’assemblage n’est soumis qu’à un effort tranchant … 169

Exemple … 170

L’assemblage est soumis à différents efforts … 171

Exemple … 172

2° Poutres de hauteurs différentes

L’assemblage n’est soumis qu’à un effort tranchant … 173

L’attache peut se faire dans la hauteur de la poutre portée … 173

L’attache ne peut se faire dans la hauteur de la poutre portée … 175

L’assemblage est soumis à différents efforts … 176

Les plans supérieurs des deux poutres sont à des niveaux différents … 176

Les plans supérieurs des deux poutres sont de niveau … 178

POUTRES SOUDÉES

Généralités … 181

1° Poutres de même hauteur

Description. Calcul … 182

2° Poutres de hauteurs différentes

Les plans supérieurs des deux poutres sont de niveau … 183

Les plans supérieurs des deux poutres sont à des niveaux différents … 184

Exemple … 184

CHAPITRE XI. — Assemblage des poutres sur les poteaux

Généralités … 187

CHARPENTE RIVÉE

1° La poutre ne peut pénétrer dans le poteau

La poutre est simplement appuyée sur le poteau … 187

La poutre est partiellement encastrée sur le poteau … 189

Cas particuliers des poutres jumelées … 192

2° La poutre peut pénétrer dans le poteau

Description de l’assemblage … 192

Exemple … 193

Cas particulier des poteaux jumelés … 195

CHARPENTE SOUDÉE

Principes … 195

La poutre est appuyée sur le poteau … 196

La poutre est partiellement encastrée sur le poteau … 198

Cas particulier des pièces jumelées … 199

Exemple … 200

CHAPITRE XII. — Assemblages à dilatation

Principe … 202

Assemblage d’about … 203

Assemblage permettant la continuité de la poutre … 203

Joints de dilatation … 205

TITRE IV. — LES APPAREILS D’APPUI

Généralités … 209

CHAPITRE XIII. — Formes des appareils d’appui et méthode de calculs de ces appareils

Appareils d’appui destinés uniquement à répartir les charges sur l’appui … 210

Remarque importante … 213

Calcul des appareils d’appui de ce type … 213

Appareils d’appui destinés à répartir les charges sur l’appui et à permettre un mouvement de translation de la charpente portée … 214

Calcul des appareils d’appui de ce type … 216

Appareils d’appui destinés à répartir les charges sur l’appui et à permettre un mouvement de rotation de la charpente portée … 216

Calcul des appareils d’appui de ce type … 218

Appareils d’appui destinés à la fois à répartir les charges sur l’appui et à permettre des mouvements de translation et de rotation de la charpente portée … 224

Calcul des appareils d’appui de ce type … 224

Appareils d’appui à rotule-galet et à balanciers … 226

Calcul des appareils d’appui à rotule-galet et à balanciers … 226

TITRE V. — NOTIONS SUR LA RÉALISATION PRATIQUE DES CHARPENTES MÉTALLIQUES

Généralités … 231

CHAPITRE XIV. — Le découpage de l’acier

Généralités … 232

1° Oxyacoupage

Description du procédé. Appareils … 232

Modifications des propriétés mécaniques de l’acier provoquées par l’oxyacoupage … 234

2° Découpage à l’arc

Découpage à l’électrode de graphite … 236

Découpage à l’électrode métallique spéciale … 236

Découpage sous l’eau … 236

CHAPITRE XV. — Réalisation pratique des charpentes métalliques

1° Dessins d’exécution

Méthode … 237

2° Exécution en atelier

Rôle du traceur … 237

Principe du traçage … 238

Outillage du traceur … 238

Traçage direct sur le métal qui constitue la pièce … 240

Traçage à l’aide d’une pièce servant de gabarit … 240

Traçage sur bandes … 241

Exemple … 241

Reproduction … 243

Cisaillage, découpage et perçage … 243

Montage … 243

Rivetage … 244

Montage provisoire … 245

Peinture … 245

Expédition … 246

Remarque relative à la réalisation des charpentes soudées … 246

DISPOSITIONS SCHÉMATIQUES D’ENSEMBLE D’UN ATELIER DE CONSTRUCTIONS, MÉTALLIQUES

Plan schématique d’un atelier rationnellement conçu pour l’exécution des charpentes métalliques … 248

ANNEXE

Règles C.M. 1956. — Contraintes admissibles … 251

Cahier des prescriptions communes applicables aux travaux de l’administration des Ponts et Chaussées … 259