HISTAR®
Aciers à haute résistance
Solutions par
PerformanceInformations techniques
Les aciers HISTAR® sont livrés dans un état de laminage thermomécanique conformément à l'Agrément Technique Européen ETA-10/0156. Ils sont conformes aux exigences des normes européennes EN 10025-4: 2019 pour les aciers structuraux à grain fin soudables et d'autres normes nationales comme ASTM A 913-11 et JIS G 3106: 2008.
Les nuances HISTAR® sont conformes aux exigences des Eurocodes pour la conception des structures en acier et de structures mixtes en acier et béton.
Les aciers sont typiquement livrés avec une teneur Si comprise entre 0,14% et 0,25%, et sont compatibles avec la galvanisation au trempé pour former une couche de zinc. Comme la teneur en phosphore de ces aciers est généralement inférieure à 0,035%, elle n'a aucune influence sur l'épaisseur finale du revêtement dans la tranche de Si considérée.
Les aciers HISTAR® sont produits selon la filière moderne EAF (Electric Arc Furnace), en utilisant 100% de ferraille comme matière première (upcycling). La technologie de production d'acier EAF permet de réduire considérablement le bruit, les particules et les émissions de CO2 et d'économiser l'eau et l'énergie primaire dans le processus de production.
Solutions par
ConstructionRésistant, économique et durable
Les aciers HISTAR® sont des nuances innovantes en acier de structure faiblement allié, disponibles en limite d'élasticité de 355 MPa et 460 MPa. Les nuances HISTAR® allient une résistance élevée avec une excellente ténacité à basse température et une soudabilité exceptionnelle - ces propriétés du matériau étaient jusqu'à maintenant considérées comme incompatibles.
L'application du traitement thermique innovant en ligne QST (Quenching and Self-Tempering) permet à toutes les nuances HISTAR®, contrairement à la plupart des nuances standards, d'offrir des valeurs garanties améliorées pour la limite d'élasticité sur l'ensemble de la gamme de produits.
- Une réduction considérable du poids et une optimisation des coûts des structures en acier
- Économies de temps dans le processus de fabrication, comme par exemple en général l’absence de préchauffage pour le soudage grâce aux valeurs faibles en carbone équivalent de HISTAR®
Les aciers à haute résistance HISTAR® sont la solution idéale pour les applications structurelles où un fort comportement axial est essentiel. Sous la forme de profilés Super Jumbo laminés à chaud, les aciers HISTAR® permettent de réaliser automatiquement des économies de coûts et de matériaux par rapport aux nuances d'acier classiques dans les applications suivantes :
Dans les poteaux gravitaires (poteaux en acier et composites avec profilés laminés à chaud pour une plus grande résistance à la compression axiale, sections cruciformes et solutions sur mesure), l'utilisation d'HISTAR® 460 par rapport au S355 apporte une amélioration immédiate de 30% de la résistance aux contraintes axiales par rapport au coût, aux économies de poids et aux gains de surface nette de tapis. Dans les treillis de grande portée, l'utilisation des aciers HISTAR® réduit la taille et le poids de ses éléments, ce qui permet des conceptions plus économiques et plus légères. Il en va de même pour les treillis de ceinture et les contreventements, qui améliorent la rigidité et la solidité et ajoutent une résistance à la torsion dans les immeubles de grande hauteur. Dans les solutions de fondation, des économies de poids considérables sont automatiquement assurées en utilisant HISTAR® pour les pieux King HZ®-M en compression axiale.
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Connexions en profilés d'acier jumbo et super jumbo : un guide pratique
Publié: 28 mai 2024
![](/files/styles/modal/public/TrussHistar--88a61e7bf4dfba79e82230bd0447ae8c.jpg.webp?itok=D6p_Oi2S)
ArcelorMittal, l'un des principaux producteurs mondiaux de profilés en acier utilisés dans la construction, a créé ce manuel qui rassemble des conseils et des informations sur la connexion des profilés en acier jumbo et super jumbo dans les structures de bâtiment non soumises à des charges sismiques. Il s'adresse aux concepteurs et leur offre un aperçu des meilleures pratiques internationales et des ressources supplémentaires par rapport aux normes de construction européennes et américaines habituelles.
Le manuel s'inspire largement de l'ouvrage de l'ECCS (European Convention for Constructional Steelwork) intitulé « Joints in steel and composite structures », qui se concentre sur les connexions structurelles et couvre des sujets tels que la conception, la fabrication et l'assemblage de ces connexions.
Optimiser la conception et les coûts
Ce manuel fournit des lignes directrices pour concevoir, construire et assembler efficacement des projets impliquant des sections d'acier de grande taille et exceptionnellement épaisses, connues sous le nom de «formes jumbo » et « formes super jumbo ». Ces profilés ont des épaisseurs d'ailes égales ou supérieures à 50 mm, telles que définies par les normes EN 10365 et AISC 360 (2016). En raison de leur taille et de leur épaisseur, une attention particulière est nécessaire lors de l'assemblage de ces formes d'acier afin de garantir la sécurité et l'intégrité structurelle.
L'acier est un matériau anisotrope, ce qui signifie que ses propriétés varient en fonction du sens de laminage. Pour les profilés laminés à chaud, les meilleures propriétés se trouvent dans la direction du laminage, et il est essentiel de prendre en compte les propriétés sur toute l'épaisseur du matériau (propriétés à travers l'épaisseur). Ceci est particulièrement important pour les connexions soudées, où une mauvaise planification peut conduire à des tensions de soudure dépassant la résistance du matériau. Par conséquent, une planification et une coordination minutieuses entre les parties prenantes du projet - notamment les ingénieurs concepteurs, les architectes, les ateliers de fabrication, les assembleurs/monteurs, les bureaux de contrôle de la qualité et les fournisseurs - sont essentielles pour créer des connexions efficaces.
Tout au long des étapes de conception, de dessin, de fabrication et de montage d'une structure en acier, il est possible d'optimiser le rapport coût-efficacité. Les concepteurs et les dessinateurs peuvent travailler ensemble pour trouver les solutions les plus efficaces, en tenant compte des capacités du fabricant. La préfabrication des composants en atelier permet non seulement de rationaliser le transport et l'installation sur le site, mais aussi d'influencer la conception des types de connexion, ce qui peut avoir un impact positif sur les coûts du projet. Plus la préfabrication en atelier est importante, plus la qualité et la rentabilité des structures en acier sont élevées.
Exigences de conception et spécifications des matériaux
Les connexions doivent être suffisamment solides pour supporter les forces appliquées sans compromettre la stabilité de la structure. Elles doivent être conçues pour
- être suffisamment robustes pour garantir l'intégrité structurelle
- minimiser les effets supplémentaires sur la structure
- permettre une rotation suffisante
- être capables de supporter des charges cycliques si nécessaire.
Les connexions soudées de profilés jumbo et super jumbo, en particulier ceux fabriqués en acier à haute résistance, requièrent une expertise spécifique. Il s'agit de comprendre le processus de soudage et de choisir les matériaux d'acier appropriés, y compris les métaux d'apport. Les connexions soudées, en particulier ceux qui sont soumis à des forces de tension et de flexion, doivent faire l'objet d'une attention particulière.
Nous recommandons aux concepteurs de consulter le service de conseil technique d'ArcelorMittal (steligence.engineering@arcelormittal.com) pour obtenir des conseils, en particulier lorsqu'il s'agit d'épaisseurs de brides supérieures à 50 mm pour l'acier de nuance ML et à 80 mm pour l'acier de nuance M.
Contenu de ce manuel
Le chapitre 1 explique comment le choix du bon type d'acier est crucial pour assurer la longévité d'une structure. Il fournit des conseils d'ArcelorMittal sur la manière de sélectionner la nuance d'acier appropriée tout au long du processus de conception, depuis les étapes initiales jusqu'à l'utilisation de l'acier en tant qu'élément structurel. Le chapitre aborde en détail des concepts tels que la ductilité, les propriétés à travers l'épaisseur et les caractéristiques des matériaux. Il introduit également le concept de ténacité à la rupture et explique son importance. Le chapitre approfondit la méthodologie de sélection des matériaux sur la base de la ténacité à la rupture conformément à une norme spécifique, EN 1993-10 : 2005, en particulier pour les composants soumis à une charge de compression quasi-statique.
Le chapitre 2 traite en détail des connexions soudées, depuis les principes du code de conception jusqu'à la perspective métallurgique. Il souligne l'importance de la préparation des poutres jumbo avant le soudage afin de garantir la qualité et de minimiser les coûts de fabrication. Le chapitre explique comment la nature ductile de l'acier ne se traduit pas nécessairement par une structure ductile et explique l'emplacement stratégique des trous d'accès aux soudures. En outre, il traite de l'arrachement lamellaire, un type de fissure lié au soudage dans le matériau de base, et fournit des conseils pour l'éviter et la détecter. Différents paramètres de soudage, tels que les procédés de soudage, les électrodes, l'apport de chaleur et le traitement thermique après soudage, sont mis en évidence comme étant cruciaux pour réaliser des soudures correctes et garantir des assemblages fiables.
Le chapitre 3 classe les connexions en fonction de leur rôle structurel et des charges externes qu'ils supportent. Il comprend des catégories telles que les connexions soumis à des charges de traction et de compression, les jonctions de poutres et de colonnes, les treillis et les assemblages poutre-colonne. Le chapitre présente également des exemples de structures réelles utilisant des connexions de formes jumbo.
Le chapitre 4 aborde les facteurs clés qui influencent la connexion des profilés jumbo, notamment les considérations architecturales, la spécification de la forme et de la nuance d'acier appropriées, les processus de fabrication, les mesures de sécurité et les exigences en matière de transport.
Le manuel est complété par plusieurs annexes : L'annexe A présente un exemple de soudage bout à bout avec H5 de HD 400 x 1299 (tf = 140mm) en HISTAR® 460, les annexes B et C détaillent la spécification appropriée de l'acier pour un poteau sous compression axiale et excentrique respectivement pour éviter la rupture fragile, et l'annexe D fournit un exemple de conception pour une jonction de colonne de type palier sans tension nette (HD 400 x 744 et HD 400 x 990).
Texte :
Constructalia
ArcelorMittal Global R&D
Photos :
ArcelorMittal
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Pont ferroviaire à Cracovie : un chantier titanesque et luxembourgeois
![](/files/styles/modal/public/krakow_railwaybridge2--03b3ffadb3ef0d8b18528ebb204b3c7c.jpg.webp?itok=cbRkM3G2)
ArcelorMittal a contribué à l’un des plus grands projets ferroviaires polonais de la dernière décennie : la reconstruction du corridor ferroviaire E-30 à Cracovie et la modernisation de plusieurs gares, reliant deux districts de Cracovie.
Le projet
Commencé en 2017, les travaux du corridor ferroviaire E-30 comprennent la reconstruction totale d’un pont ferroviaire sur le plus grand fleuve polonais, la Vistule, dans le centre-ville de Cracovie.
Initialement, une simple rénovation partielle était prévue avec l’ajout de deux ponts supplémentaires de part et d’autre du tablier existant, mais après analyses techniques et financières, il a été décidé de faire un ensemble complet de trois nouveaux ponts. En 2020, la ville de Cracovie et l’investisseur, PKP PLK S.A., ont convenu d’étendre la portée des travaux en installant une piste cyclable et piétonne sur le tablier extérieur, entraînant une modification de la conception et augmentant la largeur du pont.
HISTAR® pour une construction hors normes
ArcelorMittal et son beam finishing centre (BFC-LPL) basé à Niederkorn, au Luxembourg, ont alors fournis 1300 tonnes de HISTAR® 460 et ont été commissionnés afin de réaliser le découpage, le cintrage et le chanfreinage des poutrelles pour la préparation des soudures sur le chantier du pont. Avec une longueur totale de 229 mètres, sa plus grande dalle de béton armé couvre 1 200 m3, et son coulage a duré vingt heures en continue. Caractéristique unique de la solution : l’utilisation de sections HD 400 (tailles variables) HISTAR® 460 pour les éléments de l’arche sur lesquels l’ensemble du pont est suspendu. L’utilisation de profilés HD robustes dans ce projet unique a permis de réduire considérablement le volume de matériau nécessaire et d’accélérer le processus d’assemblage sur site.
Aujourd’hui, il s’agit du pont ferroviaire le plus long et le plus mince de ce type jamais construit en Europe. Après la mise en service du premier côté du pont en mai 2020, le deuxième pont à double voie (le plus central) a vu le jour en juin 2022. C’est en mai 2023 que le troisième pont a été ouvert pour le trafic ferroviaire.
Texte :
ArcelorMittal Luxembourg
Constructalia
Photos :
© ArcelorMittal Europe
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Succès de la construction durable à BAU
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ArcelorMittal a participé à BAU, un événement majeur pour l'industrie de la construction et du bâtiment, qui s'est tenu à Munich du 17 au 22 avril. ArcelorMittal y a présenté ses derniers produits en acier haute performance, sa gamme d'aciers durables XCarb® et ses coopérations dédiées à la construction.
Partenariats autour de l'acier XCarb® de sources recyclées et renouvelables
Deux nouveaux partenariats intéressants ont été annoncés au cours de l'événement :
- ArcelorMittal s'est associé à BP2, un fabricant de solutions complètes pour la construction résidentielle, pour fournir de l'acier à faibles empreinte carbone pour le dernier produit de BP2, le toit photovoltaïque intégré SOLROOF.
- Le Groupe VELUX s’engage dans une collaboration avec ArcelorMittal dans le cadre de ses efforts visant à réduire de moitié les émissions de sa chaîne de valeur d'ici 2030. Les deux entreprises travailleront désormais ensemble pour réduire l'empreinte carbone des aciers utilisés dans les fenêtres de toit VELUX. L'objectif est de réduire les émissions de CO2 jusqu'à 70 % (selon le type de produit en acier utilisé) par rapport à l'acier produit de manière conventionnelle.
Des produits en acier très performants
Les produits phares d'ArcelorMittal présentés lors de l'événement comprenaient :
- les aciers à revêtement organique Granite® pour l'enveloppe des bâtiments : disponibles dans plus de 120 couleurs et textures et garantis jusqu'à 40 ans avec Granite® HDXtreme
- l'acier à revêtement métallique Magnelis® pour les sous-structures de façade, les structures de montage solaire, les chemins de câbles, les planchers mixtes et bien d'autres applications : il résiste trois fois mieux à la corrosion que l'acier galvanisé ordinaire
- Ondatherm Solar® : panneaux de toiture spéciaux pour systèmes photovoltaïques
- profilés de plancher mixtes Cofraplus® 80 : approuvés par les autorités de construction en tant que planchers préfabriqués en acier et avec une empreinte carbone considérablement réduite par rapport aux planchers préfabriqués en béton
- les aciers HISTAR® à haute résistance : ils permettent de réaliser des économies de coûts et de matériaux
- nuance d’acier autopatinable Arcorox® : avec une protection naturelle contre la corrosion et une longue durée de vie
Texte :
Constructalia
ArcelorMittal Europe
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©VELUX Group and ArcelorMittal
©BP2
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