La charpente en acier est une technique de construction qui utilise des supports en acier pour former la forme de base, ou squelette d’un bâtiment. Le cadre en acier fournit un support structurel pour d’autres éléments de construction, y compris le revêtement, le toit, les planchers, les murs et les occupants. La charpente en acier est une alternative aux autres méthodes de construction, y compris la charpente en bois et la construction modulaire.
Un cadre en acier est composé d’éléments verticaux, appelés colonnes, ainsi que d’éléments horizontaux ou poutres. Les colonnes et les poutres sont généralement fabriquées à partir de poutres en I, qui sont des poutres en acier en forme de lettre majuscule «I». Les deux longueurs les plus courtes de la poutre en I sont appelées brides, tandis que la section plus longue est appelée âme. La forme d’une poutre en I offre une résistance supérieure et un soutien structurel pour le reste du bâtiment.
Les colonnes et les poutres utilisées dans la charpente en acier sont disposées selon un modèle de grille, avec des tôles d’acier utilisées pour créer des platelages de plancher et de toit. Les éléments de construction qui ne sont pas exposés à des charges élevées peuvent être constitués de canaux, de tuyaux ou de tubes en acier, qui pèsent moins que les poutres en I. En raison de leur rapport résistance/poids élevé, les poutres en acier ou les fermes sont souvent utilisées pour construire les supports de toit. Ces éléments sont assemblés à l’aide de boulons, de rivets ou de techniques de soudage pour assurer une connexion solide.
Lorsqu’une charpente en acier est utilisée pour construire les murs intérieurs d’un bâtiment, elle est souvent appelée charpente légère. Dans les charpentes de faible épaisseur, de fines feuilles d’acier sont façonnées en montants ou en canaux. Les canaux sont placés le long du sol et du plafond et sont utilisés pour maintenir les poteaux en place. Les poteaux en acier sont généralement placés à 16 pouces (40.6 cm) au centre et sont recouverts de plaques de plâtre pour former les murs et les pièces du bâtiment.
La charpente métallique présente un certain nombre d’avantages par rapport aux autres techniques de construction. Premièrement, il offre une résistance supérieure par rapport à son poids, ce qui permet de construire en toute sécurité des bâtiments très hauts ou complexes. Parce que l’acier est produit à la machine, il offre une consistance que l’on ne trouve pas avec les bâtiments à ossature de bois. Cela se traduit souvent par des murs plus lisses et plus uniformes, ainsi que par moins de défaillances structurelles. Enfin, la charpente en acier n’est pas sensible aux problèmes de moisissure, de pourriture et d’insectes qui affligent les bâtiments à ossature de bois.
Malgré ses nombreux avantages, la charpente métallique a aussi ses inconvénients. Il est généralement beaucoup plus cher que la charpente modulaire ou en bois et nécessite des installateurs plus expérimentés. Les bâtiments à charpente d’acier peuvent également subir des dommages catastrophiques en raison d’un incendie. Pour minimiser le risque de défaillance due à la chaleur ou au feu, les poutres en acier doivent être protégées par un matériau plus résistant au feu. De nombreux composants en acier sont recouverts de mousse non combustible, enrobés de béton ou entourés de cloisons sèches résistant au feu.