5 types de structures en acier utilisées dans les bâtiments industriels en acier

D'après une étude sectorielle, les bâtiments industriels en acier du secteur non résidentiel représentaient 60,5 % du marché mondial des structures métalliques en 2025. Cette forte présence sur le marché s'explique principalement par l'excellente capacité portante et la grande durabilité de l'acier. Quels sont donc les types de structures métalliques les plus couramment utilisés dans les bâtiments industriels ?

L'acier est largement privilégié dans la construction industrielle et commerciale en raison de ses propriétés mécaniques supérieures. Il offre un rapport résistance/poids élevé, une excellente résistance à la traction, une forte résistance à la corrosion (après traitement approprié) et une recyclabilité efficace. Ces avantages permettent aux bâtiments en acier de s'adapter rapidement à l'évolution des besoins des entreprises et des exigences opérationnelles.

De ce fait, les bâtiments à structure métallique sont devenus la solution privilégiée pour les projets industriels exigeant durabilité, flexibilité et performance à long terme.

Structure à portiques

Les structures à portiques comptent parmi les types de bâtiments métalliques les plus courants en raison de leur simplicité et de leur efficacité. Elles se composent de colonnes verticales en acier et de poutres horizontales reliées par des joints rigides, formant une structure stable capable de franchir de grandes portées sans colonnes intermédiaires (généralement de 50 à 100 mètres), optimisant ainsi l'espace intérieur utilisable.

Grâce à cette conception, les portiques sont idéaux pour les entrepôts, les usines ou les centres de distribution où il est nécessaire d'installer des ponts roulants, des mezzanines ou d'autres équipements internes de grande taille. Leur conception sans obstacle garantit des plans d'étage flexibles et dégagés, optimisant ainsi les flux de stockage et d'exploitation.

Structures à poutres et colonnes (ossatures)

Les structures à ossature poutrelle-poteau constituent l'ossature principale des bâtiments industriels en acier à plusieurs étages. Ce système utilise des poutres horizontales soutenues par des poteaux verticaux, assemblées par boulonnage ou soudage pour créer une structure en forme de grille.

• Avantages : Grande flexibilité, ce qui le rend idéal pour les bâtiments à plusieurs étages ou les centres de stockage à étages empilés verticalement.

• Remarques : Nécessite généralement des colonnes intérieures supplémentaires, ce qui peut réduire la surface au sol utilisable.

· Structures à treillis

Les structures à treillis sont conçues selon des principes triangulaires, optimisant la résistance tout en minimisant la consommation de matériaux. Elles supportent principalement des charges. forces axiales (tension ou compression) plutôt que des forces de flexion ou de cisaillement, ce qui les rend parfaites pour les toitures de grande portée.

• Composition : Tiges ou tubes d'acier agencés en unités triangulaires pour obtenir une résistance optimale.

• Applications : Toitures de grands bâtiments industriels, ponts et hangars d'avions.

·Structures en arc

Les systèmes d'arches sont composés de :

• Arche principale : Éléments courbes en acier haute résistance capables de résister à des forces de compression importantes sans se plier.

• Supports d'arche : Situés aux deux extrémités, ils nécessitent souvent des fondations profondes pour assurer leur stabilité.

• Composants auxiliaires : comprennent les poutres transversales, les panneaux de toiture et les couches d’isolation pour l’assemblage modulaire.

• Avantages : Permet de couvrir de grands espaces, maximise la lumière naturelle et permet une extension ou un démontage facile.

• Limitations : Sa conception complexe la rend moins adaptée à la résistance aux charges latérales et peut limiter la hauteur verticale.

·Structures de grille

Les structures en treillis sont constituées d'éléments en acier (tubes ou profilés) reliés par des nœuds pour former un réseau continu, généralement disposés en motifs carrés, triangulaires ou hexagonauxIls peuvent fonctionner comme structures spatiales ou des grilles planes, répartissant les charges uniformément dans plusieurs directions.

Dans les bâtiments préfabriqués en acier, les structures en treillis sont souvent fabriqués hors site sous forme d'unités modulaires, ce qui peut réduire le temps de construction de 30 à 50 %Cette approche est particulièrement efficace pour les bâtiments industriels en acier qui nécessitent déploiement rapide et un assemblage modulaire évolutif.