Métré de charpente métallique

Les profilés laminés (W, S, M, HP, C, MC, cornières, profils creux et tubes) sont pris à leur poids nominal publié par pied multiplié par la longueur détaillée issue des plans d'atelier ou de montage. La désignation encode déjà le poids : un W14x30 pèse 30 livres par pied, jamais recalculé à partir de la section transversale. Dans les régions métriques, on applique de même la masse par mètre issue des tables de profilés normalisées. Les tôles sont calculées au plus petit rectangle englobant : dimensions rectangulaires hors tout multipliées par l'épaisseur multipliée par la masse volumique. La chute triangulaire d'un gousset, d'un coin cisaillé ou d'une extrémité grugée n'est pas retranchée, car cette perte est de la matière réelle achetée par le fabricant.

Il s'agit de la méthode AISC Calculation of Weights, reprise presque mot pour mot par les cahiers des charges routiers américains tels que la Caltrans Standard Specifications Section 55. L'appel d'offres et la plupart des méthodes de paiement contractuelles utilisent ce poids calculé (théorique), et non la masse réellement pesée. Le poids au pesage, la masse que l'aciérie pèse à la coulée, peut dépasser le poids théorique de la marge de laminage. L'ASTM A6 fixe cette marge comme une limite admissible, et non comme un dépassement garanti : jusqu'à plus 2,5 pour cent pour les profilés de 100 livres par pied et plus, et de moins 2,5 à plus 3,0 pour cent pour les profilés de moins de 100 livres par pied. À traiter comme une plage de tolérance pour rapprochement, et non comme une moyenne attendue ; utiliser le poids au pesage là où le marché impose le poids calculé surfacture les travaux.

La tôle épaisse comporte une tolérance de laminage plus élevée ; aussi, dans les méthodes de paiement routières et de ponts, les tôles de plus de 36 pouces de large (environ 915 millimètres) reçoivent un ajout égal à la moitié du dépassement de poids admissible de l'ASTM A6, en sus de leur poids nominal au rectangle. Les tôles de 36 pouces et moins de large ne reçoivent aucun ajout. Les méthodes métriques du bâtiment mesurent la masse théorique nette et n'appliquent pas ce dépassement.

Aucune déduction n'est prise pour les grugeages, entailles, grignotages, bords cisaillés, poinçonnages, perçages, alésages, fraisages ou usinages. L'aciérie a laminé le profilé complet et le fabricant a payé la barre ou la tôle complète, de sorte que la matière retirée est de la ferraille, et non un crédit. L'ANZSMM l'énonce comme aucune déduction pour les trous ou les entailles, et le même principe vaut pour toutes les méthodes formelles, même pour les grands trous ou entailles dans un profilé laminé.

La règle de non-déduction est absolue pour les caractéristiques des profilés, mais non pour les surfaces de tôles. Les grandes ouvertures découpées dans un champ de tôle, tel qu'un bac acier ou une zone de platine, suivent la règle des petits vides de la méthode générale, empruntée pour la surface d'acier : déduire les ouvertures supérieures à environ 0,10 mètre carré selon la méthode du génie civil (CESMM4) et supérieures à 1,00 mètre carré selon la méthode du bâtiment (RICS NRM2). Il n'existe pas de clause d'ouverture propre à l'acier ; ces seuils généraux sont donc appliqués par analogie. Les ouvertures d'escaliers, de gaines et d'ascenseurs dans le bac acier sont toujours déduites ; les petites pénétrations sont absorbées.

Le poids du métal d'apport des soudures et le poids de la peinture ou de la galvanisation ne sont pas intégrés au tonnage d'acier. Tous deux sont négligeables face à l'acier des profilés et sont chiffrés sur leurs propres lignes : les soudures par longueur et dimension, comme décrit dans l'AWS D1.1, et les revêtements par surface. Les boulons, écrous, rondelles et goujons, lorsqu'ils sont pesés, proviennent des tables de fixations de l'AISC Steel Construction Manual (poids par lot de 100) ; sinon, ils relèvent de la provision pour assemblages. Au stade de l'appel d'offres, les conceptions définitives des assemblages sont généralement inconnues ; aussi l'acier d'assemblage (goussets, plats de cisaillement, platines de base et de tête, raidisseurs, cornières d'attache, boulons) est-il couvert par un pourcentage forfaitaire ajouté au poids nu des profilés. La pratique courante va de 3 à 10 pour cent, souvent de 5 à 7 pour cent pour les ossatures de bâtiment ordinaires à assemblages articulés, et d'environ 10 à 15 pour cent pour les ossatures à nœuds rigides, contreventées ou parasismiques. Ce pourcentage est une convention d'estimation sans clause publiée justifiant un chiffre précis ; calibrez-le donc sur l'historique du fabricant ; les méthodes formelles mesurent les assemblages séparément lorsque les conceptions existent.

Deux éléments d'assemblage dénombrables ont leurs propres lignes. Les tiges d'ancrage (boulons d'ancrage) selon l'ASTM F1554 grades 36, 55 et 105 constituent une quantité d'approvisionnement et de pose déduite du nombre de poteaux et de platines (couramment quatre tiges par platine), décrites par diamètre, scellement, dépassement et grade, et généralement posées par le corps d'état béton avant le montage. Les goujons connecteurs à tête (AWS D1.1 Type B, couramment trois quarts de pouce) sont un article de plancher mixte à fort volume, métrés à l'unité d'après le calepinage des goujons issu du calcul mixte, avec un poids tiré des tables de l'AISC, jamais ajouté au tonnage nu des profilés.

Le poids d'un profilé est égal à la longueur multipliée par le poids par pied ; la convention de longueur détermine donc le tonnage. La méthode utilise la longueur hors tout de chaque profilé, d'une extrémité à l'autre, sans déduction pour la préparation des extrémités. L'ANZSMM mesure les profilés par multiples de 0,1 mètre ; la pratique impériale américaine arrondit au pouce ou à la fraction de pied le plus proche. Les poteaux sont mesurés entre points d'éclissage, et les poutres vont d'axe d'appui à axe d'appui ou jusqu'à la longueur de coupe détaillée.

Sur un plan de charpente ou de fondation, un poteau structurel se présente comme un carré ou un rectangle à remplissage plein, un profilé I ou W lourd, ou un symbole de profil creux ou de tube à l'intersection d'une trame. Comptez un point par poteau. Les platines sont comptées avec le poteau, et non séparément, et les poteaux architecturaux, bornes, inserts noyés et poteaux non structurels sont exclus. Un poteau éclissé sur plusieurs étages compte pour un seul poteau, tant pour le dénombrement que pour le tonnage, et les nombres de boulons d'ancrage et de platines en découlent à titre de recoupement.

Un dénombrement distinct accompagne les lignes de poteaux : le nombre de pièces de montage, pris par pièce expédiable ou assemblée sur chantier. La main-d'œuvre de montage et les levages de grue dépendent du nombre de pièces, et non des profilés continus. Un poteau de trois étages éclissé au niveau deux est un seul profilé mais deux pièces de montage, et une poutre maîtresse expédiée en deux tronçons représente deux levages. Suivez le nombre de pièces pour les heures de montage, indépendamment du tonnage.

Les différents rôles de profilés entraînent une main-d'œuvre de fabrication et de montage différente par tonne ; le tonnage est donc regroupé plutôt que cumulé en bloc : poteaux, poutres et poutres maîtresses, contreventements, profilés secondaires et de remplissage, et métaux divers et inserts noyés, avec en outre une répartition atelier / chantier. Les méthodes formelles imposent de mesurer séparément les poteaux, les poutres, le contreventement et les profilés irréguliers. Les métaux divers tels qu'escaliers, échelles, garde-corps, linteaux et inserts noyés constituent généralement un lot distinct de la charpente structurelle.

Le tonnage est également ventilé par nuance d'acier, car la nuance détermine le prix unitaire et le délai d'approvisionnement. Les profilés W sont ordinairement de l'ASTM A992, la tôle est couramment de l'A36 ou de l'A572 Grade 50, les profils creux de l'A500 ou de l'A1085, et le tube rond de l'A53. Le même profilé dans une nuance supérieure constitue une ligne d'approvisionnement distincte. En Europe, les nuances équivalentes proviennent de l'EN 10025, et en Australie et en Nouvelle-Zélande des nuances AS/NZS. Confirmez la nuance par rapport au cahier des charges des matériaux du projet figurant sur les plans de structure.

Le bac acier est métré à la surface au-dessus de la charpente porteuse jusqu'au bord extérieur de l'appui du bac, en carrés (100 pieds carrés) aux États-Unis ou en mètres carrés ailleurs. La surface est convertie en quantité de panneaux à l'aide de la largeur utile de couverture publiée par le Steel Deck Institute selon l'ANSI/SDI SD-2022, et non de la largeur nominale : un panneau de bac de toiture courant de 36 pouces s'emboîte à 36 pouces utiles, tandis qu'un bac de plancher mixte à recouvrements latéraux emboîtés couvre légèrement moins que le nominal. La provision pour pertes de bac, généralement de 5 à 10 pour cent pour les coupes d'ajustement aux ouvertures, aux pentes et aux recouvrements d'about, relève de la convention plutôt que d'une valeur publiée.

Les solives métalliques à âme ajourée et les poutres-treillis de solives (les séries SJI K, LH, DLH et KCS) sont métrées à l'unité et par longueur, le poids étant tiré du poids approximatif en livres par pied de la table de charges SJI pour chaque désignation, par exemple 22K9. Ce poids exclut le contreventement et les accessoires ; le contreventement fait donc l'objet d'une ligne distincte. Les caillebotis à barres, les tôles striées et de plancher, et les marches d'escalier sont des articles de métaux divers métrés à la surface, avec leurs propres conventions de coupe et de pertes, auxquels s'ajoutent les bandes de rive par longueur, ainsi que les marches et paliers à l'unité ; leur poids provient du poids par surface du produit du fabricant, par exemple la série de caillebotis NAAMM/MBG, et non des tables de profilés laminés.

Les revêtements ne sont pas fonction du poids d'acier. Le flocage coupe-feu projeté, le revêtement intumescent et la peinture en atelier ou sur chantier sont métrés à la surface, soit le périmètre développé (contour) de chaque profilé multiplié par sa longueur. L'épaisseur du flocage coupe-feu dépend du facteur de massiveté et du degré de résistance au feu exigé, fixé par le système de résistance au feu homologué ; l'UFGS 07 81 00 régit le périmètre du flocage coupe-feu projeté. La galvanisation à chaud est généralement mesurée à la surface des profilés, comme la peinture, le dépôt étant spécifié comme une masse de revêtement par unité de surface selon l'ASTM A123, et les galvanisateurs facturent souvent au poids d'acier trempé.

Pour le poids de métré, les profils creux et les tubes utilisent toujours le poids nominal publié par pied ; la base du tonnage est donc inchangée. Le piège est que l'épaisseur de paroi de calcul de l'ASTM A500 vaut environ 0,93 fois l'épaisseur nominale, ce qui réduit les caractéristiques de section de calcul (aire et module) alors même que le poids du catalogue est établi à l'épaisseur nominale. Ne recalculez pas le poids de métré à partir de l'épaisseur de calcul, car cela sous-estimerait la masse achetée. Vérifiez table par table à quelle épaisseur de paroi se rapporte une valeur publiée.

L'acier de structure architecturalement apparent est de l'acier laissé visible là où l'aspect importe. L'AISC Code of Standard Practice définit des catégories d'acier apparent qui renforcent les exigences de fabrication et de finition, telles que des soudures plus lisses, des arêtes meulées et des tolérances plus serrées. Cela ne change pas le poids mesuré, mais cela comporte un surcoût de fabrication qu'il convient de signaler afin que la majoration ne s'applique qu'aux profilés apparents. À traiter comme un indicateur de catégorisation sur un tonnage par ailleurs standard, et non comme une modification de quantité.

La même ossature donne un tonnage différent selon l'usage. Une estimation d'appel d'offres charge le poids net calculé des profilés de la provision pour assemblages et de la provision pour chutes ou pertes, et métré les bacs et les solives à la surface ou à l'unité avec leurs propres pertes. L'approvisionnement commande les profilés en longueurs de stock d'aciérie (couramment 40, 45, 50 et 60 pieds) et les calepine pour minimiser le reste non emboîté, la chute ; le poids commandé dépasse donc le poids net de cette chute, souvent modélisée par une provision de 3 à 8 pour cent.

La facturation d'avancement et le métré pour paiement, en particulier sur les travaux routiers, n'utilisent que le poids calculé codifié : tôles au rectangle, demi-dépassement ASTM A6 sur les tôles larges, aucune déduction, ni soudure ni peinture. Le contrôle des coûts rapproche le poids au pesage du fabricant du poids contractuel calculé, dans la limite de la marge de laminage de l'ASTM A6. La provision pour assemblages et la provision pour chutes relèvent uniquement de l'appel d'offres et de la commande, jamais de la quantité métrée pour paiement. Exayard lit le jeu de plans et le tableau d'acier, applique ces règles par rôle et par nuance de profilé, et enregistre la norme qui sous-tend chaque quantité afin que le poids puisse être re-mesuré et justifié.