Montage de charpente metallique : les 8 etapes fondamentales guide expert 2026
Guide de reference pour chefs de chantier, conducteurs de travaux, BET et auto-constructeurs. 8 etapes detaillees, materiel, durees, couts, normes NF EN 1090-2, BIM, cas pratique chiffre et checklist de reception.
Sommaire
- Vue d'ensemble du processus
- Phase 1 : Conception et etudes preliminaires
- Phase 2 : Fabrication en atelier
- Phase 3 : Transport et logistique
- Phase 4 : Preparation du chantier
- Phase 5 : Montage des elements porteurs
- Phase 6 : Contreventement et stabilisation
- Phase 7 : Couverture et bardage
- Phase 8 : Controle final et reception
- Assemblage boulonne vs soude : comparison
- Tole. dimensionnelles NF EN 1090-2
- Couts : fourniture, montage, grue
- Analyse des risques par phase
- BIM et outils numeriques
- Interface avec les autres lots
- RE2020 et impact environnemental
- Equipement et materiel necessaire
- Planning et duree estimee
- Erreurs courantes a eviter
- Securite sur le chantier
- Plan de controle qualite
- Cas pratique : hangar logistique 1200 m2
- Maintenance post-installation
- Questions frequentes (12)
- Glossaire (22 termes)
- Normes, logiciels et ressources
1. Vue d'ensemble du processus
Le montage d'une charpente metallique est un processus industriel qui mobilie en moyenne 3 a 5 mois de la conception a la reception pour un batiment de 1000 m2. Contrairement aux idees recues, le travail sur chantier ne represente que 30 a 40% du temps total : la preparation en amont (conception, fabrication, logistique) conditionne la reussite du montage.
Qui lit ce guide ?
- Chefs de chantier et conducteurs de travaux : vous y trouverez le phasage detaille, les tole., les points d'arret qualite et les documents de reception.
- Bureaux d'etudes et ingenieurs : les references aux Eurocodes, au BIM et aux tole. NF EN 1090-2.
- Artisans et auto-constructeurs : les durees, les couts, les pieges a eviter et la checklist de reception.
- Etudiants (BTS, BUT, ecole d'ingenieurs) : un cas pratique chiffre, un glossaire et des references bibliographiques.
Phase 1 : Conception et etudes preliminaires
Le maitre d'ouvrage (MOA) ou son maitre d'oeuvre (MOE) formalise le programme. Les donnees d'entree sont :
- Dimensions hors tout : portee des fermes, longueur du batiment, hauteur sous chapeau (HSC), pente de toiture
- Charges : permanentes (poids propre acier + couverture), d'exploitation (entretien, neige, vent selon NF EN 1991-1-3/4), climatiques (zone de vent A/B/C/D, zone de neige A1/A2/B/C)
- Zone sismique (1 a 4 selon NF EN 1998-1, depuis l'arret du 22 octobre 2010)
- Classe d'exposition (corrosion) : C1 a C5 selon NF EN ISO 12944
- Contraintes PLU, permis de construire, ERP eventuel
L'architecte ou le BET structure produit les schemas de principe : nombre de portiques, entraxe, type de contreventement, sections pressenties. Cette phase valide la faisabilite technique et budgetaire.
Le BET structure realise :
- Modele analytique sous logiciel (Robot Structural Analysis, Advance Design, SCIA Engineer) avec les combinaisons ELU/ELS selon Eurocode 0 (NF EN 1990)
- Dimensionnement des sections (IPE, HEA, HEB, UPN, tubes) selon Eurocode 3 (NF EN 1993-1-1) : verification au flambement, au voilement, a la fatigue si necessaire
- Calcul des assemblages (boulonnes/soudes) selon NF EN 1993-1-8
- Note de calcul complete avec hypotheses, resultats et conclusions
- Plans d'ensemble et plans de montage
- Determination de la classe d'execution EXC (1 a 4) selon NF EN 1090-2, tableaux A.1 et A.2
Le calepinage divise la structure en elements transportables et montables. Chaque piece recoit un identifiant unique (repere). Un bon calepinage optimise les chutes d'acier (-5 a -10%) et le nombre de camions. Les nomenclatures (listes de pieces) sont la base de la commande acier et de la fabrication.
Documents produits : plans de montage, plans de fabrication, plan de chevillage, plan de contreventement, plan de chargement transport, nomenclatures, note de calcul, dossier d'execution.
Les BET modernes livrent une maquette numerique IFC (LOD 300 a LOD 400) des la phase PRO. Cette maquette sert a detecter les clashes (interferences) avec les autres lots (CVC, electricite, plomberie) et a planifier le phasage de montage en 4D (modele 3D + planning). Voir section BIM et outils numeriques.
Phase 2 : Fabrication en atelier
La fabrication est realisee par un constructeur metallique certifie NF EN 1090-1 (marquage CE obligatoire depuis le 1er juillet 2014). La classe de fabrication (EXC1 a EXC4) determine les controles requis.
| Operation | Methode | Tolerance | Controle |
|---|---|---|---|
| Decoupe longitudinale | Oxycoupage, scie a ruban, laser (toles minces) | +/- 1 mm sur longueur | Regle, metre laser |
| Perage des trous | Poinconnage CN, perage numerique | Entraxe +/- 0,5 mm; diam. +/- 0,2 mm | Gabarit de controle, pied a coulisse |
| Chanfreinage | Meulage, usinage | Angle +/- 2,5 deg | Calibre de chanfrein |
| Platines d'about | Soudure d'angle ou pleine penetration | Planete +/- 1 mm; MSA platine/poteau | Niveau, regle, controle dimensionnel |
Les assemblages soudees sont realises par des soudeurs qualifies (certification NF EN ISO 9606-1 / NF EN 287-1). Les controles non destructifs (CND) dependent de la classe EXC :
- EXC2 : controle visuel (NF EN 17637) + ressuage (NF EN ISO 3452) sur 5% des soudures
- EXC3 : visuel + ressuage + ultrasons (NF EN ISO 17640) sur 10% des soudures
- EXC4 : visuel + ressuage + ultrasons + magnetoscopie sur 100% des soudures portantes
Le choix du traitement depend de la classe d'exposition (categorie C1 a C5 selon NF EN ISO 12944) :
Avant expedition, un assemblage a blanc (pre-assembly) est realise. On y verifie :
- Conformite dimensionnelle (tol. NF EN 1090-2, tableaux B.1 a B.10)
- Positionnement des trous de boulons (gabarit passe)
- Planete des platines d'appui (< 1 mm sous regle de 300 mm)
- Alignement des assemblages (ecart maxi 2 mm)
- Marquage conforme aux plans (repere peint ou etiquete)
- Controle des soudures (visuel + CND si EXC3/4)
Un defaut detecte en atelier coute 1x. Sur chantier, il coute 10x. Apres reception, il coute 100x. Les controles en atelier sont un investissement, pas un cout.
Phase 3 : Transport et logistique
- Ordre de chargement = ordre de montage inverse : les premieres pieces a monter sont chargees en dernier
- Cales en bois entre les profiles pour eviter chocs et deformations
- Arrimage conforme au code de la route : sangles 5 t minimum, chaines pour pieces lourdes
- Convoi exceptionnel si pieces > 12 m ou > 2,55 m de large ou > 24 t
- Itineraire etude : hauteur sous ponts, viabilite des ronds-points, acces au chantier
- Verification quantitative : conformite au bon de livraison et a la nomenclature
- Verification qualitative : absence de chocs, deformations, corrosion. Photographier tout dommage
- Stockage sur cales bois, a plat ou en position de montage, a l'abri de l'humidite si possible
- Separation par lots de montage (travee A, travee B, etc.) avec signaletique visible
- Zone de pre-assemblage au sol delimitee et balisee
Les elements deformes pendant le transport ne doivent JAMAIS etre forces au montage. Un defaut de geometrie se propage a toute la structure. Ecart maxi admis : fleche < L/1000, pas de deformation permanente visible. Signaler au transporteur sous 48 h.
Phase 4 : Preparation du chantier
Avant tout montage, les fondations doivent etre :
- Curees : le beton doit avoir atteint sa resistance minimale (28 jours a 20 C, ou verifier par essai sclero-metre ou carotte)
- Controlees : planete (tol. +/- 5 mm sur l'ensemble), cotes, alignement des axes
- Georeferencees : axes des poteaux implantes par geometre avec tolerance +/- 2 mm
- Propres : pas de gravats, d'eau stagnante, de terre au droit des platines
Deux techniques :
- Prescellement : les tiges d'ancrage sont positionnees avec un gabarit de perage (fourni par le charpentier metallique) avant coulage du beton. Precision : +/- 3 mm entre tiges.
- Scellement en second oeuvre : perage dans le beton durci, scellement a la resine epoxy ou mortier de scellement. Solution de rattrapage ou pour fondations existantes.
Les platineaux (platineaux d'appui) sont mis a niveau avec cales et resine de calage (mortier de ravoirage). La planete finale doit etre < 1 mm sous regle de 300 mm.
- Grue mobile (25 a 100 t selon pieces) ou grue a tour : verifier la capacite residuelle a la portee maximale
- Nacelles, plateformes elevatrices (ciseaux, articulees)
- Lignes de vie horizontales (norme NF EN 795) sur poutres faitieres avant le montage
- Filets de securite sous les zones de travail en hauteur
- Balise de la zone de levage (ruban, cones, panneaux)
Les equipes tracent au sol (craie ou cordeau) l'epure a l'echelle 1:1 du portique de reference :
- Axes des poteaux (perpendiculaires, verifies au theoreme de Pythagore 3-4-5)
- Emprise au sol de la ferme (base, hauteur, pente)
- Marquage des points de montage et des reperes de chaque element
Phase 5 : Montage des elements porteurs
- Elingage : 2 points d'accroche, eviter les chocs (protections en nylon aux aretes)
- Levage lent et controle, guide par corde de retenue (eviter rotation)
- Positionnement sur la platine d'ancrage, guidage par les tiges
- Boulonnage provisoire : rondelles + ecrous serres a la main
- Verification verticalite : niveau laser ou fil a plomb, tolerance H/1000 ou +/- 5 mm max
- Calage si necessaire : rondelles de calage en acier inox sous la platine
- Serrage definitif au couple prescrit (cle dynamometrique certifiee NF EN ISO 6789)
- Stabilisation immediate : haubans ou contreventement temporaire avant de desaccoupler la grue
Un poteau mal aligne en debut de chaine entraine des ecarts cumulatifs sur toute la structure. Chaque poteau doit etre verifie et stabilise AVANT de passer au suivant.
- Assemblage au sol de la ferme si livree en plusieurs elements (pre-assemblage sur epure)
- Elingage avec palonnier adapte (repartition de la charge, anti-torsion)
- Levage lent avec retenue (2 cordes de guidage minimum)
- Positionnement sur appuis (poteaux ou consoles)
- Fixation provisoire (boulons poses mais non serres)
- Verification alignement et verticalite
- Stabilisation immediate : poser les contreventements definitifs ou temporaires AVANT de desaccoupler la grue
- Pas de grue desaccouplee sans stabilisation (contreventement temporaire ou definitif en place)
- Verifier alignement, verticalite, ecartement avant de passer a la travee suivante
- Ne JAMAIS laisser une structure non stabilisee en fin de journee (risque d'ecroulement sous le vent)
- Par vent > 50 km/h, arreter le levage
- Pannes de couverture : faitiere, ventieres, sabliere. Fixees sur fermes par boulonnage ou crochets. Respecter l'entraxe de pose (defini dans les plans de couverture).
- Lisses de bardage : horizontales, fixees sur poteaux ou traverses. Alignement au laser.
- Echarpes, liernes, bretelles : diagonales de stabilisation dans le plan de toiture.
Phase 6 : Contreventement et stabilisation
Le contreventement est indispensable a la stabilite de la structure. Il reprend les efforts horizontaux : vent, seisme, freinage pont roulant, butee de terres.
Dans le sens de la longueur du batiment :
- Palees de stabilite (croix de contreventement) : diagonales en cornieres ou cables tendus entre poteaux. Les cables sont tenses a 10-15% de leur charge de rupture.
- Portiques de stabilite : assemblages rigides poteau-poutre avec renforts (goussets, raidisseurs)
- Voiles collaborants : bardage acier participant a la rigidite (si prevu au calcul)
- Croix de toiture : diagonales dans le plan des pannes de faitiere
- Echarpes : diagonales dans le plan des versants, entre fermes
- Pannes de contreventement : profiles capables de transmettre les efforts horizontaux au plan de toiture
Pendant le montage, avant la pose des contreventements definitifs :
- Etaiements temporaires : tubes acier, verins, pieds de dame
- Haubans : cables acier ancres au sol (tire-fond ou massifs provisoires)
- Contreventement de montage : diagonales provisoires en corniere boulonnees
Ces dispositifs ne sont retires qu'apres verification de la stabilite definitive et par beau temps.
Jamais de charpente sans contreventement. La pose des croix de stabilite doit suivre IMMEDIATEMENT le levage des fermes. Ne JAMAIS attendre la fin du montage. Les effondrements de charpentes en cours de montage sont quasi toujours dus a un contreventement insuffisant ou differe.
Phase 7 : Couverture et bardage
- Pose de l'ecran de sous-toiture (pare-pluie, frein-vapeur) si prevu au CCTP
- Pose des panneaux de couverture : bacs acier nervures, panneaux sandwich, plaques polycarbonate, tuiles metalliques
- Fixation par vis autoperceuses avec joints d'etancheite en EPDM sur les pannes
- Respect du recouvrement longitudinal (20 a 30 cm selon pente) et lateral (1 onde minimum)
- Pose des accessoires : faitages, rives, solins, coulisseaux de dilatation, lanterneaux
- Dilatation : prevue joints de dilatation tous les 40-60 m (selon region et couleur du bac)
- Pose des lisses de bardage sur les poteaux (alignement au laser)
- Fixation des panneaux de bardage (acier, alu, composite, fibrociment, bois)
- Mise en oeuvre des ouvrants : portails sectionnels, portes personnes, fenetres de toit, desenfumage
- Etancheite a la jonction bardage/couverture et bardage/fondation (couvre-joints, solins)
Phase 8 : Controle final et reception
| Point de controle | Critere | Instrument | Tolerance |
|---|---|---|---|
| Dimension generale | Longueur, largeur, hauteur | Metre laser, theodolite | +/- 20 mm si L < 30 m |
| Alignement poteaux | Verticalite | Niveau laser, fil a plomb | H/1000 ou +/- 5 mm |
| Planete pannes | Niveau horizontal | Niveau a bulle 2 m, laser | +/- 3 mm sous 2 m |
| Serrage boulons HR | Couple de serrage | Cle dynamometrique certifiee | +/- 10% du couple specifie |
| Tension diagonales | Contreventement tendu | Controle visuel, coup de marteau | Pas de mou, son clair |
| Etancheite couverture | Test d'eau (pluie naturelle ou arrosage) | Inspection visuelle apres pluie | Pas de fuite |
Le PV de reception est signe par le maitre d'ouvrage, le maitre d'oeuvre et l'entreprise de montage. Il atteste :
- La conformite aux plans d'execution
- La realisation des controles qualite
- Les reserves eventuelles avec delai de levee
9. Assemblage boulonne vs soude : comparison detaillee
| Critere | Assemblage boulonne | Assemblage soude |
|---|---|---|
| Vitesse de montage chantier | Rapide (simple serrage) | Lent (preparation, passes, refroidissement) |
| Qualification operatoire | Aucune | Soudeur certifie ISO 9606 + DMOS (NF EN ISO 15609-1) |
| Controle sur chantier | Visuel + couplemetre | CND (ressuage, ultrasons) couteux |
| Demontabilite | Oui (reversible) | Non (coupe au chalumeau) |
| Resistance fatigue | Moyenne (concentration de contrainte au trou) | Bonne (si soudure continue sans defaut) |
| Rigidite | Depend du glissement (boulons HR precontraints) | Rigidite maximale |
| Cout atelier | Moins cher (pas de preparation chanfrein) | Plus cher (main d'oeuvre qualifiee, CND) |
| Conditions climatiques chantier | Toutes conditions (sauf gel extreme) | Interdit sous pluie, vent, < 5 C |
| Epaisseur maxi | Illimitee (plusieurs boulons) | Limitee par le procede (passe multiple si > 30 mm) |
| Poids additionnel | Boulons, rondelles, ecrous = surpoids | Aucun (metal d'apport minime) |
Recommandation : En pratique courante, le boulonnage est prefere pour les assemblages de chantier (plus rapide, moins sensible aux intemperies, controle simple). La soudure est reservee a l'atelier et aux assemblages de renfort, de modification ou aux assemblages rigides specifiques (portiques de stabilite, ossatures soudees).
10. Tole. dimensionnelles NF EN 1090-2 : valeurs cles
La norme NF EN 1090-2 definit 43 tableaux de tole. (annexe B). En voici les valeurs essentielles pour le montage :
| Element controle | Parametre | Tolerance (classe 1) | Tolerance (classe 2) |
|---|---|---|---|
| Fondations | Position en plan des massifs (X, Y) | +/- 25 mm | +/- 15 mm |
| Tiges d'ancrage | Position du groupe de tiges | +/- 6 mm | +/- 5 mm |
| Tiges d'ancrage | Ecart entre 2 groupes | +/- 10 mm | +/- 6 mm |
| Tiges d'ancrage | Ecart entre tiges d'un meme groupe | +/- 3 mm | +/- 2 mm |
| Tiges d'ancrage | Hauteur de tige apparente | -5 / +25 mm | -3 / +15 mm |
| Tiges d'ancrage | Verticalite d'une tige | max(5 mm, L/200) | max(3 mm, L/300) |
| Poteaux | Ecart entre files d'extremites (L < 30 m) | +/- 20 mm | +/- 12 mm |
| Poteaux | Verticalite en tete | H/1000 ou 15 mm max | H/1500 ou 10 mm max |
| Poutres/pannes | Planete | L/1000 ou 10 mm max | L/1500 ou 6 mm max |
| Niveau | Cote altimetrique d'appui | +/- 10 mm | +/- 5 mm |
Classe de tolerance : En l'absence de specification, la classe 1 s'applique. Pour les ouvrages d'art ou les structures exigeantes (ponts, ERP, zones sismiques), la classe 2 est requise par le fascicule 66 du CCTG.
11. Couts : fourniture, montage, grue
Les couts ci-dessous sont donnes a titre indicatif pour 2026. Ils varient selon la region, la complexite, l'acces au chantier et les cours de l'acier.
| Poste | Petite structure (< 500 m2) | Moyenne (500-2000 m2) | Grande (> 2000 m2) |
|---|---|---|---|
| Fourniture acier (profile + boulonnerie) | 30-60 euro/m2 | 25-55 euro/m2 | 20-45 euro/m2 |
| Traitement anticorrosion | 10-25 euro/m2 | 8-20 euro/m2 | 6-15 euro/m2 |
| Transport | 2-5 euro/m2 | 2-4 euro/m2 | 1-3 euro/m2 |
| Montage main-d'oeuvre | 20-40 euro/m2 | 15-30 euro/m2 | 12-25 euro/m2 |
| Location grue | 5-12 euro/m2 | 4-8 euro/m2 | 3-6 euro/m2 |
| Etude + plans | 5-10 euro/m2 | 4-8 euro/m2 | 3-6 euro/m2 |
| Total fourniture + montage | 75-150 euro/m2 | 60-125 euro/m2 | 50-100 euro/m2 |
Detail du cout montage (main-d'oeuvre) :
- Taux horaire charpentier metallique : 55 a 85 euro HT/h
- Equipe type : 1 chef monteur + 2 monteurs + 1 grutier = 3-4 personnes
- Rendement : 0,5 a 1,5 tonne de charpente par jour et par homme
- Le montage represente 15 a 25% du cout total de la charpente fournie-possee
Un devis doit preciser : fourniture (qualite acier, classe EXC), traitement (galvanisation ou peinture, classe ISO 12944), montage (nombre d'hommes, duree, grue incluse ou non), etudes, transport, assurance. Demandez au moins 3 devis comparables.
12. Analyse des risques par phase
Matrice de criticite (probabilite x gravite) pour chaque phase :
| Phase | Risque principal | Probabilite | Gravite | Criticite |
|---|---|---|---|---|
| Conception | Erreur de calcul (sous-dimensionnement) | Faible | Tres grave | Elevee |
| Fabrication | Defaut de soudure non detecte | Moyenne | Grave | Elevee |
| Transport | Deformation d'elements porteurs | Moyenne | Moyen | Moyenne |
| Preparation | Defaut d'implantation des ancrages | Faible | Tres grave | Elevee |
| Montage porteurs | Chute d'elements (elingage, vent) | Moyenne | Tres grave | Critique |
| Contreventement | Stabilite insuffisante (effondrement) | Faible | Tres grave | Critique |
| Couverture | Chute de hauteur | Elevee | Grave | Critique |
| Reception | Non-conformite non detectee | Faible | Moyen | Moyenne |
Mesures de prevention :
- Conception : verification independante des notes de calcul (tierce expertise pour EXC3/4)
- Fabrication : CND systematiques, tracabilite des soudures et des lots d'acier
- Montage : PPSPS, plan de levage, habilitation des grutiers (CACES R377), EPI, harnais
- Contreventement : ordre de pose impose au planning journalier, verification par le chef de chantier
13. BIM et outils numeriques
Le Building Information Modeling (BIM) transforme la charpente metallique depuis la conception jusqu'a la maintenance :
13.1 Modelisation 3D (LOD 300 a LOD 400)
Logiciels courants : Tekla Structures, Bocad Steel, HiCAD, Strakon, Advance Steel. Le modele 3D contient :
- Tous les profiles (poteaux, poutres, pannes, lisses) avec sections exactes
- Assemblages (boulons, soudures, platines) avec reperes
- Poids unitaires et totaux (export nomenclatures automatique)
- Detection des collisions (clashs) avec les autres lots
13.2 Suivi de fabrication et montage (QR Codes)
Des plateformes comme FABBIM ou BIM 360 permettent :
- Un QR Code unique par piece attache a chaque element
- Scan a chaque etape : decoupe, soudure, peinture, expedition, reception, montage
- Tableau de bord temps reel de l'avancement
- Notification automatique au client de l'avancement chantier
13.3 Jumeau numerique (Digital Twin)
Apres reception, la maquette IFC est livree au maitre d'ouvrage comme jumeau numerique (As-Built). Elle sert pour :
- La maintenance preventive et curative (localisation des poutres, acces)
- L'ajout d'equipements (pont roulant, chemins de caches, gaines CVC)
- Les renovations ou extensions futures
13.4 Logiciels de calcul
14. Interface avec les autres lots (co-activite)
Le montage de la charpente ne se fait pas en vase clos. Les interfaces avec les autres corps d'etat sont nombreuses :
| Lot | Intervention avant charpente | Intervention pendant/apres charpente | Points de vigilance |
|---|---|---|---|
| Gros oeuvre | Fondations, massifs, dallage, longrines | Aucune (hors reprises) | Tol. des ancrages, resistance beton (28 j), planete appuis |
| Couverture | Aucune | Pose couverture sur pannes, faitages, solins | Entraxe pannes compatible avec couverture |
| Bardage | Aucune | Pose bardage sur lisses, ouvrants | Alignement lisses, attaches compatibles |
| CVC/Plomberie | Fourreaux reserves dans fondations | Cheminement des gaines sous charpente | Percements : jamais dans les poutres principales sans avis BET |
| Electricite | Fourreaux reserves | Chemins de caches suspendus, eclairage | Supports suspendus aux pannes (ne pas percer les poutres principales) |
| Pont roulant | Massifs pont roulant coules | Pose rails de roulement sur consoles | Tol. du chemin de roulement +/- 2 mm, cf NF EN 1090-2 tableau B.13 |
| Desenfumage | Reserves en toiture | Installation des exutoires, motorisation | Renforts structurels necessaires pour cadres d'exutoires |
Aucun percement d'elements porteurs (poteaux, poutres principales, fermes) ne doit etre effectue sans accord ecrit du BET structure. Les passes de gaines doivent suivre les pannes et les lisses, pas les poutres.
15. RE2020 et impact environnemental
La Reglementation Environnementale RE2020 (1er janvier 2022) modifie la conception des charpentes :
15.1 Analyse du Cycle de Vie (ACV)
L'acier est un materiau a fort impact carbone initial (1,5 a 2,8 t CO2/tonne produite) mais 100% recyclable sans perte de qualite. Le recyclage de l'acier evite environ 60% d'emissions CO2 par rapport a la production primaire.
Fiches FDES (Fiche de Declaration Environnementale et Sanitaire) obligatoires pour les profiles acier selon la norme NF EN 15804. Un bilan ACV complete est requis pour le calcul E+C- (Energie positive & Reduction carbone).
15.2 Points cle pour la conformite RE2020
- Acier recycle : privilegier les aciers avec fort taux de recycle (minimum 50% pour les profiles laminees)
- Galvanisation : process energivore, preferer peinture anticorrosion bas carbone ou acier corten si exposition faible
- Isolation thermique : l'acier est conducteur (pont thermique), prevoir rupture de pont thermique (cales, isolant continu)
- Confort d'ete : l'acier chauffe vite, prevoir protection solaire, bardage clair (reflechissant), isolation adequat
- Analyse carbone : compter les emissions du transport, de la mise en oeuvre, de la maintenance et de la fin de vie
Une charpente metallique bien concue peut contribuer aux objectifs RE2020 grace a la recyclabilite totale de l'acier et a la legerete de la structure (moins de beton en fondations). Le bilan global depend du taux de recycle, du type de traitement et du transport.
16. Equipement et materiel necessaire
| Categorie | Equipement | Specification | Usage |
|---|---|---|---|
| Levage | Grue mobile | 25-120 t selon pieces. Capacite residuelle verifiee | Soulever et positionner poteaux, fermes, pannes |
| Levage | Palonnier | Repartition de charge 2 a 4 points | Levage des fermes (evite torsion) |
| Levage | Elingues, cordes de retenue | Nylon ou cable acier, certifiees | Accroche et guidage des pieces |
| Mesure | Niveau laser rotatif | Precision +/- 1 mm/10 m | Planete des pannes, calage platines |
| Mesure | Theodolite / station totale | Precision +/- 1 mm + 2 ppm | Implantation axes, verticalite poteaux |
| Mesure | Metre laser, metre ruban 30+ m | Classe II | Controles dimensionnels |
| Fixation | Cle dynamometrique | 200-1000 N.m, certifiee ISO 6789 | Serrage boulons HR au couple prescrit |
| Fixation | Cle a choc pneumatique | Puissance adaptee aux diametres | Pre-serrage rapide |
| Fixation | Perceuse-visseuse sans fil | 18V+, avec embouts adaptes | Vis autoperceuses couverture |
| Soudure | Poste MIG/MAG ou electrode enrobee | 400 A minimum | Soudures de chantier (reprises, renforts) |
| Securite | Harnais anti-chute double longe | NF EN 361, accroche en continu | Travail en hauteur sur structure |
| Securite | Lignes de vie | NF EN 795, horizontales/fixes | Deplacement securise en toiture |
| Securite | Filets de securite | NF EN 1263-1, classe A/B | Sous zone de montage |
| Traitement | Kit retouche anticorrosion | Meme systeme que peinture d'origine | Retouche des zones endommagees |
17. Planning et duree estimee
| Phase | Petite (< 500 m2) | Moyenne (500-2000 m2) | Grande (> 2000 m2) |
|---|---|---|---|
| Conception et etudes | 2 sem. | 3-4 sem. | 4-6 sem. |
| Fabrication atelier | 2-3 sem. | 4-6 sem. | 6-10 sem. |
| Transport | 1 j. | 1-2 j. | 2-3 j. |
| Preparation chantier | 3-5 j. | 1 sem. | 1-2 sem. |
| Montage porteurs | 1-2 sem. | 2-4 sem. | 4-8 sem. |
| Contreventement | 3 j. | 1 sem. | 1-2 sem. |
| Couverture + bardage | 1 sem. | 1-2 sem. | 2-4 sem. |
| Reception | 2 j. | 3 j. | 5 j. |
| Total chantier (hors conception) | 3-5 sem. | 6-12 sem. | 12-20 sem. |
Facteurs influencant le planning : conditions meteorologiques (vent > 50 km/h = arret), accessibilite du site, delais de livraison acier, co-activite avec les autres lots, complexite des assemblages, hauteur sous chapeau, presences d'ouvrages specifiques (pont roulant, passerelles).
18. Erreurs courantes a eviter
19. Securite sur le chantier
Le montage de charpente metallique est l'une des activites les plus risquees du BTP. Les chutes de hauteur representent la premiere cause d'accident mortel (20% des deces dans le BTP selon l'INRS).
19.1 Equipements de Protection Individuelle (EPI) obligatoires
19.2 Documents de securite obligatoires
- PPSPS : Plan Particulier de Securite et de Protection de la Sante (art. R. 4511-1 du code du travail)
- Plan de levage : etabli par le chef de chantier, valide par le conducteur de travaux
- Protocole de securite : entre l'entreprise de montage et le maitre d'ouvrage (art. R. 4512-7)
- Permis de feu : obligatoire pour les operations de soudure sur chantier
- Registre de securite : consigne les accidents, presqu'accidents, inspections
19.3 Regles d'or
- Ne JAMAIS se trouver sous une charge suspendue (zone de balisage obligatoire)
- Ne JAMAIS monter sur une structure non stabilisee (contreventement en place obligatoire)
- Arreter le levage par vent > 50 km/h (anemometre sur grue)
- Baliser la zone de levage au sol (perimetre de securite = hauteur de levage x 0,5)
- Ne JAMAIS laisser une structure non stabilisee en fin de journee
- Pointage quotidien : check-list de demarrage et de fin de poste
Les chutes de hauteur representent 20% des accidents mortels dans le BTP. Le port du harnais correctement accroche divise par 10 le risque de deces en cas de chute. 85% des accidents graves surviennent sur des structures de moins de 6 m de haut.
20. Plan de controle qualite (PCO)
Un Plan de Controle Qualite (PCO) structure les verifications a chaque phase. Voici les points d'arret (hold points) obligatoires :
| Phase | Point d'arret | Controle | Document | Intervenant |
|---|---|---|---|---|
| Conception | Validation note de calcul | Verification ELU/ELS, sections, assemblages | Note de calcul approuvee | BET + MOE |
| Fabrication | Reception matieres premieres | Certificats 3.1, conformite nuance acier | Fiche de reception | Constructeur metallique |
| Fabrication | Assemblage a blanc | Tol. dimensionnelles (NF EN 1090-2) | Rapport de controle dimensionnel | Constructeur + MOE |
| Fabrication | CND soudures | Ressuage, ultrasons, magnetoscopie | Rapport CND | Organisme accreditie |
| Transport | Reception sur site | Conformite, etat, photographies | Bon de reception | Chef de chantier |
| Preparation | Fondations + platines | Planete, alignement, implantation | PV implantation geometre | Geometre + chef chantier |
| Montage | Poteaux (avant poutres) | Verticalite, alignement, serrage | Fiche de controle poteaux | Chef de chantier |
| Montage | Premiere ferme (avant poursuite) | Stabilite, contreventement immediat | Pointage journalier | Chef de chantier |
| Montage | Fin de chaque travee | Contreventement en place, serrage final | Check-list travee | Chef de chantier + MOE |
| Reception | Visite pre-reception | Conformite generale, etancheite, securite | PV de pre-reception | MOA + MOE + entreprise |
21. Cas pratique : hangar logistique 1200 m2
Projet : hangar de stockage logistique a Orleans (45)
Budget detaille :
| Poste | Montant | % du total |
|---|---|---|
| Fourniture acier (48 t x 1200 euro/t) | 57 600 euro | 46% |
| Galvanisation (48 t x 250 euro/t) | 12 000 euro | 10% |
| Transport + manutention | 3 500 euro | 3% |
| Etude et plans (BET) | 6 000 euro | 5% |
| Montage (3 monteurs x 20 j x 8 h x 65 euro/h + 1 chef x 20 j x 8 h x 75 euro/h) | 36 000 euro | 29% |
| Location grue 60 t (20 j x 450 euro/j) | 9 000 euro | 7% |
| Total fourniture + montage | 124 100 euro | 100% |
Prix au m2 : 124 100 euro / 1200 m2 = 103 euro/m2 (dans la fourchette 60-125 euro/m2 pour cette typologie).
Planning realise :
- J1-J3 : reception et stockage des elements, verifications
- J4-J5 : tracage epure, verification fondations, mise en place equipements
- J6-J10 : poteaux (2 travees/jour) + contreventement immediat
- J11-J15 : fermes + pannes (2 travees/jour)
- J16-J18 : contreventement definitif, verifications, serrage final
- J19-J23 : couverture et bardage
- J24-J25 : controles, essais etancheite, PV de reception
Difficultes rencontrees : sol instable apres pluie (2 jours d'arret), decalage de 5 mm sur un ancrage (corrige par recalage de la platine). Aucun accident, aucun ecart de cout.
22. Maintenance post-installation
Apres reception, la charpente metallique necessite une maintenance preventive pour garantir sa durabilite :
22.1 Inspection periodique
- Tous les 6 mois : inspection visuelle (corrosion, deformations, desserrage visible)
- Tous les 2 ans : inspection detaillee par un technicien specialiste (verification serrage boulons, etat des soudures, tension des diagonales)
- Tous les 5 ans : inspection complete par un bureau de controle (mesure des epaisseurs de peinture, verification des zones a risque, corrosion)
- Apres un evenement exceptionnel : tempete, seisme, incendie, choc de vehicule
22.2 Points de surveillance
- Corrosion : zones critiques = pieds de poteaux, assemblages, platines, zones de retention d'eau
- Desserrage : boulons HR perdent leur precontrainte avec le temps (verifier au couplemetre)
- Deformations : fleche des pannes sous charge de neige ou d'exploitation
- Fatigue : si pont roulant ou machines vibrantes (verifier les assemblages soumis a fatigue)
22.3 Duree de vie estimee
23. Questions frequentes
Pour un batiment type de 1000 m2 (20 m x 50 m), le montage sur site prend 3 a 5 semaines avec une equipe de 3-4 personnes. Le total projet (conception a reception) est de 3 a 5 mois. Les facteurs influencant : complexite, meteo, acces, co-activite.
Le cout fourniture + montage varie de 60 a 225 euro/m2 selon la complexite. Pour un hangar standard : 75-125 euro/m2. Pour une maison individuelle en kit : 60-120 euro/m2. Pour un projet sur mesure complexe : 150-225 euro/m2. Le montage represente 15 a 25% du total.
Les normes principales : NF EN 1090-1 (marquage CE des composants), NF EN 1090-2 (execution des structures acier, classes EXC1 a EXC4), NF EN 1993 Eurocode 3 (calcul), DTU 37.1 (mise en oeuvre menuiseries metalliques), NF EN ISO 12944 (anticorrosion).
Oui, comme toute construction. Permis de construire obligatoire pour toute surface de plancher > 20 m2. Declaration prealable suffit pour les petites structures (abris, garages < 20 m2). Consultez le PLU de votre commune.
Les profiles acier courants ont des epaisseurs d'ame de 4 a 20 mm. Les profiles laminees a chaud (IPE, HEA, HEB) ont des epaisseurs d'aile de 5 a 30 mm. Le dimensionnement est realise par le BET selon les charges, la portee et les Eurocodes. Exemple : un HEA 200 a une ame de 6,5 mm et des ailes de 10 mm.
Le boulonnage est prefere pour le montage chantier : plus rapide (pas d'attente de refroidissement), pas de sensibilite aux intemperies, controle simple (couplemetre), demontable. La soudure est reservee a l'atelier et aux cas particuliers (renforts, modifications, assemblages rigides). Souder sur chantier necessite soudeur certifie + CND + permis de feu.
Le montage peut continuer sous pluie legere avec precautions (glissance, visibilite reduite). Soudure interdite sous la pluie (humidite = defauts de soudure par porosite). Peinture necessite surface seche et temperature > 5 C. Levage interdit par vent > 50 km/h.
Points de verification : alignement des poteaux (verticalite H/1000), planete des pannes (+/- 3 mm sous 2 m), serrage des boulons HR (couple nominal +/- 10%), tension des diagonales de contreventement (pas de mou), etancheite des fixations de couverture, conformite aux tole. NF EN 1090-2.
La classe d'execution (EXC1 a EXC4) selon NF EN 1090-2 definit le niveau d'exigence de fabrication et de controle. EXC1 : structures courantes non soumises a la fatigue (abris agricoles). EXC2 : batiments industriels courants (le plus frequent). EXC3 : structures importantes (ERP, ponts). EXC4 : structures tres exigeantes (centrales nucleaires, zones sismiques extremes).
Le dossier de reception comprend : dossier d'execution (plans, notes de calcul, nomenclatures), PV de reception signe, certificats materiaux (acier 3.1, boulons, peinture), attestations de conformite NF EN 1090-1, rapports CND (si EXC3/4), registre de securite (PPSPS, plan de levage), garanties (dommage-ouvrage, decennale).
L'acier le plus courant est le S235JR (limite elastique 235 MPa) et le S355J2 (355 MPa) pour les structures plus sollicitees. Le S355 est environ 20% plus cher que le S235 mais permet des sections plus legeres (economie de poids et transport). Pour les environnements agressifs, on utilise l'acier galvanise ou l'acier corten.
Avec un entretien adequat (inspection, retouche peinture), une charpente metallique a une duree de vie superieure a 50 ans. L'acier ne se degrade pas intrinsequement (pas de pourriture, pas de termites). La corrosion est le seul ennemi : un traitement adequat (galvanisation 20-50 ans, peinture 10-25 ans) est essentiel.
24. Glossaire du montage de charpente metallique (22 termes)
25. Normes, logiciels et ressources
Normes et referentiels
Logiciels professionnels
Organismes et formations
- FFB - Union du Montage-Levage : guides professionnels, formation continue
- INRS : securite dans les travaux de charpente metallique (guide ED 6140)
- AQC (Agence Qualite Construction) : fiches bonnes pratiques structures acier
- CTICM : centre technique industriel de la construction metallique (formations, essais)
- Campus AFPA / CFI : formations monteur-charpentier metallique (CQP, titre pro)
Memo : les 8 etapes du montage de charpente metallique
| 1 | Conception | Calculs ELU/ELS, BIM, calepinage, note de calcul, plans EXE |
| 2 | Fabrication | Decoupe, soudure, CND, traitement anticorrosion, assemblage a blanc |
| 3 | Transport | Chargement ordonne = inverse du montage, arimage, reception stockage |
| 4 | Preparation | Fondations, platines, platineaux, epure, grue, lignes de vie, PPSPS |
| 5 | Montage porteurs | Poteaux (verticalite H/1000), fermes (palonnier, stabilite immediate), pannes |
| 6 | Contreventement | Palees longitudinales, echarpes toiture, temporaire pendant montage |
| 7 | Couverture + bardage | Panneaux, recouvrement, etancheite, ouvrants, joints de dilatation 40-60 m |
| 8 | Reception | Controles dimensionnels, serrage, etancheite, PV, dossier d'execution |
Complement :
Pour en savoir plus, consultez PROCEDURE SUIVI CHANTIER PDF.
Guides complémentaires
Pour aller plus loin, consultez ces articles connexes :
| Montage de Charpente Métallique : guide pratique | Charpente Métal, Bois ou Béton : comparaison complète | Choix d'une Charpente : arbre de décision |
| Résistance des Matériaux en Construction (RDM) |