Calcul des ancrages et des fondations

Détermination des actions du vent

Calcul des lisses

Les lisses de bardages sont constituées de poutrelles (IPE, UAP) ou de profilés minces pliés. Disposées horizontalement, elles portent sur les poteaux de portique ou éventuellement sur des potelets intermédiaires
Détermination des sollicitations
Les lisses, destinées à reprendre les efforts du vent sur le bardage, sont posées naturellement pour présenter leur inertie maximale dans le plan horizontal. La lisse fléchit verticalement. En outre, sous l’effet de son poids propre et du poids du bardage qui lui est associé, elle fonctionne à la flexion déviée. Fonctionne à la flexion déviée.

Modélisation de la structure

Le logiciel SAP 2000, conçu pour le calcul et la conception des structures d’ingénieries, spécialement dans le domaine du bâtiment et ouvrages de génie civil, permet dans un premier temps de modéliser la structure réelle. Cette étape sera suivie d’un certain nombre de modifications permettant d’appréhender au maximum le comportement de la structure d’origine.
Etapes de la modélisation de la structure
Opter pour un système d’unités (kN. m). Définition de la géométrie de base. Définition des matériaux. Définition des sections. Définition des charges à appliquer. Introduction du spectre de réponse. Définition des combinaisons des charges. Définition des conditions aux limites. Analyse numérique de la structure.

Contreventement

Les contreventements sont des pièces qui ont pour objet d’assurer la stabilité de l’ossature en s’opposant à l’action des forces horizontales : vent, effets de séismes, chocs Ils sont généralement conçus pour garantir le cheminement des charges horizontales jusqu’aux fondations.
Ils sont disposés en toiture, dans le plans des versants (poutre au vent) et contreventement (en ciseaux) et en façade (palée de stabilité), et doivent reprendre les efforts horizontaux appliqués sur les pignons que sur le long pan.

LIAISON POTEAU-TRAVERSE

Le principe de l’assemblage est de souder une platine en bout de traverse, elle est percée symétriquement de part et d’autre de la poutre. Les mêmes perçages qui sont effectuées sur l’aile du poteau, permettent de solidariser les deux éléments assemblés. Le jarret qui figure sous la traverse permet d’obtenir un bras de levier assez important, pour pouvoir développer une meilleure résistance, vis-à-vis du moment de flexion, qui est très fréquemment la sollicitation prédominante.

LIAISON TRAVERSE-TRAVERSE (IPE 330-IPE330) 

Le principe de l’assemblage est de souder une platine en bout de traverse, elle est percée symétriquement de part et d’autre de la poutre. Les mêmes perçages qui sont effectuées sur la platine soudée en bout de l’autre travers, permettent de solidariser les deux éléments assemblés. Le raidisseur qui figure sous les traverses permet d’obtenir un bras de levier assez important, pour pouvoir développer une meilleure résistance, vis-à-vis du moment de flexion, qui est très fréquemment la sollicitation prédominante.

Calcul des fondations

Les fondations d’une construction sont les parties de l’ouvrage qui sont en contact direct avec le sol. Elles transmettent les charges de la superstructure au sol. C’est pourquoi elles constituent une partie très importante puisque, leur bonne conception et de réalisation, découle la bonne tenue de l’ensemble de la structure.
Le choix du type de fondation dépend du :
Type d’ouvrage à construire.
La capacité portante admissible de terrain.
La facilité de réalisation

IMPERFECTIONS GEOMETRIQUES

D’une manière générales, les défauts géométriques des éléments structuraux d’un ouvrage peuvent crées des problèmes en ce qui concerne le comportement mécanique de cette structure et par conséquent sa réponse à des sollicitations. Probablement, ces défauts qu’ils soient de fabrication ou de montage peuvent avoir des conséquences fâcheuses sur la résistance ou l’instabilité d’une structure métallique.
En ce qui concerne les poteaux d’une structure métallique sollicités en compression et qui risquent de flamber sont susceptibles aux défauts géométriques. En effet, tout excentricité du point d’application de la force de compression induit des effets secondaires d’instabilité qui réduisent la capacité portante de cet élément par rapport à celui d’un élément parfait.
Après avoir calculé notre structure métallique, on va simuler des défauts de conception ou de montage et voir leur incidence sur sa réponse (résistance et instabilité).

Table des matières

Introduction Générale
I. Présentation de l’ouvrage
I.1. Présentation du sujet
I.2.Les données géométriques de l’ouvrage
I.3. Localisation et données concernant le site
I.4. Règlements techniques
I.5. Matériaux utilisés
I.5.1.Acier
I.5.2.Béton
II.DESCENTES DES CHARGES
II.1. Introduction
II.2. Détermination des actions du vent
II.2.1. Calcul du cœfficient dynamique Cd
II.2.2. Calcul du coefficient d’exposition Ce
II.2.3. Détermination des pressions dynamiques
II.2.4. Détermination des coefficients de pressions
II.3. Détermination de la force de frottement
II.4. Application
II.4.1. Détermination du coefficient dynamique Cd
II.4.2. Détermination du coefficient d’exposition Ce
II.4.3 Valeur de la pression dynamique qdyn
II.4.4. Détermination des coefficients de pression
II.5. Détermination du coefficient de pression intérieure Cpi
II.6. Détermination des pressions
II.7. Calcul des forces de frottements
II.8. Calcul des charges de neige
III. ETUDES DES ELEMENTS SECONDAIRES
III.1. Calcul des pannes de couverture
III. 2. Espacement entre pannes
III.2.1 Charges à prendre en considération
III.2.2. Combinaisons des charges et actions
III.2.3. Moment maximum pour une poutre continue sur 6 appuis simples
III.2.4 Calcul de l’espacement
III.2.5 Dimensionnement des pannes
III.2.6. Condition de flèche (ELS)
III.2.7 Condition de flèche avec poids propre inclus
III.2.8. Classe du profilé IPE 140
III .2.9. Vérification des contraintes
III.2.10 Résistance de la panne au déversement
III.2.11 Résistance au voilement par cisaillement
III.2.12 Stabilité au flambement de la semelle comprimée dans le plan de l’âme
III.3.Calcul des liernes
III.4. Calcul des lisses
III.5. Calcul des potelets
III.5.1 Calcul des charges et surcharges revenant au potelet le plus chargé
IV.ETUDE SISMIQUE
IV.1. Introduction
IV.2. Principe de la méthode
IV.3. Spectre de réponse de calcul
IV.4. Analyse dynamique de la structure
IV.5. modélisation de la structure
IV.6. Analyse modale
IV.7. Vérification de la structure
IV.7.1 vérification de la période fondamentale de la structure
IV .7.2 Vérification de la force sismique à la base
IV.7.3 vérification des déplacements
V. DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS STRUCTURAUX
V.1. Introduction
V.2. Justification des traverses.
V.2.1 Charges réparties sur la traverse
V.2.2 Caractéristiques du profilé pour les traverses
V.2.3 Efforts sollicitant
V.2.4 Classe de la section transversale
V.2.5 Résistance de la traverse au déversement
V.3. Justification des poteaux
V.3.1 Efforts sollicitants
V.3.2 Caractéristiques du profile du poteau
V.3.3 Classe de la section transversale
V.3.4 Condition de résistance (moment fléchissant+effort normal)
V.3.5 Résistance au flambement
V.4. Contreventement
V.4.1 Introduction
V.4.2 Effort axial de traction
VI. CALCUL DES ASSEMBLAGES
VI .1 Introduction
VI .2 LIAISON POTEAU-TRAVERSE
VI.2.1 Efforts Sollicitants
VI.2.2 Soudure de la platine
VI.2.3 Disposition constructives
VI.2.4 Calcul des boulons sollicités en traction
VI.2.5 Calcul des boulons sollicités au cisaillement
VI.2.6 Vérification de la pression diamétrale
VI.3 LES PIEDS DE POTEAUX
VI.3.1 Dimensionnement de la plaque d’assise
VI.3.2 Vérification des tiges d’ancrage
VI.3.3 Condition d’équilibre du B.A.E.L
VI.4 LIAISON TRAVERSE-TRAVERSE (IPE 330-IPE330)
VI.4.1 Efforts sollicitant
VI.4.2 Soudure de la platine
VI.4.3 Disposition constructives
VI.4.4 Calcul des boulons sollicités en traction
VI.4.5 Calcul des boulons sollicités au cisaillement
VI.4.6 Vérification de la pression diamétrale
VII. Calcul des ancrages et des fondations
VII.1 Calcul des fondations
VII .1.1 Dimensionnement de la semelle intermédiaire « Poteau HEA240 »
a. Détermination de d et h
b. Calcul du ferraillage
c. Détermination de la hauteur du patin ‘e’
d. Calcul de l’espacement
VII .1.2 Calcul des longrines
VII .1. 3 Dimensionnement de la semelle d’angle « Poteau HEA340 »
a. Détermination de d et h
b. Calcul du ferraillage
c. Détermination de la hauteur du patin ‘e’
d. Calcul de l’espacement
VIII.Défaut d’alignement
VIII.1 Imperfection géométrique
VIII.2 Récapitulatif des résultats de la structure(sans défaut)
VIII.2.1 poteau
VIII.3 Récapitulatif des résultats de la structure(avec défaut)
VIII.3.1 1Vérification de la résistance de cet élément
VIII.3.2 Vérification au moment fléchissant, effort tranchant et effort axial
VIII.3.3 Résistance au flambement
VIII.4 Structure avec un défaut simules
VIII.4.1 Défauts sur 1 seul poteau(Poteau n°1)
a. Défaut vers l’intérieur
b. Défaut vers l’éxterieur
VIII.4.2 Défauts sur l’ensemble des poteaux
a. Défaut vers l’intérieur
b. Défaut vers l’éxterieur
VIII.5 Analyse et conclusion
Conclusion général

Télécharger le rapport complet