Chéneaux et Descente des Eaux Pluviales

SISMIQUES

Un séisme ou un tremblement de terre se traduit en surface par des vibrations du sol. Il provient de la fracturation des roches en profondeur. Cette fracturation est due à une grande accumulation d’énergie qui se libère, en créant ou en faisant rejouer des failles, au moment où le seuil de rupture mécanique des roches est atteint. On peut classer les séismes en trois catégories :

1. Les séismes tectoniques sont les plus communs. Ils se produisent lors de la rupture brutale d’une faille. Une faille est une cassure de l’écorce terrestre séparant un ensemble rocheux en deux compartiments décalés.

2. Les séismes volcaniques sont ceux qui se produisent en même temps qu’une éruption volcanique.

3. Les séismes d’effondrement sont de petites secousses résultant de l’effondrement du toit d’une caverne ou d’une mine sous-terraine.

D’après le RPA la détermination de la réponse d’une structure et son dimensionnement peuvent se faire par trois méthodes de calcul :

– Méthode statique équivalente

– Méthode d’analyse modale spectrale

– Méthode d’analyse dynamique par accélérogramme Notre choix s’est porté sur la méthode d’analyse modale spectrale du fait de son caractère très fiable et du calcul simple pour sa mise en application par le biais d’un logiciel, ce qui évite les calculs manuels pouvant engendrer des erreurs aux conséquences très préjudiciables. Cette méthode, parfaitement éprouvée et avérée la plus performante, est largement utilisée dans le monde entier.

Par cette méthode, il est recherché pour chaque mode de vibration, le maximum des effets engendrés dans la structure par les forces sismiques représentées par un spectre de réponse de calcul. Ces effets sont par la suite combinés pour obtenir la réponse de la structure [RPA99- V2003].

.Calcul de la Ferme

Dans une construction métallique, on remarque qu’il y a deux genres de portiques. portique à comble en ferme portique à comble en traverse Réalisée au moyen de cornière Les fermes sont les poutres maitresses d’un comble. Elles sont composées au moyen de cornières, profils laminées ou le tube utilisées comme membrures et diagonales ; La résistance et bien adaptée aux sollicitations le plus souvent, par un système triangulé dont la membrure supérieure appelée arbalétrier, est située sous la surface extérieure du comble. Les extrémités de cette membrure sont reliées à la membrure inférieure, appelée entrait, par les goussets de retombée. Les deux membrures sont réunies par un système à treillis comprenant montants et diagonales. Les fermes prennent appui, soit sur les poteaux, soit sur les murs, et parfois sur des sablières. On considère dans le présent chapitre les fermes légères à âme simple destinées à supporter la couverture, dites de toiture.

CONCLUSION GENERALE

Notre projet de fin d’étude fut une expérience enrichissante qui nous a permis d’approfondir et d’acquérir de nouvelles connaissances tout en mettant en pratique sur un cas réel les notions fondamentales de dimensionnement. Ça nous a permis d’utiliser différents logiciels de calculs et de gestions pour ce type d’ouvrage tel que « Auto Cad; Sap 2000, Robot et Tekla » Ce projet, réalisé en binôme sous l’encadrement de nos deux enseignants, nous a donné l’occasion de s’initier au travail d’équipe. Il fut une très bonne expérience avant le début de notre vie professionnelle. En effet, nous avons su progresser, à la fois dans l’apprentissage des méthodes de travail d’un ingénieur, mais également, dans l’étude des règlements CCM 97, RPA 99, CBA 93 et l’Eurocode 3 concernant le dimensionnement des structures. L’organisation et les bases de dimensionnement de ces deux types de structures calculées dans les chapitres précédents a rendu possible l’élaboration de l’étude comparative de ces variantes, en passant par le calcul des charges jusqu’à la vérification des éléments de la structure.

Cette étude nous a permis de constater que le comportement des éléments des deux solutions est relativement semblable, mais le cheminement du calcul et les résultats obtenus sont différents. Pour la partie de la modélisation de nos deux structures nous avons utilisé le logiciel SAP 2000 pour le calcul des sollicitations, mais en utilisant un autre outil qui est le ROBOT nous avons démontré qu’il est intéressant voir recommander de concevoir les halls industriels en construction métallique. Cependant l’étude de l’impact économique nous a fait découvrir que ce n’est pas toujours le Béton armé qui le remporte, cette fois ci c’est le contraire vue que notre structure possède des portés importantes suivant les trois directions, donc il est préférable de la réaliser en Acier, ce qui serait beaucoup plus rentable et économique.

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Table des matières

Introduction Générale
CHAPITRE I : PRESENTATION DE L’OUVRAGE
I.1 Présentation du projet
I.2 Données géométriques de l’ouvrage
I.3 Localisation et données concernant le site
I.4 Régalements Techniques
I.5 Matériaux utilisés
I.5.1 Acier
I.5.2 Boulons d’assemblage
I.5.3 Béton armé
I.6 Conception architecturale
I.7 Conception structurale
I.7.1 Partie horizontale
I.7.2 Partie verticale (les façades en maçonnerie
CHAPITRE II : DESCENTES DES CHARGES
II .1 Introduction
II.2 Charges Permanentes
II.3 Surcharges d’Exploitation
II.3.1 Charge de la Neige
II.3.1.1 Calcul de la Charge de la Neige
II.3.2 Action du Vent sur la Construction
II.3.2.1 Le calcul des Pressions
II.3.3 Force de Frottement du Vent Ffr
II.3.3.1. Calcul de la Force de Frottement Ffr
CHAPITRE III : ETUDES DES ELEMENTS SECONDAIRES
III.1. Chéneaux et Descente des Eaux Pluviales
III.1.1.Calcul de la Section et du Diamètre du Chêneau
III.1.2.1. Chéneau du Versant
III.2. Calcul des Pannes de Couverture
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 5 appuis simples
III.2.4 Calcul de l’Espacement
III.2.5 Dimensionnement des Pannes
III.2.5.1 Combinaisons des Charges
III.2.5.2 Calcul des Moments Sollicitant (ELU
III.2.7 Condition de Flèche avec Poids Propre Inclus
III.2.8 Classe du profilé IPE 140
III.2.8.1 Classe de l’Ame Fléchie
III.2.8.2 Classe de la Semelle Comprimée
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’Ame
III.3. Les Liernes des Pannes
III.3.1Dimensionnement des Liernes des Pannes
III.4. Calcul des Potelets
III.5.1 Calcul des Charges et Surcharges Revenant au Potelet le Plus Chargé
III.4.2.Dimensionnement du Potelet
III.4.2.1. Incidence de l’Effort Normal
III.4.2.2. Vérification des Contraintes
III.5. Pré dimensionnement Poteaux-Poutres
III.5.1 Pré dimensionnement des Poutres
V.5.1.1 Poutre Principale
III.5.2.Pré dimensionnement des Poteaux
III.5.2.1.Section Réduite
III.5.2.2Vérification du Poteau au Flambement
CHAPITRE IV : ETUDES SISMIQUES
IV.1.Introduction
IV.2 : Le calcul
IV.3. Modélisation de la Structure
IV.4. Analyse modale
IV.5.Choix de disposition des contreventements
IV.6 : Vérification de la structure
IV.6.1 : Vérification de la période fondamentale de la structure
IV.6.1 1 : Structure en Acier
IV.6.1.2 : Structure en B.A
IV.7.2 : Calcul de la force sismique totale
IV.7.2.1 : Structure en Acier
IV.7.2.2 : Structure en Béton
CHAPITREV : DIMMENSIONNEMENT DES ELEMENTS STRUCTURAUX
V.1.Calcul de la Ferme
V.1.1. Justification des Montants
V.1.1.1. Vérification de flambement
V.1.1.2. Résistance plastique de calcul de la section brute
V.1.1.3. Les éléments tendus
V.1.2. Justification des Diagonales
V.1.2.1. Vérification de flambement
V.1.2.2. Résistance plastique de calcul de la section brute
V.1.2.3. Les éléments tendus
V.1.3.Justification de la membrure supérieure
V.1.3.1.Vérification de flambement
V.1.3.2.Résistance plastique de calcul de la section brute
V.1.3.3.Les éléments tendus
V.1.4.Justification de la membrure Inférieure
V.1.4.1. Vérification de flambement
V.1.4.2. Résistance plastique de calcul de la section brute
V.1.4.3. Les éléments tendus
V.2. Justification des Poteaux de la Solution en Acier
V.2.1.Efforts Sollicitant
V.2.2. Classe de la Section Transversale
V.2.2.1. Classe de l’âme Comprimée
V.2.2.2.Classe de la semelle comprimée
V.2.3. Condition de résistance « moment fléchissant+effort normal
V.2.4. Résistance au flambemen
V.3. Calcul des Contreventements
V.3.1. Justification des Contreventements Palais de Stabilité
V.3.1.1. Vérification de flambement
V.3.1.2. Les éléments tendus
V.3.2. Justification des Poutre au Vent
V.3.2.1. Les éléments tendus
V.3.3. Justification des Ciseaux
V.3.3.1. Les éléments tendus
V.4. Justification des Poteaux-Poutres de la Solution en Béton Armé
V.4.1. Introduction
V.4.2. Justification des Poutres
V.4.2.1. Combinaison de charges
V.4.2.2.Recommandation de l’RPA
a) Armatures longitudinales
V.4.2.3.Les résultats des sollicitations sont donnés par S.A.P
V.4.3. Justification des Poteaux
V.4.3.1. Les résultats des sollicitations sont donnés par S.A.P
V.4.3. 2. Armatures longitudinales
V.4.7.2. Calcul des armatures transversales
V.5. Conclusion
CHAPITRE VI : CALCUL DESASSEMBLAGES
VI.1.Introduction
VI.2.Assemblage des Eléments de la Ferme
VI.2.1Etude de l’Assemblage Membrure Inferieurs Gousset : 2 L 120x120x12
VI.2.1.1Calcul des Cordons de Soudure
VI.2.1.2 Vérification de la Soudure au Cisaillement
VI.2.1.3.Résumé de l’Ensemble des Assemblages Soudés
VI.2.1.4.Calcul des Boulons
VI.2.3.Éclissage de la ferme
VI.2.3.1.Calcul du nombre des boulons
VI.2.3.2.Calcul du nombre des boulons
VI.2.3.3.Vérification de la pression diamétrale
VI.2.3.4.Résumé de l’Ensemble des Assemblages Boulonnés
VI.3. Assemblage Poteau-Ferme
VI.3.1. Les Efforts Sollicitant
VII.3.2. Détermination des Nombres de Boulons Nécessaires
VI.3.3.Disposition des Boulons
VII.3.4Vérification de l’Effort Tranchant
VI.3.5. Résistance du Boulon au Cisaillement
VI.3.6.Vérification de la Pression Diamétral
VI.3.7. Résistance des Boulons à la Traction
CHAPITRE VII. CALCUL DES PIEDS POTEAUX ET FONDATIONS
VII.1. Introduction
VII.2.Dimensionnement de la Plaque d’Assise
VII.2.1Cordonsde Soudure
VII.2.2.Résistance de Calcul à l’Ecrasement du Matériau de Scellement
VII.2.3.Estimation de l’Aire de la Plaque d’Assise (Poteaux
VII.2.4. Surface de la Platine
VII.2.4.1. Calcul de la Largeur d’Appui Additionnelle
VII.2.4.2.Calcul de la Section Efficace Aeff
VII.2.4.3.Calcul de la Résistance à l’Effort Axial Nsd
VII.2.4.4.Calcul de la Résistance de la Plaque d’Assise au Moment Fléchissant
VII.2.4.5.Vérification de la Résistance au Cisaillement du Scellement de la Plaque d’Assise
VII.3.Calcul de l’Aire de la Plaque d’Assise (potelet-poteau en acier sur un poteau en B.A)
VII.4.Calcul des tiges d’ancrage
VII.4.1.Condition d’équilibre selon le code BAEL
VII.5.Calcul de la Jonction Charpente-Béton
VII.5.1.Condition d’Equilibre Selon le code BAEL
VII.6.Calculs des Fondations
VII.6.1Etude des Semelles de la Structure Métallique
VII.6.1.1.Dimensionnement de la Semelle Intermédiaire
VII.6.1.2.Détermination de (d-h
VII.6.1.3.Vérification de la Stabilité
VII.6.1.4.Calcul du Ferraillage
VII.6.1.5.Calcul de l’Espacement
VII.6.1.6.Tableau Résumant le Calcul des Semelles Cité Dessous
VII.6.2.Etude des Semelles de la Structure Béton Armé
VII.6.2.1.Dimensionnement de la Semelle Intermédiaire
VII.6.2.2.Détermination de (d-h
VII.6.2.3.Vérification de la Stabilisée
VII.6.2.4.Calcul du Ferraillage
VII.6.2.5.Détermination de la Hauteur du Patin ‘e’
VII.6.2.6.Calcul de l’Espacement
VII.6.2.7.Résumé des Calculs des Semelles
VII.7. Calcul des Longrines
CHAPITRE VIII. ETUDE COMPARATIVE
VIII.1. Introduction
VIII.2.Avantages et Inconvénients
VIII.2.1.Ossature en Acier
VIII.2.1.1. Avantage
VIII.2.1.2.Inconvénients
VIII.2.2.Ossature en Béton
VIII.2.2.1.Avantages
VIII.2.2.2.Inconvénients
VIII.3.Devis Quantitatif et Estimatif
VIII.3.1 Ossature en Charpente Métallique
VIII.3.2 Ossature en Béton Armé
VIII.4.Estimation des délais
VIII.5.Comparaison
VIII.5.1.Comparaison des Prix entre l’Ossature en B.A et en C.M
VIII.5.2.Comparaison des Délais entre l’Ossature en B.A et en C.M
VIII.6.La Décision Multi Critère
VIII.6.1. choix des Critères
VIII.6.1.1. Analyse du choix
VIII.7.Conclusion
Conclusion Générale