Conception de la structure de bâtiments

Objectifs de l’étude dynamique

L’analyse dynamique d’une structure représente une étape primordiale dans l’étude générale d’un ouvrage en Génie Civil dans une zone sismique (zone III dans notre cas), ou éventuellement soumis à des actions accidentelles. La résolution de l’équation du mouvement d’une structure en vibrations libres ne peut se faire manuellement à cause du volume de calcul. L’utilisation d’un logiciel préétablie en se basant sur la méthode des éléments finis par exemple « SAP2000» avec une modélisation adéquate de la structure, peut aboutir à une meilleure définition des caractéristiques dynamiques propres d’une structure donnée. Dans cette étude nous allons utiliser le logiciel SAP2000 du présente plus de facilité d’exécution. Présentation du programme SAP2000 : SAP2000 est un logiciel de calcul des structures de génie civil (bâtiments, châteaux d’eau….) et des travaux publics (ponts, tunnels…), Il offre de nombreuses possibilités d’analyse des effets statiques et dynamiques avec des compléments de conception. Il permet aussi la vérification des structures en béton armé ou en charpente métallique, L’interface graphique disponible facilite, considérablement, la modélisation et l’exploitation des résultats. Méthodes de calcul : L’étude sismique consiste à évaluer les efforts de l’action accidentelle (séisme) sur notre structure existant. Pour cela, plusieurs méthodes approchées ont été proposées afin d’évaluer les efforts internes engendrés à l’intérieur de la structure. Le calcul de ces efforts sismiques peut être déterminé selon trois méthodes :

La méthode statique équivalente.

La méthode dynamique modale spectrale.

La méthode de l’analyse dynamique par accélérogramme.

Méthode statique équivalente : a. Principe de la méthode : Les fores réelles dynamiques qui se développent dans la construction sont remplacées par un système de forces statique fictives dont les effets sont considérés équivalents au mouvement du sol dans une direction quelconque dans le plan horizontal. Les forces sismiques horizontales équivalentes seront considérées appliquées successivement suivant deux directions orthogonales caractéristiques choisies à priori par le projecteur. b. Modélisation : Le modèle du bâtiment à utiliser dans chacune des deux directions de calcul est plan, les masses sont supposées concentrées au centre de gravité des planchers présentant un seul degré de liberté translation horizontal par niveau. La rigidité latérale des éléments porteurs du système de contreventement est calculée à partir des sections non fissurées pour les structures en béton armé ou en maçonnerie. Seul le mode fondamental de vibration de la structure est à considérer dans le calcul de la force sismique totale. c. Domaine d’application : Les conditions d’application de la méthode statique équivalente sont citées dans l’article 4.1.2 du RPA99version2003 La méthode statique équivalente peut être utilisée dans les conditions suivantes :

Le bâtiment ou bloc étudié, satisfaisait aux conditions de régularité en plan et en élévation prescrites avec une hauteur au plus égale à 30m en zones III

Le bâtiment ou bloc étudié présente une configuration irrégulière tout en respectant, outres les conditions de hauteur énoncées les conditions complémentaires suivantes :

Réalisation Du Projet

La construction d’un bâtiment est une opération complexe qui nécessité la collaboration de nombreux intervenus (maître d’ouvrage, maître d’oeuvre, bureau de contrôle technique, bureaux d’études techniques, entreprises), et qui s’appuie sur un ensemble de dossiers comprenant des pièces écrites et des pièces dessinées. Management du projet : Le management de projet est l’ensemble des actions engagées par une ou des organisation(s) afin de définir/concevoir un projet, de le lancer et de le réaliser. Il ne relève pas seulement de l’application d’outils de gestion, mais d’un système de gestion à part entière. Le management de projet combine la gestion de projet, et la fonction de direction de projet en charge de la définition des objectifs (coûts, délais, qualité), des actions politiques, des aspects financiers et de l’organisation du travail collectif des équipes projets. Projet : Un projet est un ensemble finalisé d’activité et d’actions entreprises dans le but de répondre à un besoin défini dans des délais fixés et dans la limite de l’enveloppe budgétaire allouée. Un projet comprend un objectif défini devant être livré dans un délai et à un cout convenu un système dynamique à maintenir en équilibre, chaque changement déséquilibre le projet. Le cycle de vie d’un projet : Un projet se démarque par son cycle de vie, qui est généralement présenté comme étant constitué de phases. Le nombre de phases ainsi que leur appellation peuvent varier d’une application à une autre, d’un domaine d’application à un autre et d’un auteur à un autre. L’ingénieur responsable d’un projet devra parfois définir les phases du projet dont il a la responsabilité en tenant compte des paramètres propres au projet ou à la culture d’entreprise. Ces différences ne limitent en aucune façon la validité ni la pertinence du modèle ci-dessous en quatre phases qu’il est proposé à l’ingénieur de suivre [1]

Conclusion générale

Les objectifs de ce mémoire étaient :

•Un dimensionnement détaillé de tous les éléments constituants

•La recherche de la meilleure approche pour privilégier les normes de sécurité, afin d’assurer la stabilité de l’ouvrage.

Nous nous sommes donc intéressées en premier lieu, à mettre en pratique nos connaissances acquises durant les cinq années d’étude sur l’ouvrage à étudier. Nous avons pris comme base les règlements définis en vigueur : RPA99v2003 et BAEL91, pour le pré-dimensionnement des différents éléments constituant le bâtiment. Par la suite, nous avons abordé la programmation par le logiciel SAP2000, pour assimiler le comportement de la structure, suite aux différentes sollicitations statiques et dynamiques. Cette structure est contreventée par des voiles qu’il fallait localiser aux bons endroits et voir ensuite le résultat sur l’ensemble de la structure. Les résultats de ferraillage pour les différents éléments sont donnés par le minimum de RPA99V2003. Ensuite, nous avons étudié les fondations. C’est un radier général. Enfin nous avons estimé les différents étapes de la réalisation du l’ouvrage sur chantier. A partir de ce scénario, nous avons identifié les différents besoins de ce bâtiment. Pour conclure, ce mémoire nous a permis d’avoir une connaissance plus étendue sur le bâtiment et de nous initier aux services du génie civil. Nous avons eu un aperçu sur le monde du travail dans les bureaux d’études, ce qui nous a permis de stimuler notre ouverture d’esprit et d’éveiller notre curiosité au domaine de la conception.

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
CHAPTRE 1 :Présentation du projet
1.1. Présentation du l’ouvrage
1.1.1. Introduction
1.1.2 .Implantation du projet
1.1.3. Description du projet
1.1.4. Caractéristiques géométriques du structure
1.1.5. Classification de l’ouvrage selon son importance
1.1.6. Conception de la structure de bâtiments
1 .1.7. Etude géotechnique
1 .2. Caractéristiques des matériaux
1.2.1.Le béton
1.2.2. L’acier
1.3. Les hypothèses de calcul
CHAPITRE 2 : Descente de charge et pré-dimensionnement
2.1. Introduction
2.2 .Détermination du l’épaisseur de plancher
2.3. Descente de charges
2.3.1. Plancher terrasse inaccessible
2.3.2. Plancherétage courant
2.3.3. Balcons
2.3.4. Murs
2.3.5. L’acrotère
2.3.6. Escaliers
2.4. Pré- dimensionnement des éléments structuraux
2.4.1. Introduction
2.4.2.Les poutres
2.4.4.1. Les poutres principales
2.4.4.2. Les poutres secondaires
2.2.3. Les poutrelles
2.4.4. Les poteaux
2.4.5 .Les voiles
CHAPITRE 3 : Etude des planches
3 .1.Introduction
3.2. Etude du plancher à corps creux
3 .2.1.Vérification des conditions
3.2.2 .Types de poutrelles
3.2.3. Les charge appliquées sur les poutrelles
3.2.4. Détermination des efforts internes
3.2.5. Tableaux d’évaluation des moments fléchissant et des efforts tranchants des Poutrelles
3.2.6. Détermination du ferraillage des poutrelles
3.2.7. Ferraillage de dalle de compression
3.3. Etude des balcons
3.3. Etude des balcons
3.3.1. Introduction
3.3.2. Evaluation des charges
3.3.3. Calcul des balcons
3.4. Etudes des séchoirs
3.4.1. Introduction
3.4.2. Evaluation des charges
3.4.3. Calculdes Séchoirs
CHAPITRE 4 : Etude des éléments secondaires
4.1. L‘acrotère
4.1.1. Introduction
4.1.2. Etude de l’acrotère (type 1)
4.1.2.1. Evaluation des charges
4.1.2.2. Calcul des sollicitations
4.1.2.3. Calcul de l’excentricité
4.1.2.4. Détermination de ferraillage
4.1.3. Etude de l’acrotère (type 2)
4.1.3.1. Evaluation des charges
4.1.3.2. Calcul des sollicitations
4.1.3.3. Calcul des l’excentricité
4.1.3.4. Détermination de ferraillage
4.2. Etude des escaliers
4.2.1. Introduction
4.2.2. Terminologie
4.2.3. Calcul des escaliers
CHAPITRE 5 : Etude dynamique
5.1. Introduction
5.2. Objectifs de l’étude dynamique
5.3. Présentation du programme SAP 20
5.4. Méthodes de calcul
5.4.1. Méthodestatique équivalente
5 .4.2.Méthodes d’analyse modale spectrale
5.4.3. Méthode d’analyse dynamique par accélerogramme
5.5 .Choix des méthodes de calcul
5.6. Modélisation de la structure étudiée
5.7. Analyse du modèle
5.8. Méthodes statique équivalente
5.8.1. Détermination de la force sismique
5.8.2. Détermination de l’effort tranchant et de la force sismique de chaque niveau
5.8.3. Vérification du coefficient de comportement R
5.8.4. Période et facteurs de participation modal
5.9. Méthodes d’analyse spectrale modale
5.10. Résultat des forces sismiques de calcul
CHAPITRE 6 : Etude des éléments de résistance de la structure
6.1. Introduction
6.2. Les poteaux
6.2.1. Les combinaisons de calcul
6.2.2. Vérification spécifique sous sollicitations normales
6.2.3.Vérification spécifique sous sollicitations tangentes
6.2.4. Exemple d’étude d’un poteau
6.3. Les poutres
6 .3.1.Exemple d’étude d’une poutre principale
6.3.2.Exemple d’étude d’une poutre secondaire
6 .4.Etudes des voiles
6.4.1. Introduction
6.4.2. Les combinaisons
6.4.3. Détermination des sollicitations
6.4.4. Détermination du ferraillage
CHAPITRE 7 : Les fondations
7.1. Introduction
7.2. Les choix de type de fondation
7.2.1. Pré dimensionnement
7.2.2. Lesdifférentes sollicitations
7.2.3. Calcul du ferraillage
CHAPITRE8 :Réalisation de projet
8.1. Introduction
8.2. Management du projet
8.2.1. Projet
8.2.2. Le cycle de vie d’un projet
8 .2.3.Les différents intervenants du projet
8.3. Organisation du chantier
8.3.1. Le panneau de chantier
8.3.2. Le planning
8.3.3. Suivi de chantier
8.3.4. Matériels et matériaux
8.3.5. La sécurité dans le chantier
8 .4.Les étapes de réalisation de la construction
8.4.1. Etude Architecturel
8.4.2. Implantation et piquetage
8.4.3. Fondation
8.4.4. Réalisation des Gros Œuvres
8 .4.5.Réalisation des seconds OEuvres
CONCLUSION GENERALE

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