Soutenance mémoire
Dimensionnement
Dimension en plan :Le bâtiment se particularise par sa forme irrégulière en plan suivant les deux sens (transversale et longitudinal).
Les plus grandes dimensions sont : Au RDC 29.70×17.80 m ;Hauteur totale : 41.00m hauteur de RDC : 3.06m ; hauteur d’étage : 3.06m.
La stabilité du bâtiment sous l’effet des actions verticales et horizontales est assurée par une structure résistante constituée uniquement de voiles en béton armé.
Au niveau du sous-sol se trouve une forte concentration de voiles en béton armé. Ce niveau forme une base très rigide pour le bâtiment grâce aux murs de soubassement. Puis, en partant vers le haut, les voiles qui constituent continuent leurs montées sans décalages, avec quelques interruptions au RDC et d’autres au premier.
Ce qui nous donne les répartitions suivantes selon les niveaux : Plancher Ce sont des diaphragmes rigides d’une faible épaisseur par rapport aux autres dimensions.
On a eu recours seulement aux planchers dalle pleine qui sont les plus répandus pour ce genre de construction vu leur caractère économique et leur facilité d’exécution surtout lorsqu’on a le coffrage approprié, banches et coffrage tunnel.
Maçonneries :La maçonnerie la plus utilisée en ALGERIE est en briques creuses pour cet ouvrage nous avons deux types de murs :
Murs extérieurs : Le remplissage des façades est en maçonnerie non rigide elles sont composées d’une double cloison en briques creuses a 8 trous de 10 cm d’épaisseur et a 12 trous de 15 cm d’épaisseur avec une lame d’air de 5cm d’épaisseur.
Murs intérieurs : cloison de séparation de 10 cm.
Revêtements :Les différents revêtements utilisés dans le bâtiment sont : Carrelage de 2 cm d’épaisseur pour les chambres, les couloirs et les escaliers. Céramique recouvrant tous les murs des salles d’eau. Enduit plâtre pour les murs intérieurs et les plafonds. Mortier de ciment pour les crépissages des façades extérieurs.
Balcon :Pour les balcons on a opté des balcons en dalles pleines.
Acrotère :Comme la terrasse est inaccessible, le dernier niveau est entouré d’un acrotère en béton armée de 60 cm de hauteur et de 10 cm d’épaisseur.
Garde-corps :Pour assurer la sécurité des habitants les balcons et les escaliers sont bordées par des garde-corps métallique de 85 cm.
Escaliers :Les escaliers utilisés dans ce projet sont des escaliers droits avec : un palier de repos et deux volées pour toute la structure.
Ascenseur :Un ascenseur est un dispositif mobile assurant le déplacement des personnes (et des objets) en hauteur sur des niveaux définis d’une construction.
L’ascenseur est installé la plupart du temps dans une « cage d’ascenseur », une trémie verticale fermée, située à l’intérieur ou à l’extérieur de construction. Dans le cas du bâtiment à étudier, l’ascenseur se trouve à l’intérieure.
Caractéristiques mécaniques des matériaux
La structure de notre bâtiment est conçue avec du béton armé, qui est constitué de béton et d’acier. La justification de ce choix est la suivante : l’absence de réaction chimique entre le béton et l’acier. la protection de l’acier par le béton contre la corrosion (enrobage). le béton a une très grande résistance à la compression et une faible résistance à la traction, ainsi l’acier est utilisé pour reprendre les efforts de compressions, par des aciers comprimes lorsque le béton ne peut pas les reprendre.
Le coefficient thermique est sensiblement le même pour le béton et l’acier, ce qui empêche l’apparition de contraintes dues aux chargements de température.
Le béton : Composition.
Le ciment : Le ciment est un liant hydraulique à base de calcaire et d’argile qui se présente sous la forme d’une poudre minérale fine, le « cru « , s’hydratant en présence d’eau. Il forme ainsi une pâte qui fait prise et qui durcit progressivement. C’est le constituant de base du béton puisqu’il permet la transformation d’un mélange sans cohésion en un corps solide.
On peut adjoindre au ciment des ajouts comme le laitier de haut fourneau, les cendres volantes, les fillers calcaires, les fumées de silice,… afin d’améliorer les qualités mécaniques du béton.
Les granulats : Ils constituent le squelette du béton et sont classés en trois catégories :
les sables : grains de dimensions comprises entre 0.08mm et 5mm. les gravillons : grains de dimensions comprises entre 5mm et 25mm. les cailloux : grains de dimensions supérieures à 25mm.
Les ouvrages courants (bâtiments, habitations, …) sont en général construits en béton réalisé avec des granulats de type gravillons et sables.
Enfin, les granulats doivent être chimiquement inertes vis-à-vis du ciment ; c’est à dire qu’ils ne doivent pas réagir avec le ciment.
L’eau : L’eau sert à l’hydratation du ciment et à assurer une ouvrabilité suffisante du béton. On peut utiliser de l’eau potable, mais pas d’eau de mer. Il faut faire attention à l’excès d’eau qui peut amplifier le phénomène de retrait et provoquer la fissuration du béton.
Méthodes de calcul
Le choix des méthodes de calcul et la modélisation de la structure ont comme objectif de prévoir aux mieux le comportement réel de l’ouvrage. Les règles parasismiques algériennes proposent trois méthodes de calcul des sollicitations.
La méthode statique équivalente.
Méthode dynamique qui regroupe : la méthode d’analyse dynamique par accélérogramme. la méthode d’analyse modale spectrale. La méthode statique équivalente.
Dans cette méthode, le RPA propose de remplacer les forces réelles dynamiques engendrées par un séisme, par un système de forces statiques fictives dont les effets seront identiques et considérés appliqués séparément suivant les deux directions définies par les axes principaux de la structure.
Méthodes dynamiques: La méthode d’analyse modale spectrale peut être utilisée dans tous les cas, et en particulier, dans le cas où la méthode statique équivalente n’est pas permise.
La méthode d’analyse dynamique par accélérogrammes peut être utilisée au cas par cas par un personnel qualifié, ayant justifié auparavant les choix des séismes de calcul et des lois de comportement utilisées ainsi que la méthode d’interprétation des résultats et les critères de sécurité à satisfaire.
Modélisation de la structure
Vu la complexité de la structure étudiée, l’utilisation de l’outil informatique et des logiciels de calcul des structures devient nécessaire. Il doit donc être effectué une analyse modale sur un modèle tridimensionnel qui consiste à calculer les effets maximaux d’un séisme sur une structure. Pour cela, on recherche les modes de vibration de la structure qui caractérisent son comportement au voisinage des fréquences dites de résonance. En effet, la réponse d’une structure est prépondérante au droit de ces fréquences de résonance.
Dans le logiciel ETABS, les paramètres suivants ont été utilisés pour effectuer l’analyse modale :
Méthode : Itération sur le sous-espace par blocs (méthode conseillée pour les structures comportant un nombre important de modes) ;Matrice des masses : concentrées sans rotations; Paramètre.
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Table des matières
Introduction générale
1. Chapitre I
1.1 présentation du bâtiments
1.2 Dimensionnement
1.3 Caractéristiques mécaniques des matériau
1.4 Règlement utilisées
2. Chapitre II : Pré dimensionnement et descente de charges
2.1 Introduction
2.2 Pré dimensionnement des planchers
2.2.1 Condition de résistance au feu
2.2.1 Isolation phonique
2.2.3 Limitation de flèche
2.3 Pré dimensionnement des voiles
2.4 Evaluation des charges et surcharges
2.4.1 Plancher terrasse
2.4.2 Plancher étage courant
2.4.3 Maçonnerie
2.4.4 Balcon
2.4.5 Paillasse
2.4.5 Palier
2.4.6 Surcharges d’exploitation
3. Chapitre III : Les planchers
3.1 Etude de la dalle pleine
3.1.1 Introduction
3.1.2 Combinaisons des charges et surcharges
3.1.3 Evaluation des moments appliqués sur la dalle
3.1.4 Calcul des moments isostatique
3.1.5 Le moment total applique sur la dalle
3.1.6 Vérification des conditions de BAEL91
3.2 Ferraillages des bandes noyées
3.2.1 Armatures longitudinales
3.2.2 Armatures transversales
3.2.3 Calcul des bandes noyées
4. Chapitre IV : Dimensionnement des éléments non structuraux
4.1 Pré dimensionnement des escaliers
4.1.1 Hauteur et largeur des marches h et g
4.2.2 Epaisseur des paillasses escaliers
4.2.3 Calcul des escaliers
4.2 Acrotère
4.2.1 Évaluation des charges de calcul
4.2.2 Calcul du ferraillage
4.3 Étude de l’ascenseur
4.3.1 Définition
4.3.2 Étude de la dalle de l’ascenseur
5. Chapitre V : Etude dynamique
5.1 Introduction
5.2 Méthodes de calcul
5.3 Présentation de la méthode modale spectrale
5.4 Spectre de réponse de calcul
5.5 Analyse modale
5.5.1 Caractéristiques de la structure relativement à l’étude dynamique
5.5.2 Modélisation de la structure
5.5.3 Résultats et observations de l’analyse modale
5.5.4 Analyse sismique
6. Chapitre VI : Les voiles
6.1 Procédure de ferraillage des voiles
6.2 Combinaison
6.3 Ferraillage horizontal à l’effort tranchant
6.4 Calcul des armatures horizontales résistantes à l’effort tranchant
6.5 Armatures horizontales
6.6 Détermination des sollicitations
6.7 Armatures horizontale
7. Chapitre VII : Etude de l’infrastructure
7.1 Pré dimensionnement du radie
7.2 Caractéristiques géométriques du radier
7.3 Vérifications des contraintes
7.3.1 Evaluation et vérification des contraintes sous le radier
7.3.2 Vérification de la stabilité
7.3.3 Vérification au cisaillement
7.3.4 Evaluation et vérification des contraintes sous le radier
7.4 Ferraillage des panneaux du radier
Conclusion général
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