Soutenance mémoire
ETUDE DES ASSEMBLAGES
INTRODUCTION GENERALE
L’acier est un matériau qui offre l’avantage d’être léger favorisant une rapidité avérée dans le montage et offre l’avantage de franchir de longues portées et par sa nature, facilement modifiable bien que, en contrepartie, il présente certains inconvénients tels que son coût, la corrosion et sa faible résistance au feu. Ce ci implique, pour y pallier, de prévoir une protection adéquate telles que les peintures anti rouille pour lutter contre la corrosion ainsi que les peintures intumescentes au titre de protection contre le feu. Le coût, quant à lui, est atténué par la rapidité d’exécution et de montage (réalisation hors site dans des ateliers de production de charpente suivant la forme conçue).
Ce projet a pour objectif « l’étude d’un bâtiment en charpente métallique à usage d’habitation en (R.D.C + 4 étages) ». Ce travail a été organisé de la manière suivante qui après l’introduction, on a : Dans le premier chapitre une présentation du projet est donnée. Ensuite vient le deuxième chapitre qui est consacré à l’évaluation des charges permanentes et d’exploitations, selon le règlement Algérien charges et surcharges et aussi les charges climatiques selon le règlement «RNV99 Version 2013». Dans le troisième chapitre, le pré-dimensionnement des éléments de la structure secondaire et porteurs selon le règlement «CCM97» a été réalisé.
Dans le quatrième chapitre, le comportement de la structure vis-à-vis du séisme a été analysé par la méthode modale spectrale, selon le règlement «RPA99 version 2003», grâce au logiciel «SAP2000 V14». Le système de contreventement de la structure a été ajouté afin d’assurer la stabilité.
Le cinquième chapitre traite le dimensionnement des éléments de la structure porteurs et secondaire, selon le règlement «CCM97» et aussi «EC3».
Le plancher collaborant a été calculé et dimensionné dans le sixième chapitre. Par la suite, le dimensionnement des assemblages des différents éléments de la structure est donné dans le septième chapitre. Enfin l’étude de l’infrastructure a été réalisée dans le huitième chapitre.
Le travail a été achevé par une conclusion générale.
Présentation du projet
Ce projet s’oriente vers l’étude structurale d’un bâtiment en charpente métallique à usage d’habitation en (R.D.C + 4 étages).
Le bâtiment occupe une assiette de : 417 m² avec une hauteur de 17,53 m.
L’ossature est formée d’une structure en charpente métallique (poteaux. poutres) et de planchés mixtes collaborant (béton – acier).
L’ouvrage est composé d’un rez-de-chaussée et de 4 niveaux de logements. Chaque niveau est composé de quatre logements.»
Les dalles d’étage courant sont en plancher collaborant de 12cm. La toiture est constituée d’un plancher collaborant de 8 cm d’épaisseur,
Localisation
Ce site est implanté dans la Daïra de Remchi, Wilaya de Tlemcen «Zone I : faible sismicité selon la classification de l’RPA 99/Version 2003 ». Le site présente aussi les caractéristiques géotechniques et sismique suivantes :
La contrainte admissible du sol est de 1,8 bars (rapport géotechnique du sol).
Altitude = 200 m.
Présentation des caractéristiques architecturales du bâtiment :
Le bâtiment présente les caractéristiques géométriques suivantes :
L1 = 8,78 m.
L2 = 6,40 m.
L3 = 18,00 m.
L4 = 12,78 m.
Hauteur d’étage H étage = 3,4 m. Avec une hauteur total de H Total =17,53 m.
La pente du versant est ߙ = 5°.
Un logement contient des chambres CH1 (12,96 m²), CH2 (11,74 m²) et un salon de (19,32 m²), avec une surface de cuisine de (9,60 m²) sans oublier la surface des salles d’eau : WC (1,63 m²) et S.D.B (2,90 m²), pour le couloire de circulation, il occupe une surface de (10,31 m²) et le séchoir est de (3,83 m²).
Règlements utilisés
Les règlements utilisés sont :
DTR.BC.2.2 « Charges permanentes et charges d’exploitations ».
DTR.BC.2.44 Règles de conception des Structures en aciers « CCM97 ».
DTR.BC.2.48 Règles Parasismiques Algériennes « RPA99/version 2003 ».
DTR.BC.2.47 Règlement Neige et Vent « RNV99/ version 2013 ».
BAEL91 : Calcul des structures en béton.
Logiciels utilisés :
SAP2000 V14.
AutoCAD 2010.
ROBOT.
Matériaux utilisés
L’acier de construction
L’acier est un matériau par transformation qui associe le fer et le charbon dont le fer est l’élément prédominant entrant dans sa composition.
Nuance d’acier : S235.
La limite élastique : fy = 235 MPa.
La résistance à la traction : fu = 360 MPa.
La masse volumique : ρ = 7850 Kg/m3
Module d’élasticité longitudinale : E = 210000 MPa.
Module d’élasticité transversale : G = 84000 MPa.
Le béton
Le béton présente les caractéristiques suivant :
La résistance caractéristique à la compression : ݂ଶ଼ = 25 MPa.
La résistance caractéristique à la traction : ݂௧ଶ଼ = 0,06 fc28 +0,6 = 2,1 MPa.
Poids volumique : ρ = 2500 Kg/ m3
Module d’élasticité longitudinale : E = 305000 MPa.
Les assemblages
Les principaux modes d’assemblages sont :
Le boulonnage
Le boulonnage et le moyen d’assemblage le plus utilisé en construction métallique du fait de sa facilité de mise en œuvre et des possibilités de réglage qu’il ménage sur site, pour ce cas on a utilisé les boulons de haute résistance (HR) pour les assemblages rigides des portiques auto stable.
Les boulons HR comprennent une tige filetée, une tête hexagonale et un écrou en acier à très haute résistance.
Le soudage
Le soudage est une opération qui consiste à joindre deux parties d’un même matériau avec un cordon de soudure constitué d’un métal d’apport, ce dernier sert à de liant entre les deux pièces à assembler.
Conception structurale
On a deux types de structure :Structure horizontale:On désigne par structure horizontale les planchers courants et le plancher terrasse.
Plancher courant:Pour cette construction, concernant les planchers courants on a choisi des planchers mixtes à dalle collaborant dont la composition est illustrée sur la figure (I.6).
Les bacs aciers sont de type Hi-bond 55.
L’épaisseur totale de la dalle BA y compris l’onde est de 12 cm.
Les planchers reposent sur un ensemble de poutres et solives métalliques.
La liaison entre la dalle, le bac en acier collaborant et la structure porteuse est assurée par des connecteurs.
Les planchers mixtes à dalle collaborant étant la solution la plus économique et la plus judicieuse techniquement.
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Table des matières
ملخَص,Abstract, Résumé
Liste des notations
Liste des figures
Liste des tableaux
INTRODUCTION GENERALE
I .PRESENTATION DU PROJET
I.1. Présentation du projet
I.2. Localisation
I.3. Présentation des caractéristiques architecturales du bâtiment
I.4. Règlements utilisés
I.5. Logiciels utilisés
I.6. Matériaux utilisés
I.7. Les assemblages
I.8. Conception structurale
II DESCENTE DES CHARGES
II.1. Introduction
II.2. Charge permanente
II.3. Surcharges d’exploitations
II.4. La neige
II.5. Le vent
III PRE-DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS STRUCTURAUX
III.1. Introduction
III.2. Classification des sections transversales selon le CCM97
III.3. Principes du règlement CCM97
III.4. Coefficient partiels de sécurité
III.5. Valeurs limites des flèches
III.6. Sollicitation de calcul
III.7. Pré dimensionnement
IV ETUDE SISMIQUE DE LA STRUCTURE
IV.1. Introduction
IV.2. Principe de la méthode
IV.3. Critères de classification par le RPA99 version2003
IV.4. Analyse dynamique de la structure
IV.5. Vérification de la structure
V DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS PRINCIPAUX ET SECONDAIRES
V.1. Introduction
V.2. Dimensionnement des poutres
V.3. Dimensionnement des poutres de console
V.4. Dimensionnement des poteaux
V.5. Dimensionnement des contreventements
V.6. Dimensionnement des solives
V.7. Dimensionnement des solives de console
V.8. Dimensionnement des escaliers
VI ETUDE DU PLANCHER COLLABORANT
VI.1. Introduction
VI.2. Calcul de plancher de toiture
VI.3. Calcul de plancher d’étage courant
VII ETUDE DES ASSEMBLAGES
VII.1. Introduction
VII.2. Fonctionnement des assemblages
VII.3. Rôle des assemblages
VII.4. Calcul des assemblages
VIII ETUDE DE L’INFRASTRUCTURE
VIII.1. Introduction
VIII.2. Documents utilisés
VIII.3. Le rapport géotechnique
VIII.4. Caractéristiques des matériaux
VIII.5. Les charges à considérer
VIII.6. Type de fondation
VIII.7. Effort sollicitant
VIII.8. Dimensionnement de la plaque d’assise
VIII.9. Vérification de la tige d’ancrage
VIII.10. Les faux-puits
VIII.11. Calcul des semelles
VIII.12. Les fûts
VIII.13. Calcul des longrines
CONCLUSION
Bibliographie
Annexes
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