ETUDE DES ELEMENTS SECONDAIRES DE LA STRUCTURE

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Infrastructures économiques.

Infrastructures routières.

Le réseau routier de la région est structuré autour d’une dorsale principale constituée par la RN4. Cet axe supporte un réseau composé de voies goudronnées et de pistes.
En termes d’accessibilité, 83,12% des Communes sont accessibles en voitures légères dont 34,88% en permanence et 48,8% uniquement en période sèche. Globalement, 74,42% des Communes de la région sont desservies par une ligne régulière de transport en commun.

Infrastructures portuaires.

La Région abrite le port de Mahajanga qui est le deuxième port de Madagascar, plaque tournante du cabotage le long de la Côte Ouest.
Entre 2004 et 2009, le port de Mahajanga assure entre 6 à 9,4% des trafics de conteneurs et entre 11 à 54,3% des trafics portuaires des botry.

Secteur primaire

La population cultive essentiellement, par ordre d’importance, à des fins commerciales les céréales (69,8 % des Communes), les fruits (67,4 % des Communes), les racines et tubercules (60,5 % des Communes), les cultures industrielles (44,2 %), les légumes et les épices chacun à hauteur de 34,9 %, les légumineuses (32,6 % des Communes) et enfin le citron (25 % des Communes de Marovoay).

Secteur secondaire

La région est privilégiée en industries et artisanat. Elles sont toutes des industries légères où prédominent les activités de transformation des matières premières.
Ces industries peuvent être classées en trois catégories :
_ Les industries de production artisanale pour la consommation locale en agro-alimentaire et imprimerie ;
_ Les industries d’envergure régionale et nationale en agro-alimentaire, en corps-gras, en textiles et en tabac ;
_ Les industries visant les marchés extérieurs, qui sont essentiellement les industries de pêche, les anacardes et les industries de viande.
A ces groupes d’industries s’ajoutent les zones franches agro-industrielles et de confection.

Secteur tertiaire

Les échanges commerciaux figurent parmi les activités économiques dominantes de la région. En effet, l’existence des infrastructures de commercialisation favorise le développement des échanges.

Atouts, contraintes et défis de la Région.

Atouts de la Région.

A partir des études socio-économiques réalisées, nous pouvons constater que la Région dispose d’un potentiel de développement important. La région est dotée d’une vocation économique et agricole importante où il est possible de pratiquer à la fois des cultures industrielles, vivrières et des activités de transformation.
La région dispose d’infrastructures qui permettent d’assurer des liaisons aussi bien par transport terrestre, maritime, que fluvial.

Contraintes et défis de la Région.

Le réseau routier est faiblement développé à l’égard du nombre de Communes accessibles en voiture légère toute l’année et celles qui le sont uniquement par camion ou par tout-terrain. En ce qui concerne le trafic fluvial, il se trouve limité en raison d’absence d’infrastructures ne permettant pas aux grosses embarcations d’accoster.
Du côté des autres infrastructures comme l’électricité et l’eau courante, la disponibilité est limitée à quelques Communes seulement.
La Région figure parmi les régions dont le niveau d’instruction de la population active est assez bas dans l’ensemble au vu des proportions de personnes qui n’ont suivi aucune formation ou qui ont suivi le cycle primaire, secondaire ou tertiaire.

Remplissage des façades.

Le remplissage sert d’enveloppe au bâtiment et peut en même temps assurer la stabilité de la structure porteuse principale.
Nous allons mettre en œuvre un système de bardage à double peau composite, car il assure les fonctions d’étanchéité à l’air, d’isolations thermique et acoustique.
Ce système est composé de deux peaux indépendantes : plateau intérieure et tôle bac acier laquée de 63/100mm extérieure ainsi qu’une isolation thermique et acoustique.

Matériaux de construction utilisés.

Acier.

Les produits utilisés dans la construction métallique pour les éléments de structure sont les produits longs et les produits plats.
Les produits longs sont obtenus par laminage à chaud des blooms et billettes. Il existe plusieurs sous-familles de produits longs dont les laminés marchands ( rond plein, carré plein, hexagone, cornière à ailes égales ,cornière à ailes inégales, fer en T , petit U ou UPN, etc.) ayant une section pleine et les poutrelles qui sont des profilés dont la forme de la section droite rappelle souvent une lettre ( IPN, IPE, UPN, UAP, HEA, HEB, HEM, PRS). La hauteur des poutrelles est supérieure ou égale à 80mm. Les longueurs disponibles sur le commerce sont de 11,80m.
Les produits plats ont une section droite rectangulaire de largeur très importante par rapport à l’épaisseur. Il y a les tôles laminées sur deux faces et les larges plats laminés sur quatre faces. Les larges plats se caractérisent par une largeur comprise entre 150mm et 1 250 mm et une épaisseur supérieure à 4,76mm.

MODELISATION DE LA STRUCTURE

ELEMENTS DE STRUCTURE.

Les éléments structuraux principaux comprennent les ossatures principales, leurs attaches et assemblages ainsi que leurs fondations. L’ensemble forme des chemins par lesquels les forces verticales et horizontales agissant sur le bâtiment sont transmises au sol.
Les éléments structuraux secondaires tels que les poutres secondaires ou pannes transmettent les charges aux éléments structuraux principaux.
Les autres éléments tels que la couverture et le bardage ne font que transmettre des charges aux éléments structuraux principaux ou secondaires.

CONCEPTION STRUCTURALE DU BATIMENT.

Structure porteuse.

L’ossature du bâtiment est constituée par l’agencement de poteaux et de poutres pour former des cadres.
Pour ne pas avoir de stagnation d’eau sur la toiture, nous imposons une pente de 16%. En effet, une partie des forces verticales est transmise par compression dans les traverses, et donc les moments de flexion et les flèches sont plus faibles qu’avec des traverses rectilignes.
Des jarrets sont placés aux extrémités des traverses liées aux poteaux .En augmentant ainsi la hauteur de section liée au poteau, nous augmentons le moment résistant.

Assemblages.

Les assemblages concernent les éléments structurels : poteaux, poutres, diagonales de contreventement. Ils représentent une fraction significative du coût de l’ossature métallique.
Si toutes les liaisons sont articulées, le système est instable car il ne peut pas équilibrer les charges, et des déplacements peuvent augmenter sans faire intervenir la résistance des barres. C’est la raison pour laquelle nous prévoyons des encastrements aux liaisons poteaux-poutres, et des articulations en pied de poteaux. En remplaçant des articulations par des encastrements en tête de portique, nous réalisons une économie sur la quantité d’acier nécessaire pour les barres.
En pied de poteau, la solution retenue est une liaison articulée. Cette solution présente en effet l’avantage de réduire considérablement la quantité de béton nécessaire dans les massifs. Un encastrement en pied de poteau imposerait une grande quantité de béton pour reprendre un moment.

Contreventements

Les contreventements sont des systèmes qui font descendre les charges horizontales jusqu’aux fondations.

Palée de stabilité

La palée de stabilité fait partie du système de contreventement de long pan. Le système de Croix en Saint-André sera adopté pour notre projet étant donné qu’il présente le moins de déformation.

Poutre au vent

Les poutres au vent font aussi partie du système de contreventement. Suivant le pignon, les efforts du vent se transmettent du bardage aux lisses, puis aux poteaux et à la traverse du portique de rive. Ce dernier n’étant pas rigide transversalement, il est nécessaire de le stabiliser en construisant un dispositif sur le plan de la toiture.

Eléments structuraux secondaires

Pannes

Les pannes ont pour rôle de supporter la couverture. Elles sont disposées parallèlement à la ligne de faîtage, dans le plan des versants. Elles transmettent les efforts entre le revêtement de couverture et les éléments structuraux principaux. L’espacement des pannes correspond à la portée des bacs de couverture, qui est fonction de l’épaisseur de la tôle de couverture et des charges ascendantes ou descendantes à supporter.

Lisses de bardage

Les lisses supportent le bardage. Les efforts du vent sur le bardage en long-pan sont transmis aux poteaux des portiques par l’intermédiaire des lisses. L’espacement des lisses dépend du type de bardage et de la tôle utilisée.

Plancher collaborant

Pour la conception du plancher mixte à dalle collaborante, nous sommes partis de l’hypothèse que le plancher est composé de poutres principales de longueur égale à 6,00m entre poteaux dans le plan de portique et que l’épaisseur du plancher est de 15 cm. L’espacement entre les poutres étant de 6,00m, et la stabilité du plancher se faisant par l’association poutre-solive, nous avons considéré un espacement entre solive d’environ 3,0m.

Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I : ENVIRONNEMENT DU PROJET
CHAPITRE I : GENERALITES SUR LE PROJET
I.1 PRESENTATION DU PROJET DE CONSTRUCTION.
I.2 SITE D’IMPLANTATION DU PROJET
I. 2.1 Situation géographique
I. 2.2 Climatologie
I.3 DEMOGRAPHIE.
I.3.1 Effectif de la population
I.3.2 Caractéristiques de la population.
I.4 SECTEURS SOCIAUX
I.4.1 Infrastructures sanitaires.
I.4.2 Infrastructures scolaires.
I.5 SECTEUR ECONOMIQUE
I.5.1 Caractéristiques de la population active
I.5.2 Infrastructures économiques.
I.5.3 Secteur primaire.
I.5.4 Secteur secondaire
I.5.5 Secteur tertiaire.
I.5.6 Atouts, contraintes et défis de la Région
CHAPITRE II : JUSTIFICATION DU PROJET
II.1 CONTEXTE DU PROJET.
II.2 OBJECTIFS DU PROJET
II.2.1 Objectif global.
II.2.2 Objectifs spécifiques
II.2.3 Arbre des objectifs
II.3 IMPACT SOCIO-ECONOMIQUE DU PROJET.
CHAPITRE III : CONCEPTION DU PROJET
III.1 CARACTERISTIQUES DU BATIMENT.
III.1.1 Forme et dimension
III.1.2 Agencement des espaces.
III.2 CHOIX DES MATERIAUX
III.2.1 Ossature
III.2.2 Charpente.
III.2.3 Toiture.
III.2.4 Plancher
III.2.5 Remplissage des façades.
III.2.6 Matériaux de construction utilisés
PARTIE II : ETUDES TECHNIQUES
CHAPITRE IV : MODELISATION DE LA STRUCTURE
IV.1 ELEMENTS DE STRUCTURE.
IV.2 CONCEPTION STRUCTURALE DU BATIMENT.
IV.2.1 Structure porteuse
IV.2.2 Assemblages
IV.2.3 Contreventements
IV.2.4 Eléments structuraux secondaires.
IV.3 REPRESENTATION DE LA STRUCTURE DU BATIMENT
CHAPITRE V : DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS DE STRUCTURE
V.1 GENERALITES
V.2 REGLEMENTS DE CALCUL.
V.2.2 Principe de l’Eurocode 3.
V.2.3 Hypothèses de calcul.
V.3 CLASSIFICATION DES SECTIONS
CHAPITRE VI : EVALUATION DES CHARGES AGISSANTS SUR LE BATIMENT
VI.1 INVENTAIRE DES CHARGES VERTICALES.
VI.1.1 Evaluation des charges permanentes
VI.1.2 Evaluation des surcharges d’exploitation
VI.2 SURCHARGES CLIMATIQUES.
VI.2.1 Pression dynamique du vent sur la structure.
VI.2.2 Coefficient de pression résultante c
CHAPITRE VII : ETUDE DES ELEMENTS SECONDAIRES DE LA STRUCTURE
VII.1 CALCUL DES PANNES COURANTES
VII.1.1 Schéma de calcul.
VII.1.2 Données de l’étude et hypothèses
VII.1.3 Evaluation des charges appliquées à la panne courante
VII.1.4 Combinaison d’actions.
VII.1.5 Calcul des sollicitations.
VII.1.6 Prédimensionnement
VII.1.7 Caractéristiques de la section de profilé retenue
VII.1.8 Classification de la section transversale.
VII.1.9 Vérification à l’EC3
VII.2 CALCUL DES LIERNES
VII.2.1 Schéma de calcul.
VII.2.2 Efforts dans les liernes
VII.2.3 Dimensionnement des liernes.
VII.3 CALCUL DES LISSES DE BARDAGE
VII.3.1 Schéma de calcul.
VII.3.2 Données et hypothèses
VII.3.3 Evaluation des charges appliquées aux lisses de bardage
VII.3.4 Prédimensionnement
VII.3.5 Caractéristiques de la section de profilé retenue
VII.3.6 Classification de la section transversale.
VII.3.7 Vérification à l’EC3
VII.4 CALCUL DE SOLIVE SUPPORTANT PLANCHER METALLIQUE ET MACHINE
VII.4.1 Schéma de calcul.
VII.4.2 Evaluation des charges appliquées
VII.4.3 Calcul des sollicitations.
VII.4.4 Combinaison d’actions.
VII.4.5 Caractéristiques de la section du profilé.
VII.4.6 Classification de la section transversale.
VII.4.7 Vérification à l’EC 3
VII.5 CALCUL DU PLANCHER COLLABORANT.
VII.5.1 Principe de fonctionnement.
VII.5.2 Données et hypothèses
VII.5.3 Evaluation des charges appliquées
VII.5.4 Calcul des sollicitations et combinaison d’actions.
VII.5.5 Inertie du montage poutre/ dalle.
VII.5.6 Contraintes de flexion simple.
VII.5.7 Contraintes additionnelles de retrait.
VII.5.8 Cumul des contraintes
VII.5.9 Vérifications à l’EC3.
VII.6 CALCUL D’ESCALIER METALLIQUE
VII.6.1 Données et hypothèses
VII.6.2 Evaluation des charges appliquées
VII.6.3 Dimensionnement des supports de marche
VII.6.4 Dimensionnement du limon
CHAPITRE VIII : DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS STRUCTURAUX
VIII.1 PRINCIPE DE DIMENSIONNEMENT.
VIII.2 ETUDE DE PORTIQUE.
VIII 2.1 Evaluation des charges.
VIII 2.2 Détermination des sollicitations.
VIII.3 JUSTIFICATION DES TRAVERSES DE TOITURE IPE 270.
VII.3.1 Caractéristiques de la traverse en IPE 270
VIII.3.2 Classification de la section transversale.
VIII.3.3 Sollicitations
VIII.3.4 Résistance de la section transversale
VIII.3.5 Vérification de la flèche de la traverse.
VIII.3.6 Vérification au déversement de la traverse
VIII.4 JUSTIFICATION DES POUTRES PRINCIPALES IPE 750 x 196
VIII.4.1 Caractéristiques de la section IPE 750 x 196.
VIII.4.2 Classification de la section transversale.
VIII.4.3 Sollicitations
VIII.4.4 Résistance de la section transversale
VIII.4.6 Vérification de la poutre au déversement.
VIII.5 DIMENSIONNEMENT DES POTEAUX DE RIVE ET INTERMEDIAIRES
VIII.5.1 Justification des poteaux de rive HEB 500
VIII.5.2 Justification des poteaux intermédiaires HEB 700
CHAPITRE IX : CALCUL DES CONTREVENTEMENTS.
IX.1 CALCUL DE POUTRE AU VENT
IX.1.1 Données et hypothèses.
IX.1.2 Evaluation des charges appliquées
IX.1.3 Combinaison d’actions
IX.1.4 Dimensionnement de la poutre au vent en pignon.
IX.2 CALCUL DE PALEE DE STABILITE SUIVANT LE LONG PAN.
IX.2.1 Schéma de calcul
IX.2.2 Données et hypothèses.
IX.2.3 Evaluation des charges appliquées
IX.2.4 Combinaison d’actions
IX.2.5 Dimensionnement de la palée de stabilité
CHAPITRE X : CALCUL DES ASSEMBLAGES
X.1 LIAISON POTEAU-TRAVERSE.
X.1.1 Principe de calcul.
X.1.2 Données et hypothèses.
X.1.3 Dispositions constructives
X.1.4 Calcul de la soudure de la platine sur la traverse.
X.1.5 Efforts dans les boulons
X.1.6 Moment résistant effectif de l’assemblage.
X.1.7 Vérification de la résistance des boulons.
X.1.8 Résistance du poteau.
X.2 LIAISON POTEAU-POUTRE.
X.2.1 Principe de calcul.
X.2.2 Données et hypothèses.
X.2.3 Dispositions constructives
X.2.4 Efforts dans les boulons
X.2.5 Moment résistant effectif de l’assemblage.
X.2.6 Vérification de la résistance des boulons.
X.2.7 Résistance du poteau.
X.3 LIAISON POTEAU- PALEE DE STABILITE.
X.3.1 Principe de calcul.
X.3.2 Données et hypothèses.
X.3.3 Calcul du cordon de soudure.
X.3.4 Vérification des boulons en cisaillement
X.3.5 Vérification des boulons en pression diamétrale
X.3.6 Vérification de la cornière en traction.
X.4 ASSEMBLAGE EN PIED DE POTEAU.
X.4.1 Principe de calcul.
X.4.2 Données et hypothèses.
X.4.3 Dimensionnement de la platine d’assise
X.4.4 Dimensionnement des tiges d’ancrage.
X.4.5 Vérifications à l’EC3
CHAPITRE XI : ETUDE DE LA FONDATION
XI.1 LE SOL DE FONDATION
XI.1.1 Reconnaissance du terrain
XI.1.2 Caractéristiques géotechniques du site
XI.2 CALCUL DE FONDATION
X.2.1 Choix du type de fondation
XI.2.2 Contrainte ultime qu.
XI.2.3 Evaluation des tassements
XI.2.4 Charges admissibles sur semelles.
XI.3 DIMENSIONNEMENT DES SEMELLES
XI.3.1 Semelle isolée de poteau de rive.
XI.3.2 Semelle isolée de poteau intermédiaire
CHAPITRE XII : VERIFICATION DE LA STABILITE DE LA STRUCTURE
XII.1 PRINCIPE DE VERIFICATION.
XII.1 ACTIONS DESTABILISANTES.
XII.2.1 Force de soulèvement.
XII.2.2 Force de traînée
XII.3 ACTIONS STABILISANTES
XII.4 VERIFICATION DE LA STABILITE DE LA STRUCTURE
CHAPITRE XIII : SECOND OEUVRE
XIII.1 ASAINISSEMENT.
XIII.1.1 Evacuation des eaux pluviales
XIII.1.2 Evacuation des eaux polluées
XIII.1.3 Fosse septique
XIII.2 ECLAIRAGE.
XIII.2.1 Paramètres de base pour le calcul du nombre de luminaire
XIII.2.2 Nombre de luminaires.
PARTIE III : ETUDE FINANCIERE ET ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL 
CHAPITRE XIV : DEVIS DESCRIPTIF
CHAPITRE XV : DEVIS QUANTITATIF ET ESTIMATIF
XV.1 CALCUL DU COEFFICIENT DE DEBOURSE K
XV.2 EXEMPLE DE SOUS DETAIL DE PRIX
XV.3 DETAIL QUANTITATIF ET ESTIMATIF
CHAPITRE XVI : ETUDE DE RENTABILITE DU PROJET
XVI.1 COUT DE L’INVESTISSEMENT INITIAL
XVI.2 CHIFFRE D’AFFAIRE PREVISIONNEL
XVI.3 CHARGES
XVI.4 AMORTISSEMENT
XVI.5 FLUX DE TRESORERIE
XVI.6 VALEUR ACTUELLE NETTE (VAN)
XVI.7 TAUX DE RENTABILITE INTERNE (TRI)
XVI.8 DELAI DE RECUPERATION DU CAPITAL INVESTI (DRCI)
CHAPITRE XVII : ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL
XVII.1 OBJECTIFS DE L’ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL
XVII.2 METHODOLOGIE DE L’ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL..
XVII.3 IDENTIFICATION DES IMPACTS PROBABLES DU PROJET SUR LE MILIEU RECEPTEUR
XVII.4 EVALUATION DE L’IMPORTANCE DES IMPACTS
XVII.5 MESURES D’ATTENUATION DES IMPACTS NEGATIFS ET OPTIMISATION DES IMPACTS POSITIFS.
XVII.5.1 Mesures d’atténuation des impacts négatifs
XVII.5.2 Mesures d’optimisation des impacts positifs.
XVII.6 PLAN DE GESTION ENVIRONNEMENTAL
CONCLUSION
Bibliographie et Webographie

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