Etude du plancher mixte

ETUDE DU PLANCHER

Un plancher mixte est une dalle pour laquelle on utilise des toles profilés en acier comme coffrage perdu pemettant de supporter le poids du béon frais et des armatures et les charges de construction. Tout ceci reposant sur des solives qui sont des profilés métalliques. Le comportement mixte apparait lorsque le béton et la tôle profilé sont combinés de façon à avoir un seul et unique élement de construction. C’est-à-dire une collaboration parfaite entre l’acier et le béton. Il faut que la liaison entre la poutre et la dalle soit réalisée de façon à transmettre les efforts rasants et à limiter les glissements qui se développent à l’interface où on utilise l’ancrage d’extrémité. Cette liaison est assurée par des connecteurs soudés sur l’aile supérieure des poutres métalliques du plancher. Les connecteurs sont des pièces cylindriques en acier comportant une tête. Ce type de connexion est particulièrement bien adapté au cas des dalles avec tôles profilées, car ils peuvent être facilement fixés à travers la tôle.

ANALYSE DYNAMIQUE DE LA STRUCTURE

Le but de l’étude dynamique d’une structure est la détermination de ses caractéristiques dynamiques propres. Ceci est obtenu en considérant son comportement en vibration libre non-amorti. Cela nous permet de calculer les efforts et les déplacements maximums lors d’un séisme. L’étude dynamique d’une structure telle qu’elle se présente réellement, est souvent très complexe et demande un calcul très fastidieux. C’est pour cette raison qu’on fait souvent appel à des modélisations qui permettent de simplifier suffisamment le problème pour pouvoir l’analyser. La détermination des caractéristiques dynamiques du hall d’exposition à Akid Lotfi ‘ORAN’ appliquée sur le modèle 3D a servi de base pour élaborer le calcul sismique. La vérification de la période fondamentale de la structure par rapport à la période empirique donnée par le RPA est satisfaite vu le fait que la structure est flexible. Aussi, la résultante des forces sismiques à la base obtenue par combinaison des valeurs modales Vt dépasse les 80% de la résultante des forces sismiques V. Les déplacements latéraux ne dépassent pas 1% de la hauteur de l’étage.

PROBLEMATIQUE

L’homme a toujours voulu satisfaire les besoins de la vie quotidienne en réalisant des différents projets comme les constructions, l’agriculture, ou bien dans le lancement de la production de différents produits, mais cela se faisait d’une manière anarchique. Le challenge était de réaliser des projets à couts et temps minimaux pour assurer la rentabilité des investissements et la pérennité des investisseurs. Ce mini projet qui est un hall d’exposition est un exemple pour essayer de comprendre le concept du management de projet et comment l’appliquer en suivant les instructions du cours, donc posant la problématique en s’inspirant de la méthode de LASWELL

CONCLUSION GENERALE

Cet humble travail nous a permis d’appliquer et approfondir toutes nos connaissances acquises durant le cursus de notre formation de master en génie civil. Ce travail a consisté en l’étude et le dimensionnement d’un hall d’exposition en charpente métallique à usage commercial. Le hall présente un endroit attirant aux visiteurs dans le quartier Akid Lotfi Oran. Après avoir définit les charges agissantes sur la structure, les éléments de cette dernière : les pannes, les poteaux et les poutres ont été dimensionnés. La structure a été aussi modélisée par le logiciel ROBOT afin d’élaborer le calcul sismique. Le calcul de la résultante des forces sismiques à la base obtenue par combinaison des valeurs modales ne dépasse pas les 80% de la résultante des forces sismiques, comme exigé par le règlement, ce qui nous rassure vis-à-vis du séisme pour notre batiment. La partie infrastructure a été soigneusement traitée, et enfin, vu le cout élevé de la charpente des recommandations sur le mangement des couts de projets ont été notées. A la fin de ce projet qui constitue pour nous une première expérience dans ce spacieux domaine, il nous a permis d’acquérir des grandeurs très importantes pour mettre le premier pas dans notre future vie professionnelle.

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Table des matières

INTRODUCTION
Chapitre I : Généralités
I.1 INTRODUCTION
I.2 DONNEES GEOMETRIQUES DU PROJET
I.3 LOCALISATION ET DONNEES CONCERNANT LE SITE
I.4 REGLEMENTS UTILISES
I.5 LOGICIELS UTILISES
I.6 MATERIAUX
I.6.1 L’acier de construction
I.6.2 Le béton
I.6.3 Les assemblages
I.6.3.1 Le boulonnage
I.6.3.2 Le soudage
Chapitre II : Evaluation des charges
II.1. INTRODUCTION
II.2 CHARGES PERMANENTES
II.3 CHARGES D’EXPLOITATION
II.4 SURCHARGES CLIMATIQUES
II.4.1 Neige
II.4.1.1 Valeur caractéristique de la neige Sk
II.4.1.2 Coefficient de forme de la toiture μ
II.4.1.3 Surcharges de la neige S
II.4.2 Vent
II.4.2.1 Données du site
II.4.2.2 Calcul du coefficient dynamique Cd
II.4.2.3 Pression dynamique du vent
II.4.2.4 Coefficient de pression extérieur Cpe
II.4.2.5 Coefficient de pression intérieur Cpi
II.4.2.6 Calcul de la pression du vent qj
II.5 L’EFFET DE FROTTEMENT
II.6 CONCLUSION
Chapitre III : Pré-dimensionnement des éléments
III.1 INTRODUCTION
III .2 PRINCIPES DU REGLEMENT CCM97
III .3 COEFFICIENT DE SECURITE
III.4 VALEURS DES FLECHES ADMISSIBLES
III .5 PRE-DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS SECONDAIRES DE LA STRUCTURE
III .5.1 Les pannes
III.5.1.1 Les pannes pour toiture à double versant
III.5.1.2 Les pannes pour toiture à un seul versant
III.6 PRE-DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS PORTEURS DE LA STRUCTURE
III.6.1 Les poutres
III.6.2 Les traverses
III.6.3 Traverses (bloc de stockage)
Chapitre IV : Etude du plancher mixte
IV.1 INTRODUCTION
IV.2 VERIFICATION DE LA TOLE PROFILEE
IV.2.1 Entraxe des solives
IV.3 ETUDE DU PLANCHER
IV.3.1 Calcul du plancher de l’étage courant
IV.3.1.1 Vérification de la condition de résistance
IV.3.1.2 Vérification au cisaillement
IV.3.1.3 Vérification de la flèche
IV.3.2 Etude des connecteurs
IV.3.3 Calcul du ferraillage
IV.4 CONCLUSION
Chapitre V : Etude sismique
V.1 INTRODUCTION
V.2 PRINCIPE DE LA METHODE
V.3 DETERMINATION DES PARAMETRES DU SPECTRE DE REPONSE DE CALCUL
V.3.1 Coefficient d’accélération « A »
V.3.2 Coefficient de comportement global de la structure « R »
V.3.3 Le pourcentage d’amortissement critique ?
V.3.4 Facteur de correction d’amortissement ɳ
V.3.5 Périodes T1, T2 du site
V.3.6 Facteur de qualité « Q »
V.3.7 Spectre de réponse de calcul
V.4 ANALYSE DYNAMIQUE DE LA STRUCTURE
V.4.1 Modélisation de la structure
V.4.2 Analyse modale
V.5 ANALYSE MODALE SPECTRALE
V.6 VERIFICATION DE LA STRUCTURE
V.6.1 Vérification de la période fondamentale de la structure
V.6.2 Vérification de la force sismique à la base
V.6.3 Vérification des déplacements
V.7 CONCLUSION
Chapitre VI : Dimensionnement des éléments de la structure
VI.1 INTRODUCTION
VI.2 ETUDE DES ELEMENTS SECONDAIRES
VI.2.1 Calcul du chéneau
VI.2.2 Calcul des liernes
VI.2.2.1 Les efforts dans les liernes
VI.2.2.2 Dimensionnement des liernes
VI.2.3 Les escaliers
VI.2.3.1 Dimensionnement des éléments de l’escalier
VI.2.3.2 vérification de la poutre du limon
VI.2.3.3 Poteau escalier
VI.2.4 Justification des pannes
VI.2.4.1 Effort sollicitant
VI.2.4.2 Vérification de la classe de la section transversale
VI.2.4.3 Vérification de la flèche
VI.2.4.4 Condition de résistance
VI.2.4.5 Résistance au voilement par cisaillement
VI.2.4.6 Stabilité au flambement de la semelle comprimée dans le plan de l’âme
VI.2.4.7 Effort sollicitant
VI.2.4.8 Condition de flèche
VI.2.4.9 Condition de résistance
VI.2.4.10 Résistance au voilement par cisaillement
VI.2.4.11 Stabilité au flambement de la semelle comprimée dans le plan de l’âme
VI.2.5 Justification des sablières
VI.2.5.1 Effort sollicitant
VI.2.5.2 Vérification de la classe de la section transversale
VI.2.5.3 Vérification de la flèche
VI.2.5.4 Condition de résistance
VI.2.5.5 Effort sollicitant
VI.2.5.6 Vérification de la classe de la section transversale
VI.2.5.7 Vérification de la flèche
VI.2.5.8 Condition de résistance
VI.2.6 Justification de la poutre ascenseur
VI.2.6.1 Effort sollicitant
VI.2.6.2 Vérification de la classe de la section transversale
VI.2.6.3 Vérification de la flèche
VI.2.6.4 Condition de cisaillement
VI.3 ETUDE DES ELEMENTS PORTEURS
VI.3.1 Justification des poteaux
VI.3.1.1 Effort sollicitant
VI.3.1.2 Vérification de la classe de la section transversale
VI.3.1.3 Moment fléchissant + Effort normal
VI.3.2 Justification des traverses
VI.3.2.1 Effort sollicitant
VI.3.2.2 Vérification de la classe de la section transversale
VI.3.2.3 Vérification de la flèche
VI.3.2.4 Condition de résistance
VI.3.2.5 Effort sollicitant
VI.3.2.6 Vérification de la classe de la section transversale
VI.3.2.7 Vérification de la flèche
VI.3.2.8 Condition de résistance
VI.3.3 Justification des poutres principales
VI.3.3.1 Effort sollicitant
VI.3.3.2 Vérification de la classe de la section transversale
VI.3.3.3 Vérification de la flèche
VI.3.3.4 Condition de résistance
VI.3.4 Justification des poutres secondaires
VI.3.4.1 Effort sollicitant
VI.3.4.2 Vérification de la classe de la section transversale
VI.3.4.3 Vérification de la flèche
VI.3.4.4 Condition de résistance
VI.3.5 Justification des contreventements
VI.3.5.1 Effort sollicitant
VI.3.5.2 Effort axial de traction
VI.3.6 Justification des stabilités
VI.3.6.1 Effort sollicitant
VI.3.6.2 Résistance plastique de la section brute
VI.4 CONCLUSION
Chapitre VII : Calcul des assemblages & fondations
VII.1 INTRODUCTION
VII.2 ETUDE DES ASSEMBLAGES
VII.2.1 Classification des assemblages
VII.3 CALCUL DES ASSEMBLAGES
VII.3.1 Assemblage poteau-traverse (HEA320-IPE 500)
VII.3.1.1 Efforts sollicitant
VII.3.1.2 Soudure de la platine
VII.3.1.3 Disposition constructives
VII.3.1.4 Calcul des boulons sollicités en traction
VII.3.1.5 Calcul des boulons sollicités au cisaillement
VII.3.1.6 Vérification de la pression diamétrale
VII.3.2 Assemblage traverse -traverse (IPE500-IPE500)
VII.3.2.1 Efforts sollicitant
VII.3.2.2 Soudure de la platine
VII.3.2.3 Disposition constructives
VII.3.2.4 Calcul des boulons sollicités en traction
VII.3.2.5 Calcul des boulons sollicités au cisaillement
VII.3.2.6 Vérification de la pression diamétrale
VII.3.3 Assemblage poutre – solive (IPE450-IPE140)
VII.3.3.1 Efforts sollicitant
VII.3.3.2 Dispositions constructives
VII.3.3.3 Calcul des boulons sollicités au cisaillement
VII.3.4 Assemblage des stabilités en X (UPN 140)
VII.3.4.1 Efforts sollicitant
VII.3.4.2 Epaisseur du gousset
VII.3.4.3 Soudure du gousset
VII.3.4.4 Disposition constructive
VII.3.4.5 Vérification au cisaillement
VII.3.4.6 Vérification de la pression diamétrale
VII.3.5 Assemblage en pied de poteau (encastré)
VII.3.5.1 Effort sollicitant
VII.3.5.2 Dimensionnement de la plaque d’assise
VII.3.5.3 Vérification des boulons d’ancrage
VII.4 CALCUL DES FONDATIONS
VII.4.1 Dimensionnement de la semelle
VII.4.2 Calcul des armatures
VII.5 CALCUL DES LONGRINES
VII.5.1 Solidarisation des points d’appuis
VII.5.2 Calcul du ferraillage
VII.6 CONCLUSION
Chapitre VIII : Management du projet
VIII.1 INTRODUCTION
VIII.2 PARTIE PRENANTES (STAKEHOLDERS)
VIII.3 STRATEGIE ET PLANIFICATION
VIII.3.1 Matrice de cadrage
VIII.3.2 Structuration du WBS
VIII.3.3 Tableau des antécédents
VIII.3.4 Définition du chemin critique des taches (diagramme de gant
VIII.4 MANAGEMENT DES COUTS DU PROJET
VIII.5 ANALYSE PRELIMINAIRE DES RISQUES
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
ANNEXE A : Evaluation des charges
ANNEXE B : Etude sismique
ANNEXE C : Dimensionnement des éléments de la structure
ANNEXE E : Plan architecturaux et dessin technique