Etude d’un parc de stationnement en charpente Métallique

Présentation de l’ouvrage 

Ce projet de fin d’étude consiste à étudier un parc de stationnement à étages multiples, a été réalisé en béton armé, et dont notre travail consiste à étudier cette fois-ci le structure en acier.
Le projet est implanté dans la wilaya de Tlemcen et plus exactement à Bab-El-Djiad. C’est un endroit de faible sismicité d’après le RPA 2003, il est constitué d’un soul sol, de rez-de-chaussée et de cinq étages supérieurs. L’ouvrage est composé de :
Sous sol : pour stationnement des voitures ;RDC + Niveaux 1 : supermarchés et une partie pour le stationnement.
Niveaux 2, 3, 4, 5 + Terrasse : seulement pour le stationnement. Moyens de circulations : escalier pour les personnes + deux rompes pour l’accès des véhicules.

CHARGES CLIMATIQUES 

Cette partie a pour but de déterminer les différentes sollicitations climatiques produites par le vent et la neige, agissant sur l’ensemble de l’ouvrage et sur ses différentes parties.
Cette étude sera réalisée conformément au règlement neige et vent (RNV99 version 2013). Le règlement RNV99 version 2013 s’applique à l’ensemble des constructions en Algérie situées à une altitude inférieure à 2000 mètres.
Effet de la neige :
En ce qui concerne le calcul de la neige, il n’a pas été réalisé par ce que on a prend on considération la charge d’exploitation du plancher terrasse. Donc la charge de la neige est plus petite par-rapport au charge d’exploitation due au plancher terrasse accessible.
Effet du vent :
L’effet du vent sur une construction est assez prépondérant et a une grande influence sur la stabilité de l’ouvrage. Pour cela, une étude approfondie doit être élaborée pour la détermination des différentes actions dues au vent et ceci dans toutes les directions possibles.
Les actions du vent appliquées aux parois dépendent de : La direction. L’intensité. La région. Le site d’implantation de la structure et leur environnement. La forme géométrique et les ouvertures de la structure.

Calcul du plancher mixte de l’étage courant (parking) 

Pour l’étude de la dalle collaborant, on calcule la dalle pour 2 phases: Phase de construction : c’est pour la vérification de la tôle profilée lors du bétonnage. Phase finale : c’est la vérification de la dalle mixte après durcissement du béton.
Phase de construction:
Le plancher est soumis aux charges permanentes dues au poids propre de la poutre et du béton (avant durcissement) et à la charge d’exploitation des ouvriers.
Phase finale :
Pour obtenir l’effet mixte souhaité. 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 limiter les glissements qui se développent à l’interface. Dans les planchers mixtes, la connexion des poutres mixtes est assurée par des goujons soudés sur l’aile supérieure des poutres métalliques du plancher.

ANALYSE DYNAMIQUE DE LA STRUCTURE

L’objectif 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.
Modélisation de la structure :
A fin de déterminer les efforts et vérifier les éléments structuraux de notre structure, nous la modéliser avec un logiciel qui s’adapte à ce type modélisation, à savoir, Robot structure Analysis.
Le modèle numérique basé sous les éléments finis nous permet de déterminer les efforts internes (moments, efforts normaux, effort tranchant, déplacement et contraintes) en fonction des sollicitations appliquées tel que le poids propre, charges exploitations, neige, vent et séisme

Justification des contreventements (2 UPN240)

Les éléments de contreventement sont destinés à empêcher le mouvement latéral d’une structure causé par le vent ou par les séismes. Par suite, ils sont conçus pour reprendre les surcharges du vent et de les diriger vers les fondations de la structure. Notant que l’existence de la structure indépendante du bardage joue le rôle d’auxiliaire pour que la construction résiste aux efforts du vent. Malgré que les moments soient faibles nous avons utilisé des encastrements en pied de poteau car il peut y avoir des actions accidentelles « explosion, choc, feu » qui peuvent surgir et induire des efforts « moments supplémentaires ».

Rapport géotechnique 

D’après le rapport géotechnique effectué par le Laboratoire des Travaux Publics de l’Ouest (L.T.P.O) il Ya eu deux soudage garrottes :
Soudage de profondeur de 17 m : S1
Des remblais argileux-sableux sur 3,00 m. Des sables fins bicolores argileux sur 2,00m. De la marne sableuse jaunâtre sur 7,00m. Des sables fins jaunâtres consolidés sur 5,00m.
Soudage de profondeur de 24 m : S2
Des remblais argileux-sableux sur 5,00m. De la marne sableuse jaunâtre sur 7,40m. Des sables fins jaunâtres avec une passée de calcaire gréseux (entre 17,20 -17,50m).
De la marne sableuse bicolore sur 0,70m. Des calcaires gréseux sur 0,50m. De la marne grisâtre raide à indurée sur 3,80m.
Précautions particulières (L.T.P.O) :
Le chargement doit être posé sur des pieux de même diamètre que ceux qui vont être effectivement utilisés sous les appuis de l’ouvrage projeté. Prévoir un entre axe entre pieux d’au moins trois diamètres. Assurer la stabilité des talus contre les risques d’éboulement. Tenir en compte des recommandations du RPA 99, version 2003.

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Table des matières

Chapitre I : Généralité
I-1 INTRODUCTION
I-1-1 Avantages
I-1-2 Inconvénients
I -2 Présentation de l’ouvrage
I -3 Localisation du site d’implantation
I-4 Caractéristique géométrique
I -5 Règlements utilisés
I -6 Logiciels utilisés
I-7 Matériaux de construction
I-7-1 L’acier de construction
I-7-2 le béton armé
I-8 Les assemblages
I -8-1 assemblages par boulonnage
I -8-1 assemblages par soudage
Chapitre II : évaluation des charges et surcharges
II-1 Introduction
II-2 Charges permanentes
II-3 Charges d’exploitations
II-4 Charge climatique
II-4-1 Effet de la neige
II-4-2 Effet du vent
II-5 Conclusion
Chapitre III : prédimensionnement des éléments structuraux
III-1 Introduction
III-2 Pré dimensionnement des solives
III-3 Pré dimensionnement des poutres principales
III-4 Pré dimensionnement des poteaux
III-5 Conclusion
Chapitre IV : Etude de plancher mixte
IV -1 Introduction
V-2 Calcule plancher mixte de l’étage courant (parking)
IV-2-1 Phase de construction
IV-2-1 Phase finale
IV-3 Plancher terrasse
IV-4 Etude des connecteurs
IV-5 Plancher étage courant parking : (dalle +poutre principale)
IV-6 Calcule plancher mixte du centre commercial
IV-7 conclusion
Chapitre V : Etude sismique
V-1 Introduction
V-2 Principe de la méthode
V-3 Critères de classification par le RPA99 version2003
V-3-1 Classification des zones sismique
V-3-2 Classification de l’ouvrage
V-4 Analyse dynamique de la structure
V-4-1 Modélisation de la structure
V-5 Vérification de la structure
V-5-1 Calcule de la force sismique totale de la structure
V-5-2 Vérification de la période fondamentale de la structure
V-5-3 Spectre de réponse
V-5-4 Vérification de déplacement
V-5-5 Justification vis-à-vis a l’effet de(? − ∆)
V-6 Conclusion
Chapitre VI : Dimensionnement des éléments structuraux et secondaires
VI-1 Introduction
VI-2 Dimensionnement des poteaux
VI-3 Dimensionnement des poutres principales
VI-4 Dimensionnement des poutres secondaires
VI-5 Justification des contreventements
VI-6 Dimensionnement des escaliers
VI-6-1 Définition
VI-6-2 Prédimensionnement de l’escalier
VI-6-3 Dimensionnement des éléments porteurs
VI-6-3-3 Vérification de la cornière de support
VI-7 Dimensionnement des poutres de rampe
VI-8 conclusion
Chapitre VII : Etude des asemblages
VII-1 Introduction
VII-2 Mode assemblage
VII-3 Assemblage poteau – poutre principale
VII-4 Assemblage poteau – poteau
VII-5 Assemblage poutre principale – solive
VII-6 Assemblage contreventement
VII-7 Pied poteau
VII-8 conclusion
Chapitre VIII : Etude de l’infrastructure
VIII-1 Introduction
VIII-2 Rapport géotechnique
VIII-3 Type de fondation
VIII-4 Calcules de fondations
VIII -4-1 radier général
VIII-4-2 Mur de soutènement
VIII-4-3 Les pieux
VIII-5 Conclusion générale

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