Etude et dimensionnement d’un hall industriel

LES ASSEMBLAGES 

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 notre cas on a utilisé les boulons ordinaire de haute résistance (HR) classe 10.9 et 8.8 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 de liant entre les deux pièces à assembler.

ETUDE SISMIQUE

Le séisme est un phénomène naturel qui affecte la surface de la terre, il produit des dégâts destructifs au niveau des constructions, et par conséquent, des pertes dans les vies humaines, notre but est de remédier à ce phénomène par la conception adéquate de l’ouvrage de façon à ce qu’il résiste et présente un degré de protection acceptable à la vie humaine et aux biens matériels. D’après le RPA [99]//version2003 la détermination de la réponse d’une structure et son dimensionnement peuvent se faire par trois méthodes de calcul : Méthode statique équivalente. Méthode d’analyse spectrale. Méthode d’analyse dynamique par accélérogramme.
Vue la particularité de notre structure, le calcul se fera par la méthode d’analyse modale spectrale. Principe de la méthode : Par cette méthode, il est recherché pour chaque mode de vibration, le maximum des effets engendrés dans la structure par les forces sismiques représentées par un spectre de réponse de calcul. Ces effets sont par la suite combinés pour obtenir la réponse de la structure.
Classification des zones sismiques : Le territoire national est divisé en quatre zones de sismicité croissante, définies sur la carte des zones de sismicité et le tableau associé qui précise cette répartition par wilaya et par commune.
ZONE 0 : sismicité négligeable.
ZONE I : sismicité faible.
ZONE IIa et IIb : sismicité moyenne.
ZONE III : sismicité élevée.

ETUDE DES ÉLÉMENTS PORTEURS

Le portique est le système porteur d’une halle en charpente métallique, il est constitué par l’assemblage d’éléments traverses – poteaux rigidement liés entre eux, sur la halle et de les transmettre aux fondations. Elle doit assurer la stabilité transversale, elle permet aussi la fixation des éléments d’enveloppe (toiture -façade).
Les profilés laminés en I ou en H sont les plus utilisés comme poteau de charpente métallique. Ils conviennent particulièrement bien à l’assemblage des poutres dans les deux directions perpendiculaires avec facilité d’assemblage.
Les poteaux : Les poteaux sont généralement soumis a des charges verticales qu’ils transmettent jusqu’ aux fondations. Pour assurer une meilleure stabilité de l’ouvrage, il faut que les poteaux soient pré dimensionnés pour résister aux sollicitations suivantes :
Sollicitations verticales concernant les charges permanentes et les charges d’exploitation. Sollicitations horizontales concernant les séismes, et du vent.

Les différents types de contreventements 

Contreventements de toiture : (poutre au vent)
Les contreventements sont disposés généralement suivant les versants de la toiture. Ils sont placés le plus souvent dans les travées de rive. Leurs diagonales sont généralement des cornières doubles qui sont fixées sur la traverse (ou ferme). Leur rôle principal est de transmettre les efforts du vent du pignon aux fondations.
Contreventement de façades : (palée de stabilité)
La palée de stabilité est un contreventement de façade destiné à reprendre les efforts Provenant de la poutre au vent et les descendre aux fondations.
Effort du vent sur les pignons :
La transmission des efforts sur le pignon passe successivement du bardage aux lisses, puis aux potelets, puis à la traverse du portique de rive. Ce dernier n’étant pas rigide transversalement, il est nécessaire de le stabiliser en construisant un dispositif, tant dans le plan de la toiture (poutre au vent) que dans le plan vertical (palée de stabilité).
Calcul de la poutre au vent en pignon :
Elle sera calculée comme une poutre à treillis reposant sur deux appuis et soumises aux réactions horizontales supérieures des potelets auxquelles on adjoint l’effort d’entraînement.

Rôle des assemblages

Un assemblage est un dispositif qui permet de réunir et de solidariser plusieurs pièces entre elles, en assurant la transmission et la réparation des diverses sollicitations entre les pièces, sans générer des sollicitations parasites notamment de torsion. Pour réaliser une structure métallique ; on dispose de pièces individuelles, qu’il convient d’assembler :
Soit bout à bout (éclissage, rabotages). – Soit concourantes (attaches poutre/poteau, treillis et systèmes réticulés) – Pour conduire les calculs selon les schémas classiques de la résistance des matériaux, il y a lieu de distinguer, parmi les assemblages :
Les assemblages articulés, qui transmettent uniquement les efforts normaux et les tranchants. Les assemblages rigides, qui transmettent en outre les divers moments.

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Table des matières

Introduction Générale
Chapitre I : Présentation de l’ouvrage
I.1. Introduction
I.2. Présentation du projet
I.1.1.localisation et données concernant le site du projet
I.1.2. Règlements utilisés
I.3. Mode de construction
I.3.1.Acier
I.3.2.Béton
I.4.LES ASSEMBLAGES
I.4.1.Le boulonnage
I.4.2.Le soudage
Chapitre II : Evaluation des charges
II.1.Introduction
II.2.La charge permanente
II.3.Les surcharges d’exploitation
II.4.Dimension de l’ouvrage
II.5.Etude de la neige
II.6.Etude du vent
II.6.1.Détermination de coefficient dynamique Cd
II.6.2.Détermination de la pression dynamique qréf
II.7.1.Vent sur long pan
II.7.2.Vent sur pignon
II.6.3.Détermination de coefficient de pression extérieure Cpe
II.6.4.Détermination de coefficient de pression intérieure Cpi
II.7.Force de frottement du vent Fƒr
Chapitre III: Etudes des éléments secondaires
III.1.Introduction
III.2.Les pannes
III.2.1.Espacement entre pannes
III.2.2.Charges à prendre en considération
III.2.3. Combinaisons des charges et action
III.2.4.Dimensionnement des pannes
III.2.5. Resistance en section
III.2.6.vérification à ELU
III.2.6.1 vérification à la flexion
III.2.6.2 vérification à la cisaillement
III.2.6.3vérification ou déversement
III.2.7. Formule de vérification ou déversement
III.2.7.1flection déviées
III.3.1calcul du moment résistant ou déversement
III.3.2.vérification à l’ELS
III.4. vérification à la flèche
III.4.1.condition de vérification
III.3.calcul des lisses de bardages
III.3.1.introduction
III.3.2.détermination des sollicitation
III.3.3.Evaluation des charges et surcharges
III.3.4.calcul des lisses des bardages
III.3.4.1.Condition de résistances
III.3.4.2.Verification a la flexion
III. 3.5.vérification à l’ELS
III.4.calcul des potelets 
III.4.1. calcul des charges et surcharges revenant au potelets le plus charge
III.4.2.Verification de la flèche à l’ELS
III.4.3.Classe du profilé
III.4.4.Incidence de l’effort normal
Chapitre V : ETUDE SISMIQUE
V.1.Introduction 
V.2.SPECTRE DE REPONSE DE CALCUL 
V.3.ANALYSE DYNAMIQUE DE LA STRUCTURE
V.3.1.Modélisation de la structure
V.3.2.Analyse modale
V.3.3.Choix de disposition des contreventements
V.4 Vérification de la structure 
V.4.1 Vérification de la période fondamentale de la structure
V.4.2 Calcul de la force sismique total V
V.4.3 Vérification des déplacements
Chapitre IV. ETUDE DES ÉLÉMENTS PORTEURS 
IV.1.Introduction 
IV.2. Les poteaux 
IV.2.1. Justification du poteau (IPE400)
IV.2.1.1.Caractiristatique du poteaux
IV.2.1.2classe de la section transversal
IV.2.1.3candation de résistance(moment fléchissant +effort normal)
IV.3.résistance au flambement 
IV.4.calcul des traverse 
IV.4.1.indroduction
IV.4.2.justification des traverse
IV.4.3.charge reparties sur la traverse
IV.4.3.1.caractéristique des traverse
IV.5.effort sollicitant
IV.5.1.classe des la section traversable
IV.5.2.vérification de la flèche(ELS)
IV.5.3.coédition de résistance (moment fléchissant+ effort tranchant+ effort normal)
IV.5.4 résistance de la traverse au déversement
IV.6.calcul de contreventement
IV.6.1.indroduction
IV.6.2.Les différent types de contreventement
IV.6.3.Effort du vent sur les pignon
IV.6.4 Calcul de le poutre au vent de pignon
IV.6.5.Evaluation des efforts horizontaux
IV.6.6.Evaluation des efforts horizontaux eu tète des potelets
IV.6.7.section de la diagonale
IV.6.8 Résistance au flambement
IV.6.9Les éléments tendus (les diagonales)
IV.6..9.1 Résistance plastique de calcul de section brute
IV.6.9.2 Résistance ultime de calcul de la section nette au droit des trous de fixations
IV.6.9.3 Résistance plastique de calcul de section nette
IV.6.10.Contreventement sur Lang pan:(palée de stabilité)
Chapitre VII : Assemblage 
VII.1.Introduction 
VII.2.boulonnage
VII.3.soudage 
VII.4.Rôle des assemblage 
VII.5.assemblage poteaux (IPE400—IPE330)
VII.5.1.effort sollicitant
VII.5.2.Soudure de la platine
VII.5.2.1 .cordon de soudure
VII.5.3.soudure de la semelle tendue
VII.5.4.soudure de l’âme
VII.6.Disposition constructives 
VII.6.1.choix dia métive du boulon)
VII.6.1.1.pince longitudinale
VII.6.1.2.pince transversale
VII.6.2.calcul des boulons sollicites en traction
VII.6.3.calcul des boulons cisaillement
VII.6.4.verification de la pression diamétral
VII.7.liaison traverse- traverse(IPE330—IPE330) 
VII .7.1.effort sollicitant
VII.7.2.soudure de la platine
VII.7.2.1.cordon de soudure
VII.7.3.soudure de la semelle tendue
VII.7.4. soudure la l’âme
VII.7.5.Disposition constructives
VII.7.6. calcul des boulons sollicitent en traction
VII.7.7.calcul des boulons sollicitant au cisaillaient
VII.7.8.vérification de la pression diamétrale
VII.8.assemblage pied de poteaux 
VII.8.1.introduction
VII.8.2.dimensionnement de la plaque d’assise
VII.8.3verification de la contrait de comprissions sur la semelle
VII.8.4.condition d’équilibre du BAEL
VII.8.5.verification de la tige d’ancrage
Chapitre VIII :Fondation 
VIII.1.Introduction 
VIII.2.rapport géotechnique 
VIII.3.charges a prendre en considération 
VIII.4.Dimensionnement de la semelle
VIII.4.1.Détermination de A et B
VIII.4.2.Détermination de d et h
VIII.4.3. :calcul du ferraillage
VIII.4.4.Détermination de la hauteur du patin ‘e’
VIII.4.5.verifiction du poinçonnement
VII.4.6.clcul des longrines
VII.4.7.calcul du ferraillage

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