Soutenance mémoire
Appareillage
Le pressiomètre Ménard comprend trois éléments principaux :
➢ Le contrôleur pression/volume(CPV) : Cet appareil placé en surface auprès du forage permet de dilater la sonde et de mesurer la relation pression déformation correspondante. Dans un CPV on distingue les organes essentiels suivants :
– Une bouteille de gaz sous pression et un manodétenteur
– Un indicateur de volume permettant d’apprécier au moins le cm3
– Une série de manomètres dont la gamme de mesure est adaptée aux pressions à mesurer
➢ Sonde pressiométrique : Elle est destinée à être introduite dans le sol (dans un forage préalablement réalisé), et au niveau voulu. Elle est constituée de trois cellules souples agissant simultanément sur la paroi du forage lors de leur mise en pression : La cellule centrale, dite de mesure, gonflée à l’eau et deux cellules d’extrémité dites cellules de garde gonflées au gaz. La cellule standard a un diamètre extérieur de 5,7 cm et une longueur totale de 45 cm. La cellule de mesure a une longueur de 21 cm.
➢ Les tubulures de liaison : Elles sont pour objet de relier le CPV, placé à la surface du sol, à la sonde descendue dans le terrain. Ces tubulures sont en rilsan semi-rigide et permettent la circulation de deux fluides (eau et azote) entre le CPV et la sonde. Les 3 caractéristiques du sol ainsi déduites seront :
• Le module pressiométrique Em qui définit le comportement pseudo-élastique du sol,
• La pression limite Pl qui caractérise la résistance de rupture du sol,
• La pression de fluage Pf qui définit la limite entre le comportement pseudo élastique et l’état plastique.
Méthodes de détermination des sollicitations
Il existe plusieurs méthodes de calcul des portiques :
– Les méthodes rapides : le principe est de désolidariser les éléments horizontaux : poutres des éléments verticaux : poteaux ;
– Méthode de Caquot : initialement conçue pour les poutres continues, elle a été étendue aux calculs des portiques.
– Méthodes de la « Résistance des Matériaux » :
• La méthode des rotations qui conduit à n équations à n inconnues (les rotations des nœuds) ;
• La méthode de CROSS qui, par approximations successives, donne des résultats convergents vers la valeur exacte.
On va choisir la méthode de CROSS pour la détermination des efforts dans les structures.
Granulats
Ce sont des matériaux inertes à savoir le sable ; le gravillon et le gravier. Ils sont dits :
➢ Naturels lorsqu’ils sont issues de roches meubles ou massives et qu’ils ne subissent aucun traitement autre que mécanique ;
➢ Artificiels lorsqu’ils proviennent de la transformation à la fois thermique et mécaniques des roches ou des minerais ;
➢ Recyclés lorsqu’ils proviennent de la démolition d’ouvrage ou lorsqu’ils sont réutilisés ;
➢ Courants lorsque leur masse volumique est supérieur ou égale à 2T/m3 ;
➢ Légers lorsque leur masse volumique est inférieur à 2 T/m3.
On distingue les granulats concassés obtenu par concassage, après abattage de roche massive et les granulats roulés qui sont de forme arrondie, ils sont obtenus par des concassages suivis d’un criblage des roches. La dimension maximale des granulats en béton armé est de D = 25 mm.
Sable C’est un produit provenant de la désagrégation naturelle de la pierre siliceuse (quartz) et/ou du silex (silicium). Il a pour rôle de :
– Diviser la masse du liant pour permettre la prise ;
– Diminuer le retrait et sa conséquence ;
– Servir à combler le vide pour éviter les fissurations.
Qualités exigées : Le sable devra être exempt d’impuretés, d’éléments coquilliers, de mica et notamment d’argile. Le pourcentage d’impuretés ne peut excéder 3 %. Sur chantier, les essais de pureté de sable peuvent se faire par :
– Étalage du sable en le frottant sur un linge propre afin qu’il ne crée pas de souillure.
– Frottement du sable entre les doigts, il doit crisser dans la main et il ne peut y avoir des particules d’argile ou de boue collant aux doigts.
La désignation des sables correspondant à la norme NF P 18-101 est la suivante :
– Fin : tamis 0,080/0.315 mm
– Moyen : tamis 0,315/1,25 mm
– Gros : tamis 1,25/5 mm
Les sables ne devront pas renfermer de grains dont la plus grande dimension dépasse :
– Sable pour crépis et enduits : 2,5 mm
– Sable pour béton armé : 5 mm
– Sable pour béton de fondation : 10 mm
Gravillons Il donne la résistance à la compression du béton. Les gravillons de toute nature proviendront soit de préférence de concassage de basalte ou de granit extrait des carrières et dans ce cas, ils proviendront exclusivement du concassage de basalte ou de granit dur et compact à l’exclusion des basaltes ou des granits pourris et friables, soit de gîtes de galets avec l’autorisation de l’ingénieur. En outre, les gravillons en forme de plaquettes ou d’aiguilles (telles que leur grande dimension soit supérieure au double de la petite), ne doivent pas présenter plus de dix pour cent (10%) en poids des agrégats. Ils seront complètement purgés de terre, passé à la claie et lavés si on en reconnaît la nécessité. Les gravillons pour béton armé seront classés par dimensions, avant leur livraison, suivant les catégories définies dans les cahiers permettant à l’emploi, la vérification de la granulométrie adoptée. Les gravillons pour enduit superficiel proviendront exclusivement du concassage et du criblage de roches issues de carrières agréées.
Dosage en granulats Le choix des classes granulaire des gravillons est en fonction des exigences de l’ouvrage comme la dimension, l’espacement de l’acier, l’enrobage, bétonnage et l’état de surface.
Ciment Le ciment est un liant hydraulique gâché avec l’eau, il forme une pâte qui fait prise et durcit par suite de réaction d’hydratation. Il conserve sa résistance et sa stabilité même sous l’eau. Les plus utilisés en béton armé sont :
➢ Le ciment CEM I 42,5 ;
➢ Le ciment CEM II 32,5 ;
➢ Le ciment à haute résistance initiale ;
➢ Le ciment haut fourneau.
Parmi ces catégories de ciment, le plus utilisé est le CEM I 42,5.
L’eau de gâchage L’eau facilite la mise en œuvre et assure-les liaisonnèrent des liants aux matériaux inertes. L’eau utilisée pour la fabrication des mortiers et bétons devra être propre, exempte de matières organiques, produits chimiques, notamment de sulfate et de chlorure. Elle devra répondre aux spécifications de la norme N.F.P 18.303. Un manque d’eau conduira à un béton trop sec difficile à mettre en place c’est à dire peu maniable ou peu ouvrable, un excès d’eau laissera par évaporation des vides dans le béton. Le dosage en eau est influencé par :
➢ La teneur en humidité des granulats ;
➢ Le dosage en liant ;
➢ La consistance demandée : plastique, très plastique, fluide ;
➢ La nature des travaux ;
➢ La vibration superficielle : interne ou externe ;
➢ L’utilisation ou non d’un adjuvant.
Les adjuvants L’adjuvant est un produit qui est à ajouter au béton en faible quantité environ 5% du ciment, il permet d’améliorer certaines propriétés ou qualités souhaité soit sur béton frais soit sur béton durcit. Parmi les adjuvants, on distingue :
– Les plastifiants (fonction P) ;
– Les fluidifiants (fonction R) pour augmenter la résistance en compression ;
– Les entraîneurs d’air (E) pour repartir uniformément dans le béton de très fines bulles d’air et diminuer ainsi le risque de ségrégation en augmentant la cohésion du béton ;
– Accélérateurs (A) qui accélèrent l’hydratation du ciment (on utilise pour le réservoir, chauffe-eau, planché, …) ;
– Retardateurs pour augmenter la résistance finale ;
– Hydrofuges pour imperméabiliser les mortiers et béton dans la masse ;
– Antigels ou antigélifs.
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Table des matières
LISTE DES ABREVIATIONS ET SYMBOLES
1. Abréviation
2. Indice en minuscule romaine
3. Notation en minuscule romaine
4. Notation en majuscule romaine
5. Minuscule grecque
6. Unités
INTRODUCTION
PARTIE I : ENVIRONNEMENT DU PROJET
CHAPITRE I : ETUDES PRELIMINAIRES
1.1. Généralités sur le projet
1.1.1. Présentation du projet
1.1.2. Localisation du projet
1.2. Géographie du site d’implantation
1.2.1. Caractéristiques du site
1.2.2. Contexte Socio- Economique
CHAPITRE II : ETUDE ARCHITECTURALE DU PROJET
2.1. Environnement Immédiat du Site du Projet
2.2. Choix du type de construction
2.3. Forme générale de la construction
2.4. Présentation de l’esquisse du projet
2.4.1. Description du bâtiment
2.4.2. Orientation et emplacement des pièces
2.4.3. Aménagement intérieur des pièces
2.5. Confort et sécurité de l’immeuble
2.5.1. Eclairage convenable des pièces habitables
2.5.2. Sécurité de l’immeuble
PARTIE II : RECONNAISSANCE GEOTECHNIQUE
CHAPITRE III : CONDUITE DE L’ETUDE
3.1. Sondage au pénétromètre dynamique
3.1.1. Moyens en personnel
3.1.2. Moyens matériels
3.1.3. Appareillage
3.1.4. Calcul de la résistance dynamique de pointe qd
3.2. Sondage au pressiomètre Ménard
3.2.1. Moyens en personnel
3.2.2. Appareillage
3.2.3. Objectifs
3.2.4. Calcul de la pression limite qL
3.3. Sondages à la tarière manuelle
3.3.1. La tarière à main
3.3.2. Les tarières mécaniques
3.3.3. Moyens matériels
CHAPITRE IV : RESULTATS DES INVESTIGATIONS
4.1. Résultats des pénétromètres dynamiques
4.2. Paramètres pressiométriques et coupes du sol
4.3. Profil géotechnique du site
4.4. Type de fondation envisagé et hypothèses de calcul
PARTIE III : ETUDE TECHNIQUE
CHAPITRE V : PREDIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS PORTEURS
5.1. Planchers courants
5.2. Poutres
5.3. Poteaux
CHAPITRE VI : DESCENTE DE CHARGES
6.1. Démarche de calcul
6.2. Descente des charges dues aux charges verticales
6.2.1. Charges permanentes
6.2.2. Surcharges d’exploitation
6.3. Descente des charges dues aux charges horizontales
6.3.1. Les surcharges climatiques
6.3.2. Effet du vent
6.3.3. Effet du séisme
CHAPITRE VII : CALCUL DES ELEMENTS DE STRUCTURES
7.1. Méthodes de détermination des sollicitations
7.2. Evaluation des charges
7.3. Principe général de la méthode de CROSS
7.4. Paramètres de base
CHAPITRE VIII : DIMESIONNEMENT DES ELEMENTS EN BETON ARME
8.1. Caractéristiques du Béton
8.1.1. Résistance caractéristique à la compression
8.1.2. Résistance caractéristique à la traction
8.1.3. Résistance de calcule du Béton en compression
8.1.4. Etat Limite de compression du Béton
8.1.5. Caractéristique des aciers
8.2. Calcul des Planchers
8.2.1. Calculs des sollicitations
8.2.2. Calcul de la charge appliquée sur la dalle
8.2.3. Calcul de ? et détermination de ?? ?? ??
8.2.4. Calcul des moments
8.2.5. Calcul des sections d’armatures
8.3. Calcul des Poutres
8.3.1. Rôle
8.3.2. Choix de la poutre à étudier
8.3.3. Dimensions de la section
8.4. Calcul des poteaux
8.4.1. Rôles
8.4.2. Rôles des armatures
8.4.3. Caractéristiques du Poteau à étudier
8.4.4. Hypothèses de calcul
8.5. Fondations
8.5.1. Dimensionnement de la semelle de fondation
8.5.2. Détermination des armatures
PARTIE IV : TECHNOLOGIE DE MISE EN ŒUVRE
CHAPITRE IX : MATERIAUX DE CONSTRUCTION UTILISES
9.1. Granulats
9.1.1. Sable
9.1.2. Gravillons
9.1.3. Dosage en granulats
9.1.4. Ciment
9.1.5. L’eau de gâchage
9.1.6. Les adjuvants
9.2. Mortiers
9.4. Aciers
CHAPITRE X : EXECUTION DES TRAVAUX
10.1. Mise en œuvre des ouvrages
10.1.1. Terrassement
10.1.2. Implantation
10.1.3. Fondation
10.1.4. Poteau
10.1.5. Poutre
10.1.6. Plancher en dalle pleine
10.1.7. Escalier
PARTIE V : EVALUATION FINANCIERE DU PROJET
CHAPITRE XI : DEVIS DESCRIPTIF
CHAPITRE XII : DETAIL QUANTITATIF ET ESTIMATIF
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
WEBOGRAPHIE
ANNEXES
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