Etude structurelle d’un bâtiment voile dalle (R+9)

Prédimensionnement du Plancher 

Le plancher est une surface plane et horizontale, assurant la séparation entre les différents niveaux consécutifs. Ses principales fonctions se résument essentiellement en termes de :
Résistance : Transmettre les charges et les surcharges qui lui sont directement appliquées aux éléments porteurs.
Confort : Isolation phonique et thermique, ainsi que l’étanchéité des niveaux extrêmes. Pour notre bâtiment, un seul type de plancher va être utilisé : c’est une dalle pleine. L’épaisseur des planchers est choisie d’une manière à satisfaire des conditions d’utilisation plus que les conditions de résistance. Pour trouver cette épaisseur, on vérifiera les conditions ci-après.
Condition de résistance au feu : ? = 7 cm pour 1 heure de coupe-feu. ? = 11 cm pour 2 heures de coupe-feu. ? = 17.5 cm pour 4 heures de coupe-feu.
Isolation phonique :Selon les règles de calcul du béton armé CBA93, l’épaisseur du plancher, si nous voulons obtenir une bonne isolation acoustique, doit être supérieure ou égale à 13 cm.

Méthodes de calcul sismique 

La quasi-totalité des méthodes d’évaluation de la charge sismique est basée sur la « théorie dynamique du génie sismique », d’où l’analogie qui doit en résulter, tant pour la définition de cette charge que pour les facteurs qui la conditionnent.
Les méthodes de calcul doivent tenir compte de la séismicité du site, des caractéristiques dynamiques de la construction et des conditions du sol.
Le calcul des forces sismiques peut être mené suivant trois méthodes: Méthode statique équivalente. Méthode d’analyse modale spectrale. Méthode d’analyse dynamique par accélérogramme.

Présentation du programme SAP2000

SAP2000 est un logiciel de calcul des structures de génie civil (bâtiments, châteaux d’eau…) et des travaux publics (ponts, tunnels…), il offre de nombreuses possibilités d’analyse des effets statiques et dynamiques avec des compléments de conception. Il permet aussi la vérification des structures en béton armé ou en charpente métallique.
L’interface graphique disponible facilite, considérablement, la modélisation et l’exploitation des résultats.

Modélisation de la structure

Dans l’analyse de la structure, la modélisation est une phase importante, Les résultats obtenus de l’étude d’un modèle choisi ne peuvent être assimilés à ceux de la structure réelle que si le comportement du modèle choisi reflète d’une manière appréciable, le comportement réel de la structure, c’est dans cette option que nous devons choisir le modèle le plus approprié.

Étapes de modélisation

Les voiles sont représentés par des éléments coques « Shell » à quatre nœuds, chaque plancher a été modélisé par un diaphragme, les planchers sont supposés indéformables dans leurs plans, la masse de chaque niveau est répartie sur les nœuds du niveau considéré, pour tous les éléments non modélisés, leurs masses sont calculées et réparties sur les nœuds.

Choix des dispositions de voiles 

Afin de ne pas soumettre la structure à une torsion d’axe vertical, les différents codes parasismiques préconisent la répartition symétrique des éléments de contreventement par rapport au centre de gravité du niveau.
Par conséquent nous allons opter pour des dispositions de voiles symétriques de telle façon à avoir un comportement dynamique dominé par des oscillations de translations pures suivants les deux directions principales de la structure.
Sur la structure modélisée sur le logiciel SAP2000, on marque à chaque fois la valeur de la période obtenue de chaque disposition et après chaque changement de la longueur des voiles ou bien carrément de ces positions.

Le management des projets

Le management des projets de construction est la planification globale, la coordination et le contrôle d’un projet du début à la fin. Le management du projet vise à répondre aux exigences du client afin de produire un projet fonctionnellement et financièrement viable.
Le management des projets de construction exige une connaissance de la gestion moderne, ainsi que la compréhension du processus de conception et de construction. Les projets de construction ont un ensemble spécifique d’objectifs et de contraintes telles qu’un délai nécessaire pour l’achèvement.
Le management de projet est l’art de diriger et de coordonner les ressources humaines et matérielles pendant toute la durée d’un projet en utilisant des techniques modernes de management pour atteindre les objectifs prédéterminés de coût, le temps et la qualité.

Les différents intervenants dans un projet 

Maître d’ouvrage : Le maître d’ouvrage est la personne, morale ou physique pour lesquels un projet est mis en œuvre et réalisé. Il doit assurer la bonne gestion à la fois prospective et curative de son projet.
Il effectue la programmation des opérations nouvelles pour lesquelles il doit raisonner en coût global sur la durée de vie du projet.
Maître d’œuvre : Le maître d’œuvre est la personne, morale ou physique, publique ou privée, chargée de traduire en termes techniques les besoins du maître d’ouvrage et de les faire réaliser. Le contrôle technique : Le Contrôle technique de Construction s’exerce tout au long des opérations, très en amont, dès la phase de conception pour identifier et contribuer à la prévention des aléas techniques de la construction, en cours d’exécution et jusqu’à la fin du chantier.
L’entreprise : L’entreprise est liée par des contrats avec le maître de l’ouvrage, elle doit exécuter les travaux conformément aux contrats conclus sous la direction exclusive du maître d’œuvre.
Dans notre cas, les différents intervenants dans notre projet sont : Maitre d’ouvrage : Promoteur , Maitre d’œuvre : Bureau d’étude , Contrôle technique : assuré par CTC (Contrôle technique de constructions) , Réalisation : Entreprise , Étude géotechnique : LHCO .

Table des matières

Chapitre I : Généralité
I Introduction
II Présentation de l’ouvrage
III Caractéristiques géométriques de la structure
III.1 Dimension en élévation
III.2 Dimension en plan
III.3 Le rapport géotechnique
III.4 Conception de la structure
III.4.1 Ossature
III.4.2 Plancher
III.4.3 Les voiles
III.4.4 Escalier
III.4.5 Maçonnerie
III.4.6 Revêtement
III.4.7 La terrasse
III.4.8 L’acrotère
III.4.9 Infrastructure
III.5 Règlements et normes utilisés
III.6 Résistances mécaniques du béton
III.6.1 Résistance à la compression
III.6.2 Résistance à la traction
III.6.3 Contraintes limites
III.7 Acier
III.7.1 Contrainte limite des aciers
Chapitre II : Prédimensionnement et descente des charges
I Introduction
II Prédimensionnement du Plancher
II.1 Condition de résistance au feu
II.2 Isolation phonique
II.3 Limitation de flèche
III Prédimensionnement des voiles
III.1 Vérification des conditions
IV Évaluation des charges
IV.1 Plancher-terrasse
IV.2 Plancher étage courant
IV.3 Balcon
IV.4 Cloisons extérieures (doubles cloisons)
Chapitre III : Étude du plancher
I Étude de la dalle pleine
I.1 Introduction
I.2 Combinaisons des charges et surcharges
I.3 Évaluation des moments appliqués sur la dalle
I.3.1 Calcul des moments isostatique
I.3.2 Le moment total applique sur la dalle
I.4 Détermination de ferraillage
I.4.1 Condition de non-fragilité et section minimale d’armatures
I.4.2 Calcul des moments isostatique
I.4.3 Le moment total applique sur la dalle
I.4.4 Vérification des contraintes
I.4.5 Vérification au poinçonnement
II Balcon
II.1 Calcul des moments fléchissant et efforts tranchants
II.2 Calcul de ferraillage
II.2.1 Conditions de non-fragilité
II.2.2 Armature de répartition
II.2.3 Vérification au cisaillement
II.2.4 Vérification au glissement
II.2.5 Vérification de la flèche
III Calcul des bandes noyées
III.1 Ferraillages des bandes noyées
III.1.1 Armatures longitudinales
III.1.2 Armatures transversales
Chapitre IV : Étude des éléments secondaires
I Escalier
I.1 Introduction
I.2 Études des escaliers à deux volées avec palier intermédiaire
I.2.1 Hauteur et largeur des marches h et g
I.2.2 La longueur de la ligne de foulée
I.2.3 L’angle de l’inclinaison de la paillasse
I.2.4 La longueur de la paillasse
I.2.5 Épaisseur de la paillasse et le palier de repos
I.2.6 Calcul des escaliers
II Acrotère
II.1 Évaluation des charges de calcul
II.2 Calcul du ferraillage
II.2.1 La force horizontale due à la force de séisme
II.2.2 Évaluation des sollicitations
II.2.3 Calcul du ferraillage à l’ELU
II.2.4 Calcul du ferraillage à l’ELS
II.2.5 Vérification au cisaillement
III Étude de l’ascenseur
III.1 Définition
III.2 Étude de la dalle de l’ascenseur
III.2.1 Cas d’une charge concentrée
III.2.2 Calcul des sollicitations
III.2.3 Ferraillage
Chapitre V : Étude sismique
I Introduction
II Problématique
III L’Objectif de ce travail
IV Méthodes de calcul sismique
IV.1 Méthode statique équivalente
IV.1.1 Conditions d’application de la méthode statique équivalente
IV.2 Méthode modale spectrale
IV.2.1 Spectre de réponse de calcul
IV.3 Méthode d’analyse dynamique par accélérogrammes
V Présentation du programme SAP2000
V.1 Modélisation de la structure
V.2 Étapes de modélisation
VI Combinaisons d’actions
VII Description générale du projet
VIII Choix des dispositions de voiles
IX Vérification du comportement dynamique
IX.1 Les conditions à vérifier
IX.1.1 Art 4.3.4 RPA 2003
IX.1.2 Art 4.3.6 RPA 2003
IX.1.3 Art 4.41 RPA 2003
IX.1.4 Art 5.9 RPA 2003
IX.1.5 Art 5.10 RPA 2003
IX.1.6 Art 7.1.3.3 RPA 2003
X Conclusion
Chapitre VI : Ferraillage des éléments structuraux
I Étude des voiles
I.1 Introduction
I.2 Combinaison d’action
I.3 Exposition de la méthode des contraintes
I.4 Armatures verticales
I.5 Armatures minimales
I.6 Armatures horizontales
I.7 Armatures transversales
I.8 Espacement
I.9 Vérification à L’ELS
I.10 Vérification de la contrainte de cisaillement
II Exemple de calcul
II.1 Détermination des sollicitations
II.2 Calcul des contraintes
II.3 Armatures verticales
II.4 Armatures minimales
II.5 Armatures horizontales
II.6 Armatures transversales
II.7 Vérification à l`ELS
II.8 Vérification de la contrainte de cisaillement
III Étude thermique des voiles périphériques
III.1 Généralités
III.2 Les combinaisons d’actions
III.3 Pourquoi l’étude thermique
Chapitre VII : Étude de l’infrastructure
I Introduction générale
II Conclusion du rapport géotechnique
II.1 Type de fondation selon le rapport géotechnique
II.1.1 Radier général
II.1.2 Prédimensionnement du radier
II.1.3 Débordement « D »
II.1.4 Vérification de la contrainte du sol
II.1.5 Vérification au poinçonnement
II.1.6 Détermination des moments et efforts tranchants
II.1.7 Calcul de Ferraillage de la dalle à l’ELU
II.1.8 Vérification à l’ELS
II.1.9 Vérification de la contrainte de cisaillement
II.1.10 Calcul de l’espacement
II.1.11 Calcul de Ferraillage de la nervure
II.1.12 Vérification à l’ELS
II.1.13 Vérification de la contrainte de cisaillement
II.1.14 Ferraillage transversal
II.1.15 Calcul de l’espacement
Chapitre VIII : Étude Managériale et Économique
I Introduction
I.1 Le management des projets
I.2 Définition d’un projet
I.3 Cycle de vie d’un projet
I.4 Les différents intervenants dans un projet
I.5 Objectifs
I.6 Définition de PRIMAVERA P6
I.7 Création d’un projet sur PRIMAVERA P6
I.8 Taches et livrables
I.9 WBS (Work Break-down Structure)
I.10 Définition des ressources
I.10.1 Les ressources humaines
I.10.2 Les ressources matérielles
I.11 Étude économique
I.11.1 Résultats obtenus

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