La répartition des pressions du vent sur les différentes parois

Historique

Le fer a commencé à faire son apparition comme matériau de construction au milieu de XVIIIe siècle. Ses fonctions principales étaient essentiellement l’ornementation et le renforcement des ossatures. A la fin du XVIIIe siècle, les pièces métalliques n’étaient pas cachées dans les murs de pierre, mais composaient l’ossature principale des constructions, contribuant ainsi à une nouvelle forme d’architecture. Grace au fer les schémas et les méthodes de conception ont connu une progression. En effet, le concepteur ne travaille plus avec des éléments singuliers, en fonte moulée en atelier mais avec des profilés standards (I, L, T), dont l’assemblage permettait d’aboutir aux solutions recherchées. C’est ainsi qu’apparurent au début du XIXe siècle les premières poutrelles en fer forgé en I, en T ou en L. A la fin du XIXe siècle le domaine de la production métallique a connu un nouveau matériau qui est l’acier. Ce dernier a modifié une fois encore l’environnement de la construction. La période après la seconde guerre mondiale fut caractérisée par un besoin urgent de reconstruction.

La rapidité d’exécution, l’économie des moyens et la rationalité étaient alors les contraintes à respecter par les concepteurs de l’époque. La construction métallique fut plébiscite par les ingénieurs et les architectes, car elle répondait parfaitement à ces contraintes et pouvaient bénéficier d’une industrie métallurgique très forte. Cela contribua à une utilisation à nouveau plus massive de l’acier comme matériau de construction. Cependant, il a fallut attendre le milieu des années 80 pour entrevoir les premiers signes d’une architecture inventive, caractère de la construction en acier d’aujourd’hui.

Problématique : Tlemcen est une région où on doit prendre la charge du vent en considération, et vu que l’utilisation des poutrelles en acier et notamment des profilés laminés, il est possible d’avoir des sections ayant un moment d’inertie important tout en limitant le poids de la structure. Des portées importantes peuvent être atteintes, tout en libérant de grands espaces et en minimisant le coût de la construction. Par ailleurs, au point de vue de fabrication, les procédés sont intégralement industrialisés, ce qui permet d’avoir une maîtrise totale des coûts, grâce à des bases de données relatives aux temps d fabrication, ces éléments sont facilement prévisibles.

De plus, dans l’optique d’une philosophie de développement durable, l’acier est adapté dans la mesure où il est intégralement recyclable. En outre, lors de la phase de réalisation sur chantier il n’y a pas de nuisance. Ce sont des chantiers secs en comparaison à ceux en béton armé. On n’y trouve pas de gravats ou de déchets. De plus, on ne constate aucune gêne sonore lors du montage. Donc dans le but d’avoir une construction fiable et économique on opte pour une construction métallique.

Etude du pont roulant L’objectif de ce chapitre est de définir le pont roulant ainsi que ces caractéristiques pour assurer une fonctionnalité parfaite lors du déplacement longitudinal du pont en prenant compte des charges qu’il soulève. Ceci doit être assuré par des poutres de roulement qui assurent le déplacement longitudinal du pont roulant et son chargement.

•Ponts roulants : Un pont roulant, est un engin de levage mobile circulant sur une voie de roulement. Il est constitué d’une ou plusieurs poutres sur lesquelles se déplace transversalement au chemin de roulement, un chariot de transfert équipé d’un treuil pour le levage de la charge. Si le pont est constitué d’une seule poutre, on parle de pont roulant mono poutre. Dans les autres cas, on parle d’un pont bipoutre.

•Chemin de roulement : Le chemin de roulement est la structure porteuse de l’engin de levage, constituée d’une ou deux poutres de roulement et ses supports. Habituellement, le chemin est constitué de deux poutres parallèles surmontées d’un rail spécial et sur lesquelles circule le pont roulant.

•Poutre de roulement : La poutre de roulement est l’élément porteur longitudinal du chemin (profilé laminé, poutre composée à âme pleine, poutre treillis), Les poutres de roulement sont des poutres simples ou continues. Leurs appuis sont constitués par des poteaux indépendants ou par des corbeaux fixés sur les montants de cadres de halle. Afin d’assurer le déplacement des différentes charges nous avons envisagé l’installation d’un pont roulant avec une capacité de 5t et on a opté pour cette capacité car on estime que les produits qui vont être déplacés ne dépasseront pas les 5t en plus on a des poteaux de 6,8m qui sont considérer petits pour un pont roulant d’une capacité plus élevé.

Conclusion

Ce modeste travail nous a donné une occasion pour appliquer et approfondir toutes nos connaissances théoriques acquises durant le cursus de notre formation de master en génie civil. Ce travail nous a permis d’étudier et dimensionner un hangar métallique destiné aux stockages des produits agricoles. Nous avons défini les charges agissantes sur la structure avec lesquelles nous avons choisi des éléments porteurs, pour répondre à la destination de cet ouvrage. Le logiciel ROBOT nous a aidé dans la modélisation de notre structure. Quant aux dessins techniques c’est le logiciel AUTOCAD qui nous a permis de les tracer. Ce mémoire nous a offert une occasion de mettre un grand pas qui va nous intégrer dans la vie professionnelle. Notre curiosité et nos points faible et fort dans la théorie et la pratique ont été dévoilé lors de ces différentes étapes de ce travail de fin d’études. A la fin de ce travail, nous avons découvert que nous sommes devenu plus motivé, attentionné aux détails, confiant et plus responsables de nos choix.

Table des matières

Introduction
Chapitre I : GENERALITES
I.1 Historique
I.2 Problématique
I.3 Présentation du sujet
I.4 Présentation de l’ouvrage
•I.4.1 Les données géométriques
•I.4.2 Règlements techniques
I.5 Matériaux utilisés
•I.5.1 Acier
•I.5.2 Béton
I.6 Conception structurale
Chapitre II : EVALUATION DES CHARGES
II.1 Introduction
II.2 Charge permanente et surcharges d’exploitations
II.3 Neige
II.4 Effet du vent
II.5 Les valeurs de la pression due au vent agissant sur les parois verticales
II.6 La division de la toiture
II.7 Calcul la pression dynamique de la toiture
II.8 Forces de frottement
II.9 Représentations graphiques de la répartition des pressions du vent sur les différentes parois
II.10 Représentations graphiques de la répartition des pressions du vent sur la toiture
Chapitre III: ETUDE DU PONT ROULANT
III.1 Introduction
III.2 Classement des ponts roulants
III.3 Caractéristiques du pont roulant
III.4 Description générale du calcul
III.5 Définitions des charges et coefficients
•III.5.1 Charges verticales (RV max)
•III.5.2 Charges horizontales transversales (RH max)
•III.5.3 Charges horizontales longitudinales (RL max)
•III.5.4 Coefficients
•III.5.5 Récapitulation des réactions
III.6 Choix du rail
III.7 Dimensionnement de la poutre de roulement
•III.7.1 Condition de la flèche
•III.7.2 Vérification de la flèche
•III.7.3 Classe du profilé
•III.7.4 Résistance du profilé sous charges verticales
III.7.5 Vérification sous charge horizontale
•III.7.6 Résistance de l’âme au voilement par cisaillement
•III.7.7 Résistance au déversement
•III.7.8 Résistance de l’âme à la charge transversale
•III.7.9 Résistance au voilement de l’âme
•III.7.10 Flambement de la semelle comprimée dans le plan de l’âme
•III.8 Calcul du support du chemin de roulement
•III.8.1 Charge verticale
•III .8.2 Charge horizontale
•III.8.3 Dimensionnement du support de chemin de roulement
•III.8.4 Classe de la section transversale
•III.8.5 Vérification au flambement de la semelle comprimée dans le plan de l’âme
•III.8.6 Vérification à l’effort tranchant
•III.8.8 Vérification de la flèche
III.9 Conclusion
CHAPITRE IV: ETUDE DES ELEMENTS SECONDAIRES
IV.1 Matériaux de couverture
IV.2 Caractéristiques physiques de la tôle de couverture
IV.3 Détermination des sollicitations
IV.4 Caractéristiques techniques de tôle de couverture
IV.5 Charge à prendre dans le calcul
IV.6 Calcul des pannes
•IV.6.1 Calcul de l’espacement entre les pannes
•IV.6.2 Dimensionnement des pannes
•IV.6.3 Vérification de la flèche
•IV.6.4 Classe du profilé
•IV.6.5 Vérification des contraintes
•IV.6.6 Vérification au déversement
•IV.6.7 Stabilité au voilement par cisaillement
•IV.6.8 Stabilité des pannes au flambement de la semelle comprimée dans le plan de l’âme
IV.7 Les liernes des pannes
IV.8 Calcul des lisses
IV.9 Disposition et Dimensionnement des liernes des lisses
IV.10 Calcul des potelets
IV.11 Calcul de l’échantignolle
Chapitre V : ETUDE SISMIQUE
V.1 Introduction
V.2 Le calcul
V.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 totale V
•V.4.3 Vérification des déplacements
Chapitre VI: ETUDE DES ELEMENTS STRUCTURAUX
VI.1 Dimensionnement des poteaux
VI.2 Etudes des poutres (panne sablière)
VI.3 Contreventement
•V.3.1 Introduction
•V.3.2 Effort axial de traction
VI .4Calcul des traverses
Chapitre VII : CALCUL DES ASSEMBLAGES
VII .1 Introduction
VII .2 Fonctionnement des assemblages
VII.2 .1 Les principaux modes d’assemblages
•VII.2.1.1 Le boulonnage
•VII .2.1.2Le soudage
VII. .2Rôle des assemblages
VII.3. calcul des assemblages
•VII.3.1 Assemblage des Eléments de la Ferme
•VII.3.2 Membrure supérieure – Gousset
•VII.3.3 Assemblage poteau / traverse
•VII.3.4 Assemblage poteau / poutre
•VII.3.5 Assemblage poutre/ solive
•VII.3.6 Assemblage poteau / console de la poutre de roulement
•VII.3.7 Assemblage pied de poteau
•VII.3.7.1 Dimensionnement de la plaque d’assise
•VII.3.7 .2 Vérification de la contrainte de compression sur la semelle
•VII.3.7.3 Vérification de la tige d’ancrage
•VII.3.7.4 Condition d’équilibre du BAEL
VII.4 Conclusion
Chapitre VIII. ETUDE DES FONDATIONS
VIII.1 Introduction
VIII.2 Dimensionnement de la semelle
VIII.3 Calcul des longrines
Conclusion
Bibliographie
Annexes
•Annexe A : chapitre II ; étude climatique
•AnnexeB : chapitre III ; étude du pont roulant
•AnnexeC : chapitre V ; étude des éléments secondaires
•AnnexeD : chapitre VI ; étude sismique
•AnnexeE : carte géologique de la région d’étude
•AnnexeF :dessin technique ; AUTO CAD

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