Les charges permanentes

EVALUATION DES CHARGES

Dans ce chapitre, les différentes charges agissantes sur la structure seront définies. Elles se résument dans l’action des charges permanentes et d’exploitation, des effets climatiques (neige et vent). Ces charges ont une grande influence sur la stabilité de l’ouvrage, pour cela, une étude approfondie doit être élaborée pour la détermination de ces différentes actions. Charges permanentes et charges d’exploitations.

– Les charges permanentes sont des charges qui comprennent le poids propre des éléments structuraux principaux et secondaires, mais aussi le poids des éléments incorporés (couverture, le bardage et autres). Elles sont données dans les documents techniques. (DTR.BC 2.2) Les surcharges d’exploitation sont déterminées suivant le document technique réglementaire charges et surcharges d’exploitations (D.T.R-B.C-2.2). Elles résultent de l’usage des locaux par opposition au poids des ouvrages qui les constituent, ou à celui des équipements fixes. Elles correspondent aux mobiliers, aux matériaux, aux matières en dépôt et aux personnes et pour un mode normal d’occupation. (DTR.BC 2.2)

ETUDE SISMIQUE

Une grande partie du territoire National est soumise à des efforts dynamiques et des actions sismiques qui se manifestent par des mouvements essentiellement horizontaux imposés aux fondations. Par conséquent, les structures résistent à ces mouvements par des forces d’inertie dues à leurs masses qui s’opposent à ces derniers. Le but est de déterminer les efforts sismiques susceptibles à solliciter la structure. Suivant le règlement parasismique Algérien RPA99/V2003, le calcul des forces sismiques peut être mené suivant trois méthodes – Méthode statique équivalente – Méthode d’analyse spectrale.

– Méthode d’analyse dynamique par accélérographe. Vérification des conditions d’application de la méthode statique équivalente :

– Régularité en plan : le bâtiment n’est pas symétrique vis-à-vis ses deux direction orthogonales (en masse et en rigidité).

– Régularité en élévation : cette structure n’est pas régulière en élévation Donc la méthode statique équivalente ne peut pas être appliquée. Suivant la particularité de notre structure, le calcul se fera par la méthode d’analyse modale spectrale. Cette méthode est utilisée en particulier lorsque la méthode statique équivalente n’est pas permise.

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.

Vérification de la force sismique à la base

La résultante des forces sismiques à la base obtenue par combinaison des valeurs modales ne doit pas être inférieure à 80% de la résultante des forces sismiques déterminée par la méthode statique équivalente V pour une valeur de la période fondamentale donnée par la formule empirique appropriée Vt> 0,8 V. Suite à l’application du spectre de calcul dans les deux sens de la structure, les résultats sont comme suit :

– La résultante des forces sismiques dans le sens (X) : ??=14055,49 daN – La résultante des forces sismiques dans le sens (Y) : ??=6357,94 daN

Afin de déterminer les caractéristiques dynamiques de la piscine semi-olympique à GHAZAOUET, un modèle 3D en éléments finis a été construit. Ce modèle a servi de base pour élaborer le calcul sismique. La vérification de la période fondamentale de la structure par rapport à la période empirique donnée par le « RPA » n’est pas satisfaite vu le fait que la structure est flexible. Par contre la résultante des forces sismiques à la base obtenue par combinaison des valeurs modales ne dépasse pas les 80% de la résultante des forces sismiques. Dimensionnement de la ferme Dans une construction métallique, il existe deux genres de portiques.

• Portique à comble en ferme.

• Portique à comble en traverse.

Les fermes sont composées des membrures, des diagonales et des montants, ce sont généralement en cornières, profils laminées ou des tubes. Les deux membrures sont réunies par un système à treillis comprenant montants et diagonales. Les fermes prennent appui, soit sur les poteaux, soit sur les murs, et parfois sur des sablières. On considère dans le présent chapitre les fermes légères à âme simple destinées à supporter la couverture, dites de toiture.

CONCLUSION GENERALE

Notre projet consiste à dimensionner une piscine-semi olympique en charpente métallique d’une forme rectangulaire simple. La structure a été dimensionné selon le règlement CCM97, tout en essayant de choisir les profilés adéquat afin que la structure soit la plus légère et la plus stable possible vis-à-vis des sollicitations les plus extrêmes auxquelles elle sera soumise, citons le vent et le séisme dont les effets sont dévastateurs sur une structure. Pour que ce dimensionnement soit correct, on a tenu à respecter les exigences de sécurité définis par les différents règlements en vigueur. A chaque obstacle, on a choisi entre plusieurs solutions, celle qui s’adapte le mieux aux problèmes sans perdre de vue notre objectif, à savoir ≪la sécurité et l’économie≫.

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE I : PRESENTATION DE L’OUVRAGE
I.1 Introduction
I.2 Données géométriques de l’ouvrage
I.3 Données concernant le site
I.4 Règlements utilisés
I.5 Matériaux utilisés
I.5.1 Acier
I.5.2 Béton
a) Les caractéristiques du béton
b) Les contraintes limites
La contrainte admissible de compression à l’état limite ultime (ELU) est donnée par..
c) Etat limite de service
d) Acier d’armature
I.6 Les assemblages
I.6.1 Le boulonnage
I.6.2 La soudure
CHAPITRE II : ELEVATION DES CHARGES
II.1 Introduction
II.2 Charges permanentes et charges d’exploitations
II.3. Charges climatiques
II.3.1 Neige
II.3.1.1 Calcul des charges de neige
II.3.2 Effet du vent
II.3.2.1 Données relatives au site
II.3.2.2 Calcul de la pression du vent
II.3.2.3 Forces de frottement ???
CHAPITRE III : ETUDES DES ELEMENTS SECONDAIRES
III.1 Introduction
III.2 Les éléments secondaires
III.2.1 Calcul du chéneau
III.2.2 Pannes de couverture
III.2.2.1 Espacement entre pannes
III.2.2.2 Charges à prendre en considération
III.2.2.3 Dimensionnement des pannes
III.2.2.4 Classe du profilé IPE 160
III .2.2.5 Vérification des contraintes
III.2.2.6 Résistance de la panne au déversement
III.2.2.7 Résistance au voilement par cisaillement
III.2.2.8 Stabilité au flambement de la semelle comprimée dans le plan de l’âme
III.2.3 Calcul des liernes
III.2.3.1 Les efforts dans les liernes
III.2.3.2 Dimensionnement des liernes
III.2.4 Pré-dimensionnement des poteaux
CHAPITRE IV : ETUDE SISMIQUE
IV.1 Introduction
IV. 2 Principe de la méthode
IV. 3 Détermination des paramètres du spectre de réponse de calcul
IV.3.1 Coefficient d’accélération « A »
IV.3.2 Coefficient de comportement global de la structure « R »
IV.3.3 Le pourcentage d’amortissement critique ??
IV.3.4 Facteur de correction d’amortissement ɳ
IV.3.5 Périodes T1, T2 du site
IV.3.6 Facteur de qualité Q
IV.3.7 Spectre de réponse de calcul
IV.4 Analyse dynamique de la structure
IV.4.1 Modélisation de la structure
IV.4.2 Analyse modale
IV.5 Analyse modale spectrale
IV.6 Vérification de la structure
IV.6.1 Vérification de la période fondamentale de la structure
IV.6.2 Vérification de la force sismique à la base
IV.6.3 Vérification des déplacements
IV.7 Conclusion
CHAPITRE V : DIMENSIONNEMENT
V.1 Introduction
V.2 Poteau
V.2.1 Efforts sollicitant
V.2.2 Détermination de la Classe de la section transversale
V.2.3 Moment fléchissant + Effort normal
V.3 Dimensionnement de la ferme
V.3.1 Justification Membrure supérieur
V.3.2 Justification de la membrure inferieur
V.3.3 Justification des montants
V.3.4 Justification des diagonales
V.4 Panne sablière
V.4.1 Effort sollicitant
V.4.2 Vérification Classe de la section transversale
V.4.3 Vérification de la flèche
V.4.4 Condition de résistance
V.5 Les contreventements
V.5.1 Efforts sollicitant
V.5.2 Résistance plastique de la section brute
V.6 Les stabilités
V.6.1 Efforts sollicitant
V.6.2 Résistance plastique de la section brute
CHAPITRE VI : LES ASSEMBLAGES
VI.1 Introduction
VI.2 Calcul des assemblages
VI.2.1 Assemblage poteau-pannes sablières (HEA320-HEA180)
VI.2.1.1 Efforts sollicitant
VI.2.1.4. Vérification au cisaillement
VI.2.1.5.Vérification de la pression diamétrale
VI.2.2 Contreventement en X (CAE 110×110×12
VI.2.2.1 Efforts sollicitant
VI.2.2.2 Disposition constructive
VI.2.2.3 Vérification au cisaillement
VI.2.2.4 Vérification de la pression diamétrale
VI.2.3 Assemblage des Eléments de la Ferme
VI.2.3.1 Efforts sollicitant
VI.2.3.2 Assemblage montant- gousset
VI.2.3.3 Assemblage diagonale – gousset
VI.2.3.4 Assemblage membrure inferieur – gousset
VI.2.4 Assemblage pied de poteau
VI.2.4.1 Effort sollicitant
VI.2.4.2 Dimensionnement de la plaque d’assise
VI.2.4.3 Vérification de la tige d’ancrage
CHAPITRE VII : FONDATION
VII.1 Introduction
VII.2 Dimensionnement.
VII.2.1 Les charges à prendre en considération
VII.2.2 Dimensionnement de la semelle
VII.2.2.1 Hauteur de la semelle
VII.2.2.2 Calcul des armatures
CHAPITRE VIII : ETUDE DE BASSIN
VIII.1 Présentation du bassin
VIII.2 Calcul des poussées
VIII.2.1 Poussées des terres
VIII.2.3 Poussées hydraulique
VIII.3 Modélisation
VIII.4 Dimensionnement des éléments
VIII.5 Calcul du ferraillage
CONCLUSION GENERALE
Annexe
Bibliographie

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