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memoire

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by

hadjira fel

on 29 June 2015

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Transcript of memoire

Notre travail consiste à étudier un bâtiment (R+9) en béton armé à usage multiple avec contreventement mixte.
présentation de l'ouvrage
chapitre I
ce batment sera implanté à TAMDA, Wilaya de TIZI OUZOU,classé selon le RPA 99 V 2003 comme une zone de moyenne sismicité (IIa).
Caractéristiques géométriques de l’ouvrage :

La hauteur totale du bâtiment : H= 35,02m

La longueur totale du bâtiment : L= 32,05m
La hauteur du RDC : h1= 4,08m
La hauteur d’étage de service : h’= 3,4m
La hauteur d’étage courant : h= 3,06m
Caractéristique des matériaux :


Béton
 : le béton est définit de point de vue mécanique par sa résistance à la compression à l’âge de 28jours ( fc28= 25MPa) et à sa résistance à la traction (ft28=2.1MPa)


Acier
: les aciers sont utilisés pour équilibrer les efforts de traction aux quels le béton ne résiste pas .

les aciers utilisés dans notre structure sont de deux types:
*Acier à haute adhérence Fe E 400.

*Treillis soudés de type TLE 520.
chapitre II
Prédimensionnement des éléments
Le pré dimensionnement de tout les éléments de l’ossature est conformé aux règles BAEL 91 mod 99, CBA 93 et RPA 99 version 2003.

1-Les planchers:

Tout les planchers seront réalisés en corps creux, constitués d’une dalle de compression et de corps creux ,leurs hauteurs sont déterminée par:

Nous avons opté pour un plancher de ht = 20cm.

i.e. 16cm pour le corps creux et 4cm pour la dalle de compression.

2-les poutres:

Les poutres sont pré dimensionnées conformément aux règles du RPA .

La hauteur des poutres : L/15 < ht < L/10

ht > Lmax/22.5
La largeur des poutres: 0.4ht < b < 0.7ht

Pour notre cas nous avons adopté les dimensions suivantes:

(30x40)cm² pour les poutres principales .
(25x35)cm² pour les poutres secondaires.

3-les voiles:

L’épaisseur du voile est déterminée en fonction de la hauteur

libre d’étage he et de la rigidité aux extrémités avec une épaisseur minimale de 15 cm (a>15cm).

Dans notre cas nous avons adopté une épaisseur de 20cm pour tout les voiles.

4- les poteaux:

Le pré dimensionnement des poteaux s’est fait a l’état limite de service (ELS) en compression simple .

En supposant que le béton seul reprend l’effort normal .
On a effectué le calcul pour le poteau le plus sollicité.

Apres avoir effectué le calcul pour les différents niveaux ,nous avons opté pour les sections suivantes:

(45x45)cm² pour le RDC et le 1er étage.

(40x40)cm² du 2ème au 5ème étage.

(35x35)cm² du 6ème au 9ème étage.
chapitre III
Calcul des éléments
Ce chapitre concerne le dimensionnement et le calcul des éléments secondaires de la structure, le calcul se fera conformément aux règles du BAEL 91 mod 99

notre bâtiment est constitué des planchers en Corps creux (16+4)cm, de dalle de compression et de nervures; ces dernières seront disposées dans le sens de la petites portée(sens transversale)
Pour la déterminations des sollicitations nous avons appliqué la méthode des 3 moments.
Le ferraillage est déterminé à l’ELU avec les moments max en travées et aux appuis.
Le plan de ferraillage est représenté dans la figure suivante:

1- les planchers

le balcon est assimilé a une console encastrée a une extrémité ,réalisé en dalle pleine .
Son ferraillage est calculé pour une bande 1m de largeur.
Le plan de ferraillage est représenté dans la figure suivante:
2-les balcons:

L’étude de cette dalle s’est fait en utilisant les abaques de PIGEAUD, pour une charge centrée au milieu du panneau.

Dans notre cas la dalle travaille dans les deux sens, donc on considère au milieu de chaque portée une bande de 1m de largeur.

le plan de ferraillage est représenté dans la figure suivante:

3-la dalle de la salle machine:
4- l’acrotère:

L’acrotère est un élément de la construction en BA , assimilé a une console encastrée au niveau du plancher terrasse, il est soumis à un effort G du a son poids propre et un effort horizontal Q=1KN/ml du à la main courante, qui engendre un moment de renversement .

Son ferraillage est déterminé en flexion composée pour un section rectangulaire (100x10)cm².

Son plan de ferraillage est représenté dans la figure suivante:

5- les escaliers:

Notre bâtiment comporte un type d’escalier à deux volées avec un palier intermédiaire en BA coulé sur place .

Pour assurer le confort, on vérifie la condition de BLONDEL qui permet le pré dimensionnent notre escalier .

59cm < g+2h< 66cm
L’épaisseur de la paillasse et du palier est donnée par:

Lo/30 < ep < Lo/15
Le plan de ferraillage d’escalier d’étage courant est représenté dans la figure suivante:

6- poutres palières:

La poutre palière est considérée encastrée a ses deux extrémités dans les poteaux , elle est pré dimensionnée conformément aux règles du RPA 99ver 2003:

L/15 < ht < L/10
0.4ht < b <0.7ht
(30x20)cm² Pour la poutre palière d’étage courant.

(35x25)cm² Pour la poutre palière du RDC.

Le plan de ferraillage de la poutre palière d’étage courant est représenté dans la figure suivante:

(habitation, service et commercial) à ossature mixte

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

avec le logiciel ETABS

Etude d’un bâtiment (R+9) à usage multiple



Thème

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES

Université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou
Faculté du génie de la construction
Département de génie civil

En vue d’obtention du diplôme de master en Génie Civil.
Option : Constructions Civiles et Industrielles.

Conclusion

CHAPITRE VIII : Etude de l’infrastructure

CHAPITRE VII : Ferraillage des voiles

CHAPITRE VI : Ferraillage des poteaux

CHAPITRE IV : Etude au séisme

CHAPITRE III : Calcul des éléments

CHAPITRE II : Pré-dimensionnement des éléments

Introduction

CHAPITRE I : Présentation de l’ouvrage

Plan de travail:

INTRODUCTION

CHAPITRE V : Ferraillage des poutres

Soyez les bienvenus
Fig III-1: schéma de ferraillage du plancher.

Fig III-2: schéma de ferraillage du balcon

Fig III-3: schéma de ferraillage de la salle machine

Fig III-4: schéma de ferraillage de l’acrotère.

Fig III-5:schéma de ferraillage de l’escalier E.C

Fig III-6:schéma de ferraillage de la poutre palière
de l’étage courant.

Modélisation de la structure
et l’étude au séisme

CHAPITRE IV


La structure a été calculée à l’aide du logiciel de calcul des structures basé sur la méthode des éléments finis ETABS.


Présentation du logiciel

ETABS

Vue en 3D de la structure modélisée avec l’ETABS

La méthode d’analyse dynamique par accérogramme.

La méthode d’analyse spectrale modale.

La méthode statique équivalant (M.S.E)

Elle peut être menée par les trois méthodes suivantes:

Dans ce chapitre nous avons calculé la force sismique à la base du

bâtiment dans les deux sens (longitudinal et transversal).

Vu la non satisfaction des conditions d’application de la M.S.E ,

nous avons opté pour la méthode d’analyse spectrale, qui consiste

à déterminer la réponse de la structure à une excitation extérieure

pour savoir le comportement de la structure.

L’action sismique est représentée par le spectre de calcul suivant:

La force sismique totale « V » appliquée à la base de la structure est calculée dans les deux avec la formule suivante:

Dans notre cas on a :

Vx=3541.26 KN
Vy=3780.28 KN

Vy dyn=3171.09KN > 0.8Vx= 2833.00 KN
la condition est vérifiée

Vx dyn=3113.89KN > 0.8Vx= 3024.22 KN
la condition est vérifiée

D’après le RPA 99 ver 2003, les déplacements relatifs latéraux d’un étage par rapport aux étages qui lui sont adjacent ne doit pas dépasser 1% de la hauteur d’étage .

Justification vis-à-vis des déplacements:

T(ETABS)= 0.72 s < T=0.72s < 1.3xT(ETABS) = 0.97s
⇒ condition vérifiée

La période résultante du logiciel ETABS doit être inférieure à celle calculée par la formule donné dans le RPA approprié de 30%.

la période:

Remarque:

Toute les exigences recommandé par le RPA sont satisfaites, donc on peut passer au ferraillage des éléments structuraux

Dans notre cas la condition est vérifiée dans les deux sens, donc l’effet (P-Δ) peut être négligé.

Les effets du deuxième ordre( l’effet P-Δ) peuvent être négligé dans le cas du bâtiment si la condition suivante est satisfaite à tout les niveaux:

Justification vis-à-vis l’effet (P- delta):

Ferraillage des poutres


CHAPITRE V

Les vérifications nécessaires sont faites à l’ELS (G+Q)

Les sollicitations utilisées pour les ferraillages des poutres :


Le moment positif max pour ferrailler les travées.


Le moment négatif max pour ferrailler les appuis.

0.8G±E

RPA 2003: G+Q±E

ELU : 1.35G+1.5 Q

Les poutres sont ferraillée en flexion simple suivant les cas les plus défavorables ,sous l’effet des combinaisons suivantes:

Les schémas de ferraillage des poutres principales et poutres secondaires sont présentés sur les figures suivantes :

Coupe en travée et aux appuis d’une poutre principale

Ferraillage des poteaux

CHAPITRE VI

Le calcul s’est fait en tenant compte des trois types de sollicitation:

0.8G±E

RPA 2003: G+Q±E

ELU : 1.35 G+1.5 Q

Les poteaux sont calculés en flexion composée dans les deux sens, en tenant compte des combinaisons suivantes:

Un effort normal maximal et son moment correspondant.

Un effort normal minimal et son moment correspondant.

Un moment fléchissant maximal et l’effort normal correspondant.

Le schémas de ferraillage des poteaux sont présentés sur les figures suivantes :

Zone II (40x40)

Zone I (45x45)

Zone III (35x35)

Ferraillage des voiles

CHAPITRE VII

Armatures transversales.

Armatures horizontales .

Armatures verticales.

Pour faire face à ces sollicitations, on prévoit trois types d’armatures:

Le ferraillage des voiles consiste à déterminer les armatures en flexion composée sous

l’action des sollicitations verticales dues aux charges permanentes G et aux surcharges

d’exploitation Q, ainsi que sous l’action des sollicitations horizontales dues aux séisme.




Plan de ferraillages d’un voile

Le schéma de ferraillage d’un voile(exp:VL1) présenté sur la figure
suivante:

le ferraillage s’est fait par la méthode de la RDM pour une bande « d ».

Etude de l’infrastructure

CHAPITRE VII

Les fondations ont pour fonction de transmettre les efforts provenant de la super structure vers le sol.

Le choix du type de fondation est en fonction de la superstructure ainsi que les caractéristiques géométrique du terrain.

Vue que, dans notre cas, les semelles isolées et les semelles filantes ne répondent pas aux exigences de leurs de leurs emploi ,donc on passe au radier nervuré.

Un radier est défini comme étant un plancher renversé dont les appuis sont les poteaux de l’ossature, soumis à la réaction uniforme du sol.

La hauteur de la nervure : h = 90cm.
La hauteur de la dalle : h = 40cm.
La largeur de la nervure : b = 50cm.
La longueur de débord : L= 50cm.

le prédimensionnement nous donne :

Schéma de ferraillage du radier ( sens X-X)

CONCLUSION


chapitre VI
Merci pour votre attention

Enfin, nous espérons que ce travail sera une référence pour d’autres projets de fin d’études.

Ce projet de fin d’études est la première expérience qui nous à permis de mettre en application les connaissances théoriques acquises tout au long de notre formation.

Il nous a permis de voir d’autres méthodes utiles à l’ingénieur en génie civil en tenant compte des règlements en vigueur.

On a constaté que pour l’élaboration d’un projet de bâtiment, l’ingénieur en Génie Civil ne doit pas se baser seulement sur le calcul théorique mais aussi sur la concordance avec le coté pratique car ce dernier s’établit sur des critères à savoir :



La résistance

La durabilité

L’économie.


L’objectif principale de notre étude est de déterminer le ferraillage de tout les éléments constituent la structure pour assurer la stabilité, ainsi la sécurité des usagers.

Dans le cadre de ce projet, nous avons procédé au calcul d’ un bâtiment en béton armé à usage d’habitation, service et commerce; implanté dans une zone de moyenne sismicité, comportant un RDC et 9 étages.

le débord est assimilé à une console soumise à une charge uniformément repartie.

Le ferraillage se fera pour une bande de 1m de largeur.

B- Ferraillage du débord:

Le calcul du ferraillage de la dalle s’est fait en flexion simple pour le panneau le plus sollicité.

Ferraillage du radier:

Le ferraillage du radier s’est fait en utilisant la méthode recommandée par le BAEL 91 mod 99.

A- Ferraillage de la dalle:

Le schéma de ferraillage du radier est représenté dans la figure suivante:

Les efforts internes sont obtenus à partir d’une modélisation avec ETABS.

Les nervures sont ferraillées comme étant une poutre continue sur plusieurs appuis en flexion simple.

C- Ferraillage de la nervure:

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