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Étude Comparative de SolutionsCharpente Métallique vs Béton

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by

saidani amira

on 6 June 2015

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Transcript of Étude Comparative de SolutionsCharpente Métallique vs Béton

Étude Comparative de Solutions Charpente Métallique vs Béton Armé
Présenté par :
Hèdir Mechergui
Saidani Amira

- Introduction
- Présentation du projet et Étude de
cas
- Étude de partie commune-Principe
de dimensionnement
- Solution Bâtiment en Béton Armé
- Solution Patiemment en Charpente
Métallique
- Conclusion Générale

Introduction
Critères de choix d'un bâtiment :

Forme
Forces
Matériaux
Structure
Technologie

Présentation du projet et Étude de cas
Le projet consiste en la réalisation d’un bâtiment (La Banque Tuniso-Libian BTL) à Tunis .

Composition : - Deux sous sol identiques
- Rez-de-chaussée
- Mezzanine
- Cinq étages courants
- Un sixième étage en retrait du coté Nord Est.
Superficie : 1852 m2
Hauteur : 34m


Cas d’un Bâtiment A Usage de Bureau
Deux Sous-Sol, RDC–Mezzanine et 6 Étages

PLAN
Résistance
Rigidité
Stabilité
Les matériaux utilisés dans la construction sont nombreux et variés ; incluant le bois, le verre, l’acier, le béton. Leur choix s’articule autour les critères suivants :

Résistance
Cout
Durabilité
Aspect environnementaux
Acier
Béton
Avantages
Inconvénients
- Bonne résistance à la traction et à la compression
- Structures légères
- Diminue le temps du chantier et éviter la pause hivernale
- Éliminer la risque de pollution et économiser l'energie
- Mauvaise réputation en cas d'incendie
- Besoin d'entretien contre la corrosion
- Cout élève
- Grande résistance à la compression
- Prix diminue par rapport l'acier
- Ouvrages sont plus lourds
- En cas d'incendie on peut avoir un éclatement de béton

- Faiblesse résistance à la traction
Étude de Cas
Chantier de construction d’un centre commercial « Manazah centre » à la Municipalité d’Ariana.

- superficie : 67000m²
- Composition : Il est composé de (8) blocs : quatre blocs résidentiels et quatre blocs commerciaux.
Chaque bloc est composé de (6) étages avec rez-de-chaussée, rez-de-jardin et deux sous-sols.
Photo de disposition compliquée des poutres en charpente métallique


Poteau mixte : Un profilé métallique avec de béton
Assemblage boulonné entre un poteau d’une section en béton armé lié à une poutre en charpente métallique.
Ossature et Pré-dimensionnement du bâtiment


Le système le plus utilisé est celui de poteaux-poutres en béton armé ou en profilés métalliques.
Ce système sera à la fois utilisé pour les deux variantes.


Étude de la Partie Commune - Principe de
Dimensionnement
Assemblage boulonné entre un poteau et une poutre en charpente métallique
Noyau central
Voiles Sous - sol
Vue 3D des éléments communs
Ce noyau est formé des cages d’escalier et des ascenseurs entourés de voiles intérieurs.Le noyau central est conçu pour assurer la rigidité de bâtiment.
Les voiles sont des éléments verticaux qui ont pour rôle de reprendre les charges des escaliers et des ascenseurs

Les voiles périphériques assurent la reprise des efforts horizontaux dus aux poussées de terre .
Le calcul de ferraillage des voiles extérieurs est fait par le logiciel Effel Expertise Béton BAEL .
Étude comparative
Application d' une charge uniformément répartie d’intensité 25KN sur des poutres isostatiques
Solution Bâtiment en Béton Armé
Vue 3D des éléments filaires du modèle sur Arche Effel .
À l’aide de module Arche ossature, on est parvenu à modéliser le bâtiment
L’export du modèle Arche au module Effel nous permet de faire le maillage des dalles afin d’obtenir leur calcul par éléments finis.
la contrainte maximale sous radier est de 1.8 bar inférieure à la contrainte admissible du sol.


Synthèse
Avantages
Inconvénients
Arche
Effel structure
- Permet de mener rapidement et en toute rigueur les études de descente des charges.
-Grâce à l’import des fonds de plans à la forme DXF, la saisie est relativement rapide.
- Ne permet pas l’ajout des forces ponctuelles horizontales, on ne peut pas donc effectuer l’analyse statique.
- Permet de construire un modèle, de le calculer et d’exploiter les résultats obtenus sous diverses formes.
- Permet de construire un modèle éléments finis avec la maîtrise de tous les paramètres de maillage, des appuis
-Lorsqu’une erreur de maillage est détectée, des erreurs de calcul apparaissent.


Solution Bâtiment en Charpente
Métallique
Choix des éléments constitutifs du projet



le plancher collaborant s’agit de dalle mixte constitué d’une tôle profilée en acier recouverte de béton comportant un léger treillis d’armature destiné à limiter la fissuration de béton due au retrait et aux effets de température
On utilise les profilés HEA pour les poteaux et le profilés IPEA pour les poutres
Détailles d’assemblage
Assemblage entre le poteau 36 en profilée HEA 450 avec la poutre 67 en profilé 500 avec un ratio de 0,85, cet assemblage est assuré par des boulons de diamètre 14 mm et de classe 8.8
l’assemblage pied de poteau 30 de profilé HEA 550 se fait par plaque principale au pied de poteau de longueur 1080 mm et de largeur 600 mm et de 50 mm d’épaisseur.
Le platine de pré-scellement est de longueur égale 810 mm avec une largeur 330 mm, l’ancrage est assuré par des tiges d’ancrage de classe 4.6 avec des boulons de diamètre 16 mm .

AutoCAD Structural Detailing est capable de générer des plans d’exécution à partir de pièces et d’assemblages.L’application peut également générer des nomenclatures et des relevés de matériaux. Ainsi, lorsqu’on modifie la conception, le logiciel se charge de mettre à jour les descriptions et les cotes.
Mode 1
Cas
Fréquence
Avec escalier
0.475 s
sans escalier

0.441 s
avec escalier sans paillasse
0.475 s
Le noyau central est conçu pour assurer la rigidité de bâtiment.
Ce noyau est formé des cages d’escalier et des ascenseurs entourés de voiles intérieurs.

Variation du poids du profilé avec la portée de poutre
Détaille de courbe a
a
Autocad Structural Detailing
Région : 3
Type de vent : normal
Site : normal ks = 1,000

Effet de vent sur le bâtiment
Détaille de métré réalisé sur Detailing

conclusion
Ferraillage de radier
Poids de l’ossature métallique d’un seul étage est égale à 78 T
poids de superstructure en Béton est égale à 165 T .
Poids de dalles nervures est égale à 500 T
Poids de dalles collaborantes est égale à 250 T
Coût de la structure en Béton Armé est égale à 866 109 DT
Coût de la structure en Béton Armé est égale à
2 610 066 DT.
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