Bâtiment a plusieurs étages (R+10) avec un plancher collaborant

Charges permanentes

Les charges permanentes qu’on note «G» sont représentées par le poids propre des éléments porteurs, des éléments incorporés tels que : plafond, sol, enduits et divers revêtements ainsi que des éléments tels que : les cloisons fixes, gaines de ventilation, conduits de fumée etc.… . Ces charges sont fonction du volume et de la densité des matériaux contenus dans ces divers éléments dans les conditions d’emploi déterminé.
Les planchers: Le plancher sera mixte collaborant en béton armé de 8cm d’épaisseur et reposant sur un coffrage perdu TN40.
les cloisons: Sont de deux types :
Cloison de répartition (ép. = 10 cm) ;100 daN/m².
Cloison de façade en double parois (ép. = 30 cm) ;310daN/m².
Le revêtement des murs intérieurs est réalisé soit en mortier soit en plâtre par contre celui des murs extérieurs est fait exclusivement en mortier : Enduit en mortier ;18 daN/m².  Enduit plâtre;10 daN/m².

Action du Vent

On indique les procédures de calcul pour la détermination des actions du vent sur les constructions et leurs éléments de façade . A cet effet on applique ce règlement DTR prévu pour la construction inférieur à 200m.
Le vent souffle sur les parois et ses effets dépendent de : Sa direction. (Du vent) ;De son intensité. De La région et du site d’implantation de la structure. Le site d’implantation de la structure et leur environnement. Enfin de La forme géométrique et architecturale de la construction.

Calcul du plancher mixte

Le calcul se fait en deux phases : Phase de construction : vérification de la tôle profilée lors du bétonnage. Phase finale : vérification de la dalle mixte après durcissement du béton.
Phase de construction: Le plancher est soumis aux charges permanentes dues au poids propre des profilés et du béton (avant durcissement) et à la charge d’exploitation des ouvriers.
Phase finale :Pour obtenir l’effet mixte souhaité. C’est-à-dire une collaboration parfaite entre l’acier et le béton, il faut que la liaison entre la poutre et la dalle soit réalisée de façon à transmettre les efforts et limiter les glissements qui se développent à l’interface. Le béton ayant durci, donc la section mixte (le profilé et la dalle) travaillant ensemble.

Critères de classification par le RPA99 version2003 

Classification des zones sismique 

Le territoire national est divisé en quatre zones de sismicité croissante, définies sur la carte des zones de sismicité et le tableau associé qui précise cette répartition par wilaya et par commune.
ZONE 0 : sismicité négligeable. ZONE I : sismicité faible .ZONE IIa et IIb : sismicité moyenne. ZONE III : sismicité élevée.

Classification de l’ouvrage 

La classification des ouvrages se fait aussi sur le critère de l’importance de l’ouvrage relativement au niveau sécuritaire, économique et social .
Groupe 1A : ouvrage d’importance vitale. Groupe 1B : ouvrage de grande importance. Groupe 2 : ouvrage courant ou d’importance moyenne. Groupe 3 : ouvrage de faible importance.
Notre ouvrage représente un bâtiment à usage d’habitation qui ne dépasse pas 48m, il est considéré comme ouvrage courant ou d’importance moyenne Groupe 2.
Selon le rapport géotechnique relatif à cet ouvrage, on est en présence d’un sol de CatégorieS1, donc un site rocheux. La structure est considérée comme régulière en plan et en élévation.

Modélisation 

La modélisation d’une structure consiste à établir un modèle à partir des plans architecturaux (Modèle réel) de la construction, et d’y ajouter les modifications nécessaires pour une approche du meilleur comportement possible et d’une résistance optimale de la structure sous l’action des différentes charges.
Le logiciel SAP 2000 conçu pour le calcul et la conception des structures d’ingénieries, Spécialement dans le domaine du bâtiment et des ouvrages de génie civil, permet de modéliser la structure réelle.
Dans la méthode statique équivalente : Le modèle du bâtiment à utiliser dans chacune des deux directions de calcul est plan avec les masses concentrées au centre de gravité des planchers. Seul le mode fondamental de vibration de la structure est à considérer dans le calcul de la force sismique totale.
Dans la méthode dynamique spectrale : Pour les structures en plan comportant des planchers rigides, l’analyse est faite séparément dans chacune des deux directions principales du bâtiment. Celui-ci est alors représenté dans chacune des directions de calcul par un modèle plan, encastré à la base et où les masses sont concentrées au niveau des centres de gravité des planchers avec un seul DDL en translation horizontale. La déformabilité du sol de fondation doit être pris en compte dans le modèle toutes les fois où la réponse de la structure en dépend de façon significative.

Modes d’assemblages

Les principaux modes d’assemblages sont : Le boulonnage : Le boulonnage est le moyen d’assemblage fréquemment utilisé en charpente métallique du fait de son emploi facile, tout en permettant des réglages adéquats.
Dans notre étude nous avons choisi le boulonnage de haute résistance (HR) comprenant une tige filetée à tête hexagonale.
Le soudage : la soudure permet de réaliser des assemblages plus rigides.

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Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE I : Présentation du projet 
I.1. Introduction
I.2. Présentation du projet
I.2.1. Localisation du site d’implantation
I.2.2. Les caractéristiques géométriques
I.3. Règlements utilisés
I.4. Logiciels utilisés
I.5. Matériaux de construction utilisée 
I.5.1. Acier de construction
I.5.2. Contraintes limites de l’acier
I.5.3. Moyen d’assemblages
I.5.4. Ferraillage
I.5.5. Béton
I.5.5.1. Résistance de béton
I.5.5.2. Contraintes limites
I.6. Conception de l’ouvrage
I.6.1. Conception architecturale
I.7. Conception structurale
I.8. conclusion
CHAPITRE II : Evaluation des actions 
II.1. Introduction
II. 2. Charges permanentes
II. 2.1. Les planchers
II. 2.1.1. Plancher étage courant constitué
II. 2.1.2. Plancher de terrasse (accessible)
II. 2.2.les cloisons
II. 2.3. Les escaliers
II. 2.4. L’acrotere
II.3. Charges d’exploitations 
II. 4.Charges climatiques
II.4.1. Action de Neige
II. 4.1.1. Charge de neige au sol (Sk)
II. 4.1.2. Coefficient d’ajustement (μ)
II. 4.1.3. Charge de neige (S)
II. 4.2. Action du Vent
II. 4.2.1. Données relatives au site
II. 4.2.2. Détermination de la pression due au vent
II.4.2.3. Détermination des forces de frottement du vent
II.5. Conclusion
CHAPITRE III : Etude plancher mixte
III.1. Introduction
III.2. Calcul du plancher mixte 
III.2.1. Phase de construction
III.2.1.1. Caractéristiques de la tôle nervurée
III.2.1.2. Vérification à l’état limite ultime
III.2.1.3. Vérification à l’état limite de service
III.2.2. Phase finale
III.2.2.1. Plancher terrasse
III.3. Calcul de l’acrotère
III.3.1. Introduction
III.3.2. Calcul au séisme
III.3.3. Sollicitations agissant sur l’acrotère
VI.3.4. Ferraillage de l’acrotère
III.4. Conclusion
CHAPITRE IV : Etude sismique 
IV.1. Introduction
IV.2. Méthodes utilisables
IV.2.1. Méthode statique équivalente
IV.2.2. Méthode d’analyse modale spectrale
IV.3. Critères de classification par le RPA99 version2003 
IV.3.1. Classification des zones sismique
IV.3.2. Classification de l’ouvrage
IV.4. Modélisation 
IV.5. Vérification de la période fondamentale
IV.6. Calcul de la force sismique à la base 
IV.7.Vérification des déplacements
IV.8.Conclusion
CHAPITRE V : Dimensionnement des éléments structuraux et secondaires
V.1. Présentation
V.2. Introduction 
V.3. Dimensionnement des éléments structuraux 
V.3.1. Dimensionnement des poutres
V.3.1.1. Poutre principale
V.3.1.2. Poutre secondaire
V.3.2. Dimensionnement des poteaux
V.3.2.1. Tronçon du RDC au 5eme étage
V.3.2.2. Tronçon du 5eme au 10eme étage
V.4. Dimensionnement des éléments secondaires 
V.4.1. Dimensionnement des contreventements
V.4.1.1. Contreventement en X
V.4.1.2. Contreventement en V
V.4.2. Les poutrelles
V.5. Les escaliers
V.5.1. Dimensionnement des escaliers
V.5.1.1. Le nombre de marches (m)
V.5.1.2. Longueur de la volée (Lv)
V.5.2. Dimensionnement des éléments porteurs
V.5.2.1. Cornière de marche
V.5.2. Limon
V.6. Conclusion 
CHAPITRE VI : Etude des assemblages
VI.1.Introduction 
VI.2. Modes d’assemblages
VI.3.Calcul des assemblages 
VI.3.1.Assemblage poteau- poutre :(HEA320, IPE300)
VI.3.1.1. Efforts sollicitant
VI.3.1.2. Soudure de la platine
VI.3.1.3 Dispositions constructives
VI.3.1.4. Calcul des boulons sollicités au cisaillement
VI.3.2.Assemblage poteau – poutre secondaire (HEA320 / IPE300)
VI.3.2.1 Les efforts sollicitant
VI.3.2.2 Soudure de la platine
VI.3.2.3 Disposition constructive
VI.3.1.4. Calcul des boulons sollicités au cisaillement
VI.3.3. Assemblage poteau-poteau
VI.3.3.1 Efforts à prendre en considération
VI.3.3.2 Dimensionnement des couvre-joints de la semelle
VI.3.4. Assemblage poutre – poutrelle
VI.3.4.1.Efforts sollicitant
VI.3.5. Assemblage des éléments de contreventement
VI.3.5.1. Contreventement en X
1. Contreventement en V
VI.4. Conclusion
CHAPITRE VII : Etude de l’infrastructure
VII.1. Pied de poteau 
VII.2.1. Dimensionnement de la plaque d’assise :
VII.5.2. Disposition constructive
VII.2.3. Vérification de la résistance du pied de poteau
VII.2.3.1. Vérification de la résistance à la flexion en présence de l’effort axial
VII.2.3.2. Vérification de la résistance à la compression
VII.2.3.3. calcul de la résistance à la traction
VII.2.3.4. Vérification au cisaillement
VII.2.3.5. Vérification à la résistance en flexion
VII.3. Calcul des fondations 
VII.4. Choix de type de fondation
VII.5. Etude des semelles 
VII.5.1. Charges à prendre en considération (SAP 2000)
VII.5.2. Dimensionnement des semelles
VII.5.3. Vérification de la stabilité
VII.5.4. Calcul du ferraillage
Espacement entre les barres
VII.6. Calcul des longrines 
VII.6.1. Calcul des ferraillages
VII.6.2. Condition de non fragilité
VII.6.3. Calcul des armatures transversales
VII.6.4. Calcul de l’espacement des cadres
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES BIBLIOGRAFIQUES

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