Calcul de Ferraillage de la dalle

Calcul de Ferraillage de la dalle

ETUDE SISMIQUE

Introduction 

Parmi les catastrophes naturelles qui affectent la surface de la terre, les secousses sismiques sont sans doute celles qui ont le plus d’effets destructeurs dans les zones urbanisées. Face à ce risque, et à l’impossibilité de le prévoir, il est nécessaire de construire des structures pouvant résister à de tels phénomènes, afin d’assurer au moins une protection acceptable des vies humaines, d’où l’apparition de la construction parasismique. Cette dernière se base généralement sur une étude dynamique des constructions agitées.

Objectif de l’étude dynamique

L’objectif initial de l’étude dynamique d’une structure est la détermination des caractéristiques dynamiques propres de la structure lors de ses vibrations. Une telle étude pour notre structure telle qu’elle se présente, est souvent très complexe c’est pourquoi on fait souvent appel à des modélisations qui permettent de simplifier suffisamment les problèmes pour permettre l’analyse.

Méthode de calcul

Selon le RPA 99 le calcul des forces sismiques peut être mener suivant trois méthodes :
– Méthode d’analyse modale spectrale.
– Méthode d’analyse dynamique par accelérogrammes.
– Méthode statique équivalente.

Méthode statique équivalent

Principe

Dans cette méthode RPA propose de remplacer les forces réelles dynamique engendrées par un séisme, par un système de forces statiques fictives dont les effets seront identiques et considérées appliquées séparément suivant les deux directions définies par les axes principaux de la structure.

Méthode d’analyse modale spectrale

Principe 

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.

Détermination des paramètres du spectre de répons

Coefficient d’accélération A

– Zone(1) D’après la classification sismique de wilaya de Tlemcen (RPA 99)
– Groupe d’usage 2 puisque sa hauteur totale ne dépasse pas 48m.
Alors d’après les deux critères précédents on obtient A=0.10

Coefficient de comportement global de la structure R :

La valeur de R est donnée par le tableau 4.3 R.P.A99/v2003 en fonction du système de contreventement tel qu’il est défini dans l’article 3.4 du R.P.A99/2003
Dans notre structure on a un système de contreventement en portique et par des voiles en béton armé.
Alors le coefficient de comportement global de la structure égale à : R=5

Modélisation

Notre structure est irrégulière en plan donc d’après l’article 4.3.2.b du RPA 99, on doit la représenter par un modèle tridimensionnel encastré à la base avec des masses concentrées au niveau des centres du noeud maître de la structure (notion de diaphragme).

Poids total de la structure “W”

Selon les RPA il faut prendre la totalité des charges permanentes et une fraction β des charges d’exploitations, d’après :(le tableau 4.5, RPA99V2003, P30)

Résultante des forces sismiques de calcul

D’après le RPA 99 V2003 (article 4.3.6, p54), la résultante des forces sismiques à la base Vt obtenue par la 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.
Si Vt < 0,80 Vs, il faudra augmenter tous les paramètres de la réponse (forces, déplacements, moments,…) dans le rapport 0,8 Vs/Vt.

Introduction

Notre structure est un ensemble tridimensionnel des poteaux, poutres et voiles, liés rigidement et capables de reprendre la totalité des forces verticales et horizontales (ossature auto stable).
Pour la détermination du ferraillage on considère le cas le plus défavorable.
On a utilisé l’outil informatique à travers le logiciel d’analyse des structures (SAP2000), qui permet la détermination des différents efforts internes de chaque section des éléments, pour les différentes combinaisons de calcul.
– Les poutres seront calculées en flexion simple.
– Les poteaux seront calculés en flexion déviée.

Calcul le ferraillage longitudinal

D’après le RPA 99 (article 7.4.2)

 Les armatures longitudinales doivent être à haute adhérence droites et sans crochets
 Leur pourcentage minimale sera de 0.7 % (zone I).
 Leur pourcentage maximal sera de 3% en zone courante et de 6% en zone de recouvrement.
 Le diamètre minimum est de 12 mm.
 La longueur minimale de recouvrement est de 40 Ф (zone I)
 La distance entre les barres verticales dans une surface du poteau ne doit pas dépasser 25 cm (zone I).
Le ferraillage sera calculé à l’aide de logiciel SAP2000 et on compare avec le minimum du RPA99 (Amin).

Recommandation du RPA99

 Le pourcentage total minimum des aciers longitudinaux sur toute la longueur de la poutre est de 0,5% en toute section.
 Le pourcentage total maximum des aciers longitudinaux est de :
– 4% en zone courante
– 6% en zone de recouvrement
 Les poutres supportant de faibles charges verticales et sollicitées principalement par les forces latérales sismiques doivent avoir des armatures symétriques avec une section en travée au moins égale à la moitié de la section sur appui.
 La longueur minimale de recouvrement est de :
– 40 φ en zone I.

Les voiles

Le voile est un élément structural de contreventement soumis à des forces verticales et horizontales. Donc 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 sous l’action des sollicitations dues aux séismes.

Détermination des sollicitations

Dans le tableau suivant on va regrouper les sollicitations obtenues par le logiciel « SAP 2000 » sous les combinaisons suivantes

Détermination du ferraillage

Le calcul se fait à la flexion composée d’une bande de section :
(0, 15m×1ml).
 Le calcul du ferraillage se fait de la même manière que les poteaux.
Après calcul du ferraillage par logiciel « SOCOTEC » on a trouvé que ce dernier est inferieur de min RPA donc le ferraillage choisi est le « min RPA ».
 Résultats de calcule sont regroupées dans tableau suivant

 

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Table des matières

Introduction Générale
Chapitre I : Présentation du projet.
I-1) Introduction
I-2) Implantation de l’ouvrage
I-3) Présentation du bâtiment
I-4) Conception de la structure
I-5) Caractéristiques mécaniques des matériaux
I-6) Les hypothèses de calcul
Chapitre II : Le prédimensionnement des éléments résistants
II-1) Introduction
II-2) Evaluation des charges et surcharges
II-3) Predimensionnement des éléments résistants
II-3-1) Les planchers
II-3-2) Les poutres
II-3-3) Les Poteaux
II-3-4) Les voiles
Chapitre III : Etude des éléments secondaires
III-1) Introduction
III-2) Étude du plancher
III-3) Étude de l’acrotère
III-4) Étude d’escalier
III-5) Étude de la dalle pleine
Chapitre IV : Etude sismique
IV-1) Introduction
IV-2) Objectif de l’étude dynamique
IV-3) Méthode de calcul
IV-4) Détermination des paramètres du spectre de réponse
IV-5) Détermination des paramètres des combinaisons d’action
IV-6) Modélisation
IV-7) Poids total de la structure
IV-8) Les données géométriques
IV-9) Evaluation des excentricités
IV-10) Résultats de calcul
IV-11) Détermination de la force sismique par la méthode statique equivalente
IV-12) Résultante des forces sismiques de calcul
Chapitre V : Etude des éléments résistant
V-1) Introduction
V-2) Les poteaux
V-3) Les poutres
V-4) Les voiles
V-5) Les linteaux
Chapitre VI : Etude de l’infrastructure
VI-1) Introduction
VI-2) Choix du type de fondation
VI-3)Les différentes sollicitations
VI-4) Calcul de Ferraillage de la dalle
VI-5) Calcul de Ferraillage de la nervure
Conclusion Générale

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