CALCUL DE LA SEMELLE FILANTE SOUS MUR VOILE ET POTEAU

CALCUL DE LA SEMELLE FILANTE SOUS MUR VOILE ET POTEAU

INTRODUCTION

Les tremblements de terre sont une menace pour l’homme principalement à travers leurs effets directs sur les ouvrages et peuvent par ailleurs provoquer des effets secondaires comme les incendies et les explosions.
Les vibrations du sol provoquées par le passage des ondes sismiques entraînent les constructions dans leurs mouvements engendrant des forces d’inertie qui sont proportionnelles au poids de la construction, ce qui signifie que plus la construction est lourde et plus l’action sismique est importante.
De ce fait, on va faire une étude dynamique, en modélisant la structure en tridimensionnel avec le logiciel S.A.P.2000 et on utilisera la méthode dynamique modale spectrale qui prend en compte le spectre de réponse proposé par le R.P.A99.V 2003.
L’objectif de cette étude dynamique sera de déterminer les caractéristiques dynamiques propres de l’ouvrage lors des Vibration Libres Non Amorties.

MODELISATION DE LA STRUCTURE

L’étude dynamique d’une structure telle qu’elle se présente, est très complexe à cause du nombre de fonctions et des éléments existants dans une structure. C’est pour cela qu’on fait souvent appel à des modélisations qui permettent de simplifier suffisamment le problème pour pouvoir faire l’analyse de l’ouvrage à étudié.

COMBINAISON D’ACTION

On va utiliser les combinaisons d’actions ci-dessous, selon les états limites

CHOIX DES METHODES D’ESTIMATION DES FORCES SISMIQUES

Différentes méthodes ont été élaborées pour estimer les forces sismiques pouvant solliciter une structure, on citera
 La méthode statique équivalente.
 La méthode d’analyse modale spectrale.
 La méthode d’analyse dynamique par accélérographe.

METHODE STATIQUE EQUIVALENTE

Principe de la méthode

Les forces réelles dynamiques qui se développent dans la construction sont remplacées par un système de forces statiques fictives dont les effets sont considérés équivalents au mouvement du sol dans une direction quelconque dans le plan horizontal.
Les forces sismiques horizontales équivalentes seront considérées appliquées successivement suivant deux directions orthogonales caractéristiques choisies à priori par le projeteur.

Modélisation

Le modèle du bâtiment à utiliser dans chacune des deux directions de calcul est plan, les masses sont supposées concentrées au centre de gravité des planchers présentant un seul degré de liberté ‘ translation horizontale’ par niveau.
La rigidité latérale des éléments porteurs du système de contreventement est calculée à partir des sections non fissurées pour les structures en béton armé ou en maçonnerie. Seul le mode fondamental de vibration de la structure est à considérer dans le calcul de la force sismique totale.

Domaine d’application

Les conditions d’application de la méthode statique équivalente sont citées dans l’article (4.1.2) du RPA 99, page 39. Ces conditions sont restées inchangées dans la version 2003.
La méthode statique équivalente peut être utilisée dans les conditions suivantes
 Le bâtiment ou bloc étudié, satisfaisait aux conditions de régularité en plan et en élévation prescrites avec une hauteur au plus égale à 17m en zones I
 Le bâtiment ou bloc étudié présente une configuration irrégulière tout en respectant, outres les conditions de hauteur énoncées, les conditions complémentaires suivantes
Zone I Tous groupes
Zone II Groupe d’usage 3
Groupe d’usage 2, si la hauteur est inférieure ou égale à 7 niveaux ou 23m.
Groupe d’usage 1B, si la hauteur est inférieure ou égale à 5 niveaux ou 17m.
Groupe d’usage 1A, si la hauteur est inférieure ou égale à 3 niveaux ou 10m.
Zone III Groupe d’usage 3 et 2, si hauteur est inférieure ou égale à 5 niveaux ou 17m.
Groupe d’usage 1B, si la hauteur est inférieure ou égale à 3 niveaux ou 10m.
Groupe d’usage 1A, si la hauteur est inférieure ou égale à 2 niveaux ou 08m.

METHODE D’ANALYSE MODALE SPECTRALE

Principe de la méthode

Le principe de cette méthode réside dans la détermination des modes propres de vibrations de la structure et le maximum des effets engendrés par l’action sismique, celle ci étant représentée par un spectre de réponse de calcul. Les modes propres dépendent de la masse de la structure, de l’amortissement et des forces d’inerties.

Modélisation

Le modèle de bâtiment à utiliser doit représenter au mieux les distributions des rigidités et des masses de façon à prendre en compte tous les modes de déformations significatifs dans le calcul des forces d’inerties sismiques.
La modélisation se base essentiellement sur La régularité en plan, la rigidité ou non des planchers, le nombre de degrés de liberté des masses concentrées, la déformabilité du sol de fondation.

Domaine d’application

La méthode dynamique est une méthode générale et plus particulièrement quand la méthode statique équivalente ne s’applique pas.

Méthode d’analyse dynamique par accélérogrammes

Le même principe que la méthode d’analyse spectrale sauf que pour ce procédé, au lieu d’utiliser un spectre de réponse de forme universellement admise, on utilise des accélérogrammes réels.
Cette méthode repose sur la détermination des lois de comportement et la méthode d’interprétation des résultats. Elle s’applique au cas par cas pour les structures stratégiques (exemple centrales nucléaires) par un personnel qualifié.

Choix de la méthode de calcul

-la méthode d’analyse modale spectrale et la méthode statique équivalente sont applicables, d’après le RPA99 modifié 2003.
REMARQUE Le calcule sismique de la structure étudié dans ce projet se fera par la méthode dynamique modale spectrale.

Le choix de notre disposition des voiles

La disposition des voiles doit satisfaire à plusieurs conditions qui se trouvent ci-dessous
 La position des voiles doit éviter les efforts de torsion dans la structure.
 Il faudra aussi que la somme de la masse modale effective atteigne 90% de la masse totale de la structure dans les deux sens.
 Le nombre de voile qui est disposé dans la structure doit assurer une bonne rigidité, et à la fois rester dans un domaine économique.
 La disposition finale doit aussi respecter le règlement parasismique algérien RPA99 version2003.
C’est la raison pour laquelle on a choisi la 2ére disposition, car elle satisfait à touts les conditions citées au paravent.

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.
Pour pouvoir ferrailler les éléments de la structure, on a utilisé 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 POTEAUX

Les poteaux sont des éléments structuraux assurant la transmission des efforts des poutres vers les fondations, et soumis à un effort normal « N » et à un moment de flexion «M» dans les deux sens longitudinal, transversal.

Combinaisons des charges

En fonction du type de sollicitation, on distingue les différentes combinaisons suivantes.
Selon BAEL 91 [Combinaisons fondamentales]

Ferraillage des poutres principales

D’après le RPA99 version2003, le ferraillage des poutres doit respecter les recommandations suivantes
 Les poutres supportant de faibles charges verticales sont sollicitées principalement par des forces latérales sismiques, ils doivent avoir des armatures symétriques avec une section en travée au moins égale à la moitié de la section sur appui.
 Le pourcentage total minimum des aciers longitudinaux sur toute la longueur de la poutre est de 0,5% en toute section.
 La longueur minimale des recouvrements est de 40 Φl en zone I.
 Le pourcentage total maximum des aciers longitudinaux est de 4% en zone courante. 6% en zone de recouvrement.

LES VOILES

Introduction

Le mur voile est un élément constructif qui est destiné spécialement pour le contreventement des bâtiments, car il donne une rigidité très élevée. Ils sont sollicités par un effort normal [N], un effort tranchant [V], et un moment fléchissant [M]. Ce qui implique que les murs voiles seront calculés en flexion composée et au cisaillement, leurs ferraillages sont composés d’armatures verticales et d’armatures horizontales.

Détermination du ferraillage des voiles

L’épaisseur minimale est de 15cm, de plus, l’épaisseur doit être déterminée en fonction de la hauteur libre d’étage he et des conditions de rigidité aux extrémités pour notre on adopte un épaiseur de 20 cm pour tous les étages Ainsi, le calcul se fait à la flexion composée d’une bande de section [0,20 m1,00 ml].

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Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
I.PRESENTATION DE L’OUVRAGE
I- Généralités
I.1 – Les caractéristiques géométriques
I.2- Les éléments structuraux
1 -3Caractéristique des matériaux
1 .3.1.Béton
1 -3.2.Acier
II.PREDIMENSINNEMENT ET DESCENT DES CHARGES
II.1.Introduction
II.2.descente des charges
II.3. Pré dimensionnement des poutres
II.3.1 pré dimensionnement des poutres principales
II.3.2 pré dimensionnement des poutres secondaire
II.4. PRE DIMENSIONNEMENT DES POTEAUX
II.5. Les poutrelles
II.6 Les Voiles
III.ETUDE DES ELEMENTS SECONDAIRES
III.1ETUDE DES PLANCHERS
III.2.ETUDE DES ESCALIERS
III.2.1 Pré dimensionnement
III.2.2 La longueur de la ligne de foulée
III.2.3.Les types d’escaliers
III.2.4. Descente des charges des escaliers
III.2.5.Détermination des efforts internes
III.2.6.Détermination du ferraillage
III.3.ETUDE DE LA POUTRE PALIERE
III.3.1.Pré-dimensionnement
III.3.2.Descente des charges
III.4.L’ACROTERE
III.4.1.Introduction
III.4.2.Poids propre de l’acrotère
III.4.3.Détermination du ferraillage
IV.ETUDE DYNAMIQUE DE LA STRUCTURE
IV.1. INTRODUCTION
IV.2.MODELISATION DE LA STRUCTURE
IV.3. COMBINAISON D’ACTION
IV.4.CHOIX DES METHODES D’ESTIMATION DES FORCES SISMIQUES
IV.4.1.METHODE STATIQUE EQUIVALENTE
IV.4.2.METHODE D’ANALYSE MODALE SPECTRALE
IV.4.3..Méthode d’analyse dynamique par accélérogramme
IV.4.4.-Choix de la méthode de calcul
IV.4.5.Détermination de la force sismique totale [V]
IV.6.PERIODE [T1 ] ET [T2 ]DU SITE CONSIDEREE
IV.7.POIDS TOTALE DE LA STRUCTURE [W]
IV.8.FACTEUR D’AMPLIFICATION DYNAMIQUE [D]
IV.9.ESTIMATION DE LA PERIODE FONDAMENTALE DE LA STRUCTURE
V.ETUDE DES ELEMENT STRUCTUREUX
V .1. INTRODUCTION
V.2. LES POTEAUX
V.2.1.Combinaisons des charges
V.2.2.Vérification spécifique sous sollicitations normales réduites
V.2.3.Vérification spécifique sous sollicitations tangentes
V.2.4.Résultats des sollicitations des poteaux
V.2.5.Ferraillage des poteaux
V.2.1LES POUTRES
V.2.1.1.Ferraillage des poutres principales
V.2.1.2.Ferraillage des poutres secondaires
V.2.1.3.Ferraillage des consoles
V.3.LES VOILES
V.3.1.Introduction
V.3.2.Détermination des sollicitations
V.3.2.Détermination du ferraillage des voiles
VI.ETUDE DES FONDATIONS
VI.1. INTRODUCTION
VI.2. DIFFERENT TYPES DE FONDATION
VI.3.CHOIX DE TYPE DE FONDATION
VI.4.CALCULE DE LA SEMELLE ISOLEE
VI.4.1. Pré dimensionnement
VI.4.2. Calcul du ferraillage
VI.4.3.Vérification au poinçonnement
VI.4.4.1RESUME DES RESULTATS DES SEMELLES
VI.5.CALCUL DE LA SEMELLE FILANTE SOUS MUR VOILE ET POTEAU
VI.5.1.Pré-dimensionnement
VI.5.2. Calcul des armatures
VI.5.3.Vérification au cisaillement
VI.5.4.Récapitulatif des différentes semelles filantes
VI.6.ETUDE DES LONGRINES
VI.6.1.Introduction
VI.6.2.Calcul du ferraillage longitudinal
VI.6.3.Calcul du ferraillage transversal
VII.ETUDE MANAGERIALE
VII.1.INTRODUCTION
VII.2.DEFINITIONS
VII.2.1.Management de projet
VII.2.2.C’est quoi un projet
VII.2.3.Caractéristique d’un projet
VII.2.4.Facteur principal d’un projet
VII.2.4.Cycle de vie de projet
VII.2.5.Objectif à atteindre
VII.3.Projet (application)
VII.3.1.Le Works Breakdown Structure [WBS]
VII.3.2description de l’OBS (Organisation Breakdown Structure du projet)
VII.3.2.1.les ressources
VII.3.3.Stratégie adopté dans l’établissement de l’ordonnancement des travaux
VII.3.4.Devis quantitatifs et estimatifs
VII.4.Soumission
VII.5.La courbe BCWS
VII.6.Interprétation de la courbe
VII.7.Conclusion
CONCLUSION GENERALE
ANNEXES

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