Soutenance mémoire
CARACTERISTIQUE DES MATERIAUX
Etude dynamique
Etude dynamique du bloc (A&B)
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 RPA version 2003.
L’objectif de cette étude dynamique sera de déterminer les caractéristiques dynamiques propres de l’ouvrage lors des Vibration Libres Non Amorties.
Modélisation 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 :
ELU = 1.35G+1.5Q
ELS = G+Q
ELA = G+Q±1.2E
ELA = G+Q±E
ELA = 0.8G±E
Choix des méthodes 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.
Méthode statique équivalente
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 le bloc étudié, satisfaisait aux conditions de régularité en plan et en élévation prescrite avec une hauteur au plus égale à 17 m en zone 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 23 m.
Groupe d’usage 1B, si la hauteur est inférieure ou égale à 5 niveaux ou 17 m.
Groupe d’usage 1A, si la hauteur est inférieure ou égale à 3 niveaux ou 10 m.
Zone III
Groupe d’usage 3 et 2, si hauteur est inférieure ou égale à 5 niveaux ou 17 m.
Groupe d’usage 1B, si la hauteur est inférieure ou égale à 3 niveaux ou 10 m.
Groupe d’usage 1A, si la hauteur est inférieure ou égale à 2 niveaux ou 8 m.
Méthode 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 aux centrales nucléaires) par un personnel qualifié.Toutefois, on utilisera la méthode statique équivalente pour vérifier la condition du RPA99 version 2003 : Vdynamique > 80% Vstatique
Avec : VDyn : La résultante des forces sismiques à la base.
VStat : La résultante des forces sismiques calculée par la méthode statique équivalente.
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Table des matières
1. CHAPITRE 1 : PRESENTATION DU PROJET
1-1.HISTORIQUE
1-2.INTRODUCTION
1-3.PRESENTATION DE L’OUVRAGE
1-4.DESCRIPTION GEOMETRIQUE
1-5.CONCEPTION DE L’OUVRAGE
1-5.1.Ossature
1-5.2.Plancher
1-5.2.1. Plancher corps creux
1-5.3.Escaliers
1-5.4.Revêtement
1-5.5.La maçonnerie
1-5.6.Les fondations
1-6.CARACTERISTIQUE DES MATERIAUX
1-6.1.Béton
1-6.1.1. Résistance caractéristique à la compression
1-6.1.2. Résistance caractéristique à la traction
1-6.1.3. Les états limites
1-6.1.4. Coefficient de poisson
1-6.1.5. Module de déformation longitudinale
1-6.2.Acier
1-6.2.1.Contrainte de calcul
1-6.2.2.Contrainte ultime de cisaillement
1-6.2.3. les sollicitations de calcul vis-à-vis les états limites
2. CHAPITRE 2 : PRE-DIMENSIONNEMENT ET DESCENTE DES
CHARGES
2-1.EPAISSEUR DU PLANCHER
2-1.1.Type 1 (bloc A&B)
2-1.2.Type 2 (bloc C)
2-2.DETERMINATION DES CHARGES ET SURCHARGES DTR (B.C2-2)
2-2.1.Charges permanentes
2-1.1.1.Plancher « terrasse accessible »
2-1.1.2.Plancher « SS, RDC, étage courant »
2-1.1.3.Maçonnerie
2-1.1.4.Acrotère
2-2.2.Surcharges d’exploitations
2-3.PRE-DIMENSIONNEMENT
2-3.1.Poutre
2-3.1.1.Poutres principales « bloc A&B »
2-3.1.2.Poutres secondaires « bloc A&B »
2-3.2.Pré-dimensionnement poteaux
2-3.2.1.Poteaux du sous sol 2 « bloc A&B »
2-3.2.2.Vérification des conditions du RPA 99 version 2003
2-4.PRE- DIMENSIONNEMENT DES POUTRELLES
2-4.1.Type 1 « bloc A&B »
2-4.2.Type2 « bloc C »
2-6.PRE-DIMENSIONNEMENT DES VOILES
3. CHAPITRE 3 : ETUDE DES ELEMENTS SECONDAIRES
3-1.ACROTERE:
3-1.1.Introduction
3-1.2.Evaluation des charges
3-1.3.Calcul des sollicitations
3-1.4.Détermination des ferraillages
3-1.5.Vérification du ferraillage
3-2.ETUDE DES ESCALIERS
3-2.1.Définition
3-2.2.Terminologie
3-2.3.Pré-dimensionnement
3-2.4.Détermination des charges et surcharges
3-2.4.1.Charge permanente G
3-2.4.2. Charge d’exploitation Q
3-2.4.3.Combinaison d’action
3-2.5.Diagrammes des sollicitations
3-2.6.Détermination du ferraillage (volée 1&3)
3-2.6.1.ELU
3-2.6.2. ELS
3-2.6.3 Vérification au cisaillement
3-2.6.4 Vérification de la flèche
3-2.7 Détermination du ferraillage (Volée 2)
3-2.7.1 ELU
3-2.7.2 ELS
3-2.7.3 Vérification au cisaillement
3-2.7.4 Vérification de la flèche
3-2.8 Récapitulation du calcul de ferraillage
3-3 ETUDE DE LA POUTRE BRISEE
3-3.1 Pré-dimensionnement
3-3.2 Descente des charges
3-3.3 Calcul du ferraillage
3-3.4 Vérification au cisaillement
3-3.5 Calcul des armatures transversales
3-3.6 Calcul d’espacement des cadres
3-3.7 Vérification de la flèche
3.3.8 Récapitulation du calcul de ferraillage
3-4.ETUDE DU PLANCHER
3-4.1.Introduction
3-4.2.Les différents types de poutrelles
3-4.3.Dimensionnement des poutrelles
3-4.4.Rappels sur la méthode des trois moments
3-4.5.Calcul des efforts
3-4.6.Ferraillage des poutrelles
3.4.6.1.Type 1 bloc (A&B)
3-4.6.1.1.ELU
3-4.6.1.2.ELS
3-4.6.1.3.Vérification au cisaillement
3-4.6.1.4.Calcule des armatures transversales
3.4.6.1.5. Calcul d’espacement des cadres
3.4.6.1.6. Vérification au glissement
3.4.6.1.7. Vérification de la flèche
3-4.6.2.2.ELS
3.4.6.2.3. Vérification au cisaillement
3.4.6.2.4. Calcul des armatures transversales
3.4.6.2.5.Calcul d’espacement des cadres
3.4.6.2.6.Vérification au glissement
3.4.6.2.7 Vérification de la flèche
3-5.ETUDE DE L’ASCENSEUR
3-5.1.introduction
3-5.2.Etude de la dalle d’ascenseur
3-5.3.Vérification au poinçonnement
3-5.4.ELU
3-5.4.1.Détermination du ferraillage de la dalle
3-5.4.2.Choix des aciers
3-5.4.3.Vérification des armatures transversales
3-5.5.ELS
3.5.51.Calcul des sollicitations
3-6.2.Les moments dus aux charges concentrées
3-6.3.Vérification des contraintes dans le béton selon le sens x
3-6.4.Vérification des contraintes dans le béton selon le sens y
3-6.5 Vérification de la flèche
4. CHAPITRE 4 : ETUDE DYNAMIQUE
4-1.ETUDE DYNAMIQUE DU BLOC (A&B)
4-1.1.Introduction
4-1.2.Modélisation de la structure
4-1.3.Combinaison d’action
4-1.4.Choix des méthodes d’estimation des forces sismiques
4-1.4.1.Méthode statique équivalente
4-1.4.1.1.Principe de la méthode
4.1-4.1.2.Modélisation
4-1.4.1.3.Domaine d’application
4-1.4.2.Méthode d’analyse modale spectrale
4-1.4.2.1.Principe de la méthode
4-1.4.2.2.Modélisation
4-1.4.2.3.Domaine d’application
4-1.4.3.Méthode d’analyse dynamique par accélérogrammes
4-1.5.Détermination de la force sismique totale [V]
4-1.5.1. coefficient d’accélération [A]
4-1.5.2.Coefficient de comportement de la structure [R]
4-1.5.3.Facteur de qualité [Q]
4-1.5.4.Facteur de correction d’amortissement [ƞ]
4-1.5.5.Période [T1] et [T2] du site considérée
4-1.5.6.Poids totale de la structure [W]
4-1.5.7.Facteur d’amplification dynamique [D]
4-1.6.Estimation de la période fondamentale de la structure
4-1.7.Les différentes variantes de disposition des voiles
4-1.7.1.Le choix de notre disposition des voiles
4-1.8.Caractéristique géométrique et massique de la structure
4-1.8.1.La force sismique statique
4-1.9.Application de la méthode d’analyse modale spectrale
4-1.9.1.Vérification de la période fondamentale
4-1.9.2.Participation des masses modales
4-1.9.3.Vérification de la résultante des forces sismiques par la méthode statique
équivalente
4-1.9.4. Vérification des déplacements
4-2.RECAPITULATION DE L’ETUDE DYNAMIQUE DU BLOC « C »
5. CHAPITRE 5 : ETUDE DES ELEMENTS STRUCTURAUX
5-1.INTRODUCTION
5-2.LES POTEAUX
5-2.1.Combinaisons des charges
5-2.2.Vérification spécifique sous sollicitations normales réduites
5-2.2.1.Etude du bloc (A&B)
5-2.3.Vérification spécifique sous sollicitation tangent
5-2.4.Ferraillage des poteaux
5-2.4.1.Etude du bloc A&B
5-2.5.1.récapitulation d’Etude du bloc C
5.2.5.2. Calcul du ferraillage
5-3.LES POUTRES
5-3.1.Introduction
5-3.2.Combinaisons des charges
5-3.3.ferraillage des poutres
5-3.3.1. ferraillage des poutres principales du bloc A&B
5-3.3.2. ferraillage des poutres secondaires du bloc C :d
5.4. CALCUL DU FERRAILLAGE DES VOILES
5.4.1. Caractéristiques du voile
5.4.2. Calcul des contraintes
5.4.3.Calcul des armatures longitudinales
5.4.4. Calcul des armatures transversales
5.5. ETUDE DES LINTEAUX
5.5.1. Introduction
5.5.2. Sollicitations dans les linteaux
5.5.3. Ferraillage
5.5.4.Ferraillage minimal
5.5.5. Exemple de calcul
5.5.5.1Vérification de la contrainte de cisaillement
5.5.5.2.Calcul des armatures
5.5.6. Ferraillage final
6. CHAPITRE 6 : ETUDE DE L’INFRASTRUCTURE
6.1. INTRODUCTION
6.2. CHOIX DE TYPE DE FONDATION
6.3. CALCUL DE L’INFRASTRUCTURE
6.3.1Calcul du bloc (A&B)
6.3.1.1Calcul de la semelle filante sous mur voile et poteau
6.3.1.2 Pré-dimensionnement
6.3.1.3 Combinaisons de calcul
6.3.1.4 Calcul du ferraillage
6.3.1.5. Vérification au cisaillement
6.3.1.6. Récapitulatif du calcul des semelles filantes
6.3.2.1Etude de la semelle isolé « S1 »
6.3.2.2. Détermination du ferraillage
6.3.2.3Vérification de la stabilité au renversement
6.3.2.4Détermination de la hauteur du patin (e)
6.3.2.5. Espacement
6.3.2.6. Récapitulatif du calcul des semelles isolées
6.3.3. Calcul du Bloc c
6.3.3.1. Détermination du ferraillage
6.4. ETUDE DE LA LONGRINE
6.4.1. Introduction
6.4.2. Calcul du ferraillage
6.4.3. Calcul du ferraillage transversal
6.4.4. Espacement des cadres
7. CHAPITRE7 : PRESENTATION DE LA SOUMISSION
7.1. INTRODUCTION
7.1.1. C’est quoi un projet
7.1.2.Principales caractéristiques d’un projet
7.1.3. Facteur principale d’un projet
7.1.4. Cycle de vie d’un projet
7.2. PRESENTATION DU PROJET
7.2.1. Introduction
7.2.2. Objectifs à atteindre
7.3. PROJECT
7.3.1. Le WBS (works breakdown structure)
7.3.1.1. Description du WBS du projet
7.3.2. L’OBS :(organisation breakdown structure)
7.3.2.1.Introduction
7.3.2.2. Les ressource
7.3.3. Stratégie adoptée dans l’établissement de l’ordonnancement des travaux
7.4. RESULTAT OBTENU DE LA VARIANTE1
8. CHAPITRE 8 : OPTIMISATION DU COUT DU PROJET
8.1. INTRODUCTION
8.2. DESCRIPTION DE LA VARIANTE« 2 »
8.2.1. L’adjuvant utilisé
8.2.2. Propriétés et effets
8.2.3. Couts supplémentaires engendrés par l’ajout du SFA
8.2.4. Le résultat obtenu
8.3. DESCRIPTION DE LA « VARIANTE 3 »
8.3.1. Les ressources supplémentaires
8.3.1.1. Ressources humaines
8.3.1.2. Ressources matérielles
8.3.2. Résultats obtenus
8.4. TRACE DU B.C.W.S ‘’ COURBE S
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