Soutenance mémoire
Chéneaux et Descente des Eaux Pluviales
Calcul des Longrines
Une longrine est une poutre rectangulaire horizontale en béton armé qui assure la liaison transversale entre les poteaux au niveau des massifs de fondation et qui sert à répartir les charges (des murs supportés) ou à les reporter vers des appuis.
Elle est posée directement sur un béton de propreté pour empêcher la pollution du béton frais de la longrine par le sol support lors du coulage du béton. Le béton de propreté offre également un support uniforme à la longrine.
Selon le RPA 99 version 2003, les dimensions minimales sont de (25×30) cm2.
Donc, on prend des longrines de dimensions (30×35) cm2 .
Avec :(S3 = Catégorie du sol)
Le RPA 99 version 2003 exige un ferraillage minimum 0,6% de la section avec des cadres dont l’espacement est inférieur au min (20 cm, 15 .( Amin= 0,6%(30×35) = 6,30cm2. On prend Ast= 6T12= 6,79 cm2
ETUDE COMPARATIVE
Introduction
Ce dernier chapitre est consacré à l’étude du coût-délais de la salle, exécutée une fois avec des poteaux en Béton Armé puis en acier pour choisir le procédé de réalisation le plus économique, c’est-à-dire le choix d’ossature qui peut entraîner une réduction des quantités et des coûts des éléments de projet.
Le projet contient également une analyse précise en tenant compte des prix de revient de chaque élément et par conséquent la structure afin de déterminer quelle est l’ossature la plus économique avec une résistance optimale.
Avantages et Inconvénients
Ossature en Acier
Avantage
Rapidité de montage
La structure acier peut être pré assemblée en atelier et montée sur chantier indépendamment des aléas métrologiques. De plus, ces structures sont légères et par conséquent réduisant les coûts du transport.
Démontage
La démontrabilité donne une changabilité par faite des constructions en acier facilite le renforcement ou le remplacement de certaines partie de la construction.
Construction compétitive
La préparation complète en amont du chantier ainsi que l’industrialisation des composants permettent la réduction des coûts ainsi qu’une parfaite maîtrise des délais de construction.
Conçus pour durer
Les profilés constituent les éléments rigides de l’ossature et doivent être protégés (ex. par galvanisation, penture antirouille, …) contre la corrosion.
Fondations réduites
Pour ce type de construction, les fondations se limitent à des plots en béton armé ce qui réduit le coût de la structure.
Respect de l’environnement
Non seulement l’acier est recyclable à 100%, les chantiers pour des structures métallique sont propres.
Comportement vis-à-vis du séisme
Les structures en acier sont légères et souples et se comportent mieux vis-à-vis du séisme.
Capacité portante importante
Les structures en acier permet à l’ossature à résisté à des charges élevée malgré la faible section des éléments, mais grasse à ces fortes propriétés mécanique, et la bonne fiabilité est assurer par les propriétés mécanique homogène.
Inconvénients
On peut néanmoins leur reconnaître quelques inconvénients :
L’inconvénient majeur c’est sa résistance au feu de ce fait, sa perte de résistance à de très hautes températures peut entraîner des problèmes de stabilité et donc de sécurité. Mauvaise résistance à la corrosion à laquelle on peut toutefois remédier, soit par divers traitements de surface (peinture, brunissage, zingage, galvanisation à chaud, etc.).
Ossature en Béton
Avantages
Les avantages du béton peuvent se résumés ainsi :
Facilite d’emploi, et disponibilité du matériau.
Absence d’assemblages.
Economies dues à l’emploi d’une main-d’œuvre non spécialisée pour plusieurs étapes de sa mise en œuvre.
Inconvénients
Quant aux inconvénients, on peut citer :
Son poids.
temps de durcissement relativement long.
exécution peu précise, et elle est réalisé en trois étapes :
Placer les armatures avec précision.
La préparation du coffrage demande beaucoup de temps de précision.
Le coffrage doit résister jusqu’à ce que le béton devienne dur.
difficulté de reprise des ouvrages en cas de transformation.le béton peut grandement contribuer à la pollution, puisque le ciment qui est l’un des principaux éléments du béton produit de l’oxyde de carbone.
La rupture du béton est brutale alors que celle en béton se déforme.
La difficulté de modifier un ouvrage en béton armé
Devis Quantitatif et Estimatif
Dans le calcul des devis des deux solutions on a pris les tâches variables comme indiqué dans le tableau ci-dessous.
Estimation des délais
L’objectif de la gestion des délais est d’assurer la réalisation des processus permettant de planifier dans le temps et en fonction des ressources disponibles la réalisation des activités du projet. Elle permet notamment de faire ressortir les activités critiques qui déterminent sa durée. Cette gestion assure aussi la maîtrise de l’échéancier afin d’achever le projet dans les délais fixés, cela en tenant compte des développements en cours du projet.
Pour cela on a passé par l’étape suivante :
Identification des activités : Réaliser WBS (matrice découpage) des deux types de projet, Séquencèrent des activités : classer les taches par ordre chronologique, Estimation des durées des activités, Elaboration de l’échéancier.
Comparaison
Comparaison des Prix entre l’Ossature en B.A et en C.M
La comparaison des prix entre les deux ossatures est résumée dans le tableau suivant.
Analyse
le prix du terrassement et de l’infrastructure pour la structure en B.A est supérieur à celui de la structure en Acier du fait de la taille des semelles et du nombre des fouilles.
le prix de la superstructure est presque le même pour les deux solutions. Le nombre de poteaux (respectivement les fermes et poutres au vent) en BA est supérieur à celui des poteaux en acier alors que ces deniers coutent plus chers.
Il y a donc équilibre des prix.
Analyse
L’analyse des délais d’exécution des deux structures (En acier et en Béton armé) montre bien qu’il est très intéressant de concevoir notre étude en acier du fait du délai réduit.
En effet, la structure en acier sera achevée 77 jours avant. Ceci permet un gain financier car ça permettra de libérer les ouvriers plutôt et d’exploiter l’ouvrage tout en dégageant des bénéfices.
Décision Multi Critère
L’aide à la décision multicritère constitue une branche d’étude majeure de la recherche opérationnelle. Il s’agit de méthodes et de calculs permettant de choisir la solution optimale parmi tout un ensemble de choix.
Comme outil d’aide à la décision on a choisi la méthode mathématique d’analyse multicritère. Cette dernière a pour but la résolution des problèmes de choix de solutions économiques :
Elles constituent une étape importante du processus de décision, qui suit celle d’identification et de définition du problème.
Elles permettent également de répondre aux problématiques de tri et de rangement, par l’intermédiaire d’une procédure d’affectation et de classement respectivement.
Choix des Critères
On considère les 6 critères suivants:
Pour cette analyse nous résumerons nôtre étude des variantes en six point importants.
Analyse du choix
Le mode graphique ci-dessous représente nos critères du choix avec une échelle de graduation adaptée. La plus grande surface couverte par l’une des solutions étant celle à privilégier.
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Table des matières
Introduction Générale
CHAPITRE I : PRESENTATION DE L’OUVRAGE
I.1 Présentation du projet
I.2 Données géométriques de l’ouvrage
I.3 Localisation et données concernant le site
I.4 Régalements Techniques
I.5 Matériaux utilisés
I.5.1 Acier
I.5.2 Boulons d’assemblage
I.5.3 Béton armé
I.6 Conception architecturale
I.7 Conception structurale
I.7.1 Partie horizontale
I.7.2 Partie verticale (les façades en maçonnerie)
CHAPITRE II : DESCENTES DES CHARGES
II .1 Introduction
II.2 Charges Permanentes
II.3 Surcharges d’Exploitation
II.3.1 Charge de la Neige
II.3.1.1 Calcul de la Charge de la Neige
II.3.2 Action du Vent sur la Construction
II.3.2.1 Le calcul des Pressions
II.3.3 Force de Frottement du Vent Ffr
II.3.3.1. Calcul de la Force de Frottement Ffr
CHAPITRE III : ETUDES DES ELEMENTS SECONDAIRES
III.1. Chéneaux et Descente des Eaux Pluviales
III.1.1.Calcul de la Section et du Diamètre du Chéneau
III.1.2.1. Chéneau du Versant
III.2. Calcul des Pannes de Couverture
III.2.1 Charges à Prendre en Considération
III.2.2. Combinaisons des Charges et Actions
III.2.3 Moment maximum pour une poutre continue sur 5 appuis simples
III.2.4 Calcul de l’Espacement
III.2.5 Dimensionnement des Pannes
III.2.5.1 Combinaisons des Charges
III.2.5.2 Calcul des Moments Sollicitant (ELU)
III.2.7 Condition de Flèche avec Poids Propre Inclus
III.2.8 Classe du profilé IPE 140
III.2.8.1 Classe de l’Ame Fléchie
III.2.8.2 Classe de la Semelle Comprimée
III .2.9. Vérification des Contraintes
III.2.10 Résistance de la Panne au Déversement
III.2.11 Résistance au Voilement par Cisaillement
III.2.12 Stabilité au Flambement de la Semelle Comprimée dans le Plan de l’Ame
III.3. Les Liernes des Pannes
III.3.1Dimensionnement des Liernes des Pannes
III.4. Calcul des Potelets
III.5.1 Calcul des Charges et Surcharges Revenant au Potelet le Plus Chargé
III.4.2.Dimensionnement du Potelet
III.4.2.1. Incidence de l’Effort Normal
III.4.2.2. Vérification des Contraintes
III.5. Pré dimensionnement Poteaux-Poutres
III.5.1 Pré dimensionnement des Poutres
V.5.1.1 Poutre Principale
III.5.2.Pré dimensionnement des Poteaux
III.5.2.1.Section Réduite
III.5.2.2Vérification du Poteau au Flambement
CHAPITRE IV : ETUDES SISMIQUES
IV.1.Introduction
IV.2 : Le calcul
IV.3. Modélisation de la Structure
IV.4. Analyse modale
IV.5.Choix de disposition des contreventements
IV.6 : Vérification de la structure
IV.6.1 : Vérification de la période fondamentale de la structure
IV.6.1 1 : Structure en Acier
IV.6.1.2 : Structure en B.A
IV.7.2 : Calcul de la force sismique totale
IV.7.2.1 : Structure en Acier
IV.7.2.2 : Structure en Béton
CHAPITREV : DIMMENSIONNEMENT DES ELEMENTS STRUCTURAUX
V.1.Calcul de la Ferme
V.1.1. Justification des Montants
V.1.1.1. Vérification de flambement
V.1.1.2. Résistance plastique de calcul de la section brute
V.1.1.3. Les éléments tendus
V.1.2. Justification des Diagonales
V.1.2.1. Vérification de flambement
V.1.2.2. Résistance plastique de calcul de la section brute
V.1.2.3. Les éléments tendus
V.1.3.Justification de la membrure supérieure
V.1.3.1.Vérification de flambement
V.1.3.2.Résistance plastique de calcul de la section brute
V.1.3.3.Les éléments tendus
V.1.4.Justification de la membrure Inférieure
V.1.4.1. Vérification de flambement
V.1.4.2. Résistance plastique de calcul de la section brute
V.1.4.3. Les éléments tendus
V.2. Justification des Poteaux de la Solution en Acier
V.2.1.Efforts Sollicitant
V.2.2. Classe de la Section Transversale
V.2.2.1. Classe de l’âme Comprimée
V.2.2.2.Classe de la semelle comprimée
V.2.3. Condition de résistance « moment fléchissant+effort normal »
V.2.4. Résistance au flambemen
V.3. Calcul des Contreventements
V.3.1. Justification des Contreventements Palais de Stabilité
V.3.1.1. Vérification de flambement
V.3.1.2. Les éléments tendus
V.3.2. Justification des Poutre au Vent
V.3.2.1. Les éléments tendus
V.3.3. Justification des Ciseaux
V.3.3.1. Les éléments tendus
V.4. Justification des Poteaux-Poutres de la Solution en Béton Armé
V.4.1. Introduction
V.4.2. Justification des Poutres
V.4.2.1. Combinaison de charges
V.4.2.2.Recommandation de l’RPA
a) Armatures longitudinales
V.4.2.3.Les résultats des sollicitations sont donnés par S.A.P
V.4.3. Justification des Poteaux
V.4.3.1. Les résultats des sollicitations sont donnés par S.A.P
V.4.3. 2. Armatures longitudinales
V.4.7.2. Calcul des armatures transversales
V.5. Conclusion
CHAPITRE VI : CALCUL DESASSEMBLAGES
VI.1.Introduction
VI.2.Assemblage des Eléments de la Ferme
VI.2.1Etude de l’Assemblage Membrure Inferieurs Gousset : 2 L 120x120x12
VI.2.1.1Calcul des Cordons de Soudure
VI.2.1.2 Vérification de la Soudure au Cisaillement
VI.2.1.3.Résumé de l’Ensemble des Assemblages Soudés
VI.2.1.4.Calcul des Boulons
VI.2.3.Éclissage de la ferme
VI.2.3.1.Calcul du nombre des boulons
VI.2.3.2.Calcul du nombre des boulons
VI.2.3.3.Vérification de la pression diamétrale
VI.2.3.4.Résumé de l’Ensemble des Assemblages Boulonnés
VI.3. Assemblage Poteau-Ferme
VI.3.1. Les Efforts Sollicitant
VII.3.2. Détermination des Nombres de Boulons Nécessaires
VI.3.3.Disposition des Boulons
VII.3.4Vérification de l’Effort Tranchant
VI.3.5. Résistance du Boulon au Cisaillement
VI.3.6.Vérification de la Pression Diamétral
VI.3.7. Résistance des Boulons à la Traction
CHAPITRE VII. CALCUL DES PIEDS POTEAUX ET FONDATIONS
VII.1. Introduction
VII.2.Dimensionnement de la Plaque d’Assise
VII.2.1Cordonsde Soudure
VII.2.2.Résistance de Calcul à l’Ecrasement du Matériau de Scellement
VII.2.3.Estimation de l’Aire de la Plaque d’Assise (Poteaux)
VII.2.4. Surface de la Platine
VII.2.4.1. Calcul de la Largeur d’Appui Additionnelle
VII.2.4.2.Calcul de la Section Efficace Aeff
VII.2.4.3.Calcul de la Résistance à l’Effort Axial Nsd.
VII.2.4.4.Calcul de la Résistance de la Plaque d’Assise au Moment Fléchissant
VII.2.4.5.Vérification de la Résistance au Cisaillement du Scellement de la Plaque
d’Assise
VII.3.Calcul de l’Aire de la Plaque d’Assise (potelet-poteau en acier sur un poteau en B.A).
VII.4.Calcul des tiges d’ancrage
VII.4.1.Condition d’équilibre selon le code BAEL
VII.5.Calcul de la Jonction Charpente-Béton
VII.5.1.Condition d’Equilibre Selon le code BAEL
VII.6.Calculs des Fondations
VII.6.1Etude des Semelles de la Structure Métallique
VII.6.1.1.Dimensionnement de la Semelle Intermédiaire
VII.6.1.2.Détermination de (d-h)
VII.6.1.3.Vérification de la Stabilité
VII.6.1.4.Calcul du Ferraillage
VII.6.1.5.Calcul de l’Espacement
VII.6.1.6.Tableau Résumant le Calcul des Semelles Cité Dessous
VII.6.2.Etude des Semelles de la Structure Béton Armé
VII.6.2.1.Dimensionnement de la Semelle Intermédiaire
VII.6.2.2.Détermination de (d-h)
VII.6.2.3.Vérification de la Stabilisée
VII.6.2.4.Calcul du Ferraillage
VII.6.2.5.Détermination de la Hauteur du Patin ‘e’
VII.6.2.6.Calcul de l’Espacement
VII.6.2.7.Résumé des Calculs des Semelles
VII.7. Calcul des Longrines
CHAPITRE VIII. ETUDE COMPARATIVE
VIII.1. Introduction
VIII.2.Avantages et Inconvénients
VIII.2.1.Ossature en Acier
VIII.2.1.1. Avantage
VIII.2.1.2.Inconvénients
VIII.2.2.Ossature en Béton
VIII.2.2.1.Avantages
VIII.2.2.2.Inconvénients
VIII.3.Devis Quantitatif et Estimatif
VIII.3.1 Ossature en Charpente Métallique
VIII.3.2 Ossature en Béton Armé
VIII.4.Estimation des délais
VIII.5.Comparaison
VIII.5.1.Comparaison des Prix entre l’Ossature en B.A et en C.M
VIII.5.2.Comparaison des Délais entre l’Ossature en B.A et en C.M
VIII.6.La Décision Multi Critère
VIII.6.1. choix des Critères
VIII.6.1.1. Analyse du choix
VIII.7.Conclusion
Conclusion Générale
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