IBTS-77-RP-1000
Méthodes de calcul
Il y a deux méthodes de calcul retenues par le RPA :
Méthode statique équivalente
L’avantage principale de la méthode statique équivalente c’est qu’elle est la seule méthode «élastique linéaire» qui à gagner «l’approbation expérimentale». L’expérience a montrée que la période empirique de la méthode statique équivalente représente une limite inférieure (et par conséquence l’effort tranchant à la base calculé avec cette méthode représente une limite supérieure) de toutes les valeurs des périodes mesurées dans le domaine élastique.
L’expérience a aussi prouvé que les structure « régulière » dimensionnées avec l’approche statique équivalente ont bien comporté sous chargement sismique.
Méthode dynamique modale spectrale
La méthode d’analyse modale spectrale peut être utilisée dans tous les cas, et en particulier, dans le cas où la méthode statique équivalente n’est pas permise. 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.
Type des fondations
Les types de fondations existante :
Les fondations superficielles
Les fondations superficielles (c’est –à- dire de faible profondeur) sont utilisées lorsque : le sol capable de la portance nécessaire se trouve à profondeur faible. la résistance des couches au cisaillement est suffisante. la déformabilité du sol est faible.
Ce procédé est économique dans le cas où le sol porteur est accessible par des moyens courants de terrassement, c’est-a-dire pour des profondeurs comprises entre 1 m et 4m au plus.
Les fondations superficielles sont constituées par des semelles ayant une plus grande largeur que l’élément supporté de façon à ce que le taux de compression du sol ne dépasse pas son taux de compression admissible.
Ils existent trois types de fondations superficielles :
les semelles filantes, généralement de largeur B modeste (au plus quelques mètres) et de grande longueur L (L/B > 10 pour fixer les idées).
les semelles isolées, dont les dimensions en plan B et L sont toutes deux au plus de quelques mètres ; cette catégorie inclut les semelles carrées (B/L = 1) et les semelles circulaires (de diamètre B) ; les radiers ou dallages, de dimensions B et L importantes ; cette catégorie inclut les radiers généraux.
Les fondations profondes (des pieux)
Une fondation profonde est caractérisée par la manière dont le sol est sollicité pour résister aux charges appliquées.
résistance en pointe ;par frottement latéral ; résistance de pointe et frottement latéral (cas courant) ; Ses dimensions sont définies par : D : longueur de fondation enterrée dans le sol ; B : largeur de la fondation ou diamètre.
Choix de fondation
Le choix du type de fondation dépend de l’hétérogénéité du sol, les mouvements de nappe phréatique, la diversité des modes d’exécution, l’influence des bâtiments déjà existants sur le sol sous jacent et du facteur économique. De ce fait, le choix d’une fondation doit impérativement répondre aux exigences suivantes :
Les tassements doivent rester admissibles pour le type de structure. La première hypothèse consiste à envisager une semelle isolée. Les appuis (de type pile) étant très peu espacés, il y’a risque de chevauchement des semelles isolées, les semelles filantes seront donc plus adaptées. Pour l’étude des semelles filante on fera une vérification préalable à savoir si 𝑆𝑠 ≤ (1/2)𝑆𝑡 ,avec Ss somme des surfaces des semelles et St et la surface totale de l’ouvrage. Il faut en d’autres termes que la surface totale des semelles soit inférieure à la moitié de la surface totale occupée par l’ouvrage. Si cette condition n’est pas vérifiée (c’est-à-dire St ≥ (1/2)St) alors la solution préconisée sera de fonder l’ouvrage sur un radier général.
Ce type de fondation présente plusieurs avantages qui sont : Minimise la force de pression apporte par la structure , La réduction du tassement différentielle.
Définition de l’analyse push over
L’analyse «push over» est une procédure statique non linéaire simple et efficace qui peut remplacer les méthodes exactes complexes sous réserve d’être améliorée dans laquelle la structure subite des charges latérales suivant un certain modèle prédéfini en augmentant l’intensité des charges jusqu’à ce que les modes de ruine commencent à apparaître dans la structure.
Il existe différents guides traitant cette méthode :
FEMA 273 / 356 (Federal Emergency Management Agency) ,FEMA 273, 1997 “Guidelines for the seismic Rehabilitation of Buildings” , FEMA 356, 2000 “ Prestandard and Commentary for the seismic Rehabilitation of Buildings” ,ATC 40 (Applied Technology Council). California seismic safety commission , ATC40 1996, Seismic evaluation and retrofit of concrete buildings » , EC 8 (Eurocode 8). Norme Européenne, prEN1998-1, calcul des structures pour leur résistance aux séismes-Partie 1 : Règles générales, actions sismiques et règles pour les bâtiments .
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
Chapitre I : Présentation du projet
I.1 Introduction
I.2 Présentation de l’ouvrage
I.2.1 Description géométrique
I.2.2 Conception de l’ouvrage
I.2.2.1 Ossature
I.2.2.2 Plancher
I.2.2.3 Escaliers
I.2.2.4 Revêtement
I.2.2.5 La maçonnerie
I.2.2.6 Acrotères
I.3 Caractéristiques géotechniques du sol
I.4 Caractéristique des matériaux de construction
I.4.1 Le Béton
I.4.1.1 Avantages du béton armé
I.4.1.2 Utilisations du béton armé
I.4.2 Acier
I.4.2.1 Les atouts de l’acier
I.4.2.2 Diffèrent types d’acier utilisés
I.5 Contrainte de calcul
I.5.1 L’état limite ultime
I.5.2 Contrainte admissible
I.5.3Contrainte limites de cisaillement
1.5.4 Les sollicitations de calcul vis-à-vis les états limites
I.6 Méthodes de calcul
I.6.1 Méthode statique équivalente
I.6.2 Méthode dynamique modale spectrale
I.7 Les données de calculs
Chapitre II : Prédimensionnement et descente des charges
II.1 Introduction
II.2 Prédimensionnement
II.2.1 Plancher
II.2.1.1 Plancher corps creux
II.2.1.2 Nervure
II.2.2 Les poutres
II.2.2.1. Poutre principale
II.2.2.2. Poutre Secondaire
II.2.2.3. Poutre palière
II.2.3 Les poteaux
II.2.4 Pré-dimensionnement des voiles de contreventement
II.2.5. Pré-dimensionnement des escaliers
II.3 Évaluation des charges et surcharges DTR (B.C2-2)
II.3.1 Plancher terrasse inaccessible
II.3.2 Plancher Etage courant
II.3.3 Plancher RDC
II.3.4 Escalier
II.3.5 Murs extérieurs (double paroi)
II.3.6 Murs intérieurs (simple parois)
II.4 Conclusion
Chapitre III : Etude des plancher
III.1 Introduction
III.2 Etude du Plancher à corps creux
III.2.1 Etude des poutrelles
III.2.2 Type de poutrelles
III.2.3 Les charges des poutrelles
III.2.4 Détermination des efforts internes
III.2.5 Récapitulation de Mmax et Tmax
III.2.6 Détermination du ferraillage
III.3 Ferraillage de la dalle de compression
III.4 Récapitulatif du ferraillage des poutrelles
III.5 Schéma du ferraillage des poutrelles
III.6 Étude de la poutre palière
III.6.1 Diagrammes des moments et l’effort tranchant
III.6.2 Calcul du ferraillage
III.6.3 Ancrage des armatures
III.6.4 Récapitulatif des sollicitations
Chapitre IV : Etude des éléments secondaires
IV.1 Introduction
IV.1 Etude de l’acrotère
IV.1.1 Introduction
IV.1.2 Principe de calcul
IV.1.3 Calcul des sollicitations
IV.1.4 Calcul de l’excentricité
IV.1.5 Détermination du Ferraillages
IV.2. Escaliers
IV.2.1 Détermination du ferraillages
IV.2.2 Vérification au cisaillement
IV.2.3 Vérification de la flèche
IV.3 Etude de Balcon
IV.3.1 Détermination de l’épaisseur de la dalle
IV.3.2 Calcul moment et effort tranchant
IV.3.3 Calcul du ferraillage de la dalle plein balcon
IV.3.4 Calcul du ferraillage de la dalle plein balcon
IV.4. L’ascenseur
IV.4.1 Dalle de salle machine (locale)
IV.4.2 Dalle au-dessous de l’ascenseur
IV.5 Conclusion
Chapitre V : Etude dynamique
V.1 Introduction
V.2 Objectif de l’étude dynamique
V.3 Modélisation de la structure étudiée
V.4 Méthodes de calcul
V.4.1 Méthode statique équivalente
V.4.2 Méthode d’analyse modale spectrale
V.5. Combinaisons d’action
V.6 Détermination de la force sismique totale V
V.6.1 Coéfficient d’accélération de zone (A)
V.6.2 Facteur de qualité (Q)
V.6.3 Facteur de correction d’amortissement (η)
V.6.4 Facteur d’amplification dynamique moyen (D)
V.7 Disposition des voiles de contreventement
V.8 Détermination de l’effort tranchant (V) et la force sismique (F) de chaque niveau
V.9 Vérification de l’effort normal réduit
V.10 Les vérifications après le changement des sections des poteaux
V.11 Détermination de l’effort tranchant (V) et la force sismique (F) après le changement des sections des poteaux de chaque niveau
V.12 Résultante des forces sismiques de calcul
V.13 Caractéristiques géométriques et massiques de la structure
V.14 Justification vis à vis des renversements : [RPA99/V2003 Art – 4.4.1]
V.15 Justification vis à vis des déformations
V.16 Justification vis à vis de l’effet P-Δ : [RPA (5.9)]
V.17 Conclusion
Chapitre VI : Etude des éléments structuraux
VI.1 Introduction
VI.2 Les poteaux
VI.2.1 Combinaisons des charges
VI.2.2 Vérification spécifique sous sollicitations normales (coffrage de poteau)
VI.2.3 Vérification spécifique sous sollicitations tangentes
VI.2.4 Calcul du ferraillage longitudinal
VI.2.5 Calcul du ferraillage transversal
VI.2.6 Recouvrement
VI.3 Etude des poutres
VI.3.1 Introduction
VI.3.2 Recommandation du RPA99 V 2003
VI.3.3 Ferraillages des poutres principales
VI.3.4 Poutre principale
VI.3.4.1 Ferraillage longitudinale
VI.3.4.2 Détermination des Armatures Transversales
VI.3.5 Poutre secondaire
VI.3.5.1 Ferraillage longitudinale
VI.3.5.2 Détermination des Armatures Transversales
VI.4 Les murs voiles
VI.4.1 Calcul des murs voiles
VI.4.1.1 Caractéristique des murs voiles
VI.4.1.2Verification des contraintes tangentielles
VI.4.1.3 Sollicitation des murs voile
VI.4.2 Ferraillages des murs voile
VI.5 Conclusion
Chapitre VII : Etude de l’infrastructure
VII.1 Introduction
VII.2 Type de fondations
VII.2.1 Les fondations superficielles
VII2.2 Les fondations profondes (des pieux)
VII.3 Choix de fondation
VII.4 Calcul de l’infrastructure
VII.4.1 Dimension du radier
VII.4.2 Vérification au poinçonnement
VII.4.3 Vérification de la contrainte du sol
VII.5 Calcul du ferraillage de la dalle
VII.6 Récapitulation du ferraillage de la dalle
VII.7 Schéma de ferraillage de la dalle
VII.8 Calcul du ferraillage de la nervure
VII.9 Récapitulation du ferraillage de la nervure
VII .10 Schéma de ferraillage
VII .11 Conclusion
Chapitre VIII : Analyse statique non linéaire
VIII.1 Introduction
VIII.2 Définition de l’analyse push over
VIII.3 But de l’analyse Push over
VIII.4 Origine de l’analyse push over
VIII.5 Formulation de l’analyse statique non-linéaire par poussée progressive « push over »
VIII.6 Courbe de capacité
VIII.7 Point de performance
VIII.8 Rotules plastiques
VIII.9 Spectre de demande
VIII.10 Idéalisation bilinéaire de la courbe de capacité
VIII.11 Définition du comportement non linéaire de la structure
VIII.11.1 Définition du comportement non linéaire des poteaux et des poutres
VIII.11.2 Définition du comportement non linéaire des poutres
VIII.11.3 Définition du comportement non linéaire des voiles
VIII.12 Définition du chargement de l’analyse push over
VIII.12.1 Définition de l’analyse sous charges gravitaires
VIII.12.2 : Définition de l’analyse sous charges horizontales
VIII.13 Résultats de l’analyse push over
VIII.13 .1 L’analyse push over dans le sens XX pour visualiser la courbe de capacité
VIII.13.2 Développement des Rotules Plastiques / SAP2000
VIII.14 Le déplacement cible
VIII.15 Ductilité
VIII.16 Coefficient de comportement
VIII.16.1Facteur de ductilité Rμ
VIII.16.2 Facteur de redondance
VIII.17 Raideur de la structure au points de performance Kp et indicateur de degradation global de la structure Id
VIII.18 Conclusion
CONCLUSION GÉNÉRALE
RÉFÉRENCE
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