Soutenance mémoire
Pré dimensionnement des poutres
Effet de site sur la réponse des éléments résistants
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). Dans ce chapitre, on va étudier l’influence de la variation des caractéristiques de sol sur la réponse des éléments résistants, pour cela l’étude sera menée pour les éléments les plus sollicitées de la structure en fonction des quatre sites classés dans le RPA99/version 2003.
L’effet de site sur les poteaux :
Un poteau est un élément porteur, vertical travaillant en compression et qui transmet les charges au sol de fondation. Il peut être soumis à une compression centrée soit à la flexion composée. Dans la présent étude, on a choisi le poteau le plus sollicité de chaque bloc, et généraliser le ferraillage trouvé pour les autres poteaux suivant les quatre sites.
Interprétation des résultats :
l’ensemble des figures 7, 8, 9, 10,11et 12 ; représentes une comparaison des résultats de la variation des efforts normaux pour les différents sites (site 1, site 2, site 3, site 4). aucune variation d’effort normal N entre les trois sites 2 ,3 et 4 ; mais on remarque une petite augmentation de 0,07 kn d’effort normal lorsque on a passé d’un site rocheux (site 1) a un site ferme (site 2) Figure.V8 : on remarque une différence de 100 kn d’effort normal entre les sites 1 et 2 en parallèle l’effort normal reste constant dans sites 2 ,3 et 4. Figure.V9 : on remarque une légère différence de 5 kn d’effort normal entre les sites 1 et 2 en parallèle l’effort normal reste toujours constant dans sites 2 ,3 et 4. Figure.V10 : on remarque une différence de 90 kn d’effort normal entre les sites 1 et 2 en parallèle l’effort normal reste constant dans sites 2 ,3 et 4. Figure.V11 : on remarque une légère augmentation de 5 kn d’effort normal entre les sites 1 et 2, ainsi que entre les sites 2 et 3, en parallèle aucune variation entre les sites 3 et 4. Figure.V12 : dans ce poteau l’effort normal reste constant dans les quatre sites 1, 2,3 et 4.
La variation des moments fléchissant en fonction de la hauteur de poteau dans les quatre sites de l’RPA :
-Les résultats sont représentés dans le tableau ci-dessous :
Interprétation des résultats :
Les figures 13, 14, 15, 16, 17,18 représentes une comparaison des résultats de la variation des moments fléchissant pour les quatre sites (site 1, site 2, site 3, site 4). Figure V.13 : une variation de moment M entre les trois sites 2 ,3 et 4 ; sauf une petite augmentation de 0,01 kn lorsque on a passé d’un site rocheux site ferme. Figure V.14 : on remarque une légère différence de 5 kn.m de moment fléchissant à z=0m entre les sites 1 et 2 ; cette déférence diminue en fonction de la hauteur de poteau, en parallèle le moment reste constant dans sites 2 ,3 et 4,
Figure V.15 : on remarque une diminution de moment fléchissant de 30 à 25 kn.m a z= 0m et de 9 à 7 kn.m a z= 1,70m de site 1 à 2, en parallèle reste constant dans sites 2 ,3 et 4. Figure V.16 : on remarque une légère différence de 2 kn.m de moment fléchissant entre les sites 1 et 2 en parallèle le moment reste constant dans les sites 2 ,3 et 4. Figure V.17 :: on remarque une légère augmentation de moment par 10kn.m à z=0m entre les sites 1 et 2, le même entre les sites 2 et 3, cette différence est diminué jusqu’à 1kn à z=1,87 en parallèle aucune variation de moment M entre les sites 3 et 4. Figure V.18 : le moment fléchissant reste constant dans les quatre catégories des sites.
résultats finales :
D’après les résultats obtenues ci-dessus, concerne l’étude de la variation des sollicitations des poteaux les plus sollicités de chaque bloc sur les quatre sites de l’RPA, on a remarqué une petite déférence sur les efforts normaux, et les moments fléchissant, qui varié d’un bloc a un autre suivant les charges appliquées et les dimensions des poteaux. On générale on peut conclut qu’il n’y’a pas une grande influence sur les sollicitations des poteaux, lors de la variation des caractéristiques de sol. .par conséquence le ferraillage des poteaux reste le même, dans tous les catégories des sites dans le cas où les sollicitations sont invariables. Dans ce qui suit, on va calcule le ferraillage des poteaux P1.1 ; P1.2 ; P1.3 ; P2.2 ; P3 et P4, dans les cas où on a constaté une différence
le ferraillage :
Vérification spécifique sous sollicitations normales (RPA, page63,7-4-3-1) : Le calcul de ferraillage doit être mené d’une vérification prescrite par le RPA 99V2003, dans le but d’éviter ou de limiter le risque de rupture fragile sous sollicitation d’ensemble dues au séisme. L’effort normal de compression est limité par la condition suivante :
Recommandation de l’RPA :
Les blocs qu’on a étudiés sont implantés dans la zone I, donc D’après le RPA 99 v 2003 (article 7.4.2) : Les armatures longitudinales doivent être à haute adhérence droites et sans crochets. Leur pourcentage minimal sera de 0.7 %. Leur pourcentage maximal sera de 4% 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. La distance entre les barres verticales dans une surface du poteau ne doit pas dépasser 25cm.
calcule de ferraillage longitudinale :
Exemple de calcul :
On va prendre un seul type de poteau (P1.1), et on fait les calculs en flexion composée suivant la combinaison G+Q+1,2Ex. l’effet de site sur Les poutres : Les poutres sont les éléments horizontaux qui ont le rôle de transmettre les charges apportées par les dalles aux poteaux. Dans cette partie on a pris une poutre principale et autre secondaire dans les blocs B1 B3 et B4 afin d’étudier l’influence de la variation des sites Le calcul des poutres se fait en flexion simple en considérant les combinaisons d’actions suivantes :
combinaisons de calcul :
Les combinaisons fondamentales « 1 ère genre » BAEL 91 : 1,35 G+1,5Q (ELU) Les combinaisons accidentelles « 2ème genre » RPA 99V2003 : G+Q ± E 0,8 G ± E. Pour les combinaisons fondamentale et accidentelle, on prend le moment maximum et on vérifie avec la combinaison ELS.
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Table des matières
CHAPITRE I : PRESENTATION DE PROJET
I.1/Introduction
I.2/ description général de projet
I.3/ Les données architecturels
I.4/ données géotechniques
I.4.1/ Reconnaissance du site
I.4.2/Résultats de la reconnaissance
I.4.2.1/Sondages carottés
I.4.2.2/Essai de pénétration dynamique
I.4.3/ Choix de système des fondations
I.5/le système constructif adopté
I.5.1/ Ossature de l’ouvrage
I.5.2/ planchers
I.5.3/ Escalier
I.5.4/Maçonnerie
I.5.5/revêtement
I.5.6/Acrotères
I.6/ caractéristiques des matériaux de construction
I.6.1/le béton
I.6.2/L’acier
CHAPITRE II : PRE DIMENSIONNEMENT ET DESCENTE DES CHARGES
II.1/ pré dimensionnement des éléments résistants
II.1.1/Introduction
II.1.2/Pré dimensionnement des poutres
II.1.2.1/définitions
II.1.2.2/ pré dimensionnement
II.1.2.2.1/ les poutres principales
II.1.2.2.2/ les poutres secondaires
II.1.2.3/Vérification des conditions d’après le R.P.A99
II.1.3/Pré dimensionnement des poteaux
II.1.3.1/Pré-dimensionnement de section du Poteau le plus sollicité
II.1.3.1.1/ Bloc 1, Bloc 2
II.1.3.1.2/Bloc 3 (l’administration)
II.1.3.1.3/Bloc 4 (la salle de conférence)
II.1.3.2/ vérification des conditions du RPA 99 (version 2003)
II.1.3.3/vérification du poteau au flambement
II.1.3.3.1/ : vérification des poteaux des blocs B1.1 B2.1
II.1.3.3.2 : vérification des poteaux des blocs B1.3, B2.3 ; B3 ; B4
II.1.4/pré dimensionnement des voiles
II.1.4.1/ Bloc 1, Bloc 2, Bloc 3
II.1.4.2/Bloc 4 (la salle de conférence)
II.1.5/Pré dimensionnement des planchers
II.1.5.1/Plancher en corps creux
II.1.5.2/dalle pleine
II.1.5.3/Les Poutrelles
II.2/La descente des charges
II.2.1/Introduction
II.2.2/La descente de charge des plancher
II.22.1 /Plancher terrasse (non accessible)
II.2.2.1.1/ Charges permanentes (G)
II.2.2.1.2/ Charges d’exploitations (Q)
II.2.2.2/Plancher étage courant et RDC
II.2.2.2.1/ Charges permanentes (G)
II.2.2.2.2/ Charges d’exploitations (Q)
II.2.3/ la descente des charges de la maçonnerie
II.2.3.1/Mur extérieur (double parois)
II.2.3.2/ Mur intérieur (Simple parois)
II.2.4/Evaluation des charges et surcharges pour l’escalier
II.2.4.1/La descente des charges des paliers
II.2.4.2/La descente des charges des paillasses
CHAPITRE III : ETUDE DES ELEMENTS SECONDAIRES
III.1/Introduction
III.2/ Etude de l’Acrotère
III.2.1/Evaluation des charges
III.2.1.1/ Charge d’exploitation
III.2.2/ Calcul des sollicitations
III.2.3/calcule de l’excentricité
III.2.4/Détermination du ferraillage
III.3/ étude des escaliers
III.3.1/Etude de l’escalier type 1
III.3.1.1/Dimensionnement
III.3.1.1.1/ calcul les marches et les contres marches
III.3.1.1.2/ Calcul de la langueur de la ligne de foulée
III.3.1.1.3/Calcul de l’inclinaison de la paillasse
III.3.1.1.4/Epaisseur du palier intermédiaire e
III.3.1.1.5/Epaisseur de la paillasse
III.3.1.2/calcul des sollicitations
III.3.1.2.1/combinaisons des charges
III.3.1.2.2 détermination des efforts internes
III.3.1.3/Détermination du ferraillage
III.3.1.4/Poutre palière
III.3.1.4.1/Pré dimensionnement
III.3.1.4.2/Calcul de la charge permanant G
III.3.1.4.3/Charge d’exploitation (Q)
III.3.1.4.3/Combinaison d’action
III.3.1.4.4/Les efforts internes
III.3.1.4.5/Détermination de ferraillage
III.3.2/Etude d’escalier type 2
III.3.2.1/Dimensionnement et chargement
III.3.2.2/détermination des efforts internes et calcul de ferraillage
III.3.2.3/Poutre palière
III.3.2.3.1/Les efforts internes et les moments fléchissant
III.3.2.3.2/Détermination de ferraillage
III.4/Etude des Planchers à corps creux
III.4.1/Introduction
III.4.2/ Etude des poutrelles
III.4.2.1/ les types des poutrelles
III.4.2.2/Méthode de calcul
III.4.2.3/Les charges appliquées sur les poutrelles
III.4.2.4/Détermination des efforts internes
III.4.2.5/Détermination de ferraillage
III.5/Etude des dalles pleines
III.5.1/Introduction
III.5.2/Les types des dalles pleines
III.5.3/Etude des dalles pleines type1
III.5.3.1/La descente des charges
III.5.3.2/ dalles pleines au niveau d’étage courant
III.5.3.2.1/ évaluation des charges
III.5.3.2.2/ les combinaisons d’action
III.5.3.2.3/ détermination des sollicitations
III.5.3.2.4/ Détermination de ferraillage
III.5.3.2.4.1/ détermination des armatures à ELU
III.5.3.2.4.3/ Vérification à ELS
III.5.3.3/dalles pleines au niveau de terrasse
III.5.4/Etude des dalles pleines type2
CHAPITRE IV : L’ETUDE DYNAMIQUE
IV.1/Introduction
IV.2/Objectif :
IV.3/Choix de la méthode de calcul
IV.4/La modélisation
IV.4.1/ L’organigramme de la modélisation
IV.5/L’analyse modale
IV.5.1/ les dispositions des voiles
IV.6 Analyse spectral
IV.6.1/ Principe
IV.6.2/ Détermination des paramètres du spectre de réponse
IV.6.3/ le spectre de réponse du calcul
IV.6.4/ les combinaisons d’action
IV.6.5/ Nombre de modes à considérer
IV.6.6/poids total de la structure
IV.6.7 /Calcul de la force sismique
IV.6.8/Vérification des déplacements suivant RPA
IV.6.9/Influence du sol sur le spectre de réponse
IV.6.11/ L’effet de la variation site sur les Déplacements
IV.6.12/ L’effet de la variation site sur l’effort tranchant à la base.
IV.7/Conclusion
CHAPITRE V : L’EFFET DE SITE SUR LES ELEMENTS RESISTANTS
V.1/Introduction
V.2/ l’effet de site sur les poteaux
V.2.1/combinaisons de calcul
V.2.2/ Les sollicitations des poteaux
V.2.2.1/ La variation de l’effort normal N en fonction de la hauteur de poteau dans les quatre sites de l’RPA
V.2.2.2/ La variation des moments fléchissant en fonction de la hauteur de poteau dans les quatre sites de l’RPA
V.2.2.3/ résultats finales
V.2.3/ le ferraillage
V.2.3.1/ Vérification spécifique sous sollicitations normales (RPA, page63,7-4-3- 1)
V.2.3.2/Vérification spécifique sous sollicitations tangentes (RPA, page63, 7-4-3- 2)
V.2.3.3/Recommandation de l’RPA
V.2.3.4/calcule de ferraillage longitudinale
V.2.3.4.1/ Exemple de calcul
V.2.3.5/calcule de ferraillage transversal
V.3/ l’effet de site sur Les poutres
V.3.1/combinaisons de calcul
V.3.2/ Les sollicitations des poutres
V.3.2.1/ La variation de moment fléchissant M en fonction de la longueur de la poutre dans les quatre sites
V.3.2.2/ calcul le ferraillage
V.3.2.2.1/Recommandation de l’RPA
V.3/ l’effet de site sur Les voiles
V.3.1/les sollicitations
V.3.2/ le ferraillage
V.4/Conclusion
CHAPITRE VI : L’EFFET DE SITE SUR L’INFRASTRUCTURE
VI.1/Introduction
VI.2/Classification des sites
VI.3/Recommandations des deux rapports de sol
VI.4/Calcule des semelles filantes entrecroisées
VI.4.1/ les Combinaisons d’action
VI.4.2/calculs des semelles filantes sous plusieurs poteaux
VI.4.3/ Pré dimensionnement
VI.4.4/calcul des efforts internes
VI. 4.5/Calcul du ferraillage
VI.4.6/Récapitulation de ferraillage des semelles filantes
VI.5/Calcul de semelles isolées
VI.5.1/étude les semelles des blocs B1, B2
VI.5.1.1/ Etude de la semelle centrale
VI.5.1.2/ étude de la semelle intermédiaire
VI.5.2/étude les semelles des blocs B3
VI.5.3/étude les semelles des blocs B4
VI.6/ Calcul de volume du béton
VI.6.1/Calcul de volume du béton pour les semelles filantes
VI.6.2/ Calcul du volume de béton pour les semelles isolées
VI.7/Calcul de la quantité de terrassement
VI.7.1/Calcul de la quantité de terrassement pour les semelles filantes
VI.7.2/Calcul la quantité de terrassement dans les semelles isolées
VI.8/Calcul de la quantité de ferraillage
VI.9/Etude comparative
VI.10/Conclusion
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