Soutenance mémoire
Protection de la structure
Comme tout autre matériau, l’acier présente quelques inconvénients, notamment la mauvaise résistance à la corrosion et au feu. C’est pourquoi chaque élément doit subir un traitement spécifique contre ces deux facteurs. Il existe divers types de protections, ces types sont différents selon l’usage et l’implantation de l’édifice en question. CORROSION: En présence d’eau et d’oxygène et plus particulièrement dans le milieu marin, l’acier a tendance à se dégradé et perdre ainsi de sa résistance et de ces caractéristiques mécaniques. Les techniques de prévention contre la corrosion sont diverses. Il y a la protection par peinture ou un autre revêtement de surface, ou la protection cathodique. Le choix de la technique adéquate dépend essentiellement de l’agressivité du milieu ambiant, la durée de protection envisagée et les possibilités de mise en oeuvre et d’entretien. Protection par peinture Le système de protection anticorrosion le plus courant est la mise en peinture sur acier nu, elle est plus particulièrement utilisée en milieu marin. Ce système à l’avantage d’être mis en oeuvre facilement, généralement il est réalisé en partie en atelier puis en partie sur chantier. La durabilité de cette protection dépend du milieu ambiant, de la maintenance, mais aussi de la préparation des surfaces à peindre. Pour les ouvrages neufs, l’abrasif doit être projeté sur les surfaces par voie sèche.
Protection par zinc
Le principe repose sur la création d’une barrière formée par la couche de zinc. En surface, le zinc se recouvre de produits de corrosion, en général adhérents et stables, qui assurent une protection prolongée. La durée de vie du revêtement dépendra principalement des agents de corrosion et de la stabilité des ses produits. LE FEU: Le principe de développement du feu suit un certain processus qui repose sur la présence de trois éléments :
– Le combustible.
– Le carburant.
– La source de chaleur.
L’acier est un matériau incombustible, mais reste un bon conducteur de chaleur. Non protégées, les sections en acier s’échauffent alors rapidement au cours d’un incendie, causant ainsi leurs déformation et par suit la ruine de la st protection de ces éléments s’impose. La durée de stabilité au feu d’un profile métallique sans traitement spécifique n’excède que rarement la demi augmenter le délai et ainsi satisf l’échauffement des profilés en acier, pour cela divers techniques existent, on site parmi elles :
– Protection par peinture intumescente.
– Protection par produit projeté o Les produits de o Les produits à bas de fibre minérale
Protection par peinture intumescente
La peinture intumescente permet d’atteindre la résistance au feu requise tout en conservant les qualités esthétiques de la structure. Sous l’action d peinture forme une mousse microporeuse isolante appelée « meringue », elle peut être appliquée par projection, à la brosse ou au rouleau. Ce type de peinture peut faire l’objet de la protection de notre projet, parmi les peintures on peut choisir la Aithon A90, qui résiste allant de 270°c à 300.
Protection par produit projeté Les différents systèmes de protection comprennent les produits à bas de vermiculite et de ciment ou de plâtre dans lesquels des composants chimiques absorbant la chaleur. a. Protection par plâtre Les ensembles en acier absorbent rapidement la chaleur. Lorsque leur masse est relativement faible, ils perdent rapidement leurs caractéristiques mécaniques. La limite élastique et le module d’élasticité chutent d’environ 40 % à la température de 470°C. On peut donc protéger la structure par ce type de plâtre appelée « Placoplatre ». La mise en oeuvre de protections en plaques standard ou spéciales retarde la montée en température de l’acier et assure la stabilité au feu des structures métalliques.
b. Protection par plaques Ces systèmes de protection (secs) incluent les systèmes à base de plaques composées de fibres minérales ou de vermiculite de fibre minérale. Ces plaques peuvent être collées sur le support ou bien vissées sur la structure ou sur d’autres plaques, sachant que ces produits sont fabriqués avec des épaisseurs fiables. Ils présentent une certaine souplesse d’installation, ils sont propres, causent peu de dommages aux constructions environnantes et offrent une bonne finition de surface. On peut donc choisir la protection par les plaques appelée « PROMATECT » pour cette structure.
CONCLUSION GENERALE
Ce modeste travail nous a donné une occasion pour appliquer et approfondir toutes nos connaissances acquises durant le cursus de notre formation de master en génie civil. La conception d’une structure métallique repose le dimensionnement aux états limites ultimes en tenant compte des actions environnantes les plus sèvres tel que les surcharges d’exploitation, la neige, le vent et le séisme. Ce travail consiste à étudier et dimensionner un hangar de stockage, conçue sous forme régulière. Apres avoir défini les charges agissantes sur la structure, les poteaux, poutres sablieres, fermes, contreventements, stabilités, pannes, potelets et lisses de bardage comme éléments de la structure ont été dimensionnés. Ce dimensionnement concerne chaque élément, assemblage, connexion ou partie sensible de la construction.
La précision et la rigueur dans les calculs et vérification d’une part et la définition exacte des différents détails de la construction sont requises. La structure a été modélisée par le logiciel ROBOT afin d’élaborer le calcul sismique. Le calcul de la résultante des forces sismiques à la base obtenue par combinaison des valeurs modales ne dépasse pas les 80% de la résultante des forces sismiques, comme exiger par le règlement. Cette expérience nous a permis aussi de faire mieux comprendre le domaine de la construction en charpente métallique qui nous a permis d’un coté d’assimiler les différentes techniques et logiciel de calcul ainsi que la réglementation régissant les principes de conception et de calcul des ouvrages dans ce domaine, et développée les idées grâce à la lecture des déférentes références bibliographiques et surtout à l’aide de l’équipe des professeurs de la charpente métallique département de génie civil (Faculté de technologie de université de Tlemcen). A la fin de ce projet qui constitue pour nous une première expérience dans ce vaste domaine, il nous acquis des grandeurs très importantes pour mettre le premier pas dans ma future vie professionnelle.
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Table des matières
Remerciements
Dédicaces
Résumé, Abstract,
ملخص
Liste des figures
Liste des tableaux
Liste des notations
Introduction générale
Chapitre I: Généralité
I.1.Introduction
I.1.1.Avantages
I.1.2.Inconvénients
I.2.Présentation de l’ouvrage
I.3.Les données géométriques
I.4.Les données concernant le site
I.5.Règlements utilises
I.6.Logiciels utilises
I.7.Matériaux utilises
I.7.1.L’acier de construction
I.7.2.Le béton
I.8. Les assemblages
I.8.1.Le boulonnage
I.8.2.Le soudage
I.9. Conception structurelle
I.9.1.Partie horizontale (les toitures)
I.9.2.Partie verticale (les façades)
Chapitre II: Evaluation des charges
II.1. Introduction
II.2.Charges permanentes
II.3. Surcharges d’exploitation
II.4. Surcharges climatiques
II.4.1.Charge de la neige
II.4.2.L’effet du vent
II .5.Calcul de la force de frottement
II.6.Conclusion
Chapitre III: Dimensionnement des éléments secondaires
III.1.Calcul des chéneaux
III.2.Caractéristiques de la tôle de couverture
III.3.Calcul des pannes de couverture
III.3.1.Charges à prendre en considération
III.3.2.Espacement entre pannes
III.3.3.Dimensionnement des pannes
III.3.4.Classe du profilé
III.3.5.vérification des contraintes
III.3.6.Résistance de la panne au déversement
III.3.7.Résistance au voilement par cisaillement
III.3.8.Stabilité au flambement de la semelle comprimée dans le plan de l’âme
III.4. Calcul des liernes
III.4.1.Les effort dans les liernes
III.4.2.Dimensionnement des liernes
III.5.Calcul de l’échantignolle
III.5.1.Dimensionnement de l’échantignolle
III.5.2.Boulon d’attache
III.5.3.Cordon de soudure
III.6.calcul des lisses de bardage
III.6.1.Espacement des lisses
III.6.2.Dimensionnement des lisses
III.6.3.Vérification de contraintes de l’UAP 150
III.6.4.Vérification de la flèche d’UAP150
III.6.5.Calcul des attaches des lisses
III.7. Calcul des potelets
III.7.1.Dimensionnement des potelets
III.7.2.Classe du profilé
III.7.3.Vérification de la flèche
III.7.4.Vérification des contraintes
III.7.5.Résistance du potelet au flambement
III.7.6.Résistance au voilement par cisaillement
III.7.7.Stabilité au flambement de la semelle comprimée dans le plan de l’âme
III.7.8.Résistance du potelet au déversement
Chapitre IV: Etude sismique et analyse dynamique
IV.1.Introduction
IV.2.Principe de la méthode
IV.3.Détermination des paramètres du spectre de réponse de calcul
IV.3.1.Coefficient d’accélération A
IV.3.2.Coefficient de comportement global de la structure R
IV.3.3.Le pourcentage d’amortissement critique
IV.3.4.Facteur de correction d’amortissement ɳ
IV.3.5.Périodes du site
IV.3.6.Facteur de qualité 74
IV.3.7.spectre de réponse de calcul
IV.4. Analyse dynamique de la structure
IV.5. Modélisation de la structure
IV.6. Analyse modale
IV.7. Vérification de la structure
IV.7.1.Vérification de la période fondamentale de la structure
IV.7.2.Vérification de la force sismique à la base
IV.7.3.Vérification des déplacements
Chapitre V: Dimensionnement des éléments structuraux
V. 1.Introduction
V.2.Justification des poteaux
V.2.1.Efforts sollicitants
V.2.2.Caractéristiques du profilé du poteau
V.2.3.Classe de la section transversale du poteau
V.2.4.Résistance au instabilités ( MSd+NSd)
V.3.Justification des stabilites
V.3.1.Les éléments comprimés
V.3.2.Les éléments tendus
V.4.Justification des contreventements
V.4.1.Les éléments comprimés
V.4.2.Les éléments tendus
V.5.Justification des poutres sablières
V.5.1.Caractéristiques du profilé de la poutre sablière
V.5.2.Efforts Sollicitants
V.5.3.Classe de la section transversale du profilé de la poutre sablière
V.5.4.Vérification de la flèche
V.5.5.Condition de résistance de la poutre sablière
V.5.6.Résistance de la poutre au déversement
V.6.Justification des fermes
V.6.1.Introduction
V.6.2.Justification des Montants
V.6.3.Justification des Diagonales
V.6.4.Justification de la membrure supérieure
V.6.5.Justification de la membrure inferieure
V.7.Justification des pannes
Chapitre VI: Etude des assemblages
VI.1.Introduction
VI.2.Assemblage poteau / Poutre sablière
VI.2.2.Soudure de la platine
VI.2.1.Efforts sollicitant
VI.2.3.Calcul des boulons
VI.3.Assemblage des éléments de la ferme
VI.4.Assemblage stabilité
VI.4.1.Positionnement des trous pour boulons
VI.4.2.Calcul du nombre des boulons
VI.4.3.Vérification de la pression diamétrale
VI.5. Assemblage contreventement
VI.5.1.Positionnement des trous pour boulons
VI.5.2.Calcul du nombre des boulons
VI.5.3.Vérification de la pression diamétrale
Chapitre VII: Etude de l’infrastructure
VII.1.Les pieds de poteaux
VII.1.1.Efforts sollicitants
VII.1.2.Dimensionnement de la plaque d’assise
VII.1.3.Vérification de la contrainte de compression sur la semelle
VII.1.4.Vérification de la tige d’ancrage
VII.1.5.Condition d’équilibre du BAEL
VII.2.Calcul des fondations
VII.2.1.Charge à prendre en considération
VII.2.2.Dimensionnement de la semelle
VII.2.3.Vérification de la stabilité au renversement
VII.2.4.Calcul du ferraillage
VII.2.5.Détermination de la hauteur du patin ‘e’
VII.3.Calcul des longrines
VII.3.1.Dimensionnement des longrines
VI.3.2.Calcul du ferraillage
VII.3.3.Vérification de condition de non fragilité
VII.3.4.Calcul d’armatures transversales
VII.3.5.Calcul d’espacement des cadres
Chapitre VIII : Protection de la structure
VIII.1. Introduction
VIII.2. La corrosion
VIII.2.1.Protection par peinture
VIII.2.2.Protection par zinc
VIII.3. Le feu
VIII.3.1.Protection par peinture intumescente
VIII.3.2.Protection par produit projeté
VIII.4. Conclusion
Conclusion générale
Références bibliographiques
Annexes
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