7-ferraillage portique et voile

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VII VII VII VII.... FERRAILLAGE FERRAILLAGE FERRAILLAGE FERRAILLAGE DES ELEMENTS DES ELEMENTS DES ELEMENTS DES ELEMENTS VII.1. Introduction : Lesdiffrentessollicitationsquiserontconsidresultrieurementonttobtenueslors de lanalyse statique et dynamique de la structure retenue par le biais du logiciel SAP2000. Une section dun lment peut avoir quatre types de sollicitations possibles : 1.Compression simple.2.Traction simple.3.Flexion simple. 4.Flexion compose. lespoutressontsoumisesaumomentflchissantetdeseffortstranchantsdoncellesont calculs la flexion simple. Les poteaux sont soumis des efforts normaux, des efforts tranchants et des moments flchissant, ils seront donc calculs en flexion compose. VII.2-Ferraillage des portiques : VII.2-1- Ferraillage des poutres : Lespoutressontdeslmentsstructurauxquitransmettentleseffortsdeplanchervers lespoteaux.Ellessontdeslmentsnonexposeauxintempriesetsolliciterpardesmoments de flexion et des efforts tranchants, donc le calcul se fera en flexion simple avec les sollicitations les plus dfavorables en considrant la fissuration comme tant peu nuisible. Le ferraillage est calcul ltat limit ultime sous leffet du moment le plus dfavorable suivantlesrecommandationsdeleRPA99/version2003 ,etlescontraintesserontvrifies lE.L.S vis--vis de la durabilit. 2-1 Les combinaisons de calcul : 1- 1.35 G + 1.5 Q.. selon BAEL91 2- G + Q E selonRPA2003 3- 0.8 GE . selon RPA2003 La combinaison ( 1 ) nous permettra de dterminer le moment maximum en trave. La combinaison ( 2 ) donne le moment ngatif maximum en valeur absolue, sur les appuis et permettra de dterminer le ferraillage suprieur au niveau des appuis. La combinaison ( 3 ) nous permettra de dterminer le moment ngatif ou positif minimum envaleurabsoluesurlesappuisetpermettradanslecasoM>0dedterminerle ferraillage au niveau des appuis.A.Ferraillage par BAEL91 : BAEL ont pour objet de spcifier les principes et les mthodes les plus actuels devant prsider et servir la conception et aux calculs de vrification des structures et ouvrages en bton arm, et sappliquent plus spcialement aux btiments courants. Les rgles de conception sont venu afin de remdier en faisant travailler les matriaux dans le domaine plastique et en adoptant des combinaisons daction qui tiennent compte dune part de lavariationpossibledanslecasdfavorabledesintensitsdesactions,dautrepartdela probabilit les quelles les actions entaient leurs valeurs.Les poutres sont soumises aux efforts suivants : Moment flchissant. Effort tranchant.(les efforts normaux sont ngligeable). Vrification de leffort tranchant : La contrainte de cisaillement est donne par : d bvuu0maxmax= On doit vrifier que maxu avec : = min (0.13fc28,4MPA) fissuration peu nuisible. =min (0.1fc28, 3MPA) fissuration prjudiciable ou trs prjudiciable (2.2 MPA). Dtermination de larmature transversale : Ces armatures doivent faire avec laxe un angle45 90. Les conditions suivantes doivent tre vrifier : Espacement :St min (0.9d ; 40 cm). Section minimale At des cours transversaux (BAEL A5.1.2.2)

MPAS bf Att t74 . 0.. 0

Soit pratiquement : 0 . 4 , 0.bf ASttt Lediametretdesarmaturesdmedunepoutret min(h/35,b0/10)daprsleBAEL A7.2.2. h :hauteur totale de la poutre. b0 : largeur de lme. La justification vis.a.vis de lE.L.U des armatures dmes sexprime par larelation: ttS bA. 0) sin (cos 8 , 0. 3 , 0 +etj ufk f Danslecescourantdelaflexionsimplesansprisedebtonnageetavecdesarmatures droites :K=1,=/2alors :

ttS bA. 0etj uff8 , 0. 3 , 0 Condition de non fragilit : As Amin=et off d b28. . . 23 , 0 Vrification de la flche (BAEL B.6.5) : OnpeutadmettredenepasjustifierlE.L.Udedformationdespoutresparuncalculede flche si les conditions suivantes sont vrifies: 0 10 MMlh t ) (2 , 40 MPA f d bAe 161 1L AvecMt : moment MAX en trave. M0: moment isostatique minimal . B0 : largeur de la poutre . d : hauteur utile . A : Section darmature. B. Recommandation du RPA99/version 2003 : Les rglesR.P.A Rgles Parasismiques Algriennes ont pour butde fixer normes de conceptionetdecalculdesconstructionsenzonesismique,pourdesouvragescourants.Les objectifsainsivisssontdassureruneprotectionacceptabledesvieshumainesetdes constructionsvisvisdeleffetdesactionssismiquesparuneconceptionetun dimensionnement appropris. B.1-Armatures longitudinales :Le pourcentage minimal des aciers longitudinaux sur toute la langueur de la poutre est de 0.5% ................................. [ Amin=0.5% ( b x h ) ]. Le pourcentage maximum est de 4% en zone courante , et 6% en zone de recouvrement . La longueur minimal de recouvrement et de 10 cm entre deux cadres et un minimum de trois cadres /noeuds. La longueur minimal de recouvrement est de 40(zone II) Les cadres du noeud sont constitus de 2U superposes formant un carr ou un rectangle . L'ancrage des armatures longitudinales suprieures et infrieures dans les poteaux de rive et d'angle doit tre effectu avec des crochets 90. Les cadres du nud disposs comme armatures transversales des poteaux, sont constitus de 2 U superposs formant un carr ou un rectangle ( l ou les circonstances syprtent, des cadres traditionnels peuvent galement tre utiliss ). Les directions de recouvrement de ces U doivent tre alternes Nanmoins, il faudra veiller ce qu'au moins un ct ferm des U d'un cadresoit dispos de sorte s'opposer la pousse au vide des crochets droits des armatures longitudinales des poutres. On doit avoir un espacement maximum de 10cm entre deux cadres et un minimum de trois cadres par nud. B.2-Armatures transversales : (RPA/version 2003, art7.5.2.2) La quantit de ces armatures doit vrifier :At=0.03 S.d. Lespacement maximum entre les armatures transversales est dtermin comme suit : Danslazonenodaleetentrave,silesarmaturescomprimessontncessaire min(h/4,1.2) En dehors de la zone nodale Sh/2. Lavaleurdudiamtredesarmatureslongitudinalesprendreestlepluspetitdiamtre utilis,etdanslecasdunesectionentraveavecarmaturescomprimes,cestlediamtrele plus petit des aciers comprims. Les premires armatures transversales doivent tre disposes 5 cm au plus du nu de lappui ou de lencastrement. Le Ferraillage : LeferraillagedesportiquesfaitparuncalculautomatiqueLaidedunlogiciel Socotec . SAP2000 . Ferraillages des poutres transversales : 37cm 3cm

30cm A. Ferraillage en trave : selon la combinaison 1,35G + 1,5Q. M max = 42,626 KN.m ( lment 382 ) = buUf bdM2= 0,074 < 0.186donc il nest pas ncessaire de mettre des armatures comprimesOn se trouve dans le domaine 1, s =348MPa ;s = 10 Portiquelement Mu (KN.m) Acalcul (cm2) A min (cm2) BAEL 91 Amin (cm2) R.P.A.99 A adopt (cm2) 116420,611,631,346,003T16 = 6,03 238242,6263,451,346,003T16 = 6,03 338440,303,251,346,003T16 = 6,03 438640,7273,291,346,003T16 = 6,03 531039,0123,141,346,003T16 = 6,03 620820,8731,651,346,003T16 = 6,03 B. Ferraillage sur appuis : nappe suprieure. Selon la combinaison G + Q EM max = 105,146 KN.m ( lment 175 ) PortiquelementMu (KN.m)Acalcul (cm2) A min (cm2) BAEL 91 Amin (cm2) R.P.A.99 A adopt (cm2) 1175105,1469,121,346,003T16 + 3T12 = 9,42 235677,1876,471,346,003T16 + 3T12 = 9,42 328186,8847,371,346,003T16 + 3T12 = 9,42 425774,9276,271,346,003T16 + 3T12 = 9,42 528484,4617,141,346,003T16 + 3T12 = 9,42 6189104,9499,101,346,003T16 + 3T12 = 9,42 C. Ferraillage sur appuis : nappe infrieure. Selon la combinaison0,8GE M max = 96,509 KN.m ( lment 175 ) PortiquelementMu (KN.m)Acalcul (cm2) A min (cm2) BAEL 91 Amin (cm2) R.P.A.99 A adopt (cm2) 117596,5098,281,346,003T16 + 3T12 = 9,42 233062,2975,141,346,003T16 + 3T12 = 9,42 330770,3885,861,346,003T16 + 3T12 = 9,42 425762,4475,151,346,003T16 + 3T12 = 9,42 528567,3965,591,346,003T16 + 3T12 = 9,42 618996,3848,271,346,003T16 + 3T12 = 9,42 La vrification du ferraillage des poutres transversales : Section minimale (RPA) : b =30 cm ; h = 40cm Amin = 5%.bh = 0,500,400,30=6,00 cm2 Section maximale (RPA) : A max = 4%bh =48,00 cm2 On a : La section darmature sur appuis :'sA= 3T16 = 6,03 cm2 sA= 3T16+3T12 = 9,42 cm2 Do : 15,45 cm2 < 48,00cm2CV La Condition de non fragilit : Amin = 0,23t28 b.d / e = 1,34cm2CV La vrification ltat limite ultime (E.L.U) : a. La vrification de la contrainte de cisaillement : Fissuration non prjudiciable : u = min (0,2c28/b , 5 MPa) = 3,33MPa Soit la poutre la plus sollicit est N0 175; T max = 93,812 KN Avec :b = 30cm;d = 37cm =umaxT /b.d = 0,845 MPa < u = 3,33MPa..CV b. Calcul de la section des armatures transversales : 6,03 +9,42 = 15,45 cm2 choix du diamtre :On a :mmb htt43 . 11 16 ;10300;35400min;10;35min=||

\| ||

\| On prend :T8 (HA.FeE400MPa) At e / bSt max [ ] 4 , 0 ,2MPau At 0,4233033, 3 / 400 = 1,055 cm2 Soit : 4T8 = 2,01 cm2 Espacement daprs le BAEL : St1 min (0, 9.d , 40cm) = 33,3 cm St2 A t e / 0,4.b = (2,01400)/ (0,430) = 67 cm St = min (St1 , St2) =33,3 cm Espacement exig par le RPA : En zone nodale : St min (h/4 ,12 ) = min (40/4 , 121,6) = 10 cm En zone courante : St h / 2 = 40 / 2 = 20 cm Donc on adopte :St = 10cm .. En zone nodale. St = 15cm .. En zone courante. La section minimale des armatures transversales selon le RPA 99 : At min = 0,003.St.b = 1,80 cm2 At min = 1,80cm2 2,01 cm2CV La vrification ltat limite de service (E.L.S) : La contrainte de compression du bton : Nappe infrieure : At = 3T 16 = 6,03cm2 Calcul de b: b.y2 + 15.As.y 30.d.As = 0 30.y2 + 90,45.y 6693 ,30 = 0 La rsolution de cette quation on trouver : y = 13,50cm I = b.y3 / 12 + 15. As. (d y) 2 = 56101,95cm4 Soit la poutre la plus solliciteN0 359; Mser = 58,308 KN.m b = M ser .Y / I = 58,30810-313, 510-2 / 56101,9510-8= 14,05 badm =15 MPa..CV La vrification de la flche : M0= (G +Q) L2 / 8 = (9,88+0,68)x2 = 21,12 KN.mEn trave : As = 3T16 = 6,03cm2 h / L 1 /16 0,10 0,0625 CV h / L Mt ser / 10M0 0,10 0,05 CVAs / bd 4,2 /e 0,0054 0,0105 .. CV Donc le calcul de la flche estinutile NB :Les chapeaux sur les appuis doivent avoir une longueur tel que le dbord par rapport au nu de lappui est suprieur :Lmax / 5 : Si lappui nappartient