principe de prédimensionnement

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  • 7/29/2019 Principe de prdimensionnement

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Introduction

    Pour construire un ouvrage de gnie civil, lingnieur y intervient par son tude base en

    premier lieu sur la conception de louvrage, et en deuxime lieu sur le calcul de ses lments

    porteurs.

    Comme pour tout difice et ouvrage de gnie civil, Ce projet a pour but la conception et le

    dimensionnement dune villa jumele un tage plus rez de chausse R+1.

    Notre travail est naturellement fait partir du plan architectural qui nous a t fourni. On va

    tablir un plan de coffrage pour les planchers haut RDC et haut tage tout en respectant et en

    restant fidle aux rgles de lart cest dire aux contraintes techniques et architecturales.

    La villa est une construction usage dhabitation destin abriter une famille. Donc cest un

    lieu o vit et volue lhomme ; Ce qui nous oblige garantir et assurer sa scurit et sa

    convivialit avec un cot optimal et acceptable. Pour se faire, on utilisera lexprience acquise

    combine au rglement du Bton Arm suivant la mthode des lments limite.

    dpartement G.civil BPC 1

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    1 CONCEPTION :

    A la base de tout projet il appartient lingnieur concepteur de former, dlaborer dans sonesprit, les formes et les caractristiques que louvrage en question doit avoir pour rpondre au

    mieux aux contraintes et finalits pour lesquelles le projet est fait cest ce quon appelle la

    conception.

    La conception revient dfinir la structure du btiment partir du plan architectural. Cest

    dire ; on devra placer les poutres, les poteaux, choisir le type de plancher puis les

    dimensionner.

    Tout projet du gnie civil a pour fondement sa conception. Cest De cette conception que

    dpendra la russite du projet. Il est donc indispensable dy apporter toute lattention et le soin

    ncessaire.

    Pour bien russir cette phase de dfinition, La conception doit tenir compte de plusieurs

    facteurs parmi lesquels on cite:

    Le mode de fonctionnement des structures.

    Le mode daction des charges.

    Les finalits du projet cest dire ses contraintes.

    Les donnes naturelles.

    Les donnes dintgration au site.

    Les moyens conomiques.

    Les donnes socio-conomiques et les murs surtout dans le cas des immeubles

    dhabitation.

    Les meilleures dispositions constructives et les rgles de bonne pratique.

    dpartement G.civil BPC 2

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    1.1 Finalits

    Avant de dmarrer la phase de conception, on doit dfinir les finalits de projet :

    Destination de projet. Dans notre cas par exemple il sagit dabriter des personnes.

    Etre esthtique sintgrer dans son milieu.

    Rsistance.

    Rigidit.

    Stabilit.

    Moindre cot cest dire conomique. Durabilit.

    Disponibilit de matriaux utiliss pour raliser le projet.

    1.2 consistance des travaux :

    Il sagit de deux villas jumeles, cest pour cela on se contentera de ltude dune seule. Les

    travaux effectuer pour raliser ce projet de superficie totale 440m. sont comme suit :

    Construction du RDC qui comporte trois Salon; une cuisine,et WC.

    Construction du 1ertage : Il comporte quatre chambres, un hall, SDB, WC et trois terrasses.

    Construction de la terrasse : cest une terrasse accessible qui comprendra la cage descalier.

    Amnagement dune aire de plantation (jardinage) puisquil sagit bien sur dune villa.

    1.3 Systme structural :

    Lossature joue un rle trs important. Elle est compose des lments qui assurent la stabilit

    de louvrage, transmettent les charges de ces points dapplication jusquau sol travers les

    Fondations et gardent la rsistance et la rigidit de lensemble.

    Pour remplir toutes ces fonctions la structure du btiment est constitue de :

    Dlments horizontaux : plancher, poutres.

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Dlments verticaux porteurs : poteaux.

    Dlments divers : escaliers, remplissage.

    De fondations.

    Le modle de structure adapt est constitu dune ossature en poteaux poutre, pour supporter

    les charges verticales venant des planchers. Les calculs seront labors dune manire

    gnrale sur la base de documents rglementaires en vigueur BAEL 91, DTU.

    La fonction de rsistance du btiment sera assure par lossature poteaux, poutres, poutrelles.

    Et la fonction de clture, dtanchit et disolement est assur par les lments de remplissage

    briques, entrevous.

    1.4 principe de conception:

    1.4.1 Principe de lemplacement des poteaux.

    Pour l'emplacement des poteaux, on doit avoir le minimum de poteaux qui assurent la stabilit

    du btiment et n'affectent pas son esthtique. Pour ceci, la distance entre deux poteaux ne doit

    pas dpasser les 7 m sinon on se trouvera avec des poteaux de grande section et donc

    apparents. De plus les poutres auront des retombes assez importantes. De mme, la distance

    ne doit pas tre infrieure 1.5m sauf dans des cas comme pour le soulagement d'une poutre

    ou d'un poteau.

    Donc dans lemplacement des poteaux lun des soucis majeurs est dviter que ceci soient

    encombrants et occupe de lespace qui est destin une autre utilisation. Le mauvais

    emplacement des poteaux peut galement nuire lesthtique de la construction.

    De ce fait dans ltablissement de notre plan de coffrage nous avons veill ce que ces cas ne

    se produisent pas en dissimulant les poteaux dans les cloisons.

    Les poteaux napparatront donc pas en plein centre des salons ce qui aurait pu poser une gne

    leur utilisation.

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    On a veiller aussi ce que les poteaux du premier tage repose directement sur des poteaux

    sous adjacentes pour assurer une continuit descendante des charges et viter lapparition de

    moment.

    Un autre souci dans lemplacement des poteaux est de faire en sorte que les charges et

    surcharges puissent tre achemines dans de bonnes conditions jusquaux blocs de fondations

    selon le schma suivant : Plancherpoutres poteaux fondations sol dans le but

    dassurer la transmission complte et adquate des charges.

    Nous avons aussi veill ce que les charges soient reparties de faon quon ne puisse se

    retrouver avec des poteaux relativement trs chargs ce qui peut entraner des tassements

    diffrentiels trs prjudiciables la structure.

    Les poteaux sont conus de telle faon quon vite le chevauchement de leurs semelles.

    1.4.2 Principe de lemplacement des poutres principales de la structure.

    Lun des problmes de dimensionnement des poutres est la flches. Les poutres ayant des

    traves de grandes porte auront au cours de leur exploitation des flches qui seront nuisibles

    et gneront lexploitation de louvrage ou bien elles auront des hauteurs qui seront trs

    encombrants.

    Nous sommes attels au cours de notre dimensionnement ce que les poutres ne dpassent

    pas les 6m de porte de leur trave comme usuellement recommand.

    Comme pour les poteaux nous avons placer galement les poutres en sorte que les efforts

    soient transmis dans de bonnes conditions.

    Les rgles de bonne pratique nous ont permis de fixer les hauteurs et les largeurs des poutres.

    Toutefois ces dimensions doivent tre choisies en sorte que la mise en place des armatures

    soit possible et quelles soient suffisamment loignes des bords.

    En plus de ces ratios il faut tenir compte de limportance des charges applique aux poutres

    dans le calcul de leurs dimensions.

    Par le biais de ces principes on place donc les poteaux puis les poutres qui reposent sur ces

    derniers.

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Les largeurs des appuis sont conditionnes par les dimensions des poteaux et les charges

    transmettre.

    1.5 conception des planchers :

    Les planchers sont des surfaces planes horizontales limitant les tages et supportant les

    revtements de sols. Deux fonctions principales leur sont assignes :

    Fonction de rsistance : les planchers supportent les charges. et surtout leurs poids propre.

    Fonction disolation : les planchers assurent lisolation acoustique et thermique.

    Ce sont donc des lments de structures planes dont le rle est de couvrir et collecter les

    charges pour les amener aux poutres.

    Pour les planchers dhabitation ces 2 fonctions doivent tre garanties.

    On peut distinguer 2 grandes classes de plancher suivant le mode dexcution:

    Les planchers couls sur place ou planchers dits traditionnels

    Les planchers prfabriqus, la prfabrication pouvant tre totale ou partielle.

    Suivant le mode de fonctionnement on distingue principalement 4 catgories de planchers qui

    sont les suivantes :

    Plancher poutres secondaires et poutres principales.

    Plancher poutres parallles rapproches.

    Plancher corps creux.

    Plancher dalles.

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    1.5.1 procds de fabrication :

    Les constructions en bton arm sont les plus courantes. Pour gagner sur le temps de coffrage

    on opte pour les poutrelles prfabriques. Les poutres et les poteaux sont couls sur place

    moyennant le coffrage et lchafaudage.

    Le plancher de notre villa sera corps creux. Sauf pour les surfaces en porte faux, on

    utilisera la dalle pleine comme tant un lment lourd pour donner le contre poids.

    Pourquoi un plancher dalle pleine pour les lments en porte faux :

    En console, on a un moment ngatif, donc on va prvoir des armatures suprieures tendues et

    pour diminuer cette valeur on a intrt charger les traves voisines do la notion du contre

    poids.

    Le plancher en dalle pleine a un poids spcifique suprieur celui du plancher en hourdis.

    Donc on aura dalle pleine coule dans les surfaces en porte faux.

    La dalle pleine nous permet de ralis lancrage de ces armatures de traction suprieures dans

    de bonnes conditions.

    Et pour ces dalles en balcon on prend comme paisseur h =12 cm. puisquils ne seront pas

    fortement sollicits.

    Une autre raison pour avoir choisi la dalle pleine, est celle de dimension du corps creux qui

    aura une largeur bien fixe, do la ncessit de couper lhourdis pour pouvoir le plac. Par

    contre la dalle pleine peut prendre la forme quon veut.

    Pourquoi un plancher corps creux :

    Nous avons opt pour le plancher en corps creux par rapport dautres en raison des multiples

    avantages quil offre.

    En effet Ces planchers rduisent considrablement la quantit de coffrage utiliser et

    sapprtent trs bien la prfabrication. De plus cela permet de rduire le poids propre du

    plancher.

    Les corps creux sont gnralement en agglos fabriques en usine ou en atelier par des

    pondeuses.

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Les entrevous nont aucun rle mcanique ils ne sont l que pour le remplissage elles sont

    fabriques en terre cuite.

    On peut donc rsumer les avantages de ce type de plancher comme suit:

    Economie dacier.

    Economie de bton.

    Economie de main duvre.

    Economie de temps.

    Economie de coffrage.

    Economie de manutention. Meilleure isolation phonique et thermique londe acoustique ou thermique sera pige dans le

    creux des entrevous.

    1.5.2 Schma du plancher sur entrevous.

    Ce plancher satisfera aisment nos exigences car nous le prconisons pour un villa ce qui

    suppose des charges modres.

    Ltude dun plancher corps creux se ramne aux choix des dimensions de la dalle et des

    corps creux puis au dimensionnement.

    1.5.3 Choix des dimensions du plancher.

    Les dimensions du plancher sont choisies suivant la destination du projet.

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Nous dimensionnons une villa ; ce qui suppose des charges dexploitation et permanentes

    modres. Nous choisirons donc un plancher 16+4 (Article B.6.8, 423 des rgles BAE). pour ce

    plancher sauf pour les panneaux Voisins des lments en porte faux ou on a prvu un

    plancher 8+12 cest dire on a augmenter lpaisseur de la dalle de compression pour

    lancrage des armatures de traction suprieurs.

    Les portes seront infrieures 5m afin dviter les ventuelles vibrations inhrentes au

    dplacement de charges sur le plancher.

    Pour les dalles utiliss pour les lments en porte faux on va choisir une paisseur 12

    1.5.4 sens des poutrelles :

    En gnral les poutrelles sont places dans le sens de la petite porte du panneau considr

    pour viter de grande longueur et de grande flche sans oublier les grandes sollicitations qui

    peuvent exister dans les poutrelles places dans le sens de la grande porte des panneaux.

    Toutefois certaines contraintes architecturales telles que la ncessit de noyer certaines

    poutres dans le plancher pour viter quelles nuisent lesthtique par exemple peuvent

    amener placer les poutrelles dans le sens de la grande porte.

    Lentre axe des poutrelles sera 60 cm.

    2 LES CHARGES :

    On va tudier toutes les charges qui agissent sur les lments de la structure. Il y a deux types

    de charges : verticales et horizontales, mais dans notre projet on ne tient compte que des

    charges verticales vu que la structure nest pas trs leve pour considrer le vent ou le sisme

    par exemple.

    la transmission des charges se fait selon le cheminement suivant :

    Hourdis Poutrelles Poutres Poteaux Fondations Sol.

    Les actions correspondent aux forces rsultant des charges appliques. On distingue :

    les charges permanentes

    les charges dexploitation

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Les charges et les surcharges prise en compte dans chaque bloc sont lis au choix des

    matriaux utiliss dans la ralisation des planchers et mur. Ainsi quau mode de fonctionnement

    prvu cet effet.

    Charges permanente :

    cest le poids propre des lments Elles sont peu variables. Les charges permanentes ou le

    poidsmort dun plancher comprend diffrents lments :

    Le revtement : enduits, carrelages.

    La structure portante : dalle, poutrelle.

    Le hourdis de remplissage : entrevous.

    Le plafond : enduit de pltre.

    Les cloisons de distribution.

    Les charges dexploitation :

    Les surcharges sont donnes comme suit ::

    Terrasse accessible 175daN/m

    Pice dhabitation 150daN/m

    Balcons 350daN/m

    Escalier et halls dentre 250daN/m

    2.1 Charges du hourdis :

    2.1.1 Au niveau de la terrasse :

    Les charges permanentes :

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    La terrasse est sujette aux intempries donc exige une protection. Pour se faire on disposera

    en plus de la structure portante, du hourdis de remplissage et du plafond un revtement spcial

    compos de bas vers le haut par :

    La terrasse est accessible do lintrt dune protection mcanique par des carreaux de

    bton sur lit de sable de 2 cm dpaisseur

    Une forme de pente en bton lger de 2 % de pente pour assurer un parfait coulement de

    leau pluviale.

    tanchit : pour assurer une impermabilit de la terrasse. On utilisera une multicouche de

    feutre bitum.

    Pour le panneau 16+4 par exemple on prend donc les valeurs rsumes dans le tableau

    suivant :

    Forme de pente 2 KN/m

    Etanchit multicouche 0.12KN/m.

    plancher (16+4) 2.80KN/m

    Enduit. 0.3KN/m

    Carreaux teints 0.7KN/m2

    Les charges dexploitation :

    On considre que la terrasse est accessible. 1,75KN/m

    2.1.2 Au niveau du plancher de ltage.

    Les charges permanentes :

    Plancher(16+4) 2.80 KN/m,

    Enduit pltre sous plafond 0.3 KN/m2;

    Cloison lgre de rpartition 1 KN/m2;

    Granito poli 0.22 KN/m,

    Chape en mortier en ciment 0.8 KN/m;

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Les charges dexploitation :

    On a les valeurs indiques si dessus.

    2.2 Charges sur les poutres

    Les poutres sont des lments deux dimensions faibles par rapport la 3ime. Elles sont

    destines travailler la flexion simple due aux charges qui leurs sont transmises par le

    plancher.

    Pour les poutres reposant sur deux appuis, la dtermination des sollicitations est immdiate.

    Mais pour les poutres continues les quations de la statique restent insuffisantes pour

    dterminer les conditions aux appuis. Il existe deux mthodes, en rgle BAEL, pour trouver une

    solution : Une mthode forfaitaire et mthode de Caquot.

    Les charges sur les poutres englobent les charges transmises par les poutrelles, les acrotres,

    cloisons de faade ou cloisons lgres et le poids propre des poutres.

    2.3 Charges sur les poteaux :

    Les poteaux sont des lments de structures destins supporter un effort normal quil

    transmettent jusquaux fondations.

    Dans le cas courant des poteaux de btiment, le calcul deffectue par la mthode forfaitaire du

    B.A.E.L partir des hypothses simples, savoir :

    lancement limit pour parer au risque de flambement ;

    Effort normal de compression centre ;

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Justifications des sections lE.L.U.R seul.

    Pour admettre la discontinuit des traves pour les btiments solidaires, il faudra majorer leffort

    de 10% pour les poteaux intermdiaires voisins des poteaux de rives dans le cas des poutres

    continues comportant au moins trois traves et de 15 % pour les poteaux centraux dans le cas

    de poutres continues a deux traves.

    2.3.1 descente de charges :

    La descente de charges est le cumules des charges permanentes et les charges dexploitation

    multiplie par des coefficients suivant ltage considr.

    Il sagit de dterminer les charges appliques chaque lment de la structure, et comme les

    charges saccumulent, il est obligatoire de commencer par le haut du btiment, et on descend

    tage par tage jusquaux fondations.

    Les lments de la structure sont les suivants :

    Poutrelles + table de compression.

    Poutres.

    Poteaux.

    Fondation.

    2.3.1.1 Poteau supportant la terrasse

    Charges permanentes :

    Les charges permanentes sont gales la somme des charges permanentes unitaires dues au

    plancher, forme de pente, ltanchit, lisolation thermique, protection mcanique etc, ainsi

    quau poids propre de poteau et le poids des poutres dlimites par la surface, et dans le cas

    des poteaux ayant des surfaces de transmission de charge sur les quelles reposent des

    acrotres, on ajoute le poids des acrotres.

    Charge dexploitation

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    On distingue deux cas :

    Terrasse accessible : Q=175Kg/m2 x S

    Terrasse nom accessible : Q=100Kg/m2 x S

    2.3.1.2 Poteau supportant ltage i

    Charge permanente :

    La charge permanente sera gale la somme des charges rsultantes des poids du plancher,

    du revtement, les cloisons lgers, de lenduit, ainsi quau poids propre de poteau et le poids

    des poutres dlimites par la surface.

    La charge permanente G au niveau de ltage i prise dans lensemble du btiment est gale

    la charge Gi augmente des charges permanentes transmises par les niveaux sus jacents

    Charge dexploitation

    Elle est dtermine suivant lusage de ltage, on appliquant la loi de dgression de charge.

    2.3.1.3 Rgle de dgression de charge :

    Pour les btiments tages multiples, les surcharges ne sont pas appliques simultanment

    avec lintensit maximale, on dfinit alors les surcharges rduites applicables seulement dans le

    cas des immeubles usage de bureaux ou dhabitation.

    Si S0 est la surcharge sur la terrasse et S1, S2, Sn, les surcharges respectives des planchers

    des tages, la surcharge rduite ltage n est donne par la formule suivante.

    S=S0+((3+n)/2n) x (S1+S2+ +Sn)

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Le coefficient ((3+n)/2n) est valable pour un nombre dtages suprieur cinq dans le cas

    particulier o les surcharges sont identiques tous les niveaux S1=S2=Sn, la rgle de

    dgression devient :

    S0+S1+0.9S1+0.8S1+ +0.5S1.

    On rduit la surcharge de 0.1 par tage jusqu' la valeur 0.5 conserv pour les tages suivants.

    Une fois la charge que va supporter chaque poteau est dtermine ; on passe ltape de pr

    dimensionnement et calcul des armatures de ces poteaux soit avec la charge centr ou

    excentr

    Pour notre villa Nous pouvant dterminer les charges permanentes et les surcharges de laterrasse et des acrotres. Ces charges vont tre reprises par les poutres qui vont les

    transmettre aux poteaux du premier tage. On va donc dterminer les charges reprises par

    chaque poutre puis par chaque poteau.

    Les charges permanentes et les surcharges du plancher haut rez- de-chausse vont tre

    reprises par les poutres qui vont les transmettre aux poteaux du rez de chausse. Cumule les

    charges reprises par les poteaux du rez de chausse. Il ny aura pas de dgression verticale.

    2.4 Charges sur les fondations :

    La fondation est lensemble des semelles de la structure et les amnagements du sol qui leur

    sont associs, cest lensemble des organes de transmission des charges de la superstructure

    au sol son calcul ncessite une connaissance parfaite des ossatures de la structure et ses

    charges en tenant compte des caractristiques du sol et de principe de la descente de charge

    La fondation transmet au sol les effets des charges et surcharge ainsi quelle reoit les actions

    ascendantes du sol ; toutes ces actions constituent un systme de forces en quilibre, tous a

    en vue davoir une stabilit densemble de la structure.

    Notre choix se basera sur deux critres principaux :

    Assurer la scurit des habitants et la stabilit de la construction.

    Adopter une solution conomique.

    dpartement G.civil BPC 15

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Pour cela il est ncessaire de reconnatre les caractristiques du sol.

    Les charges sur les fondations sont les charges transmises par les poteaux.

    3 PLAN DE COFFRAGE :

    Gnralement Une fois que le bureau dtudes reoit les plans dfinitifs darchitectures, il

    procde ltablissement des plans de coffrages, savoir les vues en plans, les lvations et

    le dossier des coupes et dtails, tout en respectant les contraintes techniques et

    architecturales.

    La conception revient dfinir la structure du btiment partir du plan architectural. Cest dire

    on devra placer les poutres, les poteaux, choisir le type de plancher puis

    Pour tracer le plan de coffrage, il faut viter comme on la dj signaler certains problmes :

    Emplacement dun poteau lintrieur dun salon

    Emplacement dun poteau lentre

    Limitation des portes des poutres et des portes faux

    Pour remdier au problme ; il est judicieux de concevoir dautres poteaux qui sarrtent auniveau du plancher haut du RDC.

    Pour notre villa, On na pas ltage pos exactement sur le rez de chausse, il sagit des

    surfaces consoles;do la ncessit de prvoir des dalles pleines pour ces surfaces.

    Certains poteaux du rez de chausse, sils continuent vont se trouver au milieu des chambres

    de ltage, donc on a intrt les arrter ce niveau ce qui va aboutir une diminution de

    poteau au niveau plancher haut de ltage , donc une insuffisance de stabilit.

    dpartement G.civil BPC 16

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Cest pour cela, et dans le but de soutenir ltage on a t oblig de crer des raidisseurs au

    niveau du plancher haut du rez de chausse, ces derniers vont devenir des poteaux pour

    Ltage considr (voir le plan coffrage)

    3.1 Dimensions gnrales

    Le choix des dimensions des pices et essentiellement une question dexprience et, avec un

    peu dhabitude, on voit gnralement quelles dimensions conviendraient, par exemple en se

    reportant des ouvrages analogues dj raliss. En outre, on se base galement sur les

    rgles usuelles de construction.

    Donc avant tout calcul, il faut donner les dimensions de chaque lment structural.

    Gnralement, on fait un pr dimensionnement et on vrifie par la suite.

    3.1.1 Poutres :

    Les poutres reprennent les charges des poutrelles, des cloisons et leurs charges propres puis

    les transmettent aux poteaux. Les dimensions des poutres sont imposes dune part par celles

    des lments structuraux qui sy reposent dautre part par des contraintes esthtiques et

    fonctionnelles dformation, charges transmise. Les rgles de bonne pratique conseillent les

    marges pour les poutres charges continment sur plusieurs traves :

    Hauteur totale h :

    Poutres sur appuis simples1

    15

    1

    10

    h

    l

    Poutres continues1

    15

    1

    10 h

    l

    Largeur b dune section rectangulaire 0 3 0 6. .h b h

    Largeur b0 dune section en T0 2 0 4. .h b h

    Avec l la porte entre nus dappuis de la trave, h sa hauteur et b sa largeur

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Voir le plan de coffrage qui contient les dimensions choisies pour chaque poutre.

    On doit aussi songer uniformiser les poutres afin de faciliter leur excution.

    Certaines poutres, on va changer leurs dimensions, il sagit en effet de poutres qui sont dans le

    sens les poutrelles de plancher, donc ne reprennent pas la charge due celui-ci, comme par

    exemple la poutre N015 ces poutres seront donc noyes et on prend une hauteur de 0.20 m

    Pour aussi assurer une belle continuit entre les poutres et la dalle on limite la hauteur des

    poutres au moins lpaisseur de la dalle cest dire 20 cm.

    Les poutres seront inertie constante pour dune part assurer une certaine facilit dexcution

    et dautre part gagner en temps car pour des charges relativement modres on nconomise

    pas grand chose avec une inertie variable.

    Pour les poutres intrieures on prendra une largeur b = 20cm pour tenir compte de lpaisseur

    des cloisons.

    3.1.2 Poteaux :

    Dimensionnement des poteaux

    Le dimensionnement se fait par la formule :

    N

    B10

    N : Nombre totale de m2 de planchers supports par le poteau.

    B : La section du poteau en m2 ( B = ab pour le cas dune section rectangulaire de cts a , b .

    N est donne par:

    N S g q MN= +105 1000. ( ) / ( )

    g : la charge du plancher par m2 ,

    q : la surcharge du plancher par m2 ,

    S : la surface des planchers supports par le poteau en question.

    Le coefficient 1.05 pour tenir compte du poids du poteau.

    Daprs larticle B.8.2,10, on suppose que le poteau est soumis uniquement un effort de

    compression centr parce que les moments de continuit ou dencastrement sils existent ont

    une valeur faible et ne sont pas pris en compte dans le calcul et on nglige leffet(la

    composante horizontale du vent parce que notre construction un seul niveau.

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Limperfection de rectitude est nglige et on limitera llancement

    Les dimensions des poteaux doivent tre en rapport avec les charges supporter. Lintrt est

    de dimensionner largement : il cote moins cher de transporter les charges par le bton que par

    lacier. mais des impratifs esthtiques ou dencombrement imposent un gabarit maximal ne

    pas dpasser.

    Normalement les gabarits augmentent aux tages infrieurs mais on va laisser le mme gabarit

    pour ltage et le rez-de-chausse.

    Afin de simplifier le coffrage aux appuis on limite les dimensions du poteau la largueur des

    poutres cest dire 20 cm.

    Min(a,b) > 20 cm

    Leffort tranchant lappui fixe une valeur minimale des dimensions du poteau.

    On doit avoir : Vu < 0.267 b a fc28

    On prend pour les poteaux de notre projet de section axb=20x20 cm

    Dtermination de la longueur de flambement

    La longueur de flambement Lfest dtermine en fonction de la longueur libre des poteaux et de

    leur liaisons effectives.

    Daprs larticle B.8.3,31 les poteaux de cette construction sont encastrs dans la fondation et

    articuls au niveau du plancher, donc Lf= 0.7Lo, avec Lo la longueur du poteau.

    Elancement

    Il traduit laptitude dune pice flamber. on a intrt rduire llancement dans le but de se

    prmunir toute instabilit de forme.

    L lancement =Lf/i

    Tel que Lf : longueur de flambement.

    i : rayon de gyration i = (I/B)0.5

    B : la section du poteau, pour une section rectangulaire B=a*b

    =(Lf.(12)0.5)/a

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Il faut que

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Dimensionnement de la semelle.

    Ceci revient dterminer le coffrage de la semelle et les armatures.

    On considre la combinaisons dactions aux Etats limites et on vrifie lEtat limite de service.

    Les dimensions des semelles sont fonction des contraintes admissibles du sol. Pour le calcul on

    suivra les hypothses suivantes :

    Charges centres sur le pilier.

    sol homognes avec une capacit portante de 3 bars.

    Semelle rigide.

    Diagramme de rpartition des pressions sur le sol est uniforme.

    Larmature va quilibrer les efforts de traction.

    La mthode utilise est la mthode des bielles mise au point la suite dessais et qui consiste

    admettre que les efforts provenant du poteau sont transmis au sol par des bielles de bton

    obliques et quilibres 2 2 par les armatures. Les bielles de bton comprimes engendrent

    des efforts de traction la base de la semelle.

    On considre le poids propre de la semelle gal 5 % de celui du poteau, donc la charge P

    supporte par la semelle est gal 1.5 fois celle supporte par le poteau .

    4 MATERIAUX DE CONSTRUCTION

    Lingnieur concepteur est appeler faire un choix judicieux de matriaux de sa construction,

    qui sont destins remplir des rles bien dtermins afin dassurer la conformit de louvrage.

    Vu que notre construction nest pas trs grande et quon sattellera dans la conception limiter

    les portes le bton arm sera adquat pour lexcution des travaux.

    Le constructeur doit aussi aboutir des rgles prcises dutilisation du BA, il doit matriser

    parfaitement les matriaux utiliss savoir lacier et le bton. Il doit en effet avoir des

    connaissance vague concernant :

    Les caractristiques physiques, mcaniques, et chimiques du bton et de lacier

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Le comportement du bton et de lacier lorsquils sont associs.

    Les caractres des matriaux concernent :les rsistance caractristiques la compression et

    la traction. Les dformations (allongement et raccourcissement) ;et les diagrammes

    dformations contraintes.

    4.1 Bton arm :

    Depuis l'invention du bton, les constructeurs ont compris son intrt au niveau conomique et

    ses possibilits d'expression architecturale dans le domaine du btiment.

    Les techniques d'emploi et de mise en oeuvre du bton n'ont cess depuis de s'amliorer, et ce

    n'est que vers la moiti du sicle dernier que ft invent le bton arm. La naissance de ce

    nouveau matriau, qui utilise la bonne rsistance du bton la compression et les proprits de

    lacier pour rsister la traction, ft suivie par l'ouverture de nombreux champs d'application et

    connut un essor rapide que ce soit sur le plan pratique ou sur le plan thorique.

    la majorit des lments constituants lossature du projet seront donc ralise par le bton

    arm qui prsente donc les qualits suivantes :

    Prfrable en compression

    Grande rsistance la traction et la compression

    Maniabilit importante

    Ne ncessite pas une main duvre qualifie.

    Grande dure de vie

    De plus cest le matriau le plus courant et le plus disponible sur le march.

    Le bton arm sobtient en coulant le bton ltat pteux dans un coffrage o sont disposes

    des barres d'acier dites armatures. On distingue les armatures longitudinales diriges suivant

    l'axe longitudinal de la pice et les armatures transversales disposes souvent

    perpendiculairement aux premires.

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    Le bton utilis dans notre projet est le bton courant dos 350Kg/m3 et ayant les

    caractristiques suivantes:

    Poids volumique : 2500kg\ m3.

    Rsistance la compression 28 : f c28 =25Mpa.

    Contrainte admissible de compression : c=14.2Mpa

    Rsistance la traction 28 jours : f t28=2.1Mpa.

    4.2 Acier :

    Dans le but dassurer une bonne adhrence bton acier on choisit des armatures hauteadhrence avec une limite lastique fe = 400MPa cest dire Fe E 40.

    Ces armatures ont pour caractristiques:

    fe = 400 MPa

    s = 1.15

    s = 348 Mpa

    4.3 tanchit :

    Ltanchit sera applique en terrasse en utilisant Un feutre dtanchit bitum quon va

    placer aprs avoir donner une certaine forme de pente. Ces feutres dtanchit vont couvrir la

    terrasse. ils sont mesurs par leurs paisseurs on parle de feutre 36, 40, 27. il est noter que

    ces feutres sont fragiles.

    Pour viter lcoulement de leau vers les extrmits on peut prvoir un larmier lors de laconstruction de lacrotre dont le rle est essentiellement de ramasser ces gotes deau.

    Ltanchit pour ce projet comprendra :

    Une couche dimprgnation froid ;

    Une couche dEAC

    Un feutre bitum type 36S

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    4.4 cloison :

    On distingue les cloisons extrieures doubles et celles intrieurs simples pour sparation des 2

    pices ; Elles sont ralises respectivement par des briques creuses en terre cuite rouge de

    6+8T et de 6T (T :Nombre de trous).

    Elles assurent la clture et la sparation, elles nont aucun rle de rsistance Certaine cloisons

    doivent prsenter des exigences de rsistance au feu en matire disolation thermique et

    phonique.

    4.5 revtement :

    Son rle est de rendre la surface tanche, lisse et facile nettoyer ainsi que de diminuer la

    pntration des salets.

    On choisira donc les carreaux en grs crame maill dpaisseur 1.5cm pos avec un ciment

    colle. Il sera appliqu sur le sol des salons, chambre, cuisine, hall et balcons.

    Pour les salles deau et murs de cuisine, le revtement sera ralis avec faence

    La terrasse sera revtue en carreaux de ciment teint

    Le revtement des escaliers sera en marbre pour des raisons esthtiques.

    4.6 enduit :

    on distingue deux types denduits

    Enduit extrieur : ce sont des revtements impermables minces qui protgent les murs de la

    pluie. Il joue donc un rle dimpermabilisation (tanchit leau) et de dcoration (aspectou finition).

    Il sera excut en 3 couches :

    La Couche daccrochage : qui assure ladhrence de lenduit au support.

    Le corps enduit : cest une couche paisse, qui permet dobtenir la foie une surface plane,

    une paisseur tanche et une surface rugueuse.

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    Et finalement la couche de finition, qui assure la fois le rle dcoratif et la protection du corps

    denduit.

    Enduit intrieur : ralis sur mur et sur plafond, excut en 2 couches ;

    conclusion

    Ce projet nous a permit de franchir le portail de la conception en matire de gnie civil, et

    dutiliser les connaissances acquises lors de notre tude.

    Avant de clore notre tude, il est intressant de mentionner que La conception dun ouvrage

    diffre dun ingnieur un autre, cest dire que le choix de la conception nest pas dcisif.

    A condition de ne pas sortir du cadre des principales rgles de lart.

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    Remerciement

    Introduction

    1 CONCEPTION : .................................................................................................................................................................. .......2

    1.1 FINALITS .................................................................................................................................................................................3

    1.2 CONSISTANCEDESTRAVAUX :........................................................................................................................................................3

    1.3 SYSTMESTRUCTURAL :...............................................................................................................................................................3

    1.4 PRINCIPEDECONCEPTION: ............................................................................................................................................................ .4

    1.4.1 Principe de lemplacement des poteaux.........................................................................................................................4

    1.4.2 Principe de lemplacement des poutres principales de la structure..............................................................................5

    1.5 CONCEPTIONDESPLANCHERS :.......................................................................................................................................................6

    1.5.1 procds de fabrication : .............................................................................................................................. ......... ........7

    1.5.2 Schma du plancher sur entrevous................................................................................................................................ 8

    1.5.3 Choix des dimensions du plancher.................................................................................................................................8

    1.5.4 sens des poutrelles : ............................................................................................................................................. ........ ..9

    2 LES CHARGES : ....................................................................................................................................................................... .9

    2.1 CHARGESDUHOURDIS :.............................................................................................................................................................10

    2.1.1 Au niveau de la terrasse : .............................................................................................................................................10

    2.1.2 Au niveau du plancher de ltage.................................................................................................................................11

    2.2 CHARGESSURLESPOUTRES........................................................................................................................................................12

    2.3 CHARGESSURLESPOTEAUX :..................................................................................................................................................... 12

    2.3.1 descente de charges : ......................................................................................................................................... ........ ..13

    2.4 CHARGESSURLESFONDATIONS : ................................................................................................................................................ .15

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    Mini projet de calcul pratique de structure

    3 PLAN DE COFFRAGE : ........................................................................................................................................... ........ ......16

    3.1 DIMENSIONSGNRALES............................................................................................................................................................17

    3.1.1 Poutres : .................................................................................................................................................................... ...17

    3.1.2 Poteaux : .......................................................................................................................................................... ......... ...18

    3.1.3 les fondations............................................................................................................................................................... 20

    4 MATERIAUX DE CONSTRUCTION ............................................................................................................................. ......21

    4.1 BTONARM :..........................................................................................................................................................................22

    4.2 ACIER : .................................................................................................................................................................................. .23

    4.3 TANCHIT :........................................................................................................................................................................... 23

    4.4 CLOISON :................................................................................................................................................................................ 24

    4.5 REVTEMENT :..........................................................................................................................................................................24

    4.6 ENDUIT :..................................................................................................................................................................................24

    conclusion

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