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5/28/2018 Rapport mini projet.pdf

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Mini-Projet sur CBS Pro Page 1

DONNES DE PROJET:

Un btiment R+4 usage dhabitation avec contreventement mixte (K=2): 6 voiles.

Les dimensions en plan et les donnes sismiques :

a(m) b(m) c(m) d(m) zone site Facteur K A sol (bars)

4 4 4 3 2 2 2 0.08 2.5

Hauteur de ltage est de 2.8 m

Dalle creuse 20+5de poids surfacique 350 kg/m2: Elle est quivalente une dalle

pleine dpaisseur e=350/2500=14 cm.

Charge dexploitation : QB=150 kg/m2

Cloison de distribution + Revtement : 250 kg/m2

Donc La charge permanente est : G=250 kg/m2

La charge dexploitation est : QB=150 kg/m2

TRAVAIL DEMANDE:

Prdimensionnement.

Analyse simplifie : Statique quivalente.

Analyse dtaille : Analyse modale par lments finis.

Ferraillage type : Semelle, poteau, poutre, voile.

Comparaison des rsultats des deux mthodes : simplifie et avance.

Surcout du lanalyse sismique.


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M ODELISATION DU BATIMENT SUR CBS PRO :Vue en 2D :

Vue en 3D :


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PHASES DE CALCUL:Cration du modle de la structure

Dfinition des sections et des matriaux par dfaut

Dfinition de la grille

Dfinition de la grille

Dfinition de tous les lments.

Dfinition des charges et Copie des tages.

Calculs :

Calculs simplifis - mthode de rpartition par surface dinfluence.


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Calculs dtaills Analyse modale par EF

PRE-DIMENSIONNEMENT:Le pr-dimensionnement des lments porteurs par le calcul estimatif sur le CBS Pro

donne les rsultats suivants :

Il est noter que le prdimensionnement ont des poutres a t faite avec une valeur

fixe de b qui est gale 25 cm par des considrations du calcul sismique et aussi pour la

facilit dexcution avec les poteaux 25*25.Pour obtenir la hauteur h, on a pris b/h=0,5.


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La descente de charge au niveau du RDCH :


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Le prdimensionnement pour les semelles (Isoles et filantes) :

Prdimensionnement pour les poteaux et les poutres sur tous les niveaux (RDCH et les

4 tages) :


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A NALYSE SIMPLIFIEE:STATIQU E EQUIVALENTE . Les donnes utilises dans lanalyse sismique simplifie :

Classe de la structure : Classe II(btiment dhabitation)

Le site : Site II La zone : Zone 2 (A=0.08) Amortissement : 5%

Un facteur de comportement K=2(contreventement mixte) DAprs le RPS 2000-


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Aprs on lance le calcul de la structure entire :

Pour la descente de charge :

Au niveau de la RDCH :

RESULTATS DE CALCUL:

POUR LES COMBINAISONS :

On slectionne les rsultats grce a la composition de limpression : Par exemple les

rsultats des combinaisons : ELU=1.35G+1.5Q & ELS=G+Q & SISMIQUE.


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VOIR:Annexe 1&2 : Rsultats - mthode de rpartition par surface d'influence(LeCD joint).

Calculs sismiques - mthode simplifieDonnesNorme : RPS_2000

Type de contreventement - Direction X : Mixte

Type de contreventement - Direction Y : Mixte

Prise en compte de l'effet de torsion : nonClasse de la structure : II

Zone de sismicit : 2Site : S2

Coefficient d'acclration A/g : 0,08

Amortissement : 0,05

Coefficient de comportement - X : 2,00

Coefficient de comportement - Y : 2,00

Coefficient pour les charges permanentes : 1,00

Coefficient pour les charges d'exploitation : 0,20

Coefficient pour les charges de neige : 0,30

Coefficient pour les charges accidentelles : 1,00

Spectre pour la direction X


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Spectre pour la direction Y

TC = 0,60 DM = 2,50

Etage G(x,y)(m) T(x,y)(m)

0 11,92; 7,14 9,02; 7,00

1 11,95; 7,09 9,02; 7,00

2 11,95; 7,09 9,02; 7,00

3 11,95; 7,09 9,02; 7,00

4 11,98; 7,03 9,02; 7,00

Direction XT = 0,26[s]

R = 1,18[m/s2]

Etage Poids Charge Dplacement Dplacement relatif

(T) (T) (mm) (mm)

0 327,76 13,43 0,12 0,12

1 300,97 24,66 0,42 0,30

2 300,97 36,99 0,84 0,42

3 300,97 49,33 1,33 0,49

4 274,18 56,17 1,84 0,51

Total 1504,84 180,58

Effort tranchant de base: 180,58(T)

Direction Y


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T = 0,34[s]R = 1,18[m/s2]

Etage Poids Charge Dplacement Dplacement relatif

(T) (T) (mm) (mm)

0 327,76 13,43 0,28 0,28

1 300,97 24,66 1,01 0,73

2 300,97 36,99 2,03 1,02

3 300,97 49,33 3,21 1,18

4 274,18 56,17 4,45 1,24

Total 1504,84 180,58


A NA LYSE SDETAILLEE:ANA LYSE MO DALE PAR MEF.


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Aprs on lance le calcul de la structure entire : (Avec un nombre de modes =60)

On laisse le maillage gros. Voici quelques rsultats en 3D :


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RESULTATS DE CALCUL:

POUR LES COMBINAISONS : ELU=1.35G+1.5Q & ELS=1.35G+1.5Q & SISMIQUE

AVANCEE &LES MODES.


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VOIR:Annexe 3 & 4 : Rsultats - mthode EF complte (Le CD joint)

Pour les modes, on est arriv jusquaux 60 modes avec une masse participantes de 91%

Rsultats de l'analyse modale avec 60 modes

Calculs sismiques - mthode avanceDonnesNorme : RPS_2000

Prise en compte de l'effet de torsion : non

Classe de la structure : II

Zone de sismicit : 2

Site : S2

Coefficient d'acclration A/g : 0,08Amortissement : 0,05

Coefficient de comportement : 2,00

Coefficients de conversion des charges:

Coefficient pour les charges permanentes : 1,00

Coefficient pour les charges d'exploitation : 0,20Coefficient pour les charges de neige : 0,30

Coefficient pour les charges accidentelles : 1,00

Combinaisons modales : CQC

Combinaisons des directions sismiques : NEWMARK

= 0,30

= 0,30


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Spectre pour les directions horizontales

TC= 0,60 DM= 2,50

Etage G(x,y)(m) T(x,y)(m)

0 11,95; 7,09 12,00; 7,88

1 11,95; 7,09 12,00; 7,88

2 11,95; 7,09 12,00; 7,88

3 11,95; 7,09 12,00; 7,88

4 11,95; 7,09 12,00; 7,88

Direction X

Vecteur dexcitation: [ 1,00 ; 0 ; 0 ]

Masse totale: 1493858,04 (kg)

Mode T (s) f (Hz) m - UX (%) m' - UX (%) a (m/s2)

1 0,28 3,63 0,00 0,00 1,18

2 0,20 5,01 72,28 72,28 1,18

3 0,19 5,20 0,10 72,38 1,18

4 0,09 11,37 0,00 72,38 1,18

5 0,08 12,05 0,15 72,53 1,18

6 0,08 12,12 0,00 72,53 1,18

7 0,07 13,37 0,01 72,54 1,18

8 0,07 13,96 0,00 72,54 1,18

9 0,07 14,18 0,11 72,66 1,18

10 0,07 14,29 0,03 72,69 1,18

11 0,07 14,49 0,01 72,71 1,18

12 0,07 14,87 0,00 72,71 1,18

13 0,07 14,97 0,14 72,85 1,18

14 0,07 15,23 0,44 73,28 1,18

15 0,06 15,39 0,13 73,42 1,18

. . . . . .

. . . . . .


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52 0,05 19,77 0,05 92,48 1,18

53 0,05 19,94 0,03 92,52 1,18

54 0,05 20,01 0,02 92,54 1,18

55 0,05 20,07 0,00 92,54 1,18

56 0,05 20,11 0,00 92,54 1,18

57 0,05 20,18 0,00 92,54 1,1858 0,05 20,21 0,01 92,55 1,18

59 0,05 20,25 0,00 92,55 1,18

60 0,05 20,32 0,00 92,55 1,18


Direction Y

Vecteur d'excitation : [0 ; 1,00 ; 0]

Masse totale : 1493858,04 (kg)

Mode T (s) f (Hz) m - UY (%) m' - UY (%) a (m/s2)

1 0,28 3,63 65,79 65,79 1,18

2 0,20 5,01 0,01 65,80 1,18

3 0,19 5,20 5,65 71,45 1,18

4 0,09 11,37 0,10 71,54 1,18

5 0,08 12,05 0,00 71,55 1,18

6 0,08 12,12 0,09 71,64 1,18

7 0,07 13,37 0,09 71,73 1,18

8 0,07 13,96 3,21 74,94 1,18

9 0,07 14,18 4,69 79,63 1,18

10 0,07 14,29 2,99 82,62 1,18

11 0,07 14,49 5,54 88,17 1,18

12 0,07 14,87 0,07 88,24 1,18

13 0,07 14,97 0,14 88,38 1,1814 0,07 15,23 0,08 88,46 1,18

15 0,06 15,39 0,00 88,46 1,18

. . . . . .

. . . . . .

52 0,05 19,77 0,13 90,46 1,18

53 0,05 19,94 0,11 90,57 1,18

54 0,05 20,01 0,01 90,58 1,18

55 0,05 20,07 0,01 90,59 1,18

56 0,05 20,11 0,00 90,59 1,18

57 0,05 20,18 0,00 90,59 1,18

58 0,05 20,21 0,00 90,59 1,18

59 0,05 20,25 0,03 90,62 1,1860 0,05 20,32 0,00 90,62 1,18


T - Priodef - Frquence (Hz)m - Masses actuelles (%)m' - Masses cumules (%)a - Acclrations spectrales (m/s2)


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Rsultats de l'analyse modale

N du mode Frquence [Hz] Masses participantes[%]

Masses participantes[%]

(Direction X) (Direction Y)

1 3.63 0.00 65.79

2 5.01 72.28 0.01

3 5.20 0.10 5.65

4 11.37 0.00 0.10

5 12.05 0.15 0.00

6 12.12 0.00 0.09

7 13.37 0.01 0.09

8 13.96 0.00 3.21

9 14.18 0.11 4.69

10 14.29 0.03 2.99

11 14.49 0.01 5.54

12 14.87 0.00 0.07

13 14.97 0.14 0.1414 15.23 0.44 0.08

15 15.39 0.13 0.00

16 15.64 0.02 0.01

17 15.73 0.10 0.01

18 15.95 0.15 0.02

19 16.06 0.23 0.01

20 16.20 0.01 0.00

21 16.43 1.67 0.00

22 16.49 0.72 0.00

23 16.66 3.71 0.08

24 16.72 0.00 0.00

25 16.87 0.08 0.00

26 17.02 0.00 0.00

27 17.16 1.19 0.03

28 17.23 4.87 0.10

29 17.28 1.64 0.01

30 17.44 4.01 0.01

31 17.87 0.06 0.05

32 18.01 0.01 0.00

33 18.22 0.01 0.03

34 18.36 0.01 0.01

35 18.41 0.03 0.00

36 18.60 0.01 0.0337 18.69 0.09 0.03

38 18.78 0.00 0.13

39 18.83 0.00 0.03

40 18.88 0.00 0.02

41 18.95 0.29 0.04

42 18.99 0.00 0.06

43 19.11 0.00 0.00

44 19.17 0.06 0.72

45 19.21 0.00 0.04

46 19.29 0.00 0.07

47 19.35 0.00 0.17

48 19.44 0.01 0.0449 19.58 0.00 0.00


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50 19.63 0.00 0.08

51 19.71 0.01 0.00

52 19.77 0.05 0.13

53 19.94 0.03 0.11

54 20.01 0.02 0.01

55 20.07 0.00 0.0156 20.11 0.00 0.00

57 20.18 0.00 0.00

58 20.21 0.01 0.00

59 20.25 0.00 0.03

60 20.32 0.00 0.00

Somme 92.55% 90.62%

La participation de la masse est de 91%


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Plan dexcution du ferraillage :

Mthode simplifie:

Mthode avance :

Pour plus de dtails voir le fichier de calcul Robot Millenium annexe Ferraillagesemelles isoles .(Le CD joint)


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2) SEMELLE FILANTE: ON CHOISIT LA SEMELLE FILANTE TYPE: 1_SF0_1.

Poutre/sol lastique (semelle filante): 1_SF0_1

Caractristiques des matriaux :

Bton : fc28 = 25,00 (MPa) Densit = 2501,36 (kg/m3)

Aciers longitudinaux : type HA 500 fe = 500,00 (MPa)

Aciers transversaux : type HA 500 fe = 500,00 (MPa)

Gomtrie :

Dsignation Position APG L APD

(m) (m) (m)

P1 Trave 0,00 3,00 0,00

Section de 0,00 3,00 (m)

20,0 x 40,0 (cm)APG 0,0 + 20,0 de 20,0 (cm)

APD 0,0 + 20,0 de 20,0 (cm)

Table de Compression Gauche : 35,0 (cm)Table de Compression Droite : 35,0 (cm)

Le ferraillage de la semelle:


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3) POTEAU: ON CHOISIT LE POTEAU TYPE: 1_POT0_01 DU RDCH.

Poteau : 1_POT0_01

Caractristiques des matriaux :

Bton : fc28 = 25,00 (MPa) Poids volumique = 2501,36 (kG/m3)

Aciers longitudinaux : type HA 500 fe = 500,00 (MPa)

Aciers transversaux : type HA 500 fe = 500,00 (MPa)

Gomtrie:

Rectangle 25,0 x 25,0 (cm)

Epaisseur de la dalle = 0,14 (m)Sous dalle = 2,73 (m)

Sous poutre = 2,37 (m)

Enrobage = 3,0 (cm)

Le ferraillage du poteau:


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Mthode simplifie:

Mthode avance :

Pour plus de dtails voir le fichier de calcul Robot Millenium annexe Ferraillage

poteaux .(Le CD joint)


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4) POUTRE: ON CHOISIT LA POUTRE TYPE: 1_POU0_01 (3TRAVEES).

Poteau : 1_POU0_01

Le ferraillage du poteau:


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Mthode avance :


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Le ferraillage du voile:


Mthode simplifie:


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Mthode avance :


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Pour plus de dtails voir le fichier de calcul Robot Millenium annexe Ferraillage

voiles (Le CD joint)


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COMPARAISON DES RESULTATS DES DEUX METHODES:Les efforts tranchants de base :

Type

danalyse

Effort tranchant de base

suivant X

Effort tranchant de base

suivant Y

Masse

totaleSimplifie 180,58 T 180,58 T 1493,83 T

Avance 135,03 T 122,42 T 1504,84 T

On constate que leffort tranchant de base est plus important dans lanalyse sismique

simplifie.

Le ferraillage des lments BA type (Comparaison densit dacier dans 1m3) :

FERRAILLAGE

Poteau poutre (3 traves) voile

simplifie avance simplifie avance simplifie avance

177.7 kg/ m3 103.38 kg/ m3 92.08 kg/ m3 45.81 kg/ m3 49.23 kg/ m3 49.23 kg/ m3

semelle isole semelle filante

simplifie avance simplifie avance

26.3 kg/ m3 26.3 kg/ m3 75.3 kg/ m3 79.7 kg/ m3


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CALCUL DE SURCOUT DU A LANALYSE SISMIQUE:Le cout bton arm (Bton et Acier) :

On considre que : le cout du bton est environ de : 600 Dhs /m3

Le cout dAcier est environ de: 7 Dhs/KgMETHODE STATIQUE:Cout calcul statique :

N Type d'objet Nombre d'obj Volume [m3] Matriau

Type Cot[Dhs]

1 Poutre 75 71,25 Bton 42750

2 Poteau 100 17,5 Bton 10500

3 Semelle isol 20 10,58 Bton 6349,95

4 Semelle filant 6 7,2 Bton 43205 Paroi 30 89,6 Bton 53760

6 Rcapitulatif 231 196,13 117679,95

N Armatures

Masse [kg] Quantitatif Cot[Dhs] Surface [m2]

1 3074,06 0,55 21518,6 712,5

2 1481,99 1,08 10373,51 280

3 260,23 0,31 1821,65 31,38

4 282,67 0,5 1978,66 84,8

5 1798,24 0,26 12587,6 896

6 6897,18 0,44 48280,02 2004,68

METHODE SIMPLIFIEE:Cout analyse simplifie :


Type Cot[Dhs]

1 Poutre 75 71,25 Bton 42750

2 Poteau 100 17,5 Bton 10500

3 Semelle isol 20 10,58 Bton 6349,95

4 Semelle filant 6 17,76 Bton 106565 Paroi 30 89,6 Bton 53760

6 Rcapitulatif 231 206,69 124015,95

N Armatures


1 3074,06 0,55 21518,6 712,5

2 1481,99 1,08 10373,51 280

3 260,23 0,31 1821,65 31,38

4 697,24 0,5 4880,68 190,4

5 5075,86 0,72 35531,03 896

6 10589,38 0,65 74125,47 2110,28


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METHODE AVANCEE:Cout analyse avance :


Type Cot[Dhs]1 75 71,25 Bton 42750 75

2 100 17,5 Bton 10500 100

3 20 9,97 Bton 5982,75 20

4 6 11,9 Bton 7140 6

5 30 89,6 Bton 53760 30

6 231 200,22 120132,75 231

N Armatures


1 2949,62 0,53 20647,47 712,5

2 1480,59 1,08 10363,74 2803 237,45 0,3 1662,17 30,3

4 467,18 0,5 3270,28 131,8

5 4313,29 0,61 30193,02 896

6 9448,13 0,59 66136,68 2050,6

Surcout du lanalyse sismique simplifie:

Cout Bton [Dhs] Cout Acier [Dhs]

Analyse statique 117679,95 48280,02Sismique simplifie 124015,95 74125,47

surcout sismique [Dhs] 6336 25845,45

Surcout total : 32181,45 Dhs

Surcout du lanalyse sismique avance :

Cout Bton [Dhs] Cout Acier [Dhs]

Analyse statique 117679,95 48280,02

Sismique avance 120132,75 66136,68surcout sismique [Dhs] 2452,8 17856,66

Surcout total : 20309,46 Dhs

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