réhabilitation de la station-service liberté salama

Réhabilitation de la station-service liberté

SALAMA(conception et calcul)

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Présenté et soutenu publiquement le 29/06/2017 par :

Djibo Souley Abdoul NASSER

Travaux dirigés par :

Héma Césaire : Enseignant GCH 2iE

Hamza Mahamadou Mayaki : Ingénieur génie civil Total Niger

Jury d’évaluation du mémoire :

Président : Mr Amadou BOUREIMA

Membres correcteurs :

Mr Celestin OVONO

Mr Moussa LO

Mr Anaud OUEDRAOGO

PROMOTION 2015/2016

MASTER EN INGENIERIE DE L’EAU ET DE

L’ENVIRONNEMENT

Option : GENIE CIVIL/ ROUTE OUVRAGE

D’ART

REHABILITATION DE LA STATION-SERVICE TOTAL LIBERTE SALAMA

I

Djibo souley Abdoul Nasser promotion 2015/2016

REMERCIEMENTS :

Je remercie tout d’abord le Bon DIEU, le Tout Puissant, le très

miséricordieux lui qui m’a permis la réalisation de ce travail.

Mes profonds reconnaissances et remerciements vont à l’endroit de :

Mes parents, mes frères et sœurs qui m’ont apporté un

soutien tant financier que moral, eux qui m’ont toujours été

présent pour moi.

Mr le directeur d’exploitation de Total Niger Mr Benoit

KABRAN et le CTM Mr David Amos

Mon encadreur de total Niger Mr Mahamadou Mayaki ING

Génie civil qui m’a suivi et soutenu durant ma période de

stage

Mon encadreur 2ie Mr Héma Césaire Ingénieur Génie Civil

pour l’attention et le soutien qu’il m’a apporté

Tout le personnel de Total Niger pour l’accueil chaleureux

et leur assistance tout au long de mon stage au sein de leur

structure

Tout le corps professoral et administratif de 2ie

Ouagadougou

Tous mes amis et camarades de classe

Que toutes ces personnes ainsi que celles que je n’ai pas pu citer trouvent, à

travers ces mots l’expression de ma profonde gratitude.


II


RESUME

Ce présent projet, de réhabilitation de la station Total Liberté Salama : étude,

conception, calcul et dimensionnement consiste à concevoir un nouveau plan de

la station, en se focalisant essentiellement sur le dimensionnement d’un auvent

peigne (structure métallique) qui n’existait pas auparavant et qui servira de hangar

pour les pompes.

Le dimensionnement de la structure métallique a été fait sur la base des documents

de référence qui sont entre autre : le guide de dimensionnement des structures

métallique selon l’EC3, la Norme NV65 etc. Pour ne citer que ceux-là.

Ainsi, nous avons obtenu une structure métallique faite de profilés métalliques

allant des IPE 120 pour les pannes, aux HEA 220 pour les poteaux et des IPE 200

pour les poutres ; le tout pour un cout global de CENT TRENTE MILIONS

DEUX CENT VINGTH SIX MILLE SIX CENT CINQUANTE CFA TTC

(130 226 650 FCFA TTC) pour la réalisation de ce projet.

Les questions environnementales sont traitées, suivant les normes en vigueur de

la HSEQ de total Niger qui en identifiant les activités génératrices d’impact,

propose des mesures d’atténuation.

Mots clés :

Auvent peigne

Réhabilitation

Dimensionnement

Impact


III


ABSTRACT :

This present project, of rehabilitation of the station Total Salama Freedom:

study, design, calculation and dimensioning consist in conceiving a new plan

of the station, while focusing itself primarily on the dimensioning of a hood

combs (metal structure) which did not exist before and which will be used as

hangar for the pumps.

The dimensioning of the metal structure was made on the basis of reference

document which is amongst other things: the metal guide of dimensioning of

the structures according to the EC3, Standard NV65 etc to quote only these.

Thus, we obtained a made metal structure of metal sections energy of the IPE

120 for the breakdowns, with the HEA 220 for the posts and of the IPE 200 for

the beams; the whole at a total cost of HUNDRED THIRTY MILIONS TWO

HUNDRED TWENTY SIX THOUSAND SIX HUNDRED AND FIFTY

CFA INCLUDING ALL TAXES for the realization of this project.

The environmental questions are treated, in accordance with the standards in

force of the HSEQ of Niger total which by identifying the generating activities

of impact, puts forward measures of attenuation

Key words:

Hood combs

Rehabilitation

Dimensioning

Impact


IV


LISTE DES ABREVIATIONS :

SONIDEP : société Nigérienne des produits pétroliers

HSEQ : hygiène sécurité environnement qualité

NV65 : Norme Neige et Vent 65

EC : Norme Euro code

BAEL : Béton Armé Aux États Limites

ELS : État Limite de Service

ELU : État Limite Ultime

Max : Maximum

Min : Minimum

S.A : Société Anonyme


V


Table des matières REMERCIEMENTS : ............................................................................................................... I

RESUME ...................................................................................................................................II

ABSTRACT : .......................................................................................................................... III

LISTE DES ABREVIATIONS : ........................................................................................... IV

LISTE DES TABLEAUX ................................................................................................... VIII

LISTE DES FIGURES ........................................................................................................... IX

NOTATIONS GENERALES .................................................................................................... X

STRUCTURE EN ACIER ............................................................................................................... X

Équivalence entre les unités pratiques et théoriques .................................................................. XII

INTRODUCTION .................................................................................................................... 1

I. PRESENTATION DU PROJET : ................................................................................... 2

I.1 Quelques notions sur la société ........................................................................................... 4

I.2 CONTEXTE DU PROJET .................................................................................................. 6

I.3 Cadre Logique ....................................................................................................................... 6

II. GENERALITES ................................................................................................................ 8

II.1 DIAGNOSTIC ET ETAT ACTUEL DU SITE ................................................................ 8

II.2 Gros et second œuvres ......................................................................................................... 8

II.2.1 Gros œuvres .......................................................................................................... 8

II.2.2 Second œuvres ...................................................................................................... 9

III. HYPOTHESES DE CALCUL ET CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX .. 9

III.1 Hypothèses de calcul ............................................................................................................ 9

III.1.1 Règlements et normes de calcul ........................................................................... 9

III.1.2 Données de base ................................................................................................. 10

III.2 Actions générales ................................................................................................................ 10

III.3 Caractéristiques des matériaux ......................................................................................... 10

III.3.1 Caractéristiques des aciers de constructions ...................................................... 10

III.4 Caractéristiques des matériaux du Béton Armé .............................................................. 11

IV. DIMENSIONNEMENT DE L’AUVENT PEIGNE ................................................. 13

IV.1 ETUDE DU VENT ............................................................................................................. 13

IV.2 DONNEES DU VENT DE LA STATION NATIONALE DE NIAMEY ................. 14

IV.2.1 Détermination de la pression du vent ................................................................. 14

IV.3 DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS DE L’AUVENT PEIGNE ..................... 16

IV.3.1 Panne : ................................................................................................................ 16


VI


IV.3.2 Évaluation des charges ....................................................................................... 17

IV.3.3 Combinaison des charges ................................................................................... 18

IV.3.4 Dimensionnement de la panne ........................................................................... 18

IV.4 DIMENSIONNENT DU PORTIQUE ............................................................................. 19

IV.4.1 Principe de calcul ............................................................................................... 20

IV.4.2 Détermination des charges ..................................................................................... 20

IV.4.3 Calcul des actions ............................................................................................... 21

IV.4.4 Combinaison des charges ................................................................................... 21

IV.4.5 Calcul des sollicitations ...................................................................................... 21

IV.5 Dimensionnement de la poutre ......................................................................................... 23

IV.5.1 Vérification à la résistance ................................................................................. 23

IV.5.2 Vérification de la flèche. .................................................................................... 23

IV.5.3 Vérification de la poutre au déversement ........................................................... 24

IV.6 Dimensionnement du poteau ............................................................................................. 24

IV.6.1 Vérification à la résistance ................................................................................. 25

IV.6.2 Vérification au flambement ................................................................................ 25

V. ASSEMBLAGE ............................................................................................................... 25

V.1 Poteau-poutre ...................................................................................................................... 26

V.1.1 conditions de pince ............................................................................................. 26

V.1.2 Dimensionnement des boulons ........................................................................... 28

V.1.3 Détermination de la longueur du jarret .............................................................. 29

V.2 POTEAU-SEMELLE ......................................................................................................... 30

V.2.1 Vérification des contraintes de traction dans les goujons et de compression sur

le béton. 31

V.2.2 Vérification de la contrainte de compression du béton ...................................... 31

V.2.3 Diamètre des goujons ......................................................................................... 32

VI. ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTALE ET SOCIALE ............................. 32

VI.1 Evaluation environnementale ............................................................................................ 32

VI.2 Étude d’impacts et mesures d’attenuations ..................................................................... 33

VI.2.1 L’eau ................................................................................................................... 33

VI.2.2 Les effluents atmosphériques ............................................................................. 33

VI.2.3 L’impact sur le sol et le sous-sol ........................................................................ 34

VI.2.4 Les nuisances sonores ........................................................................................ 34

VI.2.5 Les déchets ......................................................................................................... 34


VII


VI.2.6 L’impact sur l’agriculture ................................................................................... 35

VI.2.7 L’impact sur les milieux naturels ....................................................................... 35

VI.2.8 L’impact sur les milieux culturels et humains ................................................... 35

VI.2.9 L’impact paysager du projet ............................................................................... 35

VI.2.10 L’impact sur la santé .......................................................................................... 36

VII. EVALUATION ET ESTIMATION DU COUT DU PROJET ................................ 36

CONCLUSION ....................................................................................................................... 38

BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................................. 39

ANNEXES ............................................................................................................................... 40

LES PLANS ............................................................................................................................ 74


VIII


LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : cadre logique ……………………………………. 7

Tableau 2 : limite d’élasticité des aciers utilisés …………… 11

Tableau 3 : données du vent ………………………………… 13

Tableau 4 : coefficients de dimension ……………………… 14

Tableau 5 : caractéristiques de l’IPE 120 …………………...17

Tableau 6 : charges appliquées ……………………………… 19

Tableau 7 : combinaison des charges ………………………. .20

Tableau 8 : caractéristiques de l’IPE 200 ……………………21

Tableau 9 : caractéristiques du HEA 220 …………………... 23

Tableau 10 : estimation du cout du projet …………………. 35


IX


LISTE DES FIGURES

Figure 1 : localisation du site ………………………………… 3

Figure 2 : croquis de l’avent peigne …………………………. 12

Figure 3 : vue en plan de l’auvent …………………………… 15

Figure 4 : schéma du portique ………………………………. 18

Figure 5 : portique chargé …………………………………… 20

Figure 6 : croquis d’assemblage poteau poutre ……………. 24

Figure 7 : positionnement des boulons ……………………… 25

Figure 8 : forces agissant sur la platine ……………………. 29

Figure 9 : les goujons ………………………………………… 30


X


NOTATIONS GENERALES

Les notations générales utilisées dans ce document sont celles qui ont été

retenues par les règlements de EC 3. Elles sont classées ci-après par

rubriques.

STRUCTURE EN ACIER

1. Action

G : charge permanente ponctuelle

Q : charge d’exploitation ponctuelle

Vn : vent normal

Ve : vent extrême

g. charge permanente uniformément repartie

q. charge d’exploitation uniformément repartie

2. Sollicitations ; contraintes ; déformations

E : module d’élasticité longitudinal de l’acier ; E = 210.103 MPa

G : module d’élasticité transversale de l’acier ; G = 81.000 MPa

M : moment sollicitant général

Meff : Moment efficace

Mel : Moment élastique

Mpl : moment plastique

MRd : Moment résistant

Mu : Moment ultime

N : effort normal général

Nu : effort normal ultime

V : effort tranchant

Vu : effort tranchant ultime


XI


f: flèche d’une poutre

fub : contrainte de rupture d’un boulon

ѵ : coefficient de poisson

3. Coefficient et grandeurs adimensionnels

k. coefficient d’encastrement ou de rigidité poteau/poutre

ks : coefficient de dimension des trou pour boulons

ky et kz : coefficients de flambement et flexion

m. nombre de plan de cisaillement

n. nombre de boulon

ε : coefficient de réduction élastique de l’acier

η : facteur de distribution de rigidités (flambement )

λ : élancement

μ : coefficient de frottement

ρ : rendement d’une section

χ : coefficient de réduction de flambement

ψ : coefficient de distribution de contrainte

γ : coefficient de sécurité

4. Caractéristiques géométriques

A : section d’une surface

Aeff : section efficace d’une pièce

Au : Aire de cisaillement

Iy : Moment d’inertie de flexion maximal

Iz : moment d’inertie de flexion

Wel : Module de résistance élastique

Wpl : Module de résistance plastique

a. Épaisseur utile


XII


b. Longueur de semelle d’une poutre

d. Diamètre maximal

h. hauteur d’une pièce en général

i. rayon de giration

l. porté d’une poutre

lD : longueur de déversement d’une poutre

lf : longueur de flambement d’une poutre

t. épaisseur d’une pièce

tf :épaisseur d’une semelle

tw : épaisseur de l’âme d’une poutre

α : angle

5. Unités

Les unités utilisées sont celles du système international SI ou de la norme

ISO 1000

Équivalence entre les unités pratiques et théoriques

Source : guide de dimensionnement des structures métalliques de l’EC 3


1


Introduction

Les hydrocarbures dans leurs diverses utilisations entre autres comme carburants,

lubrifiants, gaz, bitumages des routes et autres activités de l’homme sont devenus

des produits indispensables dans la société moderne.

Le Niger pays producteur de pétrole, par son gouvernement a créé des dépôts

d’hydrocarbures gérés par la société Nigérienne des produits pétroliers

(SONIDEP). Cette dernière a pour mission ; la gestion des stocks des produits

pétroliers du pays ; et la distribution de ces produits pétroliers aux consommateurs

est assurée par des sociétés privées de distribution.

C’est dans ce contexte marqué par la concurrence des prestataires sur le marché

que Total Niger S.A a décidé de réhabiliter la station-service Liberté SALAMA

pour une meilleure distribution de ses produits et stocker du matériel.

Le présent projet intitulé « : Réhabilitation de la station LIBERTE SALAMA :

Étude, conception, calcul et dimensionnement » consiste à :

Ressortir le plan actuel de la station avec les limites de propriété et

le plan de circulation des véhicules

Proposer une nouvelle implantation des îlots pour une meilleure

esthétique et aussi faciliter les mouvements de véhicules sur la

station

Concevoir et dimensionner l’auvent, établir les différents plans de

construction

Les questions d’impact environnementales assignés à ce projet seront examinées

conformément aux normes en vigueur de Total Niger S.A


2


I. PRESENTATION DU PROJET :

Située au plein centre de ville, quartier liberté de Niamey la station TOTAL

SALAMA est une vielle station de 940 m2 qui connait depuis un certain moment

a une baisse considérable de ses revenus à cause de l’état actuel des lieux et vue

l’importance de l’emplacement de cette station, TOTAL Niger S.A a décidé de la

réhabiliter avec :

- La construction d’un auvent 2 ilots recevant 4 pompes

- L’agrandissement de la boutique (35 m2 au minimum)

- Une réserve alimentaire et lubrifiant

- Un bureau pour le gérant

- Un parking recevant une dizaine de voiture

- Un local lavage et graissage

- Une zone de dépotage bien placé


3


Figure1 : localisation du site

Source : Google earth


4


NB : Pour le plan actuel du site voire annexe

I.1 Quelques notions sur la société

Créée le 28 Mars 1928 sous le nom de la Compagnie Française des Pétroles (CFP)

et privatisée en 1993, TOTAL est une entreprise pétrolière française privée qui

fait partie des supers majors, c’est-à-dire des six plus grosses entreprises du

secteur à l’échelle mondiale, avec EXXONMOBIL, SHELL, CHEVRON, BP et

CONOCOPHILLIPS.

Présent dans plus de 130 pays, TOTAL est l’une des premières compagnies

pétrolières internationales, ainsi qu’un acteur majeur du gaz, du raffinage et de la

pétrochimie. Pour élargir son offre, Total développe également des énergies

complémentaires aux hydrocarbures (dès aujourd’hui le solaire et demain la

biomasse).

TOTAL évolue dans trois grands secteurs à savoir :

- Secteur amont : exploration-production, Gas & Power

- Secteur raffinage-chimique : Raffinage-chimique et Trading-shipping

- Secteur marketing & service : Marketing &Servies et Énergies nouvelles

Exerçant dans le secteur Marketing & Service, la société TOTAL NIGER SA,

est une société anonyme immatriculée au registre du commerce et du crédit

mobilier tenu par le Greffe du Tribunal de Grande Instance de Niamey sous le

numéro TVA :VA 146 806 et son numéro d’Identification fiscale est NIF 1252/R.

Elle présente les caractéristiques suivantes :

· Dénomination : TOTAL NIGER S.A

· Forme juridique : Société Anonyme avec Administrateur Général,

· Capacité sociale : trois cent soixante-seize million six cent soixante-dix mille

(376.670.000) FCFA

· Siège social : Route de l’Aéroport –RCCM NI-NIM 2003 B 403

· Adresse postale :10349 Niamey

· Tél : +227 20382881 / Fax : +227 20382692,

· E-mail [email protected]

· Site web : www.total.niger,

· Objet social : la société a pour objet, entre autres :

Le commerce et l’industrie des hydrocarbures et leurs dérivées sous toutes

leurs formes ;

La construction, le développement et l’exploitation des dépôts

d’hydrocarbures ;


5


L’étude, la recherche et/ou l’exploitation de tous gisements d’huiles

minérales de toute nature et de leurs dérivées et/ou succédanés ;

Les activités sont pilotées par une direction générale. Sous sa responsabilité, on

trouve quatre directions qui sont :

- la direction des ressources humaines qui s’occupe du recrutement, de la gestion

des relations humaines et du management social de la société ;

- la direction financière qui supervise la gestion financière de la société et prépare

des budgets et suit leur exécution en collaboration avec le contrôleur de gestion ;

- la direction commerciale qui définit et pilote la stratégie de croissance de la

société. Elle est l’élément générateur de revenu pour la société ;

- la direction d’exploitation qui pilote de façon transversale l’activité de plusieurs

sites de production. Sous cette direction, on trouve les services construction &

maintenance, exploitation mine, transport et transit.

La société Total S.A tient sa grande renommée grâce au respect et à

l’application correcte de ses 12 règles d’or qui sont entre autre :

Le port des équipements de protection

Le respect des interdictions et des obligations du lieu et de la tache

L’utilisation des outils appropriés

Ne jamais démarrer des travaux sans permis

Mettre en sécurité tous les circuits lors des travaux

Assurer sa sécurité pour tous travaux en hauteur

Ne pas conduire la nuit ; port de la ceinture de sécurité et ne pas utiliser

de téléphone en volant

Ne pas conduire sous l’emprise de l’alcool ou la drogue

Ne pas accepter de passagers publics dans mon véhicule

Controller l’habilitation du chauffeur

Contrôler le véhicule avant tout déplacement du chargement

Le respect et le control de la vitesse de conduite


6


I.2 CONTEXTE DU PROJET

Dans le cadre de l’épanouissement de ses secteurs d’activités, la direction

d’exploitation de Total Niger.SA, service Travaux et maintenance a décidé de

mener des travaux de réhabilitation sur la station-service SALAMA du quartier

Liberté de Niamey. Avec la construction d’un auvent pour la vente du carburent,

et agrandir le bâtiment boutique existant pour le stockage et la vente de ses

produits

I.3 Cadre Logique

Pour mieux s’orienter chronologiquement et définir clairement l’approche

méthodologique dans cette étude, il est préparé soigneusement un cadre logique

présenté dans le tableau suivant qui permettra de cerner les activités à faire en vue

d’avoir les résultats attendus suite à chaque objectif spécifique fixé préalablement.

Il faut noter que ce projet a pour objectif global le dimensionnement de la

charpente métallique


7


Tableau 1 : cadre logique

Objectif global : dimensionnent de

l’avent peigne

Objectifs spécifiques

Activités

résultats

description et état des

lieux

Visite du terrain et collecte des

données nécessaires pour

l’exécution du projet

Schéma itinéraire

décrivant l'état des lieux

sous différents aspects

Diagnostique et analyse

des infrastructures

existantes

Descente sur le terrain et analyse

des données

Solution à adapter pour

réhabiliter les lieux

Conception et

dimensionnement des

structures

Étude des plans actuels et des

données géotechniques pour établir

les différents plans techniques et

dimensionner la charpente

métallique

Nature du sol d’assise

,plans d’exécution de la

charpente et de

l’aménagement des

lieux

Assurer la sécurité sur la

station-service de la

réhabilitation a son

utilisation

Établir les plans de prévention et

les signalisations et les afficher sur

le chantier

Sécuriser le chantier et

la station future

L’aspect environnemental

Analyse du site du projet ; Analyse

des impacts de la réalisation du

projet sur l'environnement

Quelques impacts liés

au projet et proposition

de mesures d'atténuation

Établissement du cal tri

(estimatif budgétaire du

projet)

Détermination des quantités mises

en œuvre ; Analyse des prix

unitaires.

Coût prévisionnel du

projet en F CFA.


8


II. GENERALITES

II.1 DIAGNOSTIC ET ETAT ACTUEL DU SITE

Ce présent projet qui consiste à la réhabilitation de la station-service Total liberté

SALAMA situé au quartier liberté de Niamey, présente les caractéristiques

suivantes après analyse de l’état actuel du site :

- Absence d’un auvent pour la station

- Absence de caniveau entrainant la stagnation des eaux autour de la station

- Boutique très petite incluant le manque de réserve alimentaire et des

toilettes inaccessibles depuis la boutique

- Poste de dépotage mal placé ce qui complique la tâche aux camions de

ravitaillement

- Les pompes à carburant étaient mal placées ne facilitant pas l’accès aux

clients

Investigation du terrain

Afin de mieux apprécier et restituer l’état des lieux existant un relevé des

dégradations a été effectué avec :

- Un véhicule pick-up

- Un décamètre pour les mesures

- Un appareil photo

Plan actuel du site (voir annexe)

II.2 Gros et second œuvres

II.2.1 Gros œuvres

Compte tenu de l’envergure de nos ouvrages, pour l’auvent nous optons pour une

structure métallique et la boutique en matériaux courants de construction (béton,

maçonnerie en briques, châssis etc…). Tous les éléments seront dimensionnés

suivant les normes en vigueurs et les hypothèses bien précises.


9


L’auvent sera en structure métallique tout entier. Son dimensionnement sera

effectué en respectant les règles et normes en vigueur de l’EC 3 et en tenant

compte des règles en vigueur du document NV65 pour l’étude du vent. Il sera

posé sur une fondation en béton armé.

Après une analyse sur l’état des cuves il s’est avéré que les cuves sont en bon état,

donc ces dernières ne seront pas changées mais leurs chambres étanches seront

changées afin de placer des tampons de piste pour faciliter le passage aux

véhicules légers

II.2.2 Second œuvres

L’extérieur de la boutique, les murs de clôture et des baies recevront une

peinture blanche sur une hauteur de 4/5 et une peinture gris-teck sur les 1/5

restants de leur hauteur suivant la norme TAIR de TOTAL

L’auvent recevra une couche de peinture gris teck suivant les normes TOTAL et

l’indication du maître d’œuvre.

L’entreprise fera la pose du mot TOTAL lumineux et des lisérés lumineux rouge

sur bandeau d’auvent. Aussi, elle fera la pose des chiffres pistes sur poteau

d’auvent suivant les indications du maître d’œuvre.

La plateforme sol recevra un béton armée dosé a 400 kg/m3 à cause du passage

des camions et des véhicules légers. Des buses circulaires seront installées pour

l’évacuation des eaux et les dalletes pour fermeture du caniveau existant seront

refaits

III. HYPOTHESES DE CALCUL ET CARACTERISTIQUES

DES MATERIAUX

III.1 Hypothèses de calcul

III.1.1 Règlements et normes de calcul

Toutes les hypothèses concernant le dimensionnement métallique des éléments

seront relatives aux règles de l’Euro code 3

L’étude au vent sera faite selon la norme NV65 ;

Les calculs seront effectués à l’état limite ultime et l’aptitude au service sera

vérifiée à l’état limite de service ;

Tous les dimensionnements des ouvrages sont faits suivant les normes TAIR

(norme définissant les ouvrages de Total).


10


III.1.2 Données de base

o Auvent

Nature : auvent peigne 2 ilots

Longueur :15.2 m

Largeur :8.1 m

Hauteur total :5.125 m

Lieu d’implantation : quartier Liberté

Nature du site : exposé

Construction : non masqué

III.2 Actions générales

Charge permanente

o Poids propre de la structure porteuse

o Poids propre de la toiture

Vent

o La valeur de référence de la pression dynamique du vent sera déterminée

selon le site du projet

o Les coefficients de pressions et les forces dues au vent seront plus détaillés

dans la suite du document

III.3 Caractéristiques des matériaux

III.3.1 Caractéristiques des aciers de constructions

Les valeurs de calculs normalisés des principales caractéristiques des aciers de

construction sont les suivantes :

Module d’élasticité : E=210 000 N/mm2

Module de glissement : 81 000 N/mm2

Coefficient de poisson : ѵ=0.3

Coefficient de dilatation thermique : αt =10-5 /c

Poids spécifique : g=78.5 kN/m3


11


Les valeurs caractéristiques de la limite d’élasticité fy et de résistance à la traction

Normalement utilisées pour les vérifications de la sécurité structurale sont

données dans le tableau suivant

Tableau 2 : limites d’élasticité des aciers utilisés

Nuance

d’acier

Épaisseur t (mm)

t ::: 40mm 40mm < t ::: 100mm

fy (N/mm²) fu (N/mm²) fy (N/mm²) fu (N/mm²)

S235 235 360 215 340

S355 355 510 355 490

Source : notions de cours Mr Nassa

III.4 Caractéristiques des matériaux du Béton Armé

o Béton

Poids volumique=25 KN/m3

Fissuration préjudiciable

Résistances caractéristiques :

En compression : fc28 =25 Mpa

En traction : ft28 =2.1Mpa

Contrainte du béton : δbc =14.2 Mpa

Contrainte admissible : δ =15Mpa

Granulats : cg= 25 mm

Facteur d’équivalence contraintes aciers/contraintes béton : n=15

o Acier

Nuance : acier à haute adhérence FeE400

Limite d’élasticité garantie Fe=400Mpa

Coefficient de sécurité : Ɣs =1.15

Coefficient d’adhérence : η= 1.6

Contrainte admissible : δad = 201.63 MPA

Contrainte de calcul de l’acier : δs = 348 MPA

Enrobage=3cm

Contrainte du sol : varie en fonction du site d’implantation de l’ouvrage


12



13


IV. DIMENSIONNEMENT DE L’AUVENT PEIGNE

IV.1 ETUDE DU VENT

L’étude au vent est faite suivant la norme NV65

Nature : auvent peigne 2 ilots

Longueur :15.2 m

Largeur :8.1 m

Hauteur total :5.125 m

Lieu d’implantation : quartier Liberté

Nature du site : exposé

Figure2 : croquis de l’auvent


14


IV.2 DONNEES DU VENT DE LA STATION NATIONALE DE NIAMEY

Tableau 3 : donnés du vent

Recueille des donnée du vent de 2001-2016 Mois janvier févr. mars avril mai juin juillet août sep oct. nov. déc Vitesse Max(Km/h)

60 66,7 57,4 64,8 66,7 100 79,6 75,9 87 83,3 76 56,4

Année 7- 2006

25- 2005

18- 2004

15- 2004

24- 2009

11- 2004

6- 2005

30- 2011

5- 2004

30- 2002

16- 200

25- 2007

Pression Mini

1002,2 912 1000,1 980 1000,6 1002,1 1001,7 950 1003,4 910,9 1001,1 912,5

Pression max

1022,1 1098 1071,1 1099,6 1016,5 1072 1079 1022,4 1017,5 1098 1017,1 1025,6

Source : station de la météo de Niamey

Les paramètres de base assignés à ce projet sont définis d’après l’AN française

de l’EN 1991-1-4

Avec une vitesse de référence moyenne vref = 35m/s selon le tableau ci-dessus le

Niger se place dans la zone 3 du découpage français des régions de vent (AN)

avec une pression dynamique de référence de qref =75 daN/m2

IV.2.1 Détermination de la pression du vent

La pression statique du vent est donnée par la formule suivante :

P= qh *ks *km *δ *Cr

Avec :

qh = pression dynamique agissant à la hauteur h

ks = coefficient de site

km =coefficient de masque

δ = coefficient de réduction

Cr =coefficient résultant

Détermination de la pression dynamique agissant à la hauteur

qh =q10 = 75 daN/m2


15


Effet de site

Notre site de projet est exposé donc avec la zone III on aura : ks = 1.25

Effet de masque

Selon la norme NV65 km est pris égal à 1.00 pour des raisons de sécurité

Coefficient de dimension

Les résultats sont consignés dans le tableau suivant

Tableau 4 : coefficient de dimension

éléments Dimensions correspondantes

(m)

δ

Panne 14.18 0.81

poutre 7.06 0.85

poteau 5.125 0.87

Coefficient résultant Cr

La toiture se présente sous la forme d’un rectangle de longueur a=15.2 m et de

largeur=8.1 m avec a >b, et la distance au sol est égale à e=5.125m<1.7h.

- Actions résultantes unitaires

Le rapport de dimension est sans influence sur la valeur des actions résultantes

unitaires.

Les coefficients résultants de pression sont les suivants : Pression(P) : cr = 0.8

Succion (S) : cr = - 0.8

Pression dynamique du vent revenant à chaque élément :

Panne :

Vn (P) = 75x1.25x1.00x0.81x(0.8) = 60.75 daN/m2

Vn ( S)= 75x1.25x1.00x0.81x(-0.8) =- 60.75 daN/m2


16


Poutre :

Vn (P) = 75x1.25x1.00x0.85x(0.8) = 63.75 daN/m2

Vn ( S) = 75x1.25x1.00x0.85x(0.8) = -63.75 daN/m2

Poteaux :

Vn = 75x1.25x1.00x0.87x(0.8) =65.25 daN/m2

IV.3 DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS DE L’AUVENT PEIGNE

IV.3.1 Panne :

Notre structure est composée de 3 pannes de 14.18 m de longueur chacune

reposant sur une poutre de portée 8.1m, ces pannes sont espacées entre elles de

1.9 m (entre axe) et les poutres de 7.2 m (entre axe) .la pente du versant est de

5.5°.

Figure 3 : vue en plan de l’auvent


17


Les pannes sont dimensionnées de manière à satisfaire simultanément aux

conditions de résistance et de flèches.

Ainsi, la pente du versant étant très faible 5,5°, elle peut être assimilée à une

pente nulle donc le calcul des pannes se fera en flexion simple.

IV.3.2 Évaluation des charges

Les charges et surcharges appliquées à la panne sont estimées par mètre linéaires

o Charges permanentes :

G= (20 x 1.9) + 12 =50.0 daN/ml

La charge climatique du vent sera égale à :

- Ve = 106.31 x 1.9 = 201,98 daN/ml

- Ve =-106.31 x 1.9 = - 201,98 daN/ml


18


IV.3.3 Combinaison des charges

ELU :

P = 1.35G + 1.5Q → P =1.35x50 +1.5x10

Pu = 82.5 Kg/ml

G – Ve = 50 – 201.98 → P = -151.98 kg/m

La 2e combinaison est la plus contraignante, donc elle sera retenue pour le

dimensionnement de la panne

→ Pu = 151.98 Kg/m

ELS : Pser = G + Q → Pser = 50 +10

Pser = 60 Kg/ml

𝜎acier =235 Mpa

IV.3.4 Dimensionnement de la panne

𝜎= My

Wy ≤ 𝜎e → wy ≥

My

𝜎e

wy ≥ 984.83

23,5 =41.9 cm3

Soit IPE 120 avec :

Tableau 5 : caractéristiques de l’IPE 120

Wy (cm3 ) Wz (cm3 ) Iy (cm4 ) Iz ( cm4 ) P ( kg/m )

63 8.65 318 27.4 10.4

IV.3.4.1 Vérification de la flèche à l’ELS

Il s’agit de vérifier que f = 5

384 x

𝑃𝑜.

E.Iy L4 ≤

L

200


19


→ Iy ≥ 1000∗ 𝑃0

384∗ 2100007.23

→Iy = 277.7 cm4 ce qui correspond à un IPE 120

IV.3.4.2 Calcul en élasticité

wy ≥ My

𝜎e = 41.9 cm3 ce qui correspond à un IPE 120

Donc qu’on retient l’IPE 120 pour la panne

IV.4 DIMENSIONNENT DU PORTIQUE


20


Figure 4 : schéma du portique

Notre portique à une portée de 8.1 m, une hauteur de 5.125 m supportant 3

pannes séparés de 1.9 m (entre axe horizontale) et l’entre axe des poutres est de

7.2 m.

IV.4.1 Principe de calcul

- Vent au soulèvement

Les efforts du vent ascensionnel agissent perpendiculairement aux versants de la

toiture. Par souci de simplification des calculs, on admet que ces efforts sont

dirigés verticalement ce qui conduit à une erreur négligeable (<2%).

IV.4.2 Détermination des charges

Les charges prises en compte sont résumées dans le tableau suivant :

Tableau 6 : charges appliquées

Charges

Charge permanente Charge variable

bac alu-zinc 10 (𝑑𝑎𝑁/𝑚2) Charges

d’entretien

37.04 (daN/m)

Surcharges

techniques

5 (𝑑𝑎𝑁/𝑚2) Vent 𝑉𝑛 𝑝𝑜𝑢𝑡𝑟𝑒 =

−63.75 daN/m2

Poids propre des

pannes

12.9 (𝑑𝑎𝑁/𝑚) 𝑉𝑛 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 =

− 65.25 daN/m2

G= (15 x 8.1) + 12.9 + 37.04

G= 171.44 daN/ml


21


IV.4.3 Calcul des actions

- Charges permanentes

G= 171.44 daN/ml

- Vent extrême

o Poutre : Ve = 1.75 Vn = 1.75 x 516.37

→ Ve =803.25 daN/m

o Poteau : Ve = 1.75 Vn = 1.75 x 334.4

→ Ve = 585.5 daN/m

IV.4.4 Combinaison des charges

Il n’existe pas de neige dans la zone du projet, la seule charge climatique

que nous avons est la charge du vent.

Donc la seule combinaison qui fait intervenir le vent selon l’EC 3 sera

retenue pour le dimensionnement de la poutre

Tableau 7 : combinaisons des charges

Actions Réactions d’appuis(daN) Moments (𝒅𝒂𝑵. 𝒎) Sollicitation maximaux comb Rx Ry MB Mc NMax TMAX MMAX

G - Ve -2810.7 -2990.0 3195.3 3520.5 2810.7 2990.0 3520.5

IV.4.5 Calcul des sollicitations

Il s’agit là de déterminer les réactions d’appuis et les moments maximaux


22


Figure 5 : portique chargé

Le système est hyperstatique de degré 3, sa résolution par la méthode des

forces avec le logiciel RDM6 conduit aux résultats suivants :

En résumé nous avons comme sollicitations maximales :

Sur poteau

- Moment maxi : 3195.3 daN.m

- Effort tranchant maxi : 2990.0 daN

- Effort normal maxi : 2810.7 daN

Sur poutre



23


- Effort tranchant maxi :2810.7 daN


IV.5 Dimensionnement de la poutre

Les modules nécessaires sont, sachant qu’il faut vérifier en flexion

→ wpl ≥ My∗Ɣmo

𝑓𝑦 =

3520.5 x1.0

23,5 = 149.8 cm3

Ce qui correspond à un IPE 200 avec : NRd = 638 kN , VRd = 181 kN ;

My,Rd = 49.4 kN.m ; Mz,Rd = 10 kN.m

Tableau 8 : caractéristiques IPE 200

H (mm) B (mm) Tf (mm) A (cm²)

200 100 8.5 28.5

Wply

(cm3)

Iz (cm) M (kg/ml) Iy (cm4)

194 2.24 22.4 1943

Cependant, cette section reste provisoire tant que les vérifications de déversement

et des conditions de flèche de la poutre ne sont pas effectuées.

IV.5.1 Vérification à la résistance

Ved = 28.1 kN < 0.5 VRd = 90.5 kN ok !

MyN,Rd = min ( 49.4 x1.25 x (1- 0.4) ,49.4 ) = 49.4 kN

MyN,Rd = 49.4 kN ok

IV.5.2 Vérification de la flèche.

Le calcul de la flèche est réalisé sous l’action de la combinaison non pondérée

q= G (il n’y a pas effet de la neige dans la zone du projet).


24


Il s’agit de vérifier que : f < l/200

𝑓 = |−3.06 𝑐𝑚| < 𝑙

200= 4.04 𝑐𝑚 ⟹ 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑖𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑣𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖é𝑒 (Détails voir

annexe 2)

IV.5.3 Vérification de la poutre au déversement

Justification :

La semelle supérieure de la poutre ne peut pas déverser, sous moment positif, car

elle est immobilisée latéralement, bloquée par les pannes.

En revanche la semelle inferieure peut déverser sous moment négatif du au vent

de soulèvement de la toiture.

MEd max = 35.20 kN.m < MD,Rd =41.00 Mpa → condition verifiée

Donc L’ IPE 200 sera rétenue pour la poutre (Détails voir annexe 2)

IV.6 Dimensionnement du poteau

Les poteaux des portiques seront dimensionnés en flexion sous l’effet du

moment fléchissant maximal

M𝑚𝑎𝑥 = 3195.3 daN.m

σ = 𝑀𝐸𝑑

𝑊𝑝𝑙 <

𝑓𝑦

𝛾𝑚0

→ 𝑊𝑝𝑙𝑦 ≥𝑀𝐸𝑑×𝛾𝑚0

𝑓𝑦 =

19.67∗10⌃3𝑥 1.0

235 = 135.97 cm3

Ce qui correspond à un profilé HEA 220 dans le catalogue des profilés HEA

NRd = 1440 kN , VRd = 267 kN ; My,Rd = 127.2 kN.m ; Mz,Rd = 60.6 kN.m

Avec pour caractéristiques :


25


Tableau 9 : Caractéristiques HEA 220


210 220 11 64.3

Wply

(cm3)

Iz (cm) M (kg/ml) Iy (cm)

178 5.51 51.5 9.17

IV.6.1 Vérification à la résistance

Ved = 29.9 kN < 0.5 VRd = 133.5 kN ok !

MN,Rd = min ( 127.72 x1.25 x (1- 0.02) ,127.72 ) = 127.72 kN

MN,Rd = 127.72 kN , La résistance de la section est vérifiée

a.

IV.6.2 Vérification au flambement

𝑀𝑏,𝑅𝑑 = 2718.9 𝑘𝑁. 𝑐𝑚 < 𝑀𝐸𝑑 = 3195.3 𝑘𝑁. 𝑐𝑚 ⟹ 𝑓𝑙𝑎𝑚𝑏𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 𝑣é𝑟𝑖𝑓𝑖é

Aucun risque de flambement ; on maintient donc un HEA 220 pour le poteau.

(Détails voir annexe 2)

V. Assemblage

Pour réaliser une structure métallique, on dispose de pièces individuelles

qu’il convient d’assembler

L’assemblage est un dispositif qui permet de réunir et solidariser plusieurs pièces

entre elles, en assurant la transmission et la répartition des diverses sollicitations

entre ces pièces sans générer de sollicitations parasites notamment de torsions.

Les assemblages constituent les zones particulières plus fragiles que les autres

pièces courantes, du fait de la réduction des sections par perçage où la nature de

l’acier est affaiblie par chauffe ou soudage, c’est pour cela qu’on a coutume de


28


V.1.2 Dimensionnement des boulons

Paramètres de base : HA = 28.10 KN ; VA = 29.9 k N ; MA = 35.2 k N.m

- Détermination de la résistance au cisaillement des boulons

Calcul des forces agissant sur les éléments

ƩM = 0 → - MB + MA + 0.1HA = 0

MB = 38.01 k N.m

Ʃfext = 0 → MB - 0.2 H2 =0 → H2 = 190.05 kN

H2 – H1 =0 → H2 = H1 = 190.05 k N = Ved

- Calcul de As

Hypothèses :Classes du boulon 4.6 ,𝑓𝑢𝑏 = 400 𝑁/𝑚𝑚2 avec

𝛼 = 0,6 𝑒𝑡 𝛾𝑀2 = 1,25

𝐹𝑣,𝑅𝑑 =𝛼 × 𝑓𝑢𝑏 × 𝐴

𝛾𝑀2≥ 𝑉𝐸𝑑 => 𝐴 ≥

𝛾𝑀2 × 𝑉𝐸𝑑

𝛼 × 𝑓𝑢𝑏

AN:

𝐴 ≥1,25 × 190.05 x 10⌃3

0,6 × 400

𝐴 ≥ 989.84 𝑚𝑚2

Le diamètre de boulon est déterminé en fonction de :

𝑡 = 𝑚𝑖𝑛[𝑡𝑓(𝐻𝐸𝐴 220); 𝑡𝑓(𝐼𝑃𝐸 200)]

𝑡 = min (11; 8.5)

𝑡 = 8.5 𝑚𝑚 ∈ [5 − 10] => 𝑑 = 16𝑚𝑚 𝑒𝑡 𝐴𝑠 = 157 𝑚𝑚2

Le nombre de boulons sera :

On choisit 8 boulons de diamètre 16 donc 4 rangées de 2 boulons (8Ф16)


29


As = 989.84

8 = 123.73 mm2

Résistance du boulon au cisaillement

𝐹𝑣1 =𝛼×𝑓𝑢𝑏×𝐴

𝛾𝑀0 =

0.6𝑥400𝑥157

1.25 = 37.6 k N

𝐹𝑣1,𝑅𝑑 = 8 x 37.6 = 300.8 k N

𝐹𝑣1,𝑅𝑑 = 300.8 > Ved => la résistance du boulon est verifiée

NB : pour que ces conditions soient vérifiées il faut prévoir des jarrets entre la

poutre et le poteau. Ils constituent un renfort pour les poutres et reprennent les

moments d’encastrement

V.1.3 Détermination de la longueur du jarret

La longueur du jarret se détermine en considérant qu’en amorce du jarret la

contrainte maximale dans la poutre est égale à fy

De la résolution du portique on a :

𝑀𝐶 = 3520.5 𝑑𝑎𝑁. 𝑚

𝑀𝐵 = 3195.3𝑑𝑎𝑁. 𝑚

𝑀𝑒𝑙 = 4940 𝑑𝑎𝑁. 𝑚(𝐼𝑃𝐸 200)

La courbe du moment est parabolique, de la forme 𝑦 = 𝑎𝑥 2 soit :

Pour 𝑥 = 𝑠 = 8.1𝑚 => 𝑦 = 𝑀𝐵 + 𝑀𝐶 = 6715.8

D’ou : 𝑎 =𝑦

𝑥2=

6715.8

65.61= 102.35

Pour 𝑥 = 𝑠 − 𝑗 on a : 𝑦 = 𝑀𝑒𝑙 = 4940 𝑑𝑎𝑁. 𝑚

Soit : 4940 = 102.35(8.1 − 𝑗)2 => 𝑗𝑚𝑖𝑛 = 1.07 𝑚

Donc le Jarret aura pour :


30


𝐿𝑜𝑛𝑔𝑢𝑒𝑢𝑟 = 𝐿𝑗 = 𝑗𝑚𝑖𝑛 = 1.07 𝑚

𝐻𝑎𝑢𝑡𝑒𝑢𝑟 = 𝐻𝑗 = ℎ𝐼𝑃𝐸(200) = 0,20 𝑚

Encastrement par jarret Description

Dimensions de la platine :𝑃𝑙𝑎𝑡 : (200 × 640 × 14)𝑚𝑚

Boulons 4.6 : 8 𝑏𝑜𝑢𝑙𝑜𝑛𝑠 𝑑𝑒 16𝑚𝑚

𝑒1 = 60 𝑚𝑚 𝑃1 = 110 𝑚𝑚

𝑒2 = 80 𝑚𝑚 𝑃2 = 100 𝑚𝑚

V.2 POTEAU-SEMELLE

Pour le dimensionnement de la platine et du goujon on suppose que le pied

du poteau est encastré. Dans ce cas le poteau est sollicité en pied par un effort

centré N et un moment de flexion M, ce qui est équivalent à un effort vertical N

excentré de e = 𝑀

𝑁

Parametres de base:

- Poteau HEA 220 encastré

- M𝑚𝑎𝑥 = 3195.3 daN.m

- N 𝑚𝑎𝑥 = 2810.7 daN

- Béton fub = 8 Mpa

Figure 8 : forces agissant sur la platine


31


V.2.1 Vérification des contraintes de traction dans les goujons et de

compression sur le béton.

L’excentricité e = 𝑀

𝑁 =

3195.3

2810.7 = 1.13 m

𝐷

6 =

40

6 = 6.67 cm < e = 1.13 m

V.2.2 Vérification de la contrainte de compression du béton

→h’ = 20.7 cm

La contrainte de compression dans le béton est :

→ σ a = 38.7 Mpa

Soit 1.5 σa = 1.25 x 38.7 = 48.37 Mpa < fy = 235 Mpa

o Vérification de la section 1-1

→ t ≥ 0.98 cm


→ t ≥ 1.11 cm


→ t ≥ 1.6 cm

En conclusion on prendra une platine de 20 mm d’épaisseur la section 3-3 est la

plus contraignante


32


V.2.3 Diamètre des goujons

T= 2990.0 daN

Figure 9 : goujons

L’effort de traction par goujons :

𝑉 =𝑇

4=

2990.0

4= 747.5 𝑑𝑎𝑁

=> ∅1 = −11.2 𝑒𝑡 ∅2 = 15.19

On a donc : ∅ ≥ 15.19 𝑚𝑚

On choisi donc ∅ = 18 𝑚𝑚 de classe 8.8.

VI. ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTALE ET SOCIALE

VI.1 Evaluation environnementale

À l’état actuel des connaissances, il apparait que les principaux enjeux

environnementaux ont été réalisés ou sont prévus pour limiter les impacts liés aux

activités de la station-service Total.

Présentation du terrain à aménager.

Le terrain est aménagé et équipé de la façon suivante :

Une aire de distribution de carburant abritée par un auvent

220


33


3 ilots de distribution

2 types de carburants liquides distribués : gasoil et essence super

Une aire de dépotage bien placée et un poste de distribution dédié aux poids

lourds

Une baie de lavage et une baie de vidange

Des voiries légères et lourdes

Un parking de stationnement

Des espaces verts

VI.2 Étude d’impact et mesures d’atténuations

VI.2.1 L’eau

L’eau utilisée sur le site provient du réseau d’alimentation public d’eau potable.

Elle est utilisée au niveau de la station de lavage des véhicules

- Gestion des eaux usées

Les eaux usées sont composées exclusivement des eaux de lavage des véhicules.

Ces eaux sont dirigées vers les décanteurs (séparateurs d’hydrocarbures) afin de

limiter les rejets en hydrocarbures et en matière en suspension, avant d’être

envoyés vers le puisard

- Gestion des eaux pluviales

Les eaux de ruissellement provenant des voiries, aires de dépotage et de

distribution, susceptibles d’être souillées par des hydrocarbures et des matières en

suspension sont traitées par un séparateur d’hydrocarbures avant d’être rejetées

dans les caniveaux.

VI.2.2 Les effluents atmosphériques

Les effluents atmosphériques émis au niveau du site sont dus aux gaz

d’échappement des véhicules et aux vapeurs d’hydrocarbures au niveau des

évents.

Concernant les émissions et les vapeurs d’hydrocarbures, les dispositions

suivantes ont été prises

- Les évents ont une direction finale ascendante requis le réservoir et leurs

orifices débouchent à l’air libre à au moins 4 m au-dessus du niveau de

l’aire de stationnement du véhicule livreur


34


- Un système de récupération des vapeurs a été mis en place pour les

carburants de catégorie B (essence), ainsi lors du dépotage de carburant

vers les cuves de stockage enterrés ; les vapeurs générées par le

déplacement de carburant sont renvoyées dans la citerne de transport.

Ces mesures permettent d’une part de limiter les émissions à l’atmosphère

et d’autre part de favoriser une bonne dispersion des vapeurs.

VI.2.3 L’impact sur le sol et le sous-sol

Le site se trouve en dehors de tout périmètre de protection de captage

d’alimentation en eau potable, les risques de pollution du sol et du sous-sol sont

liées à un déversement accidentel de produits

Les aménagements nécessaires pour éviter ce type de pollution ont été pris,

notamment :

- Les cuves de stockage et les canalisations enterrées de transfert

d’hydrocarbures sont en double enveloppes parfaitement étanches avec un

dispositif détecteur de fuite

- Dispositif d’obturation du réseau pluvial en sortie du séparateur

d’hydrocarbures

VI.2.4 Les nuisances sonores

Les principales sources de bruit au niveau de la station –service sont dues :

- Au travaux de réhabilitations, les engins de levages, les bétonnières

- A la circulation et au démarrage des véhicules à moteurs (PL et VL) dont

les normes de fabrication et de réglementation limitent les émissions

sonores

- Aux opérations de dépotage de carburant

- Les installations de levage des véhicules peuvent générer du bruit

VI.2.5 Les déchets

Les déchets sont triés par catégorie, des filières d’élimination choisies privilégient

la valorisation.


35


Les sociétés chargées du transport du traitement, du stockage ou du transit des

déchets sont titulaires d’un arrêté d’autorisation communales et des agréments de

transport requis

VI.2.6 L’impact sur l’agriculture

Les activités de la station-service ne sont pas susceptibles de nuire a l’agriculture.

En effet le site est implanté en zone urbaine à loin des zones agricoles. De plus

les rejets de l’établissement autant aqueux qu’atmosphériques, sont maitrisés

VI.2.7 L’impact sur les milieux naturels

L’établissement étant implanté en zone urbaine, dans le prolongement des

installations du grand marché, ce dernier se trouve hors de tout périmètre de

protection de captage d’alimentation en eau potable.

Il ne présente pas d’enjeux faunistique ou floristique particulier

VI.2.8 L’impact sur les milieux culturels et humains

La zone étudié est à l’extérieur de tout périmètre de protection de monuments

historiques.

Le site n’est pas à l’origine de sources de vibrations ou d’odeurs caractérisées.

Les sources lumineuses correspondent principalement aux éclairages de la zone

de distribution en période nocturne. Celles-ci sont fréquemment utilisés en

période hivernale en raison de la durée de l’ensoleillement cet éclairage est

nécessaire pour assurer la sécurité des installations et des utilisateurs de la station-

service qui est accessibles 24h/24h et 7j/7j.

Le mur de clôture de 2.5 m de hauteur est implanté au niveau des propriétés

communes avec les habitations des alentours de la station permet d’atténuer les

émissions lumineuses liées à l’établissement (notamment les phares des voitures).

VI.2.9 L’impact paysager du projet

Le site du projet se trouve en zone urbaine, à proximité des zones de bureaux,

d’habitat collectif.


36


L’impact visuel lié à la station-service a toutefois été modifié pour les habitations

localisées en limite de propriété de la nouvelle installation. Cet impact est atténué

par la présence d’un mur séparatif de 2.5m de hauteur.

VI.2.10 L’impact sur la santé

L’identification des dangers liés au projet a mis en évidence un risque sanitaire

limité en fonctionnement normal de l’installation en raison.

o Des rejets atmosphériques liés aux installations très limités

o De l’absence de rejet direct d’eaux usées dans le milieu naturel,

o De la présence de dispositifs anti-retour ou de dis connexion sur les

réseaux d’alimentation

o Des mesures prises pour limiter tout risque de pollution accidentelle

(vanne d’obturation sur le réseau pluvial, séparateur

d’hydrocarbures relié à une capacité de rétention de 10 m3,

confinement des eaux d’extinction d’incendie, cuve double

enveloppe avec détecteur de fuite)

o Du traitement qualitatif des eaux de voiries

o De l‘absence de captage d’alimentation en eau potable à proximité

du site

VII. EVALUATION ET ESTIMATION DU COUT DU PROJET

L’estimation du cout du projet consiste ; à faire ressortir les quantités de

matériaux nécessaires à utiliser pour l’exécution du projet. Ainsi que leur prix

unitaire afin de déduire le cout global du projet.

Les prix unitaires des matériaux et la main d’œuvre varient d’un pays a un autre

à cause de quelques contraintes économiques, les prix appliqués dans ce cadre

de devis, correspondent aux prix moyens d’exécution de travaux au Niger. Les


37


résultats sont consignés dans le tableau si dessous. (Pour plus de détails voir

annexe 4)

Tableau 11 : estimation du cout

Numéro

Désignations

Prix total

1

Travaux préliminaires

Sous total travaux

préliminaires

2 200 000

2

Travaux VRD et pose de

l’auvent

Sous total VRD et pose de

l’auvent

107 243 410

Total HT 109 434 160

TVA 19% 20 792 490

Total TTC 130 226 650

Arrêté le présent devis à la somme de : CENT TRENTE MILIONS DEUX

CENT VINGTH SIX MILLE SIX CENT CINQUANTE CFA TTC


38


CONCLUSION

Dans le but de réaliser ce projet, plusieurs aspects ont été étudiées pour atteindre

les objectifs recherchés.

En effet notre travail a consisté dans un 1er temps a une démarche de conception

ou il fallait concevoir une nouvelle vision de la station-service afin de ressortir

l’emplacement idéale de la boutique des ilots, du dépotage et l’emplacement de

l’auvent peigne. Cette dernière sera par la suite dimensionnée suivant les normes

de l’EC 3 afin de résister non seulement à son propre poids, aux surcharges

d’exploitation et aux intempéries.

En suite une étude d’impact environnementale a été effectuée avec l’aide de la

HSEQ de total Niger afin de prévenir les risques de nuisances environnementales

et sociale de la station-service et proposer des solutions pour gérer à bon essieu et

atténuer ces impacts souvent nuisibles à la société.

Notre étude a été clôturée par une estimation du cout global de la réalisation du

projet en se basant sur les prix en vigueur sur le marché Nigérien des matériels et

matériaux ainsi que des prestations de services. Le cout global est de 142 325 059

FCFA TTC mai il est à noter que l’auvent est fourni par la société Total.

Cette nouvelle station permettra à Total Niger de générer beaucoup de bénéfices,

faire face à la concurrence et accroitre son capital.

RHEHABILITAION DE LA STATION-SERVICE LIBERTE SALAMA

39


Bibliographie

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2. Olivier Flaman Université de Nantes, décembre 2003, ACTIONS DU

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3. Jacques MAYERE Ingénieur INSIA, décembre 1999, Règles Neiges et

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4. Mr Nassa,2013, Cours de construction Métallique 2iE

5. Lahlou DAHMANI, 2008, Université Mouloud Mammeri TIZI

OUZOU, Calcul des Éléments Résistants d’une Structure Métallique

6. Christian DESCHENAUX, Février 2001, Construction en Acier ;

Cours de base de calcul des profilés métalliques laminés.

7. Euro Inox et Steed construction Institue, 1997 troisième édition,

Structures en Acier Inoxydable Guide de conception

8. Jean C et Jean-Noël THEILLOUT, Résistance des Matériaux,

Formulaire

9. TOTAL, juillet 2007, Règles d’Implantation des Stations-Service Total

10. Ferran C 1993 et Callaud M mars 2003, Poly Esther Assemblage

construction Métallique

11. Koffi Aho, article C 2 550, Techniques de l’ingénieur


40


ANNEXES

ANNEXE 1 : ETUDE DU VENT

DONNEES DU VENT DE LA STATION NATIONALE DE NIAMEY

Recueille des donnée du vent de 2001-2016 Mois janvier févr. mars avril mai juin juillet août sep oct. nov. déc Vitesse Max(Km/h)

60 66,7 57,4 64,8 66,7 100 79,6 75,9 87 83,3 76 56,4

Année 7- 2006

25- 2005

18- 2004

15- 2004

24- 2009

11- 2004

6- 2005

30- 2011

5- 2004

30- 2002

16- 200

25- 2007

Pression Mini

1002,2 912 1000,1 980 1000,6 1002,1 1001,7 950 1003,4 910,9 1001,1 912,5

Pression max

1022,1 1098 1071,1 1099,6 1016,5 1072 1079 1022,4 1017,5 1098 1017,1 1025,6

Source : station métrologique de Niamey

Les paramètres de base assignés à ce projet sont définis d’après l’AN française

de l’EN 1991-1-4

Avec une vitesse de référence moyenne vref = 35m/s selon le tableau ci-dessus le

Niger se place dans la zone 3 du découpage français des régions de vent (AN)

avec une pression dynamique de référence de qref =75 daN/m2

a. Détermination de la pression du vent

La pression statique du vent est donnée par la formule suivante :

P= qh *ks *km *δ *Cr

Avec :

qh = pression dynamique agissant à la hauteur h

ks = coefficient de site

km =coefficient de masque

δ = coefficient de réduction

Cr =coefficient résultant

b. Détermination de la pression dynamique agissant à la hauteur

L’étude antérieur nous a défini que la zone du projet de situe dans la zone III avec

une pression dynamique de base de 75 daN/m2 (normale)

H étant inferieur a 10, la pression dynamique à la hauteur h sera

qh =q10 = 75 daN/m2


41


c. Effet de site

Les valeurs de pressions dynamiques de base normale et extrême doivent être

multipliées par un coefficient de site Ks dont les valeurs sont données dans le

tableau ci-dessous

Source : NV65

Notre site de projet est exposé donc avec la zone III on aura : ks = 1.25

d. Effet de masque

Selon la norme NV65, km est pris égal à 1.00 pour des raisons de sécurité

e. Coefficient de dimension

Ce coefficient est pris en fonction des différents éléments que nous avons

(panne, poutre, poteaux) dont les valeurs sont projetées sur le graphe si dessous :


42


Figure :effets de dimension

Source : NV65

(Ce tableau est tiré de la figure R-III-2 NV 65 P 32)

Les résultats sont consignés dans le tableau suivant

éléments Dimensions correspondantes

(m)

δ

Panne 14.18 0.81

poutre 7.06 0.85

poteau 5.125 0.87

f. Coefficient résultant Cr

La toiture se présente sous la forme d’un rectangle de longueur a=15.2 m et de

largeur=8.1 m avec a >b, et la distance au sol est égale à e=5.125m<1.7h.

- Actions résultantes unitaires

Le rapport de dimension est sans influence sur la valeur des actions résultantes

unitaires.


43


b. Vent normal au petit côté :

C=0.7 au bord d’attaque et 0 au bord de fuite

c. Vent normal au grand coté

C=0.7 au bord d’attaque et 0 au bord de fuite

Force horizontale

d. Vent normal au petit coté

F= (0.01+0.02) abq =0.03 abq


44


e. Vent normal au grand coté

F= 0.01 * 0.02 =0.02abq

- Vent normal aux bords horizontaux

Les actions résultantes unitaires et les actions unitaires sur chaque face pour un

vent soufflant sur la face supérieure puis inférieure sont données sur la figure ci-

dessous

Les coefficients résultants de pression sont les suivants : Pression(P) : cr = 0.8

Succion (S) : cr = - 0.8

Pression dynamique du vent revenant à chaque élément :

Panne :

Vn (P) = 75x1.25x1.00x0.81x(0.8) = 60.75 daN/m2

Vn ( S)= 75x1.25x1.00x0.81x(-0.8) =- 60.75 daN/m2

Poutre :

Vn (P) = 75x1.25x1.00x0.85x(0.8) = 63.75 daN/m2

Vn ( S) = 75x1.25x1.00x0.85x(0.8) = -63.75 daN/m2

Poteaux :


45


Vn = 75x1.25x1.00x0.87x(0.8) =65.25 daN/m2

ANNEXE 2 : DIMENSSIONNEMENT DES ELEMENTS DE L’AUVENT

PEIGNE

Les pannes sont dimensionnées de manière à satisfaire simultanément aux

conditions de résistance et de flèches.

Ainsi, la pente du versant étant très faible 5,5°, elle peut être assimilé à une

pente nulle donc le calcul des pannes se fera en flexion simple.

f. Charges permanentes G

- Tôle et accessoires de pause 20 Kg/m2

- Poids propre de la panne estimé à 12 Kg/ml

g. Charges climatiques du vent

- Sur pression : vn =60.75 daN/m2

Ve = 1.75x vn = 1.75x 60.75

Ve =106.31 daN/m2

- Sous pression : vn = -60.75 daN/m2


46


Ve = 1.75x vn = - 1.75x 60775

Ve =-106.31 daN/m2

h. Évaluation des charges

Les charges et surcharges appliquées à la panne sont estimés par mètre linéaires

o Charges permanentes :

G= (20 x 1.9) + 12 =50.0 daN/ml

La charge climatique du vent sera égale à :

- Ve = 106.31 x 1.9 = 201,98 daN/ml

- Ve =-106.31 x 1.9 = - 201,98 daN/ml

Combinaison des charges

ELU :

P = 1.35G + 1.5P → P =1.35x50 +1.5x10

Pu = 82.5 Kg/ml

G – Ve = 50 – 201.98 → P = -151.98 kg/m

La 2e combinaison est la plus contraignante, donc elle sera retenue pour le

dimensionnement de la panne

→ Pu = 151.98 Kg/m

ELS : Pser = G + P → Pser = 50 +10

Pser = 60 Kg/ml

𝜎acier =235 Mpa


47


1. Dimensionnement de la panne

La pente du versant est faible 5.5 et peut être assimilé à une pente nulle le

calcule se fera en flexion simple sous My avec Mz =0

Py = Pu = 151.98 Kg/ml

My = Px

8 L2 =

151.98

8 7.22 = 984.83 daN/m

𝜎= My

Wy ≤ 𝜎e → wy ≥

My

𝜎e

wy ≥ 984.83

23,5 =41.9 cm3

Soit IPE 120 avec :

Wy (cm3 ) Wz (cm3 ) Iy (cm4 ) Iz ( cm4 ) P ( kg/m )

63 8.65 318 27.4 10.4

2. Vérification de la flèche à l’ELS

Il s’agit de vérifier que f = 5

384 x

𝑃𝑜.

E.Iy L4 ≤

L

200

P0= Pser = 60 kg/m (combinaison des charges et surcharges non pondérées)

→ f = 5

384 x

0.9784.

2,1 10−6∗318 L4 ≤

L

200

→ 384 LEIy ≥ 5P0 L4 200 → Iy ≥ 1000∗ 𝑃0

384∗ 2100007.23

→Iy = 277.7 cm4 ce qui correspond à un IPE 120

3. Calcul en élasticité

wy ≥ My

𝜎e = 41.9 cm3 ce qui correspond à un IPE 120

Donc on retient l’IPE 120 pour la panne


48


DIMENSIONNENT DU PORTIQUE

Notre portique à une portée de 8.1 m, une hauteur de 5.125 m supportant 3

pannes séparés de 1.9 m (entre axe horizontale) et l’entre axe des poutres est de

7.2 m.

a) Principe de calcul

- Vent au soulèvement

Les efforts du vent ascensionnel agissent perpendiculairement aux versants de la

toiture. Par souci de simplification des calculs, on admet que ces efforts sont

dirigés verticalement ce qui conduit à une erreur négligeable (<2%).


49


b) Détermination des charges

Les charges prises en compte sont résumées dans le tableau suivant :

Charges

Charge permanente Charge variable

bac alu-zinc 10 (𝑑𝑎𝑁/𝑚2) Charges

d’entretien

37.04 (daN/m)

Surcharges

techniques

5 (𝑑𝑎𝑁/𝑚2) Vent 𝑉𝑛 𝑝𝑜𝑢𝑡𝑟𝑒 =

−63.75 daN/m2

Poids propre des

pannes

12.9 (𝑑𝑎𝑁/𝑚) 𝑉𝑛 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 =

− 65.25 daN/m2

G= (15 x 8.1) + 12.9 + 37.04

G= 171.44 daN/ml

c) Calcul des actions

- Charges permanentes

G= 171.44 daN/ml

- Vent Normal

o Poutre : 63.75x 7.2 = 459 daN/m

o Poteau : 65.25 x 5.125 = 334.4 daN/m

- Vent extrême

o Poutre : Ve = 1.75 Vn = 1.75 x 516.37

→ Ve =803.25 daN/m

o Poteau : Ve = 1.75 Vn = 1.75 x 334.4

→ Ve = 585.5 daN/m


50


d) Combinaison des charges

Il n’existe pas de neige dans la zone du projet, la seule charge climatique

que nous avons est la charge du vent.

Donc la seule combinaison qui fait intervenir le vent selon l’EC 3 sera

retenue pour le dimensionnement de la poutre

Actions Réactions d’appuis(daN) Moments (𝒅𝒂𝑵. 𝒎) Sollicitation maximaux comb Rx Ry MB Mc NMax TMAX MMAX

G - Ve -2810.7 -2990.0 3195.3 3520.5 2810.7 2990.0 3520.5

e) Calcul des sollicitations

Il s’agit là de déterminer les réactions d’appuis et les moments maximaux


51


Le système est hyperstatique de degré 3, sa résolution par la méthode des

forces avec le logiciel RDM6 conduit aux résultats suivants :

- Diagramme de la déformée


52


- Diagramme de l’effort normal

- Diagramme de l’effort tranchant


53


- Diagramme du moment fléchissant


54


En résumé nous avons comme sollicitations maximales :

a. Sur poteau


- Effort tranchant maxi : 2990.0 daN


b. Sur poutre


- Effort tranchant maxi :2810.7 daN


1. Dimensionnement de la poutre

Les modules nécessaires sont, sachant qu’il faut vérifier en flexion

𝜎= My

Wpl ≤

fy

Ɣmo

→ wpl ≥ My∗Ɣmo

𝑓𝑦 =

3520.5 x1.0

23,5 = 149.8 cm3

Ce qui correspond à un IPE 200 avec : NRd = 638 kN , VRd = 181 kN ;

My,Rd = 49.4 kN.m ; Mz,Rd = 10 kN.m


200 100 8.5 28.5

Wply

(cm3)

Iz (cm) M (kg/ml) Iy (cm4)

194 2.24 22.4 1943

Cependant, cette section reste provisoire tant que les vérifications de déversement

et des conditions de flèche de la poutre ne sont pas effectuées.

c. Vérification à la résistance


55


Ved = 28.1 kN < 0.5 VRd = 90.5 kN ok !

Interaction MN

MyN,Rd = min (MyRd ζ(1-a ) ;MRd )

n = Ned

𝑁𝑅𝑑=

29.9

638 = 0.045

Classe 1 ,a = 0.4 et ζ= 1.25

MyN,Rd = min ( 49.4 x1.25 x (1- 0.4) ,49.4 ) = 49.4 kN ok !

d. Vérification de la flèche.

Le calcul de la flèche est réalisé sous l’action de la combinaison non pondérée

q= G (il n’y a pas effet de la neige dans la zone du projet).

Il s’agit de vérifier que : f < l/200

On a :

𝐸 = 2,1 ; 𝐼𝑦 = 1943[𝑐𝑚4] ; 𝑀𝑐 = 3520.5 daN. m

q = Gpanne + Gc +Gt = 295.1 daN/m

L = 8,1 𝑚

𝑓 =1

384 × 𝐸 × 𝐼𝑦

(5𝑞𝑙4 − 48𝑀𝑐 . 𝑙2)

𝑓 =1

384 × 2,1 × 1943(5 × 295.1 × 8.14 − 48 × 3520.5 × 8.12)

𝑓 = |−3.06 𝑐𝑚| < 𝑙

200= 4.04 𝑐𝑚 ⟹ 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑖𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑣𝑒𝑟𝑖𝑓𝑖é𝑒

e. Vérification de la poutre au déversement

Justification :

La semelle supérieure de la poutre ne peut pas déverser, sous moment positif, car

elle est immobilisée latéralement, bloquée par les pannes.

En revanche la semelle inferieure peut déverser sous moment négatif du au vent

de soulèvement de la toiture.


56


- Longueur critique de déversement

Lcr,D = 2.7 iz (1-0.5xψ ) √𝐸

𝑓𝑦 avec iz = 22.4mm

Ψ = 𝑀 𝑒𝑑𝑚𝑖𝑛

𝑀𝑒𝑑𝑚𝑎𝑥 =

3195.3

3520.5 = 0.9

→ Lcr,D = 2.7x 22.4 ( 1-0.5x0.9 ) √210000

235 = 994.37mm

Lcr,D = 994.37 < 1900 mm donc il y’a risque de déversement

- Calcul du coefficient de répartition η

η= 1.75 – 1.05 ψ + 0.3 ψ2 = 1.75 – 1.05x0.83 +0.3x0.832

→ η = 0.56

- Calcul de iD = √𝐼𝐷𝑧

𝐴𝑑 avec IDZ =

𝑏3 𝑡𝑓

12 = (1003 x8.5) /12

→ iDz = 708.33 103mm4

AD= btf + ℎ−𝑡𝑓

6 𝑥 𝑡𝑤 = 100 x 8.5 +

200−8.5

6 x 5.3 = 1019.15 mm2

→ iD = √708.33∗10⌃3

1019.15 = 26.36 mm

- Contrainte critique de déversement

σ crd = √𝜎𝐷𝑣⌃2 + 𝜎 𝐷𝑤⌃2 avec :


57


σDV = η x 𝜋

𝐿𝐷 x Wely x √𝐺𝐾𝐸𝐼𝑍 = 0.56 x

𝜋

1900 x 194∗10⌃3 x

√91 ∗ 10⌃3 𝑥0.053 ∗ 10⌃6 𝑥210 ∗ 10⌃3 𝑥0.742 ∗ 10⌃6

σDV = 127.69 Mpa

σDW = η x iD 2

𝜋^2 𝐸

𝐿𝐷 ⌃2 = 0.56x 26.36 2 x

𝜋^2 x 210000

1900⌃2 =223.4 Mpa

σ crd = √127.69⌃2 + 223.4⌃2 = 257.3 Mpa

→ σ crd = 257.3 Mpa

- Calcul de l’élancement réduit de déversement

𝜆𝐷̅̅ ̅= √

𝑓𝑦

σ crd x √

𝑊𝑝𝑙

Wel = √

235

257.3 x √

149.8

194

𝜆𝐷= 0.83

- Moment de déversement

MD,Rd =𝜆𝐷 x MpL,Rd = 0.83 x 49.4

→ MD,Rd = 41.00 kN.m

MEd max = 35.20 kN.m < MD,Rd =41.00 Mpa → condition verifiée

Donc L’ IPE 200 sera rétenue pour la poutre

2. Dimensionnement du poteau

Les poteaux des portiques seront dimensionnés en flexion sous l’effet du

moment fléchissant maximal

M𝑚𝑎𝑥 = 3195.3 daN.m


58


σ = 𝑀𝐸𝑑

𝑊𝑝𝑙 <

𝑓𝑦

𝛾𝑚0

→ 𝑊𝑝𝑙𝑦 ≥𝑀𝐸𝑑×𝛾𝑚0

𝑓𝑦 =

19.67∗10⌃3𝑥 1.0

235 = 135.97 cm3

Ce qui correspond à un profilé HEA 220 dans le catalogue des profilés HEA

NRd = 1440 kN , VRd = 267 kN ; My,Rd = 127.2 kN.m ; Mz,Rd = 60.6 kN.m

Avec pour caractéristiques :

Caractéristiques HEA 220


210 220 11 64.3

Wply

(cm3)

Iz (cm) M (kg/ml) Iy (cm)

178 5.51 51.5 9.17

f. Vérification à la résistance

Ved = 29.9 kN < 0.5 VRd = 133.5 kN ok !

Interaction MN

MyN,Rd = min (MyRd ζ(1-a ) ;MRd )

n = Ned

𝑁𝑅𝑑=

28.1

1440 = 0.002

Classe 1 ,a = 0.02 et ζ= 1.25

MN,Rd = min ( 127.72 x1.25 x (1- 0.02) ,127.72 ) = 127.72 kN ok !

La résistance de la section est vérifiée g.

l. Vérification au flambement

Calcul de 𝐿𝑐𝑟𝑦 = 𝐿𝑐𝑟𝑧 :

𝐿𝑐𝑟𝑦 = 𝐿𝑐𝑟𝑧 =0.7 × 𝐿𝑜

2=

0.7 × 5.125

2 𝟏𝟕𝟗. 𝟒 [𝒄𝒎]

Calcul l’élancement suivant l’axe y-y :

𝜆𝑦 =𝐿𝑐𝑟𝑦

𝑖𝑦=

179.4

9.17= 𝟏𝟗. 𝟓𝟔


59


Calcul l’élancement réduit suivant l’axe y-y :

�̅�𝑦 =𝜆𝑦

93,9=

19.56

93,9= 𝟎, 𝟐𝟎

Calcul l’élancement suivant l’axe z-z :

𝜆𝑧 =𝐿𝑐𝑟𝑧

𝑖𝑧=

179.4

5.51= 32.55

Calcul l’élancement réduit suivant l’axe z-z :

�̅�𝑧 =𝜆𝑧

93,9=

32.55

93,9= 𝟎, 𝟑𝟒

�̅�𝑧 > �̅�𝑦 Donc le flambement sera vérifié suivant l’axe z − z

ℎ

𝑏=

210

220= 𝟎, 𝟗𝟓 < 1.2

𝐴𝑐𝑖𝑒𝑟: 𝑆235𝑡𝑓 = 11 𝑚𝑚 < 100 𝑚𝑚

𝐴𝑥𝑒 𝑧 − 𝑧

} 𝑐𝑜𝑢𝑟𝑏𝑒 𝑐

𝑐𝑜𝑢𝑟𝑏𝑒 𝑐 ⟹ 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑒𝑢𝑟 𝑑′𝑖𝑚𝑝𝑒𝑟𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛 𝛼 = 𝟎, 𝟕

Calcul du facteur de 𝛷𝑧 :

Donnée Formule

�̅�𝒛 0,34 𝛷𝑧 = 0,5 [1 + 𝛼(�̅�𝑧 − 0,2) + �̅�𝑧2

]

𝜶 0,7

Résultat 𝛷𝑧 = 0.73

Calcul du facteur de réduction 𝜒 :

Donnée Formule

𝜱𝒛 0,73


60


�̅�𝒛 0,34 𝜒 =

1

𝛷𝑧 + √𝛷𝑧2 − �̅�𝑧

2

Résultat 𝜒 = 0.65

Calcul de l’effort résistant 𝑀𝑏,𝑅𝑑 :

𝑀𝑏,𝑅𝑑 =𝜒. 𝑊𝑝𝑙𝑦. 𝑓𝑦

Ɣ𝑀0

𝑀𝑏,𝑅𝑑 =0.65 × 178 × 23,5

1

𝑀𝑏,𝑅𝑑 = 2718.9[ 𝒌𝑵. 𝒄𝒎]

𝑀𝑏,𝑅𝑑 = 2718.9 𝑘𝑁. 𝑐𝑚 < 𝑀𝐸𝑑 = 3195.3 𝑘𝑁. 𝑐𝑚 ⟹ 𝑓𝑙𝑎𝑚𝑏𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡 𝑣é𝑟𝑖𝑓𝑖é

Aucun risque de flambement ; on maintient donc un HEA 220 pour le poteau.

ANNEXE 3 : ASSEMBLAGE

1. Poteau-poutre

a. Dimensionnement des boulons

Paramètres de base : HA = 28.10 KN ; VA = 29.9 k N ; MA = 35.2 k N.m

- Détermination de la résistance au cisaillement des boulons

b. Calcul des forces agissant sur les éléments

ƩM = 0 → - MB + MA + 0.1HA = 0

→ MB = 35.2+ 0.1x 28.1

MB = 38.01 k N.m

Ʃfext = 0 → MB - 0.2 H2 =0 → H2 = 190.05 kN

H2 – H1 =0 → H2 = H1 = 190.05 k N = Ved


61


c. Conditions de pince

- La pince e est la distance entre l’axe d’un boulon et le bord

d’extrémité qui lui est adjacent - L’entre axe p est la distance entre les axes des boulons

Distance min/max du bord boulon (dans la direction de la charge)

1,2𝑑0 ≤ 𝑒1 ≤ 4𝑡 + 40 𝑚𝑚

𝑡 = 8.5 𝑚𝑚

𝑑0 = 𝑑 + 2 𝑚𝑚 = 16 + 2 = 18 𝑚𝑚

⟹ 1,2 × 18 ≤ 𝑒1 ≤ 4 × 8.5 + 40

21,6 𝑚𝑚 ≤ 𝑒1 ≤ 74𝑚𝑚

Choix : 𝑒1 = 60 𝑚𝑚

Espacement min/max entre boulons (dans la direction de la charge)

𝑀𝑖𝑛 (14𝑡; 200𝑚𝑚) ≥ 𝑃1 ≥ 2,2𝑑0

⟹ min(119 ; 200 𝑚𝑚) ≥ 𝑃1 ≥ 39.6

Choix : 𝑃1 = 110 𝑚𝑚

Calcul de hauteur total de la platine H

𝐻 = 2 × 𝑒1 + 4𝑃1 = 2 × 70 + 4 × 110

𝐻 = 580 𝑚𝑚

Espacement min/max entre boulons (perpendiculaire à la direction de la

charge) min(14𝑡 ; 200 𝑚𝑚 ) ≥ 𝑃2 ≥ 2,4 𝑑0

119 𝑚𝑚 ≥ 𝑃2 ≥ 43,2 𝑚𝑚


62


Choix : 𝑃2 = 100 𝑚𝑚

Distance min/max du bord boulon (perpendiculaire à la direction de la

charge)

2𝑒2 + 𝑃2 = 260 ⟹ 𝑒2 =260 − 𝑃2

2=

260 − 100

2= 80 [𝑚𝑚]

- Calcul de As

Hypothèses :Classes du boulon 4.6 ,𝑓𝑢𝑏 = 400 𝑁/𝑚𝑚2 avec

𝛼 = 0,6 𝑒𝑡 𝛾𝑀2 = 1,25

𝐹𝑣,𝑅𝑑 =𝛼 × 𝑓𝑢𝑏 × 𝐴

𝛾𝑀2≥ 𝑉𝐸𝑑 => 𝐴 ≥

𝛾𝑀2 × 𝑉𝐸𝑑

𝛼 × 𝑓𝑢𝑏

AN:

𝐴 ≥1,25 × 190.05 x 10⌃3

0,6 × 400

𝐴 ≥ 989.84 𝑚𝑚2

Le diamètre de boulon est déterminé en fonction de :

𝑡 = 𝑚𝑖𝑛[𝑡𝑓(𝐻𝐸𝐴 220); 𝑡𝑓(𝐼𝑃𝐸 200)]

𝑡 = min (11; 8.5)

𝑡 = 8.5 𝑚𝑚 ∈ [5 − 10] => 𝑑 = 16𝑚𝑚 𝑒𝑡 𝐴𝑠 = 157 𝑚𝑚2

Le nombre de boulons sera :

On choisit 8 boulons de diamètre 16 donc 4 rangées de 2 boulons (8Ф16)

As = 989.84

8 = 123.73 mm2


63


d. Résistance du boulon au cisaillement

𝐹𝑣1 =𝛼×𝑓𝑢𝑏×𝐴

𝛾𝑀0 =

0.6𝑥400𝑥157

1.25 = 37.6 k N

𝐹𝑣1,𝑅𝑑 = 8 x 37.6 = 300.8 k N

𝐹𝑣1,𝑅𝑑 = 300.8 > Ved => la résistance du boulon est verifiée

NB : pour que ces conditions soient vérifiées il faut prévoir des jarrets entre la

poutre et le poteau. Ils constituent un renfort pour les poutres et reprennent les

moments d’encastrement

e. Détermination de la longueur du jarret

La longueur du jarret se détermine en considérant qu’en amorce du jarret la

contrainte maximale dans la poutre est égale à fy

De la résolution du portique on a :

𝑀𝐶 = 3520.5 𝑑𝑎𝑁. 𝑚

𝑀𝐵 = 3195.3𝑑𝑎𝑁. 𝑚

𝑀𝑒𝑙 = 4940 𝑑𝑎𝑁. 𝑚(𝐼𝑃𝐸 200)

La courbe du moment est parabolique, de la forme 𝑦 = 𝑎𝑥 2 soit :

Pour 𝑥 = 𝑠 = 8.1𝑚 => 𝑦 = 𝑀𝐵 + 𝑀𝐶 = 6715.8

D’ou : 𝑎 =𝑦

𝑥2=

6715.8

65.61= 102.35

Pour 𝑥 = 𝑠 − 𝑗 on a : 𝑦 = 𝑀𝑒𝑙 = 4940 𝑑𝑎𝑁. 𝑚

Soit : 4940 = 102.35(8.1 − 𝑗)2 => 𝑗𝑚𝑖𝑛 = 1.07 𝑚

Donc le Jarret aura pour :

𝐿𝑜𝑛𝑔𝑢𝑒𝑢𝑟 = 𝐿𝑗 = 𝑗𝑚𝑖𝑛 = 1.07 𝑚

𝐻𝑎𝑢𝑡𝑒𝑢𝑟 = 𝐻𝑗 = ℎ𝐼𝑃𝐸(200) = 0,20 𝑚

f. Encastrement par jarret Description

Dimensions de la platine :𝑃𝑙𝑎𝑡 : (200 × 640 × 14)𝑚𝑚


64


Boulons 4.6 : 8𝑏𝑜𝑢𝑙𝑜𝑛𝑠 𝑑𝑒 16𝑚𝑚

𝑒1 = 60 𝑚𝑚 𝑃1 = 110 𝑚𝑚

𝑒2 = 80 𝑚𝑚 𝑃2 = 100 𝑚𝑚

2. POTEAU-SEMELLE

Pour le dimensionnement de la platine et du goujon on suppose que le pied

du poteau est encastré. Dans ce cas le poteau est sollicité en pied par un effort

centré N et un moment de flexion M, ce qui est équivalent à un effort vertical N

excentré de e = 𝑀

𝑁

Parametres de base:

- Poteau HEA 220 encastré

- M𝑚𝑎𝑥 = 3195.3 daN.m

- N 𝑚𝑎𝑥 = 2810.7 daN

- Béton fub = 8 Mpa

a. Vérification des contraintes de traction dans les goujons et de

compression sur le béton.

L’excentricité e = 𝑀

𝑁 =

3195.3

2810.7 = 1.13 m


65


𝐷

6 =

40

6 = 6.67 cm < e = 1.13 m

→ le centre de poussé se trouve hors du tiers central de la section, et la platine

est soulevée à gauche (les boulons de gauche étant sollicités en traction).

b. Vérification de la contrainte de compression du béton

A= 3.52 x 2 = 7.06 cm2

L = 50 cm

h = 45 cm

b = 50 cm

L’équation du 3e degré en h s’écrit alors :

h’3 + 3 (l- h) h’2 +90 A x 𝑙

𝑏 h’ = 0

h’3 + 3 x 5h’2 + 90 x 7.06 h’ = 0

→h’ = 20.7 cm


66


La contrainte de compression dans le béton est alors :

σb = 2 𝑁 𝑙

𝑏 ℎ ′ ( ℎ−ℎ′

3 ) ≤ fub → σb =

2 𝑥 2810.7 𝑥 50

50𝑥 20.7 ( 45−20.7

3 ) = 7.12 Mpa < fub = 8Mpa ok

c. Vérification des goujons à la résistance

σ a = 𝑁

𝐴 x

𝑙−ℎ+ℎ′

3

( ℎ−ℎ′

3 ) ≤ fy →

2810.7

706 x

500−450+20.7

3

( 450−20.7

3 )

= 0.387 daN/mm2

→ σ a = 38.7 Mpa

Soit 1.5 σa = 1.25 x 38.7 = 48.37 Mpa < fy = 235 Mpa

d. Calcul de l’épaisseur de la platine


67



Le moment dans la section 1-1 est obtenu grâce au diagramme trapézoïdal des

contraintes situées à droite de la section, que l’on peut décomposer en un

diagramme rectangulaire (1) et un diagramme triangulaire (2).

Les moments correspondants pour une bande de largeur unité (1cm) et

d’épaisseur t, sont :

M1 = 38.7 x 15 x 0.15/2 = 43.53 daN.m

M2 = (46 x15/2) x (0.15 /3) = 17.25 daN.m

M = M1-M2 = 43.53 – 17.25 = 26.28 daN.m

Le module d’inertie de la platine pour b=1m est : 𝐼

𝑉 =

𝑡

6


68


La contrainte de flexion dans la section 1-1 est :

𝑀

𝑊𝑒𝑙 = 38.7 x 6/t2 ≤ fy , d’où t ≥

38.7 x 6

235 = 0.98

→ t ≥ 0.98 cm


Le même raisonnement conduit au moment maximal

M1 = 38.7 x 15 x 0.15/2 = 43.53 daN.m

D’où 43.53 x 6/t ≤ fy → t ≥ 43.53 x6 /235 → t ≥ 1.11 cm


Du coté tendu, la platine est soumise à un moment M= 0.1 x T daN.m

T = A x σb = 706x 7.12 =5026.72

→ M = 502.67 daN.m

Wel = 50t2 /6

Il faut vérifier que :

502.67 x 6 / ( 50 t2 ) ≤ 235

→ t ≥ √502.67∗6

50∗23.5 = 1.6 soit t ≥ 1.6 cm

En conclusion on prendra une platine de 20 mm d’épaisseur la section 3-3 est la

plus contraignante

e. Diamètre des goujons


69


T= 2990.0 daN

L’effort de traction par goujons :

𝑉 =𝑇

4=

2990.0

4= 747.5 𝑑𝑎𝑁

Effort admissible par scellement,dans le cas de goujons avec crosse vaut :

𝑉 = 0,1 (1 +7 × 𝑔𝑐

1000)

∅

(1 +∅𝑑1

)2

(𝑙1 ∅ + 6,4 𝑟 + 3,5 𝑙2)

Avec :

f. 𝑔𝑐 = 350 𝑘𝑔/𝑚3(dosage du ciment)

g. 𝑟 = 3 ∅ , 𝑟 = 2 ∅ 𝑒𝑡 𝑙1 = 20 ∅

Ce qui nous donne une equation du second degre :

Na = 0,1 (1 +7×350

1000)

∅

(1+∅

250)

2 (20 ∅ + 19,2 ∅ + 7 ∅) ≥ 𝑁

2

=> ∅1 = −11.2 𝑒𝑡 ∅2 = 15.19

On a donc : ∅ ≥ 15.19 𝑚𝑚

On choisi donc ∅ = 18 𝑚𝑚 de classe 8.8.

2

0

0

220


70


ANNEXE 4 : EVALUATION DU COUT DU PROJET


71


A TRAVAUX PRELIMINAIRES

REF. DÉSIGNATION DES OUVRAGES U QUANTITÉ PRIX U. PRIX TOTAL

I DEMOLITION

1 démolition et évacuation des

débris ff 1 1 000 000 1 000 000

2 Implantation ff 1 500 000 500 000

3 Installation du chantier et repli. ff 1 700 000 700 000

SOUS-TOTAL 1 2 200 000

B TRAVAUX VRD ET POSE DE L’AUVENT

Réf. DESIGNATIONS DES OUVRAGES

U QTE PU PRIX TOTAL

I Installation mini Auvent et construction ilot

A Terrassement, bétonnage

1 Construction de trois ilots neuf

(3et 6m) y compris toute

suggestion

ff 3,0 450 000 1 350 000

2 Enduit et peinture ardoise sur

bordure d'ilot m2 38,8 9 000 349 200

2 fourniture, et transport de

l'Auvent peigne y compris toute

suggestion

ens 1 53 257 663 53 257 663

3 Pose d'un auvent, montage y

compris béton de socle et toutes

suggestion

ff 1 15 500 000 15 500 000

4 pose des pompes et raccordés au

réseau y compris toute

suggestion

ff 1 750 000 750 000

SOUS-TOTAL 13 71 206 863

II FORME DALLAGE PISTE ET PARCKING

1 Décapage de terre y compris

toute suggestion ép = 40 cm m3 82,3 6 000 493 920

2 Remblai latéritique compacté

avec ép = 25 cm m3 51,5 8 000 411 600

3 Dallage parking en BA ep =15cm

( S= 205,8 m2) et toutes

suggestions

m3 30,9 150 000 4 630 500


72


4 Revue et pose des tampons de

piste pour les cuves ff 4,0 500 000 2 000 000

5

Reprise de la forme Dallage Aire

de circulation chaussée en BA ep

=15cm ( S= 423,5 m2) des

parties endommagés et toutes

suggestions

m3 63,5 150 000 9 528 000

6 Dallage Aire de dépotage en BA

ep =15cm ( S= 80 m2) et toutes

suggestions

m3 12,0 150 000 1 800 000

7

buse pour évacuation des eaux,

regard et une grille de 50 sur 50

pour fermeture et toutes

suggestions

ff 1,0 1 500 000 1 500 000

8 Pose bordure nouvelles T2 et

toutes suggestions ml 77,7 12 000 932 400

9 Marquage peinture au sol

blanche et sur bordure bande de

17cm

m² 13,2 3 000 39 627

10 Fouille et pose d'un décanteur et

toutes suggestions ff 1,0 700 000 700 000

11

Fouille et Construction avaloirs

de liaison avec grilles de 60x60

sur piste et raccordement avec le

décanteur et toutes suggestions

u 1,0 620 000 620 000

12

déplacement du dépotage et de

l'évent plus raccordement de la

tuyauterie y compris toute

suggestion,

ff 1,0 10 000 000 10 000 000

SOUS-TOTAL 14 32 656 047

III Divers

1 reprendre le socle et remettre en

état le totem drapeau et toutes

suggestions

u 1,0 300 000 300 000

2 Fourniture et pose de bordure de

type T2 pour protection zone

Totem et toutes suggestions

ml 8,0 12 000 96 000

3 Aménagement espace vert et

toutes suggestions m² 107,7 5 000 538 700

4 revoir les dallettes endommagées

du caniveau existant ff 1,0 600 000 600 000


73


Arrêté le présent devis à la somme de : CENT TRENTE MILIONS DEUX

CENT VINGTH SIX MILLE SIX CENT CINQUANTE CFA TTC

5 Tuyauterie d'évacuation ff 1 150 000 150 000

6 Regards de visite u 2 25 000 50 000

7 curage et réaménagement de la

Fosse septique u 1 200 000 200 000

8 curage et réaménagement du

Puisard u 1 150 000 150 000

9 Peinture à huile murale m2 278,12 2 500 695 300

10 Peinture à huile murale extérieur m2 236,5 2 500 591 250

SOUS-TOTAL 15 3 371 250

TOTAL DES

TRAVAUX VRD 107 234 160

TOTAL DES TRAVAUX STATION LIBERTE HT 109 434 160

MONTANT DE LA TVA 19% 20 792 490

MONTANT TRAVAUX TTC 130 226 650


74


ANNEXE 5 :

LES PLANS

J ( 1 : 16 )

J

0110 - Bd

Lg Pan AR

01 06 - Bd

Pignon

01 08 - Bd

Lg Pan AV

01 09 - Bd LgPan AV sym

01 07 - Bd Pignon sym

0111 - Bd Lg PanARsym

01 12 - Panne C160

01 12 -Panne C160

01 13 - Poteau Av

01 02 - Poteau AvHEA 220

01 01 - Poteau Ar HEA220

01 04- Poteau Ar EP

01 04 -Poteau Ar EP

01 01 - Poteau ArHEA 220

01 05 - Support poutre

01 05 - Support poutre

Boucher

lestrous 31 sur le

s poteaux par des

bouchon

s

plastiques

peintARL

7006

01 27-

01 26 - Attach

e ch

Panneeclisse

A

A

B

B

C

C

15140 ( )

7570 7570

3970 7200 3970

3620 350 350 6500 350 350 3620

970 6600 6600 970

extérieurbandeau porteur

A-A ( 1 : 50 )

D (1 : 20 )

F ( 1 : 20)

D

F

480

7067

(Inté

rieurbandeaux)

480

163

3,5

1900

1900

16

33,

5

01 03-Poutre IPE200

0114 -TraverseIPE200

01 02 -Poteau HE

A 200

190

160

49 90 61

Bls th 16x50

Ronde

lle M

16

33

134

Bls Hr116x50

480

avant

de

poser

les

bandeaux

9049

Vis Th

16x50

+ Rondelle M16

61

33

B-B ( 1 : 50 )

K ( 1 : 10 )

L ( 1 :10 )

K

L

8027

(Exte

rieur

bandeauxporte

ur)

211

3,5

1900

1900

2113,5

478

480

339

59

89

Bls th 16x40

Bls th16x40

Vi

s Th 16

Bls th 16x50

80

80

50

25

25

Vfat 6.3x25

Bls Th 14x40

0127 - Eclisse panne

01 26 - Attachecheneau

C-C ( 1 : 50 )

G ( 1 : 20 )

H ( 1 : 25 )

G

H

8027

(Ext

rieurbandeauxporte

ur)

800

6427

800

478

408,8

69,2

478

800

Bls th14x40

89

59

30

100

30

Bls t h14x40

478

installer avantdeposer les bandeaux

HEA220

200

13035 35

35 35

200

20

41,3

39,5

200,8

85

17,5

18

220

10

4040

20

1049,9

1032,4

130

130

130

200

2

00 120

40

40

120 230 120 230 120 3535

2

0

890

IPE200

réhabilitation de la station-service liberté salama

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