0 CMII / Projet XIX /G.CENIT Universit ElManar Ecole Nationale d'Ingnieurs de l'ENIT Dpartement Gnie Civil Mmoire Construction Mtalliques II ETUDE ET CONCEPTION DUN BATIMENTde Type "Halle" ( Projet N XIX ) Ralis par : (3A GC1) Med.Mahdi BENTAIEB Yassine SLIM encadr par: Mr. Sami Montassar Anne universitaire 2011/2012 1 CMII / Projet XIX /G.CENIT _______SOMMAIRE_______ INTRODUCTION GENERALRE.....................................................................3 CHAPITRE 1 : PRESENTATION DU PROJET.................................................4 1.1 Donnesdu projet :.........................................................................................4 1.2 Prsentation du rapport :.................................................................................4 CHAPITRE 2 : CALCUL DU VENT................................................................6 2.1 Introduction :.....................................................................................................6 2.2 pression dynamique:......................................................................................7 CHAPITRE 3 : COMBINAISONS DACTIONS............................................11 CHAPITRE 4 : CONTREVENTEMENT ..........................................................12 CHAPITRE 5 : DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS SECONDAIRES 5.1.dimensionnement des pannes.......................................................................13 5.1.1 INTRODUCTION:...........................................................................................13 5.1.2 DETERMINATION DES CHARGES : ..........................................................13 5.1.3 DIMENSIONNEMENT :.................................................................................15 5.1.4 VERIFICATION DE LA FLECHE :...............................................................17 5.1.5ETUDE DES LIERNES :................................................................................18 5.1.6 FIXATION DES PANNES :............................................................................19 5.2.les lisses de bardage :.....................................................................................20 5.2.1 INTRODUCTION:...........................................................................................20 5.2.2DETERMINATION DES CHARGES:...........................................................20 5.2.3 VERIFICATION DE LA FLEXION BI-AXIALE: (ELU)..............................23 5.2.4 VERIFICATION DE LA FLECHE: (ELS) .....................................................24 5.2.5VERIFICATION AU LEFFORT TRANCHANT:(CISAILLEMENT)........25 5.2.6VERIFICATION AU MOMENT FLECHISSANT:(DIVERSEMENT)........26 5.2.7CALCUL DES SUSPENTES:........................................................................27 CHAPITRE 6 : ETUDE DE LA POUTRE DE ROULEMENT...................29 2 CMII / Projet XIX /G.CENIT 6.1 Description du systme pont roulant :........................................................29 6.2 Dimensionnement de la poutre de roulement :.........................................29 6.2.1PONDERATION DES CHARGES :..............................................................30 6.2.2 CONCEPTION DE LA POUTRE DE ROULEMENT:.................................30 6.2.3 DIMENSIONNEMENT DE LA POUTRE DE ROULEMENT:...................33 CHAPITRE 7 : ETUDE DU PORTIQUE.......................................................457.1 Introduction:.....................................................................................................45 7.2 Etude des chargements sur le portique:......................................................45 7.3 Dimensionnement de la traverse :...............................................................48 7.4 Dimensionnement du poteau : ....................................................................51 CONCLUSION GENERALE...........................................................................55 BIBLIOGRAPHIE............................................................................................56 NOTATIONS UTILISEES...............................................................................57 3 CMII / Projet XIX /G.CENIT INTRODUCTION GENERALRE : Laconstructiondesouvrages,parlesdiffrentesmthodesetmatriauxconnues,asubitun normedveloppementetunegrandeprogression,enpassantpardespetitesmaisons rudimentairesauxgrandspalaisetouvragesdart.Cetteprogressionestlaconsquencede plusieursfacteurs,enparticulierlesnouvellesmthodesdtudeetdeconception,etlutilisation des logiciels de calcul pour avoir une meilleure optimisation. Parmilesdiffrentsmodesdeconstruction,laconstructionmtallique,quiavcuun dveloppementimportantsurtoutdansledomaineindustrieletpublique ;cecirevientaux conditions de confort et de scurit qui nous offre de plus ce mode de construction.

Une telleconstruction est maintenue par une ossature mtallique, rsultante de lassemblage dediffrentscomposants,cetassemblagedoitconueglobalementdemanireaassurequela structureraliserpondlusageprvupourlouvrage,cest--direrespecterultrieurementet tousau long du processus de ltude, la stabilit de louvrage vis--vis de tous les actions qui lui sont appliqu ; assurer la cohrence des dformations relative des systmes structurels. Laconceptiondensemblepralabletoutcalcul,consistedonctabliruneorganisation gnrale des lments de telle sorte que toutes les foncions structurelles soient remplies, dans des conditions compatibles avec lexploitation du btiment, ce qui est le but de ce modeste travail qui consiste faire une tude et une conception dun btiment industriel de type halle. 4 CMII / Projet XIX /G.CENIT CHAPITRE 1 : PRESENTATION DU PROJET 1.1. DONNEESDU PROJET : Le btiment quon tient tudier a les dimensions suivantes : -longueur : 80m -largeur : 32m -hauteur : 8m -pente des versants : 12% *****Le Btiment sera quip dun pont roulant, la charge maximale quil peut supporter est de 10 tonnes, il est situ un niveau de6m du poteau de portique ***** 1.2PRESENTATION DU RAPPORT : Danscerapport,ontienttoutdaborddeprsenterleprojetendonnantsesdimensionsainsisa fonctionnalit,ensuiteonsintresseltudedelaconceptiondeslmentsporteursdelaconstruction c'est--dire la recherche de diffrentes variantes qui peuvent supporter la structure pour choisir la solution quiseraitlameilleureentreelles.Ceciprendencomptedelastabilitdestructure.Danscecasonfait ltude dun portique traverse me pleine . On fait ltude des lments de la construction : -Dimensionnementdeslmentssecondaires:danscechapitre,onsintresseenpremierlieula dtermination des espacements entre les pannes et des lisses et leur dimensionnement. 5 CMII / Projet XIX /G.CENIT *****-Etudedelapoutrederoulement:onfaitlalignedinfluencedelachargeroulantepour dterminerlessollicitationsmaximalespuisonfaitledimensionnementenrespectantlesvrifications ncessaires.***** -Etude de portique : dimensionnement de la traverse ainsi le poteau et la baonnette. -Etude des assemblages : assemblage traverse, poteau traverse ainsi support console. Figure : Dimensions de la construction Figure : Schma du portique 6 CMII / Projet XIX /G.CENIT CHAPITRE 2 : CALCUL DU VENT 2.1 INTRODUCTION : DanslecalculduventonprendlhypothseLadirectiondensemblemoyenneduventest horizontale . Lesfacesdelaconstructionsituesducotdovientleventsontditeslesfacesauvent,les autres sont dites les faces sous le vent. Les charges dues au vent dpendent : - de la rgion o se situe la construction. - de la hauteur de la construction. - du site o se situe la construction (cuvette, plaine, voisinage de la mer, valle troite) - effet de masque (d aux constructions voisines) - effet de dimensions. - de la forme de la construction.Pour la dtermination de laction du vent sur une construction, on sest rfr au rglement NV 65 on distingue , dune part , les caractristiques du vent dune autre part les dispositions de constructions . Cette construction sera implante dans une rgion II . Le site est normal . Ce btiment est une construction base rectangulaire dont nous prsentons les caractristiques gomtriques ci-aprs . Les vents qui sappliquent sur le btiment sont prsents ci-dessus . Il est noter que le vent W1 agit sur une face prsentant une permabilit = 5% . Les autres faces sont supposes fermes .Pour chaque lment de la construction, on prend les sollicitations les plus dfavorables obtenues pour les deux cas de vent en considrant laction du vent normal Wn et laction du vent extrme We=1.75Wn. 7 CMII / Projet XIX /G.CENIT 2.2 PRESSION DYNAMIQUE: Pression dynamique de base Pour le cas dune rgion II , on aura les valeurs suivantes : Pression normale q10n = 70 daN/m Pression extrmeq10e = 122.5 daN/m Coefficient de site On est en prsence dun site exposdans la rgion II : Ks = 1,3 Effet de masque Vu quil ny a pas des constructions masquant notre ouvrage : on prend m = 1Effet de dimensionCoefficient de pression dynamique qui est fonction de la plus grande dimension offerte : o = 0.71 Effet de hauteur La pression est constante de 0 10 m donc qh =q10 (hauteur du btiment H < 10 m) . => Le btiment tant normalement permable , le vent peut souffler des 4 directions, les deux cas dj reprsenter sur le schma ci-dessus soit w1 et w2 . On applique pour chaque lment considr leffort du vent : -Vent normale Wn =c m k qs n o . -Vent extrme We ==c m k qs e o .

Avec c = ce ci . etc = f ( gomtrie du btiment ) . Voir abaquec = f ( 0) . Avec 0 :coefficient de la gomtrie du btiment . C : coefficient de tran . Ci : coefficient de tran intrieur . Ce : coefficient de tranextrieur . A partir des abaques on tireles valeurs de Ci et Ce pour chaque vent . 8 CMII / Projet XIX /G.CENIT Cas du vent 1 : +Valeur de ci et ce : 9 CMII / Projet XIX /G.CENIT +Valeur de c : Cas du vent 2 : +Valeur de ci et ce : 10 CMII / Projet XIX /G.CENIT +Valeur de c : 11 CMII / Projet XIX /G.CENIT Les rsultats prcdentes nous mnent dterminer les valeurs maximales des vents Wn et We (vent normale ,vent extrme ) pour les deux cas de vent . Vent 1 :Wn =c m k qs n o = -36.778 daN/m We ==c m k qs e o = -64.3615 daN/m Vent 2 : Wn =c m k qs n o = -34.59 daN/m We ==c m k qs e o =-60.53 daN/m NB : la valeur maximale de C ( C = 1.04 ) pour le vent 2 sera utile pour le calcul de contreventement , car il engendre une flexion maximale soit pour les poteaux soit pour la ferme . cette valeur est : Vent 2 : Wn =c m k qs n o = -51.688 daN/m . We ==c m k qs e o = - 90.454 daN/m . CHAPITRE 3 : COMBINAISONS DACTIONS Les actions prendre en compte ainsi que les valeurs pour les structures de btiments , sont dfinies selon l EUROCODE 3 par les combinaison dactions fondamentales suivantes : A lELU

+ =jl l q j j g dQ G S. . A lELS

+ =jl l q j dQ G S.avec : -Gj : valeurs nominales des actions permanentes dfavorables . -Ql : valeur nominale de laction permanente dfavorable . -g.j :coefficientdescuritdeschargespermanentes,ceschargesdoiventtreconsidres commecomposesdunepartiefavorableaveclecoefficientdescuritpartielg.j =1etd une partie dfavorable avec le coefficient de scurit partielg.j=1.35 . -g.l : coefficient de scurit des charges variables dfavorables g.l= 1.5 . 12 CMII / Projet XIX /G.CENIT CHAPITRE 4 :CONTREVENTEMENT Lescontreventementssontdesdispositifsconuspourreprendreleseffortsdusauvent, sisme,freinagelongitudinaldupontroulantetdelesacheminerverslesfondations.Ilssontdisposs en toiture, dans le plan des versants (poutres au vent), et en faade (pales de stabilit).Les contreventements sont disposs suivant les versants de toitures comme le montre la figureure ci-dessous.Ilssontplacesdanslestravesderiveleursdiagonalessontgnralementformsde doubles cornires qui sont fixes sur la traverse leurs rle est de reprendre les efforts du vent en pignon et de les transmettre aux poteaux Figure. : Schma de la poutre au vent Pour la stabilit verticale on fera sur toute la longueur du long-panun systme de contreventementcomme dans la figureureci-dessous : Figure:. Schma de stabilit verticale 13 CMII / Projet XIX /G.CENIT CHAPITRE 5 : DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS SECONDAIRES Introduction :Danscechapitreonsintressedfinirlesprofilesquidevrontrsisterauxdiffrentes sollicitations au quelle ils sont soumis aux rgles de l'EC3, le principe de la vrification ncessaire la rsistanceetlastabilit.Lesprofilesconcernesparcettetudesont:lespannesetleslissesde bardages. 5.1. Dimensionnement des pannes 5.1.1 INTRODUCTIONLes pannes qui ont pour fonction de supporter la couverture, sont disposes paralllement la ligne de fatage dans le plan des versants. Comptetenudelapentedesversants,donneparlapentedesfermes,lespannessont poses inclines dun angleo et de ce fait,fonctionnent en flexion dvie. Les pannes sont soumises : 1.deschargesverticales(poidspropredelapanneetducomplexedecouverture,sable,charges accroches ventuelles),dont la rsultanteramene en charge liniqueq, se dcompose en une chargeqyparallle lme de la panneet une chargeqx perpendiculaire lmequil convient de bien prendre en compte ,afin dviter tout risque de dversementlatral . 2.unechargeobliqueW,dueauvent(surpressionoudpression),applique perpendiculairement au versant, donc paralllement lme de la panne . Ilconvientdoncdecalculer,lorsdudimensionnementdunprofildepanne,deuxmomentsde flexiondistincts, selon les deux plans principaux dinertie du profil. 5.1.2 DETERMINATION DES CHARGES :=>Types des charges :Charges permanentes : Poids propre de la couverture estim 25 daN /m2

Poids propre des pannes estim 10 daN/m2=> G=35daN/m2. Surcharges d'exploitation: Charges des entretiens estim 20daN/m2 Charges de type poussire estim 15daN/m2 => QS = 35daN/m2. Actions du vent :VentVent Normal (daN/m2 )Vent Extrme( daN/m2 ) Vent 1(vent descendant)-34.59-60.53 Vent 2(vent ascendant)-51.688- 90.454 Tableau: Actions du Vent 14 CMII / Projet XIX /G.CENIT

=> Combinaisons des charges: qx = G. sino =2.26daN/ m2 G + W1e : qy= G. coso + W1e = 34.92 - 60.53 =-41.45 daN/ m2

qx = G. sino qx = (1,35.G+1,5.Qs).sino =2.26 daN/ m2=4.5 daN/ m2 G + W2e :

1,35 G + 1,5 QS : qy= G. coso + W2eqy =(1,35.G +1,5.Qs).coso = 34.92 -90.454 =69.6 daN/ m2 =-55.53daN/ m2

Combinaisons des chargesq x (daN/ m2 )qy (daN/ m2) G+ W1e2.26-41.45 G+W2e2.26-55.53 1,35.G+ 1,5.Qs4.569.6 Tableau :Combinaisons des charges Charges sur les pannes :

La distance entre les pannes est 4mdonc les chargespar mtre ont dtermines comme suit :W1e y x Fig: G + W1e Fig: G + W2e y W2e Qs x Fig: 1,35.G + 1,5.Qs 15 CMII / Projet XIX /G.CENIT qx = 4,5 . 2=9daN /m. qy = 69,6 . 2 = 139.2 daN /m. Nous allons travailler avec des IPE ayant une section de classe 1 autorisant la plastification de lacier. Comme il sagit dune flexion dvie (biaxiale) , il faut vrifier que :

1MMMMplxxplyys||.|

\|+||.|

\|| o Dans notre cas, nous navons pas un effort normal, donc :o=2 et| = 1. 5.1.3 DIMENSIONNEMENT : Dans notre cas nous avons deux types de poutres : Flexion (x-x) :

- Flexion (y-y) : avec : l : entre-axes des portiques l=8m e : espacement entre les pannes e = 4 m. (a) Analyse lastique : Les pannes sont des profils IPE , on fait un pr-dimensionnement llasticit en supposant que la section est de classe III . Qy=139.2 daN/m Qx = 9 daN/m 8 m 8 m m daN elq Mx y. 7286498.2= = =m daN elq My x. 6 . 11138642 . 13982= = =Poutre 2 8 m 4 m4m Poutre 1 16 CMII / Projet XIX /G.CENIT puisque 338 . 472350 10 . 6 , 1113cmyfxMexWxMyM = = > La condition vrifi est la suivante :

0 MyfeyWMyexWxMo s + = avec coefficientde scurit sur la compression des sections pris gale 1. Pour IPE 100 la condition nest pas satisfaite alors on passe IPE 120 Wex = 53 cm3

Wey = 8.65 cm3 Pour laquelle la relation est satisfaite . Conclusion : la condition prcdente est satisfaite avec ses valeurs . Les profils IPE 120 vrifient lanalyse lastique . (b)Analyse plastique : Essayons un profil IPE 100 : m . KN 243 , 9RW M0 Myplx plx==m . KN 134 , 2RW M0 Myply ply==La condition : 1 34 . 0 45 . 1 1134 , 272 . 0243 , 9136 . 111 2> + s |.|

\|+ |.|

\| nest pas vrifie. Essayons un profil IPE 120 : m . KN 246 , 14RW M0 Myplx plx==m . KN 172 , 3RW M0 Myply ply==La condition: 1 23 , 0 61 , 0 1172 , 372 . 0246 , 14136 . 111 2< + s||.|

\|+||.|

\| est vrifie Donc on retient comme solution un IPE 120 17 CMII / Projet XIX /G.CENIT (c)Effort tranchant : La vrification des sections leffort tranchant se fait laide des critres suivants :

pyVyVpxVxV avec Vpx = 11 t . Vpy = 6.44 t .

( )( ) daNyqyVdaNxqxV2 . 313262 6 . 6927262 5 . 4= == = Conclusion :les profils IPE 120 vrifient les critres de leffort tranchant. 5.1.4 VERIFICATION DE LA FLECHE : Pour le calcul de la flche, les charges(non pondres ) prendre en compte sont :le poids de la couverture + le poidspropre des pannes+ les surcharges de toiture (poussires).

Fig La couverture tant pose en continuit, du fait de la raction hyperstatique, lescharges liniquesmaximales sur les pannes sont (d=2m tant la distance entre les axes de deux pannes conscutives) : q x = 1,25 qG d sin o ; qy = 1,25 qG d coso ; (avec qG = le poids de la couverture + le poidspropre des pannes+ les surcharges detoiture(poussires) ).

qG =25 + 10 + 15 =50 daN/m2. dou qx =8.066daN/m ; qy = 124.74 daN/m ; Pour un IPE 120 , nous avons IX= 8,49 cm4 18 CMII / Projet XIX /G.CENIT IY= 171 cm4 E= 2.1105 MPa Pannes isostatiques : I El qf. . 384. . 54=cm mEIl qfxyx759 , 0 10 . 7587 , 010 . 7 , 27 . 10 . 1 , 2 . 3848 . 066 , 8 . 5384527 104 4= == = cm mEIl qfxyy996 , 0 10 . 99622 , 010 . 318 . 10 . 1 , 2 . 3848 . 74 , 124 . 5384. 527 1044= == = On y ajoutant des liernes mi-porte on peut annuler xf . _ _2 24 04 , 020082002522 , 1f f cm mlfcm f f fy x< = = = == + = Donc la condition de la flche est bien vrifie. Les moments maximaux dans les deux poutres continues (1 et 2) sont plus petits que le moment maximaldans la poutre isostatique (poutre 3),donc un profil IPE 120 est largement suffisant pour ces types de structure. 5.1.5ETUDE DES LIERNES : T1=2)2. (45 L eqy=22.5 daN T2=51 ( . )4 2yLT q e + =67.5daN T3 = 52 ( . )4 2yLT q e + =112.5daN 2sin |T4=T3 DoncT4 =84 daN Soit A la section du tige Fig : Schma de calcul des liernes 19 CMII / Projet XIX /G.CENIT 0max20max. 4.84M y MypfT dAf AN Tt> = = s = cm dfTdyM213 . 0.. 40 max> >t Soit des tiges 5.1.6 FIXATION DES PANNES : La fixation des pannessur la ferme se fait par des chantignolles : La fixation dela panne chantignolles sera assure par des boulons ordinaires .

En appelant FV leffortpondr par un boulon etmle nombre de surfaces de contact , la condition du cisaillementpour des boulons de Classe 4.6 scrit :

Mbubb VRmA 6 . 0 F= dans notre cas on prendra - m =1 . -Ab= As (As est laire de la section rsistante du boulon pour un plan de cisaillement passant par la partie filete du boulon ). -Mb =1.25(facteur de scurit en rsistance au cisaillement ). -Rub :contrainte de rupture (Classe 4.6 ) = 400 N/mm2 . Soit T : effort de cisaillement T=1,25qyd L / 2( L : porte des pannes ) =1,25 . 124,74 . 2 . 8 / 2 =1247.4 daN. Dou 297 . 64. 6 , 025 , 1mmRTAubs= > Et on choisiracomme solution un boulon ordinaire u 12 dont les caractristiques sont : -Diamtre nominald = 12mm. -Section brute A=113 mm2. -Section rsistante As = 84,3 mm2. Enfin la fixation de lchantignolle sur la membrure suprieure de la ferme sera assure par soudure. Fig: Fixation des pannes par chantignollesMembrure suprieureEchantignolle couverture 20 CMII / Projet XIX /G.CENIT 5.2. les lisses de bardage : 5.2.1 INTRODUCTION Les lisses sont des lments de profile lamin qui sont constitu de poutrelle en U, ils sont dispos horizontalement, ilsportent sur les poteaux de portique, ils sont destins reprendre les efforts du vent sur les bardages et ils sont calcules pour pouvoir rsister au poids de la couverture, leur poids propre et les surcharges climatiques. (sur le long pan) Chaque lisse repose sur 2 appuis de distance : L=8m, et avec des suspentes a mi porte selon llaxe yy. Le port entre axe des lisses d=2m (espace entre 2 lisse). On dispose de 5 lignes de lisses sur chaque paroi du long pan. Les lisses sont en acier S235. Fig: disposition des lissessur le long pan 5.2.2DETERMINATION DES CHARGES: Pour bien valuer les charges, on va dabord dterminer la section du profile : Dtermination de la section de la lisse : a)Les charges variables : Le vent : (soulvement) W2= -90.459daN/m b)Les charges permanentes : (sauf Pprofile) 21 CMII / Projet XIX /G.CENIT -poids de Lisse G1=10 daN/m2 -poids de laccessoire et bardageG2=22daN/m2 G= (G1+G2) d= (10+22)2=46daN/mG=46daN/m c) Combinaison des charges :(ELS) On prend les combinaisons les plus dfavorables: yy: G=46daN/m zz: W2 = 90.459daN/m Dans notre cas on une poutre pos sur 2 appuis simple et une charge uniformment rpartie donc la flche est : 45qlf =384EI et la flche admissible : fad= l200 4 3z zy yy5q l 1000q l lf I384EI 200 384E- = s > :4 89310 . 7 . 36210 . 21 3488 459 . 90 1000mxx xIy= = Iy362,73cm4

( )34yyz zzll1000q5q l22f I384EI 200 384E- = s > :4 89310 . 98 . 1010 . 21 3488 20 1000mxx xIy= = Iz10,98cm4 Donc le profile qui correspond est UAP130 Les caractristiques et les dimensions quon peut utilis sont rsum dans le tableau suivant : h(mm)b(mm) tw(mm)tf(mm) r(mm)d(mm) p(Kg/m) 1305569,59,59213,74 A(cm2)Iy(cm4)iy(cm)Wpl,y(cm3)Iz(cm4)iz(cm)Wpl,z(cm3) 17 ;5459,595,1283,5151,341,7125,64 Tab: Caractristique et dimension de UAP130 Evaluation des charges: 22 CMII / Projet XIX /G.CENIT Les charges variables : 1.La charge du vent : Soulvement : W2=- 90.459 2W2=180.91daN/m Pression : W2p= 51.688 2 W2p= 103.37 daN/m Les charges permanentes : -poids de lissesG1=10 daN/m2 -poids de laccessoire et bardage G2=22daN/m2 G=G1+G2d=-10+222 G=54daN/m . Combinaison des charges: lELU: G.G + Q.Q-suivant yy: G.G = 1,3545 T=60.75 daN/m -suivant zz: .soulvement :Q.WS.L = -1,590.459=-135,97 daN/m.pression :Q.W2p = 1,551.688=77.532 daN/m La plus dfavorable est: F=135,97daN/m lELS: G + Q-suivant yy: G=45 daN/m T=45daN/m -suivant zz: sur le pong pan : . soulvement : W2= 90.459 daN/m23 CMII / Projet XIX /G.CENIT . pression :W2p =51.688 daN/m La plus dfavorable est: F=90.459daN/m 5.2.3 VERIFICATION DE LA FLEXION BI-AXIALE: (ELU) Pour cette vrification on utilise la condition suivante :

| | | | | |s ||| |||\ . \ . \ .y.sd z.sd sdpl.sd pl.y.rd pl.z .rdM M N+ + 1N M M avec :Nsd=0 et : Msd2n.l8= : m daNx l TMad y. 15 . 2168 8 458.2.= = =My.sd=360daN.m :

m daNx l FMad y. 2708 4 1358) 2 / .(2.= = =Mz.sd=270daN.m Dtermination de la classe de profile: -me : wdt92=6=15,33 33 =33 s me de classe 1 -Semelle : ( )wf ft6 b-55-2c2= = =5,47 10 =10t t 9,5| | |\ .s Semelle de classe 1 Donc la section est de classe1 M0 =1 0pl.y ypl.y.rdMW .f83,5123,5M = = =1962,48daN.m 1Mpl.y.rd=1962,48daN.m 0pl.z ypl.z.rdMW .f25,6423,5M = = =602,54daN.m 1 Mpl.y.rd=602,54daN.m et la condition sera : :216,15 215,930+ + =0,36 11962,48 602,54| | | |< ||\ . \ . 24 CMII / Projet XIX /G.CENIT Fig : rpartition des charges sur les lisses 5.2.4 VERIFICATION DE LA FLECHE: (ELS)4yy5.F.lf =384.E.I- : cmlf cm mx xx xfyad420080020023 . 2 0223 . 056 . 459 210 3488 459 . 90 53= = = < = = =

fy est vrifi 45. .384. .zyT lfE I- = : cmlf cm mx xx xfyad22002 / 80020035 . 0 0035 . 034 . 51 210 348) 2 / 8 ( 45 53= = = < = = = fz est vrifi 2 2max y zf f f - = + :cmlf cm fad420080020026 . 2 ) 35 . 0 ( ) 23 . 2 (max= = = < = + =donc la flche est vrifie 25 CMII / Projet XIX /G.CENIT 5.2.5VERIFICATION AU LEFFORT TRANCHANT:(CISAILLEMENT) Pour cette vrification on utilise la condition suivante : ssd.max pl.rdV V .2sdnlV - = = = == = =daNx l FVdaNx l TVy sdy sd9 . 28024 459 . 9022 / .18028 452.,, Vsd.max=280,9daN 0... 3y 2pl rd v v f wMfV A et A= A- 2bt +(t +2r)=1750 - 2.55.9,5+(6+2.9,5)=942,5mm- = Av=942,5mm2 .23,5942,5. 12787,581. 3pl rdV daN = = Vpl.rd=12787,58daN donc la condition sera ::Vsd.max=280,9daN < Vpl.max=12787,58daN

donc leffort tranchantest vrifie 26 CMII / Projet XIX /G.CENIT 5.2.6VERIFICATION AU MOMENT FLECHISSANT:(DIVERSEMENT) Pour cette vrification on utilise la condition suivante : Msd.max Mb.rd - : Msd.max=My.sd=360N.m

LT w pl.y yb,rdM1 . .W .fet M = Avec : w=1Section de classe 1 M1=1,1 et : ( )2LT 0,5LTLT LT1_ =+ Avec : 2LT LtLT LT=0,5. 1+ ( - 0,2)+ ( ( LT = 0,21pour les profile lamins LTLT LTw1 c'est l'lencement de diversement = .| | |\ .

avec : 1=93,9=93,91=93,9zLT 0,252z1fliet =li 1C 1+h20t (| | ( | ( | (|\ .

avec :C1=1,132 : LT 0,252300017,1 = =103,573000117,11,132 1+160209,5 (| | ( | ( | (\ . LT=103,57 et : LT103,57 = . 1=1,193,9| | |\ .

27 CMII / Projet XIX /G.CENIT LT =1,10 0,4 il y a un risque de diversement > 2LT =0,5. 1+0,21(1,1- 0,2)+1,1 =1,20 ( LT=1,20 et : ( )LT 0,52 21= =0,591,2+1,2 - 1,1_ LT=0,59 donc :b,rd0,59.1.83,51.23,5M = =1052,6daN.m1,1

Mb.rd=1052,6daN.m et la condition sera : Msd.max=360daN.m< Mb.rd=1052,6daN.m donc la conditionest vrifie 5.2.7CALCUL DES SUSPENTES: on a :R=629,62daN(du cot de long pan) 2 2629, 6226, 79 26, 7923,5yRA mm A mmf- = = = =4. 4.26, 795,84 5,84AD mm D mmt t- > = = >Donc il faut prendre un rond de D=6mm pour les 2 cot. 28 CMII / Projet XIX /G.CENIT Fig: disposition de la lisse haute Les lisses de bardages : UAP 130 un Rond de D=12mm 29 CMII / Projet XIX /G.CENIT CHAPITRE 6 : ETUDE DE LA POUTRE DE ROULEMENT 6.1 Description du systme pont roulant : Le pont roulant est un mcanisme de levage des charges moyennes et importantes. Dans notre cas il est compos de deux poutres principales qui constituent les chemins de roulement pour un chariot de levage dont la capacit est de 20t. Les poutres principales sappuient leurs extrmits sur le sommier du pont qui est constitu par 2UAP avec ailes tournes vers lextrieur et qui guident les galets du pont. Figure : schma du pont roulant 6.2. Dimensionnement de la poutre de roulement : La poutre principale du pont roulant supporte un chariot et une charge maximale de 20t. Les caractristiques du pont roulant sont groupes dans le tableau suivant : Figure : schma de la poutre de roulement Q (t)L (m)Rmin (t)Rmax (t)amin (m)b (m)c (m)d (m)e (m) 10304.310.70.90.30.551.93.6 Tab : Caractristiques du pont roulant Poutre principale du pont roulantGaletPoutre de roulementRailRailSommier du pont roulantGalet30 CMII / Projet XIX /G.CENIT Rmin et Rmax sont respectivement les ractions minimale et maximale sur un galet lorsque le chariot prend la position extrme sur la poutre roulante 6.2.1PONDERATION DES CHARGES : en tenant compte de : Effet dynamique :o= 1.1 : coefficient de majoration dynamique . Scurit : coefficient de scurit = 1.2 . Pmax : charge maximale dveloppe par le pont . max32 . 1max2 . 1 P P P = = o

force de freinage : force de freinage transversale T0:

42) (1010G Q T + =101 : coefficient de frottement . Q : capacit de levageQ = 10 t . G : poids du chariot pris par dfautG = 0.3 Q = 3t . t T 65 . 00 = force de freinage longitudinal sur un galet Fr : trF RrF 07 . 1max1 . 0 = = 6.2.2 CONCEPTION DE LA POUTRE DE ROULEMENT: La porte du pont est s 8 m (par trave) et la capacit du pont est de 10 t , alors on peut raliser la poutre de roulement par un profil lamin HEA . 31 CMII / Projet XIX /G.CENIT calcul des sollicitations : La charge sur la poutre tant roulante , donc il faut tudier la ligne dinfluence pour dterminer lessollicitationsles plus dfavorables . => Base thorique : ( )( ) l Pee Ml p M += + =oq ooqo Le moment maximale correspond la position la plus dfavorable qui donne maxeM M++o o . De mme pour leffort tranchanteT T T++ =o o Les coefficients sont donns par les tableaux ci joints : Daprs les caractristiques du ponton ae = 3.6 m . On fait varier la position du pont tout au long de la poutre de roulement jusqu trouver la valeur maximale du moment . les valeurs dele++max) (oqoqsont prsents en fonction de la position du galetsur le tableau suivant : 32 CMII / Projet XIX /G.CENIT Position duGalet1-72-83-94-105-11 le++max) (oqoq 1.2321.39441.63521.6321.472 6-12 7-138-149-1511-1713-19 1.24080.71841.2480.95460.6880.7226 Leffort tranchant varie selon la position des galets et il est maximale lorsque lun des galets est situ laplomb de lappui , ou bien si les deux sont disposs de faon symtriques par rapport lappui . Les rsultats sont regroups dans le tableau suivant : Position galets RATB- RBTB+ Tc- Rc Tc+ 0-61.2971-0.70290.83330.13050.1305-0.1654-0.035 4-100.51-1.491.6040.14420.1442-0.1447-0.0306 7-130.125-0.87171.71620.8445-0.15550.18990.0343 14-20-0.0788-0.07880.68870.6009-1.391.47741.0873 3-90.6811-1.31891.46980.15080.1508-0.2416-0.0403 En tenant compte de la pondration des charges on aura : Py = 1.32107 = 141.24 KN . Px = 1.32 6.5 = 8.58 KN . Mx max = Py 1.2264 = 173.216 KN m . My max = Px 1.2264 = 10.52 KN m . 33 CMII / Projet XIX /G.CENIT Vy max =141.24 (-1.3189 ) = -186.28 KN . Vx max = 8.58 ( -1.3189 ) = -11.316 KN . 6.2.3 DIMENSIONNEMENT DE LA POUTRE DE ROULEMENT: Rsistance de la section des appuis de rive : Cette section est soumise seulement leffort tranchant . On vrifie : 058 . 0MyfvApyV V = sAV : aire de cisaillement . pour une section HEA AV = 1.04 h tw . . 27 . 1058 . 00cmyfMyVVA => prenons un profil HEA 200. 844 . 12 cmVA = dou Vpy = 175.06 KN. Rsistance de la section dappui intermdiaire :Cette section est soumise M et V . On aplV V 5 . 0 . Donc il faut vrifier que :

2121||.|

\|||.|

\|||.|

\|= s +pyVyVavecpyMyMpxMxM avec : . 64 . 0 1 = pour HEA 200 on acm KNpyMcm KNpxM. 6 . 4763. . 10059== pour ce profil la condition nest pas vrifie , on passe alors aHEA 280 34 CMII / Projet XIX /G.CENIT pour HEA 280 on acm KNpyMcm KNpxM. 625 . 12114. . 26060== De mme pour ce profil la condition nest pas vrifie , on passe alors aHEA 300 pour HEA 300 on acm KNpyMcm KNpxM. 3 . 14978. . 7 . 32396== pour ce profil la condition est vrifie . donc le profil retenir est HEA 300 . Rsistance de la section centrale : Cette section est soumise au moments Mx et MY , donc il faut vrifier que : 1 s +PYMYMpxMXM pour HEA 300 on acm KNpyMcm KNpxM. 3 . 14978. . 7 . 32396== avec : MX = 17321.6 KN.cm . MY = 315.7 KN.cm . Pour ce profil la condition est vrifie . donc le profil retenir est HEA 300 . 35 CMII / Projet XIX /G.CENIT vrification de la flche : Le calcul de flche se fait avec des charges non pondrs . On prendra en compte seulement la premire trave o il existe la flche maximale car linfluence des charges est faible pour les autres traves . Ceci est scurisant . La mthode consiste superposer les flches causs par : Les deux charges sur galets :m L m a avecLaI EL a Pf8 ; 2 . 12243. 2421= = =||.|

\| Il faut vrifier cmlf f 1600 = = sEn effet la flche est maximale lorsque les galets sont sur la position ( 2-8 ) . Pour simplifier le calcul on prendra : Poids propre de la poutre : q = 88.3 daN / m . P = 107 KN . Le moment sur appui : m KNBM avecI ELBMf. 110 8 107 1286 . 0. 1622= = = Le poids propre de la poutre : m KN q avecI EL qf/ 883 . 0. 384253= = E.I = 21018260 . 10-2 = 38346KN m2 . Dou : mm f 05 , 116 8 56 . 823848 883 . 0 5 8 2 . 1 4324 8 2 . 1 1073834614=||.|

\| +|.|

\| =La flche maximale a lgrement dpass valeur admissible , donc on a intrt prendre un profil qui est plus rsistant pour tre en scurit. L PP a L MB q L 36 CMII / Projet XIX /G.CENIT Pour un profil HEA320 La vrification des rsultats sur le logiciel RDM nous fournie les rsultats suivantes : mm v 534 . 9max = Conclusion :Pour tre en scurit on prendra un profil HEA 320 qui vrifie la flche. Vrification au dversement : On vrifie la rsistance de cette poutre au dversement en tenant compte que la mise en place aura lieu par levage la grue .Le principe consiste vrifier que1 s +pyMyMrdMxM On calcul tout dabord le moment critique de dversement : ( )( )(((((

|||.|

\| + H + H= )2(212)2(22) (221gy cgy cyI EtI GdL KyIwIwKKdL KyI EccrMK : coefficient qui reprsente la longueur de flambement ,pour plus de scurit on prend K = 1 . Kw : coefficient analogue K pour ce qui est du gauchissement de la section Kw = 1 ( sens de scurit ). C1 et C2 : coefficient en fonction du diagramme des moments et les conditions de maintient C1 = 1.05 etC2 = 0.43 . zg : distance entre le centre dapplication de la charge et le centre de cisaillement .zg = 15.5 cm . Iw : moment dinertie sectorielle24I hz sIw=Avec hs : distance entre les centres de semelles hs = 29.45 cm . Iz = 6985 cm4 . 37 CMII / Projet XIX /G.CENIT Dou Iw = 1.5 106 cm6 .Ld = 800 cm . G : module dlasticit transversale( ) 2 1EGv=+ Avec v = 0.3 G = 0.84 106 daN / cm . It : moment dinertie de torsionIt = 102 cm4 . Mcr = 100523.21 KN.cm . crMyfpyWwLT =|1w| =(section de classe 2 ) . pyW= 466 cm3 . yf= 23.5 KN / cm . 33 . 02)21 . 1005235 . 23 466( == LT +lpaisseur minimale est :15rbts >donc on aura :31040 60.3330rb mm > + =; la largeur du raidisseur estpris gale 150 mm . mmst 10 > en plus, Comme , on peut dterminer lpaisseur du raidisseur par la formule : sbyfPst >5 . 1 avec : KN P 4 . 242 24 . 141 7162 . 1max= = mmst cmst 10 474 . 0 = > on retiendra les valeurs suivantes : br = 150 mm . ts = 10 mm . Il faut vrifier le raidisseur au flambement hors du plan de la poutre en utilisant la courbe de flambement(c) . 41 CMII / Projet XIX /G.CENIT 1. . .MyfcompAAxP| _ s 84 . 25215cmwtstsbcompA= + = c ( )KNxxcmft h d avecxidxcmcompAxIxi cmsbstxI5521 . 15 . 2384 . 25 1 1 4 . 242. 103 . 0 3 9 . 27 31 310 233 . 9422501222= s= = = = = = == = = =_ pour les cordons de soudure , si on prend Lc = hwlpaisseurde ses dernires est donn par la formule de vrification de la contrainte dans les cordons : mm a soit mmufwhpMwwa 4 3 . 223= = > |dimensionnement dappui de poutre de roulement :CONSOLE liaison poutre de roulement - appui .Le pont transmet aux appuisleffort : KNRF T T 5 . 122 20= + = shfMV = avecw fM M M =xwwIIM M =max m KN Mm KN M cm Ifw w. 86 . 32 14 . 86 119. 14 . 86 8 . 1628129 . 27 9 . 043= = = == douV = 111.56 KN . On utilise des boulons HR 10.9 et un couvre joint intrieur sur la semelle infrieure dpaisseur e = 10 mm . Leffet totale transmis aux appuis Q = T + V = 124 KN . On choisie un assemblage a laide de 12 boulons disposs sur deux rangs . 42 CMII / Projet XIX /G.CENIT Il faut que la section du boulon vrifie : 7 . 0 12 >msKMsQsA12 53 . 61 u > boulons des soit mm As Donc lassemblage sera effectuer avec 12 boulons HR 10.9 Liaison console poteau : La liaison est assure par soudure . Les cordons de soudures sont calculs sous leffet de leffort tranchant T = 242.16 KN et M = 0.75 242.16 = 181.62 KN.m . La console est soumise : Un effort tranchant V = 242.16 KN . Un moment flchissant Mx = 18162 KN.cm . Pr-dimensionnement : 3136 . 8505 . 231 . 1 181621 . 1 cmexWyfxMexW => >Soit un HEA 280 : 31010 cmexw =Mpx = 26060.5 KN cm . Vpx = 266 KN . On a V > 0.5 Vpx donc on vrifie s1pxMM avec 22||.|

\|=pVV122 242.160.6736 0.6736 0.326266MMpx| | |\ .= = On passe HEA 300 :Mpx = 32396.7 KN cm . Vpx = 303.5 KN . 645 . 0 56 . 0 355 . 0215 . 30316 . 242 2s = = = |.|

\|pxMMDonc on adopte un profil HEA 300 pour la console . 43 CMII / Projet XIX /G.CENIT Schma de contrainte : 22= =sWMTo o // . 32. .Ta dt =44 CMII / Projet XIX /G.CENIT avec Ws = VIs Is : moment de flexion des cordons de soudure . V : distance de la fibre la plus loigne par rapport laxe neutre . a : paisseur de soudure . d : hauteur de lme . On vrifie que : Mw Muf |t t os+ +|.|

\| 2 2"3 Calcul des cordons de soudures : On amm a soit t a t 6 7 . 0 2 . 0min max= s s Is = 9601.77 cm4 . (a vrifi ) Ws = 635.878 cm3 . MPAMPA8 . 130"9 . 201==to La vrification se fait dans les zones (1) , (2) ,(3) , les zones les plus sollicits : Section (1) : uf > = +8 . 403 32 2t o( nest pas vrifi ). On augmente alors lpaisseur du cordon 8 mm et ceci vrifie les trois conditions : Section (1) : uf s+232t o. Section (2) : uf s+ +|.|

\| 2 2"32t t oSection (3) : uf s2"3t 45 CMII / Projet XIX /G.CENIT CHAPITRE 7 : ETUDE DU PORTIQUE 7.1.Introduction Le btiment tudi est compos de 10 portiques dont les dimensions sont reprsentes dans la figureure suivante : Figure : Schma du portique Ce portique est constitu de quatre lments qui sont : -la traverse -le poteau -la baonnette -le support Dans cette partie, on sintresse au dimensionnement de ces lments pour quils puissent supporter les sollicitations maximales aux quelles elles sont soumises. 7.2. Etude des chargements sur le PORTIQUE : Ce portique est soumis : * une charge permanente quon la note G qui est la somme de son poids propre ainsi le poids des pannes, de la couverture et de la poutre de roulement. * une charge dexploitation Q1 due la charge dentretien de la toiture. * la charge du pont roulant* les Charges du vent dans le cas de surpression et de dpression. **1er cas : On a Rmax=10.7t=10700 daN P=88.3 daN /m RA=Rmax(1+l)+PL/2 =10700(1+0.4)+88.3*8/2 =15333.2 daN 46 CMII / Projet XIX /G.CENIT **2eme cas : Rmin =4.3t=4300daN RA=Rmin(1+2)+PL/2 = 4300(1+0.4)+88.3*8/2 =6373.2daN ***Effort de freinage: 42) Q G (101T0 + = =0.1(4+10)*2/4=0.7t T0=700 daN ****Charge permanent G : -p.p.de portique : 95/6=15.83 daN/m2 -p.p panne(lisses): on a IPE 120 :10/e=5 daN/m2 -couverture : 25 daN/m2 G=183.32 daN/m *****Charge dexploitation Q : -Q=35 daN/m2 Q=140daN/m Pourdimensionnerceportique,ilfauttudierlescombinaisonsquipeuventengendrerdes sollicitations maximales sur ses lmentsLes combinaisons lELU sont regroupes dans le tableau suivant : CombinaisonCasCoef.CasCoef.CasCoef. ELU COMB1P1.32G 1W21.75 COMB2P1.32G1.35Q1.75 Tableau : combinaisons lELU Aprs avoir calculer les diffrents cas de combinaisons, on trouve que la combinaison Comb2 est celle qui engendre les sollicitations les plus dfavorables dans toute la structure que ce soit pour le poteau ou pour la traverse.47 CMII / Projet XIX /G.CENIT

Figure : Diagramme du moment flchissant : M (daN.m) Figure: Diagramme de leffort tranchant : T (daN) Figure: Diagramme de leffort normale : N(daN) 48 CMII / Projet XIX /G.CENIT 7.3. DIMENSIONNEMENT DE LA TRAVERSE :2.1. Dimensionnement lELU : La traverse est soumise un moment flchissant M, un effort tranchant V et effort normal N, Et vue quon a renforc les angles du portique par des jarrets de longueur gale 1/10me de celle de la traverse dont les valeurs aux nuds sont : M=10787.9 daN.mV= 175.2 daN N= 7901.9 daN Choix du profil :Soit un HEA240 dont les principales caractristiques sont les suivantes : A (cm2) Iy (cm4) Iz (cm4) Mpy (daN.m) Mpz (daN.m) Vpy (daN) Vpz (daN) Np (daN) 67.8776327691781883988011802150184320 Tableau : Caractristiques gomtriques de la traverse HEA240 ** lELUNous devons vrifier : M1pyyfyp minMMkNN1< +-Flambement /.(y,y) : 200Ly2yy yyyl12.10 200 2.129i 6 93.9=12mm hh=230 0.958 1.2bb=240 100mm( ) 0.451kfftt courbeb= = = = ==