Introduction

En tant qulve ingnieur dans le domaine de gnie civil lENIT , jai choisi deffectuer mon stage ingnieur au sein du bureau dtudes Hichem BENNACEUR , spcialis dans le domaine du btiment. Cest un domaine qui me tient tout particulirement cur.

Durant le stage, jai obtenu des informations importantes la vie pratique qui mont enrichi et permis dacqurir de l'exprience dans ce domaine. En effet, ce domaine de travail joint la partie thorique apprise lENIT la partie pratique applique dans le bureau d'tudes.

Le thme traiter est la conception et ltude de la structure en bton arm dun immeuble usage dindustrie de textile (SS + RDC + 3tages). Cet ouvrage, une fois achev, appartiendra la socit industrielle de bas.

Le prsent rapport comporte trois chapitres. De prime abord, nous allons procder la description architecturale et la conception structurale du projet .Par la suite, nous allons mettre les diffrentes hypothses de calcul, les caractristiques des matriaux dans la perspective dvaluer les diffrentes charges appliques la structure. Le dernier chapitre sera ddi au calcul manuel de la structure et la modlisation numrique du btiment moyennant le logiciel ARCHE-ossature.

Chapitre 1: Description architecturale et conception structurale

I. Prsentation du bureau dtude

Le bureau dtude Hichem BENNACEUR est un bureau dtude priv bas Tunis, spcialis en structures de btiments en bton arm, charpente mtallique et voirie et rseaux divers. Depuis sa cration en 1988, ce bureau dtude a participe plusieurs projets en Tunisie, que ce soit privs ou publics. Il compte un groupe dingnieurs et de techniciens qui sont diplms des universits Tunisiennes, et qui ont galement acquis une exprience de terrain considrable. Domaines de comptence : Les tudes d'infrastructure. Les tudes gnrales et de dtails. Maitrise d'uvre gnral et pilotage des travaux. II. Prsentation du projet 1. Description architecturale

Le projet est un immeuble usage dindustrie de textile qui comporte un sous sol, un rez de chausse et trois tages. Ce projet se situe la zone de Chotrana, municipalit de Raoued, gouvernorat dAriana. Il est conu pour lusage dindustrie en profit de la socit industrielle de Bas. Il couvre une superficie de 1483 m, dont la majeure partie est rserve un parking capable daccueillir 54 voitures .Laccs des voitures est assur par une rampe, alors que la communication avec les autres niveaux est effectue grce aux escaliers et aux ascenseurs. Il est en retrait par rapport au sous sol, il est form en majeure partie de dpts destins lusage dindustrie et un parking ayant une capacit de stationnement de 28 voitures.

Ces niveaux ont la mme conception architecturale, ils sont forms compltement par des dpts destins lusage industrielle. Ce niveau couvre moins despace que les deux autres tages courants, il est form par deux grandes aires de productions et des locaux administratifs.

Les figures ci-dessous prsentent les diffrentes faades et coupes de limmeuble:

Figure 1.1: faade principale de limmeuble Figure 1.2: faade latrale de limmeuble

Figure 1.3: coupe faade A-A

Figure 1.4: coupe faade B-B

2. Conception structurale a). Introduction

La conception est la phase la plus importante lors de llaboration dun projet de btiment, son but principal est de dfinir la structure en adquation avec larchitecture et les contraintes du site. Une bonne lecture des plans darchitecture : plans des diffrents tages ainsi que les coupes et les dtails permet une meilleure comprhension du projet afin de dceler les diffrents problmes et contraintes quil faut prendre en compte. La dmarche de conception, de modlisation, dexcution et enfin de la ralisation dune construction est un processus continu. Dans cette dmarche, il convient chaque instant de croiser les exigences fonctionnelles et structurelles pour raliser des btiments adapts qui faonnent les espaces construire.

b). Critres de choix Les lments de base respecter dans une conception structurale sont les suivants : Scurit des personnes et des biens. Respect de larchitecture pour lemplacement des poteaux et la limitation des retombesdes poutres surtout si la hauteur sous plafond est limite. Estimation des charges (permanentes et dexploitations). Choix des matriaux de constructions. Prise en compte du rapport gotechnique. Facilit et rapidit de lexcution du projet. Utilisation des techniques et procds de constructions utiliss en Tunisie.

c). Choix des lments de la structure Pour ce projet, nous avons conu une structure forme par le systme porteur classique poutres- poteaux en bton arm. En outre, des voiles sont conus pour les cages dascenseur et un mur de soutnement pour le sous sol.

d). Les poteaux Les poteaux sont les lments de lossature qui permettent la transmission verticale des efforts vers les fondations. Nous avons utilis des poteaux carrs et rectangulaires car le coffrage de ces lments est moins cher et plus facile raliser. Le choix de poteaux naissant sest avr invitable dans le troisime tage car larchitecture de ce dernier change par rapport au premier et au deuxime tage. Il est vident que les sections des poteaux augmentent en allant des tages suprieurs vers le soussol.

e). Les poutres La poutre est llment qui assure la transmission horizontale des charges qui lui sont appliques. Elle supporte son poids propre, le poids du plancher entrant dans sa surface dinfluence et les lments de faade (murs, acrotre,...). La section de la poutre dpend essentiellement de la porte et des charges quelle supporte. Il est recommand que la largeur de la poutre soit infrieure ou gale celle du poteau. Dans ce projet, nous avons utilis des poutres hyperstatiques. Ce choix permet de diminuer la flche et par la suite la section des poutres. Nous avons essay dans la mesure du possible dviter les grandes portes et davoir des poutres noyes dans les murs pour des raisons esthtiques.

f). Les voiles Les voiles ont t utiliss au niveau du soussol pour rsister aux pousss des terres. Par ailleurs, les voiles jouent un rle important dans le contreventement des btiments car ces lments sont caractrises par une rigidit importante dans le sens longitudinal. Pour contreventer le btiment nous avons utiliss des voiles en bton arm au niveau des cages dascenseurs ce qui construit des noyaux rigides lintrieur de limmeuble.

i). Les planchers Le sous-sol est destin abriter les voitures, les lments de son plancher haut doivent avoir la caractristique coupe feu 1 heure. Cest pour cette raison que les dalles pleines et les murs voiles ont t choisies pour le sous-sol, afin dassurer une bonne rsistance au feu. Ce btiment est destin lusage industriel caractris par des grandes charges dexploitation, le choix dun plancher en dalle pleine ou un plancher en dalle alvole est un choix adquat pour ce projet.

j). Le joint de dilatation Le joint de dilatation est une coupure destine sopposer aux variations thermiques due au retrait. A cause de limportance des dimensions de limmeuble, un joint de dilatation coupant limmeuble en 2 parties et rendant la porte maximale de limmeuble inferieur 30 m a t prvu. Les joints de dilatation sont indispensables pour se prmunir contre les variations climatiques.

1

Chapitre 2: Hypothses de calcul, caractristiques des matriaux et valuation des charges Dans ce chapitre, nous prsentons les diffrentes donnes de base pour les matriaux utiliss lors de la construction, ainsi que les diffrentes hypothses de calcul et les charges considres dans ce projet.

I. Hypothses de calcul Le dimensionnement des lments de la structure est conduit selon les rgles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en bton arm suivant la mthode des tats limites (B.A.E.L.91). II. Caractristiques des matriaux 1. Caractristiques du bton Dosage en ciment de la superstructure: 350 Kg/m3 de ciment C.P.A. Dosage en cimentde la fondation: 350 Kg/m3 de ciment HRS. La rsistance caractristique la compression 28 jours:

La rsistance caractristique la traction du bton 28 jours:

Le module de dformation longitudinale instantane du bton 28 jours, pour les charges dont la dure dapplication est infrieur 24 heures :

.

Le module de dformation diffre du bton 28 jours, pour les chargesde longue dure:

La rsistance de calcul de bton lELU:

La contrainte limite de compression du bton lELS:

Le poids volumique du bton arm:

2. Caractristiques de lacier Le coefficient partiel de scurit:

Module dlasticit:E = 2.105 MPa.Les armatures longitudinales utilises sont des aciers haute adhrence de nuance FeE 400 dont les caractristiques sont les suivantes: La limite dlasticit: Le coefficient de fissuration:

Le coefficient de scellement:

La longueur de scellement() : Avec tant le diamtre de la barre dacier. La rsistance de calcul: lEtat Limite Ultime (ELU) :

lEtat Limite de Service (ELS) :Dans le cas de fissuration prjudiciable:

Dans le cas de fissuration trs prjudiciable:

Les armatures transversales utilises sont des aciers ronds lisses de nuance FeE235 dont les caractristiques sont les suivantes:

La limite dlasticit:fe = 235 MPa Le coefficient de fissuration:=1 Le coefficient de scellement:

La longueur de scellement() : = 50 Avec tant le diamtre de la barre dacier. 3. Autres hypothses considrer

Comme autres hypothses de calcul, on considre: Fissuration peu prjudiciable:

sans reprise de btonnage pour les divers lments des planchers de la superstructure.

Fissuration prjudiciable pour linfrastructure.

Les coefficients de pondration des charges permanentes et des charges dexploitation lELU sont respectivement gaux 1,35 et 1,5. A lELS, ces coefficients sont pris gaux 1.

Lenrobage des armatures sera gal 2,5 cm pour le ferraillage des lments de la superstructure et 4 cm pour ceux de linfrastructure.

Limitation des flches:

Au cours du calcul des lments principaux dune structure, on doit toujours vrifier les conditions portant sur des flches, soit pour concevoir une contre flche lors de la construction, soit pour sassurer de leurs admissibilits afin dempcher le risque du dsordre dans les lments supports tels que les cloisons.

Cas des lments supports reposant sur 2 appuis

1. Si la porte L est au plus gal 5 m:

1. Si la porte L est suprieure 5 m.

Pour les consoles, si la porte L de la console est au plus gal 2 m.

III. Pr dimensionnement Le pr dimensionnement consiste fixer, au pralable les dimensions des lments de la structure porteuse suivant les conditions de la conception. Pour les lments porteurs verticaux (poteaux et voiles), la limitation de flambement dtermine souvent les dimensions pralables de ces lments. Pour les lments sollicits en flexion simple (poutres et planchers), le choix de dimension de coffrage est gnralement dict par des conditions de limitation de flche.

1. Les poteaux Les dimensions des poteaux sont pris au pralable standard (2222) ou (3030) puis leurs dimensions sont changs selon les charges auxquels ils sont soumis et ceci en faisant la descente des charge.

2. Les poutres La hauteur dune poutre dpend de sa porte L et de son tat statique selon les conditions suivantes :

Poutres isostatiques: Poutres continues hyperstatiques: Largeur de la poutre gale celle du poteau pour des dispositions constructives.

3. Les planchers Pour notre projet, on distingue 2 variantes de planchers, les plancher en dalle pleine et les planche en dalle alvole prfabrique.

a). Plancher en dalle pleine (paisseur p) Figure 2.1: plancher en dalle pleine

Les charges en dalle pleine sont rcapitules dans le tableau suivant:

Produit Charge (kN/m)

EtanchitEnduit de planit0.4

Multicouches0.1

Protection de ltanchit0.5

Forme de pente (10 cm)2

Chape de bton25x p.

Enduit (1.5 cm)0.3

Total G3.3+25x p.

Tab 2.1 : Charges permanentes pour un plancher en dalle pleine Lpaisseur minimale requise doit satisfaire les relations suivantes :

Panneau isolPanneau continu

Tab 2.2: Valeurs indicatives des paisseurs des dalles pleines

Avec en se rfrant la figure suivante. Figure 2.2 Panneau en dalle pleine

b). Dalle alvole prfabriqu en bton prcontraint

Plancher terrasse: Plancher DA25 sans dalle collaborant:

Dalles alvole 4.3 kN/m

Etanchit0.9 kN/m

Protection de ltanchit0.3 kN/m

Forme de pente2 kN/m

TotalG=7.5 kN/m

Tab 2.3: Charges permanentes pour un plancher terrasse dalle alvole Laceramic dpaisseur 25 cm

Plancher DA25 avec dalle collaborant:

Dalles alvole 4.3 kN/m

Dalle collaborant1.2 kN/m

Etanchit0.9 kN/m

Protection de ltanchit0.3 kN/m

Forme de pente2 kN/m

TotalG=8.7 kN/m

Tab 2.4: Charges permanentes pour un plancher terrasse dalle alvole Laceramic dpaisseur 25 cm avec dalle collaborant dpaisseur 5 cm Plancher intermdiaire: Plancher DA25 sans dalle collaborant:

Dalles alvole 4.3 kN/m

Dalle collaborant1.2 kN/m

Surcharge2.35 kN/m

TotalG=7.85 kN/m

Tab 2.5: Charges permanentes pour un plancher intermdiaire dalle alvole Laceramic dpaisseur 25 cm

Plancher DA25 avec dalle collaborant

Dalles alvole 4.3 kN/m

Dalle collaborant1.2 kN/m

Etanchit0.9 kN/m

Protection de ltanchit0.3 kN/m

Forme de pente2 kN/m

TotalG=8.7 kN/m

Tab 2.6: Charges permanentes pour un plancher terrasse dalle alvole Laceramic dpaisseur 25 cm avec dalle collaborant dpaisseur 5 cm

IV. Comparaison entre la variante en dalle pleine et la variante en dalle alvole prfabrique 1. Avantage de la dalle alvole par rapport la dalle pleine Les procds de construction voluent beaucoup, ce qui leur permet dtre davantage en phase avec les enjeux actuels de la construction, particulirement en termes de performance dconomie, de rduction des dlais dexcution et de respect de lenvironnement. Dans ce contexte, la prfabrication rpond mieux ces exigences que la construction traditionnelle.Lutilisation des planchers dalles alvoles prfabriques en bton prcontraint en est un exemple. En effet, ces dernires possdent des bonnes performances mcaniques (rsistance et rigidit) grce lutilisation de la prcontrainte qui permet de rduire considrablement la fissuration du plancher. Ainsi, ces dalles permettent de franchir des portes importantes grce leur lgret compare aux dalles pleines en bton arm.

La dalle alvole prsente des points forts tels que: Un gain en matire premire (ciment, granulats et acier) obtenu grce aux alvoles et la prfabrication. Une rduction importante des dlais de construction: la pose des dalles alvoles est trs rapides en comparaison celle des dalles pleines ou des dalles en corps creux .La pose dune dalle alvole se fait 1 m/minute en moyenne .Ce pendant, la manutention, le transport et la pose des dalles alvoles ncessitent des engins de levage (grues) et transport de forte puissance. Pour les dalles alvoles, on nutilise ni du coffrage ni taiement contrairement aux planchers en bton arm couls sur place. On a une meilleure qualit grce au bton de bonne rsistance de 40 MPa contre 22 MPa pour la dalle pleine. Les dalles alvoles permettent de franchir des portes importantes, do laugmentation de lespace libre entre les poteaux. Les dalles alvoles contribuent au respect de lenvironnement et au dveloppement durable grce une rduction de lutilisation des matires premires et du bois de coffrage. Depuis peu de temps, on dispose sur le march tunisien de dalles alvoles prfabriqus en bton prcontraint pour les planchers des btiments .Ces dalles sont fabriques et commercialises par lUnit de Planchers Prfabriques (UPP) Laceramic. 2. Planchers dalles alvoles prcontrainte Laceramic [3] a). Description gnrales Les dalles alvoles Laceramic se sont construites en bton prcontraint par prtension darmatures adhrentes. Ces lments tant jointifs et clavets entre eux par des cls en bton fin selon la gomtrie du plancher. Gnralement utiliss sans dalle rapporte en bton, ils peuvent tre complts par une dalle en bton coule en uvre dpaisseur minimale.

b). Domaine demploi Le domaine demploi englobe des ouvrages courants situs en toutes zones gographiques, sismiques ou non, tels que ceux destins aux logements, btiments scolaires et hospitaliers , immeubles de bureaux , btiments industriels ,commerces et parkings, pour des conditions normales dutilisation et non exposs des atmosphres agressives. Ce plancher peut supporter des charges essentiellement statiques ainsi que des charges roulantes nexcdant pas 30 kN par essieu.

c). Caractristiques des matriaux Armatures de prcontrainteDeux types darmatures sont employs pour la fabrication des dalles: 1-Torons T 9,3 1860 TBR, ce type est dsign dans ce dossier technique par la lettre majuscule A: Diamtre nominal: Dn = 9.3 mm. Section nominale: Ap =51.3 mm. Force de rupture garantie: Fprg = 95.42 kN. Limite conventionnelle dlasticit: Fpeg = 83.88 kN

2- Torons T12.5 1860 TBR, ce type est dsign dans ce dossier technique par lettre B:

Diamtre nominal: Dn = 12.5mm. Section nominale: Ap = 93mm. Force de rupture garantie: Fprg = 172.98 kN. Limite conventionnelle dlasticit: 152.06. Bton de la dalle alvole

Le bton de la dalle alvole Laceramic est un bton de granulats courants, de granulomtrie limite 8 mm, comportant une proportion volumique en granulats de lordre de 70%.Sa composition prcise, le dosage en eau et en ciment et lemploi ventuel dadjuvants sont examins au laboratoire de lUPP. Sa rsistance caractristique la compression 28 jours est suprieure ou gale 40 MPa et celle la dtention est suprieure u gale 25 MPa.

3). Nomenclature [4] Les dalles alvoles Laceramic ont une largeur standard gale 1.2 m. Leur section, vide moyennant 9 alvoles, est forme de 10 nervures en formes e I. Les dalles sont classes en quatre types selon leur hauteur .La dalle DA15 de hauteur 15 cm, la dalle DA20 de hauteur 20 cm, et la dalle 25de hauteur 25 cm. Pour les dalles de 15,20 et 25 cm , chaque type englobe quatre sous types en fonction de nombre darmatures de prcontrainte;4,6,8 ou 10 torons de mme type T9,3(A) ou T12,5(B).En outre , deux enrobages darmatures de prcontrainte sont considrs selon les exigences coupe feu du plancher: E=3 cm et E= 5 cm.

4). Identification et marquage des dalles Chaque dalle est munie dun marquage imprim sur sa face suprieure et fournissant les informations suivantes:

- nom du centre de production: UPP Laceramic-type de dalle: exemples; DA15A4E3 est la dalle dpaisseur 15 cm renfermant 4 torons T9,3 (type A) caractrises par un enrobage de 3 cm .DA15B4E3 est la dalle dpaisseur 15 cm renfermant 4 torons T12,5 (type B) caractrises par un enrobage de 3 cm.-longueur dalle.-numro dalle.-date de fabrication.Ces lments permettent dassurer la traabilit des produits jusquau moment de leur incorporation dans louvrage.

5). Mise en uvre sur chantier Les dalles alvoles sont la plupart du temps poses sec, directement sur le support lorsque ce dernier prsente une surface dappui convenable. Les supports sont gnralement des voiles en bton arm ou prcontraint ou mtalliques .Les joints (cls) doivent, aprs humidification des faces latrales de dalles alvoles, tre remplis de bton fin (gravillon de 16 mm maximum), avec une rsistance suprieure ou gale 23 MPa.

Les diffrents types de dalles alvoles Laceramic sont prsents dans des fiches techniques. La porte limite est dtermine selon le type de lusage de la dalle .Les dalles Laceramic DA25E3-T9.3 dpaisseur 25 cm conviennent pour nos traves, sauf que pour lexigence coupe feu du plancher haut sous sol on a tendance augmenter lenrobage pour cela on a choisi des dalles DA25E5-T9.3.

Chapitre 3: Dimensionnement de la structure: calcul numrique et manuel

Dans ce chapitre, nous allons faire le calcul bton arme de lossature .Nous allons dterminer le ferraillage des lments porteurs de la structure et nous allons modliser numriquement la structure.

I. Prsentation du logiciel utilis

Depuis sa sortie commerciale en 1993, ARCHE sest impos comme le logiciel de rfrence pour la conception et le dessin des btiments en bton arm. A partir dun modle 3D de btiment compose de dalles, poutres, poteaux, voiles et fondations, ARCHE analyse la stabilit globale de louvrage et produit automatiquement tous les plans de ferraillage. Les modules de ferraillage dARCHE sont des logiciels ddis la conception, lanalyse et au calcul des armatures dacier. ARCHE Ossature permet de mener rapidement et en toute rigueur des tudes de descente de charges, de contreventement et de sisme. Il offre en plus une possibilit de choix dapproche danalyse :

Lapproche traditionnelle : calcul des reports de charges des lments les uns sur les autres, tage par tage, jusquaux fondations. Cette mthode permet de pr dimensionner les lments de structure.

Lapproche lments finis : les lments de structure sont modlises automatiquement en lments filaires et surfaciques. Le calcul statique et dynamique par la mthode des lments finis, permet dtudier prcisment les effets du vent et du sisme. Ltude complte dun btiment sous Ossature comprend trois tapes :

Cration du modle par saisie graphique

Modlisation et interprtation du modle

Pr dimensionnement et descente de charges, calcul du ferraillage.

II. Etapes de modlisation numrique 1). Importation des plans dAUTOCAD

La premire tape consiste importer les axes des plans de coffrage tage par tage avant dy insrer les lments de lossature. Cette commande permet dimporter, un niveau donn, un fichier DXF gnr laide de nimporte quelle CAO.

2). Introduction des diffrent lments de la structure

Une fois les plans, ou les files de construction, exports vers ARCHE, nous commenons par modliser notre ossature lments par lments tout en fixant leurs dimensions et les charges aux quelles elles soumises. (Sans introduire le poids propre). Lossature ainsi conue est un ensemble de barres et de plaques joints par des liaisons dont le degr de libert est fixe. Le concepteur est guid par un mode de saisie trs sophistiqu grce une palette dicnes permettant lintroduction de plusieurs lments. Cette tape est dune trs grande importance car les sources derreurs sont multiples et les fautes dinattention sont parfois fatales. Donc il faut tre particulirement vigilant sur ce point lors de la rcupration de fichier DXF.

3). Vrification et modlisationVrification :

Pour viter de commettre ce type derreurs ARCHE offre une possibilit de vrification permanente et durant toutes les tapes de travail. En effet, il est toujours conseill de vrifier graduellement la validit du modle : Notre modle ne doit pas comporter d'erreur et doit vrifier l'quilibre des charges. Cette opration indispensable s'effectue avant la modlisation. Elle permet de cerner rapidement les erreurs lies la saisie. Cette vrification gnre des avertissements et des erreurs.

Modlisation :

Cette opration est une des tapes cl dans la rsolution de la descente de charges. Elle consiste "digrer" le modle : retrouver les poutres continues, retrouver les porteurs de chaque lment, dfinir les liaisons des lments entre eux. C'est la descente de charges "qualitative".

Figure 3.1 : modlisation dune poutre continue

Exemple : Reconnaissance et dcoupe en traves hyperstatiques dune poutre continue : Le respect de ces instructions nous permettra de dtecter d'ventuels problmes progressivement.

4). Choix des hypothses et des mthodes de calcul

Avant de lancer les calculs il faut prdfinir les diffrentes hypothses concernant les matriaux de construction et les mthodes de calcul de descente de charge. Cette tache est assure travers des boites de dialogues trs claires et faciles manipuler. Lorganigramme suivant peut rsumer le fonctionnement global du logiciel :

Figure 3.2 : Organigramme de fonctionnement global

5). Rsultats du logiciel

Outre les plans de ferraillage, indispensables pour lexcution de louvrage, ARCHE nous fournit toutes les notes de calcul de descente de charge, les diagrammes des moments flchissant et des efforts tranchants, les contraintes de bton, des vues en 3D pour les lments de structures munies de leur ferraillage. Le logiciel peut mme nous tablir une tude de prix base des cots unitaires pralablement introduits par lutilisateur. Vu le nombre lev des lments de la construction, seuls les plans de ferraillage dune file de poteaux, dune poutre continue soumise, dune semelle et dune nervure sont prsents dans ce chapitre.

Figure 3.3 : Structure du btiment en 3D modlise avec ARCHE (vue N1)

Figure 3.4 : Structure du btiment en 3D modlise avec ARCHE (vue

57 III. Etude dun plancher en dalle pleine

Les dalles sont des lments horizontaux gnralement de forme rectangulaire dont lpaisseur est trop faible par rapport aux deux autres dimensions. Les planchers dans une construction doivent suffisamment remplir ses diffrentes fonctions: soit suffisamment rigide pour pouvoir supporter les charges permanentes et dexploitation. stable vis--vis au feu. soit isolant thermique et acoustique.

La dalle pleine qui fait lobjet de notre tude est un panneau isol qui appartient au troisime tage, elle est reprsente par la figure ci-dessous:

Figure 3. 5: Dalle pleine du tage Lhypothse de base est que la dalle articule sur leur contour.

lELU, =1.35x9.55+1.5x1=14.39 kN/m. lELS, =9.55+1=10.55 kN/m.

Q=1kN/m: La charge dexploitation dun plancher terrasse inaccessible.

1. Dtermination de lpaisseur de la dalle

Cette dalle porte dans les deux sens.Pour un panneau isol On prend.

DsignationFormules Valeurs

0.076

0.347

59.4

20.61

Tab 3.1: moments dans le panneau isol articul sur son contour

=14.85 (OK).

et sont les moments flchissant dvelopps au centre de chaque panneau (pour une bande de largeur unit) respectivement dans le sens de la petite porte et dans le sens de la grande porte . 2. Les moments prendre en compte pour tout type de charge

Cependant pour dterminer les moments sur appuis et en trave nous prendrons les coefficients suivants: Figure 3.6: Moments sur appuis et en trave

NB: lappui de rive a un coefficient de 0.3 et lautre a un coefficient de 0.5.

Ce qui doit raliser .NB: sont les valeurs absolues des moments respectivement sur lappui de gauche et sur lappui de droite de la trave continue.

Dans le sens de :

Moment sur lappui n1:

Moment en trave 1-2: Moment sur lappui n2 :

vrification:

Dans le sens de :

En trave les moments de doivent tre donc conserves sans rduction. Sur appui, en revanche, on peut sarranger pour pouvoir quilibrer un moment de 0.5.

3. Effort tranchant

on a alors

. (OK).

.

(Pas besoin darmatures dmes).

4. Armatures longitudinales

;

(Pas besoin darmatures comprims).

0.02= 0.222 m.

A.N:

Soit 6HA12 (

(Pas besoin darmatures comprims).

= 0.224 m.

A.N:

Soit 4HA10 ( 5. Aciers en appui a). Sur lappui 1= 0.221 m.

A.N: Soit 3HA10 ( b). Sur lappui 2

= 0.218 m.

A.N:

Soit 5HA10 (

=

Pour notre cas lacier est de type FeE400 donc

Panneau isol:

Les sections choisies remplissent les conditions.

6. Choix des aciers Dispositions constructives

Prendre au plus

Passant maintenant au calcul de lespacement: En trave:

selon donc prendre selon donc prendre

la condition est vrifie; les barres parallles au petit cot sont plus rapproches.

Sur appui 1:

donc prendre

Sur appui 2:

donc prendre

IV. Etude dune poutre continue

Le calcul dune poutre continue revient au calcul dune poutre de section rectangulaire ().

On dsigne par la hauteur de la section du bton de la poutre et sa largueur .Il sagit dune poutre hyperstatique:

Figure 3.7: Poutre en 6 trave du tage

1). Calcul des chargespermanentes

Figure 3.8: Surface d'influence de la poutre

: Largeur du plancher ramene cette poutre = =7.425 m Poids propre des poutres: Poids de la dalle:

Cette poutre ne supporte pas un mur.

2). Calcul des charges dexploitations

On obtient alors lELU: On obtient alors lELS:

3.) Choix de la mthode de calcul

Vrifions les conditions dapplication des mthodes de calcul pour cette poutre : Les sections transversales des 6 traves ont la mme inertie car les 6 traves ont la mme section. Le rapport des traves successives est compris entre 0.8 et 1.25. La fissuration est peu prjudiciable.Donc on utilise la mthode forfaitaire. 4). Calcul des moments et des efforts tranchants Dans la suite on dsigne par: : Le moment flchissant isostatique de la trave considre. : La valeur du moment sur lappui de rive gauche. : La valeur du moment sur lappui de rive droite. : Le moment maximal en trave de la poutre continue i.

: Le rapport entre les charges dexploitation et la somme des charges permanentes et des charges dexploitation.

Les moments sont donns par:

Figure 3.9: Moments flchissant suivant la mthode forfaitaireDans notre cas on a une poutre 6 traves:

= = 529, 53 kN.m. = = 485, 83 kN.m.

= =310, 93 kN.m.

= =310, 93 kN.m. = = 485,83 kN.m. = = 529,53 kN.m.

5). Effort tranchant

Figure 3.10: Efforts tranchants suivant la mthode forfaitaire

Expression de leffort trenchant Valeur de leffort tranchant (kN)

Appui 1

Appui 2

Appui 3

Appui 4

Appui 5

Appui 6

Appui 7

Tab3.2: Tableau rcapitulatif des efforts tranchants sur appuis Moments en trave:

Vrification:

Retenons =410.39 kN.m

Moments en trave: Trave 1Trave 2Trave 3Trave 4Trave 5Trave 6

Valeur du moment (kN.m) =410.39=304.87=182.67=182.67=304.87=410.39

Tab3.3: Tableau rcapitulatif des moments en trave Moments sur appui: Expression du moment Valeur du moment (kN.m)

Appui 1 - 0.15M01 -79.43

Appui 2 0.5max () 264.76

Appui 3 0.4max () 194.33

Appui 4 0.4max () 124.37

Appui 5 0.4max () 194.33

Appui 6 0.5max () 264.76

Appui 7 - 0.15 - 79.43

Tab3.4: Tableau rcapitulatif des moments sur appuis

On a une poutre rectangle de hauteur totale h=40cm et de largeur b=30 cm.

La hauteur utile =0.36 m.

6). Calcul des armatures longitudinales Trave 1 Mu=Mt1= 410.39 kN.m

=> On a besoin dacier comprim. Le calcul se fait autour du Pivot B

Donc

)=0.29 cm Pour FeE400 avec

Moment ultime rduit:

Aciers comprims:

On choisit 10HA20 soit 43.98 cm.

Aciers tendus:

On choisit 9HA20+5HA25 soit 52.81 cm.Trave 1Trave 2Trave 3Trave 4Trave 5 Trave 6

Acierscomprims

Section 43.9726.536.256.2526.5343.97

Aciers choisis10HA208HA16 + 4HA204HA16

4HA16

8HA16 +4HA2010HA20

Acierstendus

Section 52.5840.3324.9224.9240.3352.58

Aciers choisis 9HA20+5HA254HA255HA203HA168HA208HA204HA255HA203HA16 9HA20 +5HA25

Tab 3.5: Choix des aciers des traves de la poutreAppui 1Appui 2Appui 3Appui 4Appui 5 Appui 6 Appui 7

Acierscomprims

Section019.878.1808.1819.870

Aciers choisis--------4HA16 +4HA203HA20---------3HA204HA16 +4HA20---------

Acierstendus

Section 20.1735.2726.3320.1726.3335.2720.17

Aciers choisis 4HA16+4HA2010HA16+5HA206HA20+4HA164HA16+4HA206HA20+4HA1610HA16+5HA204HA16+4HA20

Tab 3.6: Choix des aciers sur appuis de la poutre

V. Etude dun poteau

Figure 3.11: Surface d'influence du poteau P 1). Calcul dun poteau P14 du Sous sol [2]Surface dinfluence:. Descente des charges:

La file des poteaux choisie tudier est compose de 5 poteaux en allant du sous-sol jusquau tage, chaque poteau est soumis aux charges suivantes:

Son poids propre.

Charges transmises par le plancher reparties sur sa surface dinfluence.

Charges achemines par le poteau suprieur.

EtageCharges permanentes G (kN)Charges dexploitation Q (kN)

tage338.3125.06363.37494.3

tage676.62150.36826.981138.97

tage1019.39275.661295.051789.66

RDC1336.49400.961737.452405.7

Sous sol1654.56526.262180.823023.04

Tab 3.7: Descente des charges sur le poteau

Dans un premier temps et suivant le plan darchitecture on choisit la section du poteau, de petit ct et on veut chercher le grand ct b partir de la formule suivante:

Avec est la section rduite du bton obtenue en retirant 1 cm de bton sur toute le contour et est donne par linquation suivante:

On choisit un poteau de petit cot a= 22 cm

Donc b=22 cm

On retient donc la section du poteau 22x22 pour le troisime tage. Avec le mme raisonnement, on retient:

Un poteau pour le deuxime tage.Un poteau 40 pour le deuxime tage.Un poteau pour le deuxime tage. Un poteau pour le deuxime tage

Longueur de flambement:

: Dtermin partir de la descente des charges:

Rayon de giration; section carre:

Llancement; section carre:

Coefficient de minoration:

La moiti de charges sont appliques avant 90 jours8La section rduite de bton:= 0.2809 Nu.lim : effort normal rsistant:

Il faut que: La section des armatures comprimes:

A est ngative Il faut que:A min < A < A max

Cm.Conclusion: On peut utiliser 4HA14 et 4HA12 = 10.68 cm2

2). Armatures transversalesen zone courantes [1] Diamtre:

Retenant alors que Espacement:

3). Armatures transversales en zone de recouvrement [1]

Soit La longueur de recouvrement. La longueur de scellement. Avec soit Prenons Dans la zone de recouvrement, il faut placer au moins 3 nappes.=> 5 nappes espacs de 8 cm.

VI. Etude dune semelle [2] 1). Descente de charge

Poids de la longrine:

Charge totale: G semelles = 1815.9 kN Q semelles = 588.91 kN 2). Condition de portance

Soit: a=b= 2.1 mCondition de rigidit

Soit: h = 90 cm

Dimensionnement de la semelle en gros bton

Soit A = B = 3.2 m

Mthode des bielles: elle est convenablement applicable car:

Espacement:

Condition de non-poinonnement:

VII). Etude dun escalier

1).Dfinition

les escaliers sont des lments destins pour le passage dun niveau un autre, ils se composent des lments suivants: paillasse: dalle incline servant comme support pour les marches.

Palier intermdiaire: ou palier de repos, il est ncessaire pour linterruption de la succession des marches et le changement de la direction.

Marche (giron), distance entre deux nez de marche = g.

Hauteur de marche (contre marche) H.

Emmarchement: largeur des marches perpendiculairement la pente.

: pente de lescalier = .

Ligne de foule: trajet perpendiculaire au nez de marche.

Figure 3.12: Coupe dune vole escalier

Figure 3.13: Vue latral dun escalier

La ralisation dun escalier ncessite le respect de certaines conditions:

Etre esthtique et fonctionnel.

Etre facile gravir et sans fatigue.

Pour satisfaire la deuxime condition, on doit respecter la relation de BLONDEL entre la hauteur dune marche et le giron:

H=3.3 m: hauteur de ltage avec 2 voles.

: Nombre de contre marche par vole.

H=0.165 m: la hauteur dune contre marche.

h=1.65: la hauteur dune vole.

Les deux voles sont identiques de points de vue chargement, dimension et conditions aux limites, donc on se limite dans notre tude une seule vole.

=>

2). Dtermination de lpaisseur de la paillasse

= charge dexploitation de lescalier, (locaux recevant du public).=4.775. = 18.

3). Evaluation des charges sur lescalier a).charges permanentes

charge du paillassesont dtaills ci-aprs:

Marche (marche de 2.5 cm): Contre marche (marche de 2 cm) Bton band: Chappe en bton (18 cm): Enduit (1.5 cm): Garde corps Poids du paillasse:

Figure3.14 : Dtails descalier: paillasse

b). Charges sur palierLes charges sur palier sont donnes ci aprs (figure.)

Revtement (marbre de 2.5 cm): Chape en bton (18 cm): Enduit (1. 5 cm): Mortier de pose (=1. 5 cm): Poids du palier:

Figure3.15: Dtails descaliers: palier

c). Charges dexploitation

(local public). lELU: Figure 3.16: Charges appliques sur escalier Figure 3.17: Diagramme des moments flchissant lELU

Ferraillage: 4). Calcul des armatures principales

Le calcul des sections des armatures est ralis pour une section rectangulaire travaillant en flexion simple, de largeur 1 m et de hauteur e=15cm.

Pivot A

On propose comme ferraillage 5HA16 ()Calcul des armatures de rpartition:

On propose comme ferraillage 6HA8 (A= 3.02)

Calcul des armatures sur les appuis:Sur les appuis, le moment est de 15% de Mu.

On propose comme ferraillage 3HA8 (A= 1.51).

VIII). Etude du mur de soutnement 1). Introduction

Le mur voile du sous sol est un lment de structure en bton arm destin sopposer la pousse latrale des masses des terres (remblais) .Le voile du sous sol est calcul en tant quun mur de soutnement: vu quil est soumis la pousse de la terre en plus de son propre poids propre et les charges verticales transmises par les planchers haut sil sagit dun voile porteur sollicit en flexion compose .Ainsi la stabilit du voile reposera essentiellement sur son poids propre et sur les charges transmises par les planchers hauts.

a). Dfinition du mur tudiOn va dimensionner un voile situ au niveau du sous sol .Il a une hauteur, une largeur de et une paisseur. Le voile est encastr en bas dans une semelle filante qui le supporte et en son extrmit suprieure il est simplement appuy sur le plancher haut sous sol.

b). Mthode de calculLe voile est calcul comme une poutre, encastr dun cot et simplement appuy de lautre cot, de largeur , de hauteur m et de longueur , la poutre sera soumise simultanment un effort normal et un moment flchissant du aux charges horizontales.

c). Evaluation des chargescharges verticales: poids propre du voile.

Remarque: les charges issues de la dalle sont transmises aux poteaux.

Charges horizontales:

Pour ce projet, on na pas fait une tude gotechnique .Les donnes suivantes sont fournies par le bureau dtude.Angle de frottement Poids volumique du terrain.Contrainte admissible du sol Cohsion c=0.Le coefficient de pousse latrale

Le voile est soumis : Pousse de la terre: charge triangulaire tel que sa densit en bas est .

Surcharge dun piton sur le trottoir voisin: (une surcharge dexploitation verticale uniformment rpartie sur le sol de 5 kN/m).Cette surcharge est traduite par une charge horizontale uniformment rpartie de densit. (Pousse due la surcharge)

Figure 3.18: Charges appliques sur le mur voile

2). Calcul des sollicitations Pour obtenir les diagrammes des moments flchissant et des efforts tranchants on a recourt au logiciel RDM6.

Figure 3.19: Diagramme des moments flchissant lELU

Figure 3.20: Diagramme de leffort tranchant lELU

Le calcul des sollicitations est rcapitul dans le tableau suivant:

A gaucheEn trave A droite

Moment flchissant (kN.m/m)ELS-14.446.660

ELU-19.829.1670

Effort tranchant lELS (kN/m) -26.86---7.87

Effort tranchant lELU (kN/m)-36.76---10.91

Tab 3.8: Sollicitations sur le voile

3). Calcul du ferraillage

Le mur est sollicit en flexion compose.

a). En trave les sollicitations considrer sont:

Excentricit par rapport au centre de gravit de la section du bton seul. On a et donc section partiellement comprime.

Sollicitations ramenes au centre de gravit des aciers tendus : . On calcule les armatures en flexion simple:

=> On na pas besoin darmatures comprimes.

Daprs labaque, On dtermine => Z=0.187 m.

Donc.

Calcul des armatures en flexion compose.

=>..Soit un ferraillage longitudinal de 4HA10 (A=3.14 cm).

Acier de rpartition:

Soit un ferraillage de 2HA8 (A=1.01 cm).

b). Sur appui encastr

On aura le mme calcul fait en trave.

On choisit un ferraillage longitudinal de 4HA10 (A=3.14cm) et on choisit 2HA8

(A=1.01cm) comme acier de rpartition.

4). Etude des abouts (appui)

La section des aciers plongs sur les appuis doit vrifie:Appuis de rive:

Appui1:(lencastrement)..Il suffit de plonger 2HA10 (A=1.57 cm).

Condition dcrasement de la bielle dabout:Il faut que: (OK).

Appui2:(lappui simple)..Il suffit de plonger 2HA8 (A=1.01 cm).

Condition dcrasement de la bielle dabout:*Pour un appui de rive: Il faut que: (OK).

Conclusion

Dun point de vue, ce stage ne ma apport que des satisfactions tant au niveau relationnel que professionnel, et a rpondu tout ce que jen attendais.Jai ainsi appris au cours de ce stage de nouvelles faons de travailler tout en mettant en application ce que ma t enseign lENIT tant au niveau pratique que thorique. Le projet que jai men ma permis dutiliser des logiciels de calcul, outils devenus indispensables pour ltude des ouvrages en bton arm. Grace au logiciel ARCHE, jai effectu des dimensionnements et des calculs de diffrents lments de la structure porteuse.

Je me suis galement rendu compte que lingnieur doit formuler un certain nombre dhypothses et de vrifications pour rendre les rsultats convenablement exploitables pour son travail.

Par consquent, jai t amen exploiter, moyennant certaines vrifications, des rsultats pour le dimensionnement des lments de la structure .Je me suis galement familiaris avec les rglements et rgles de construction en bton arm.

Bibliographie

[1] Jean PERCHAT, Jean ROUX, PRATIQUE DU BAEL 91 , Eyroelles (1995), [2] Imen SAID, fascicule de cours de bton arm, ENIT 2012[3] http:// produits-laceramic.com.tn.Dossier techniques des dalles alvoles Laceramic.

[4] CPT Plancher Titre III.

[5] J.PERCHAT, Bton arm, Rgles BAEL, Ossatures et lments courants, Techniques de lingnieur.