Présentation de l’ouvrage

L’ouvrage faisant l’objet de la présente étude est un bâtiment de (R+3) à usage d’habitation et de commerce en béton armé composé d’une structure auto stable et une structure mixte (portiques + voiles) avec une terrasse inaccessible.

• Le RDC est à usage commercial.

• Les trois autres niveaux sont à usage d’habitation. L’ouvrage comporte :

• Un escalier droit • Un escalier balancé

L’ouvrage sera implanté à wilaya de Bouira, Cette région est classée en zone de sismicité moyenne (IIa) selon la classification établie par le règlement parasismique Algérien (RPA 99 / version 2003).

I.1.1Caractéristiques géométriques de l'ouvrage Les caractéristiques de la structure à étudier sont: 1) En plan

• La longueur totale ………20 m • La largeur totale ………10 m 2) En élévation

• Hauteur totale du bâtiment ………...13,26 m • Hauteur du RDC……… …………4,08 m • Hauteur d'étage courant ……….3, 06 I.1.2. Données sismique de la structure

• Le bâtiment est implanté dans une zone classée selon le RPA 99/ versions 2003 comme une zone de sismicité moyenne (zone IIa).

• L'ouvrage appartient au groupe d'usage 2. • Le site est considéré comme meuble (S3).

I.1.3.Hypothèses de calcul

Dans notre étude, les hypothèses de calcul adoptées sont : • La résistance à la compression à 28 jours fc28 = 25 MPa. • La résistance à la traction ft28 = 2.1 MPa.

• Evj = 10818,865 MPa (Module de déformation différé du béton). • Eij = 32164,20 MPa (Module de déformation instantané du béton).

• Fe = 400 MPa. (Limite d’élasticité des aciers). I.1.4.Les éléments de l’ouvrage

a) Ossature et contreventement

Le contreventement de la structure est assuré par le système de contreventement mixte (portiques/voiles) néanmoins pour le respect de l’objet de le PFE une étude comparative sera réalisé avec un système de contreventement autostable poteaux / poutres.

b) Planchers

Les planchers remplissent deux fonctions principales :

➢ Fonction de résistance mécanique : les planchers supportent leur poids propre et les surcharges d’exploitation.

➢ Fonction d’isolation : ils assurent l’isolation thermique et acoustique des différents étages.

Dans notre cas, on adopte des planchers en dalles pleines et en corps creux avec une dalle de compression, reposant sur des poutrelles

c) Maçonnerie

➢ Murs extérieurs :Ils sont constitués d’une paroi double en briques creuses de 15 cm et 10 cm d’épaisseur séparées par une l’âme d’air de 5 cm.

➢ Murs intérieurs (cloisons) : Ils sont constitués d’une seule paroi en briques creuses de 10 cm d’épaisseur.

d) Les escaliers

Le bâtiment présente deux typesd’escalier :

✓ type droit à deux volées et une seul volée (étages courants) ✓ type balancer simple quartier tournant.

e) L’acrotère

Au niveau de terrasse, le bâtiment est entouré d’un acrotère conçu en béton armé de 60 cm d’hauteur.

f) Terrasse

La terrasse du bâtiment est inaccessible. g) Balcons

Le bâtiment comporte des balcons en dalle pleine. h) Le revêtement

Les revêtements sont comme suit :

• Enduit plâtre pour les murs intérieurs et les plafonds. • Carrelage pour les planchers et les escaliers.

• Céramique pour salle d'eau et cuisine. i) Les fondations

Les fondations d'un ouvrage assurent la transmission et la répartition des charges (poids propre et surcharges d'utilisation) de cet ouvrage sur le sol. Le choix de fondation sera établi suivant le type du sol d'implantation et de l'importance de l'ouvrage.

j) Système de coffrage

Le bâtiment sera réalisé au moyen d’un coffrage métallique pour les voiles, de façon à limiter le temps d’exécution, et un coffrage traditionnel (bois et métal) pour les portiques et les planchers.

I.1.5. Réglementation utilisée

L’étude de la conception de la structure du bâtiment seraeffectuée conformément aux règles suivant :

❖ (Règles parasismiques algériennes 99 modifiées 2003) : RPA

❖ (Règles de conception et de calcul des structures en béton armé) : CBA 93 ❖ (Charges permanentes et charges d’exploitation) : DTR B.C.2.2

I.1.6.Présentation de la méthode de calcul aux états limites I.1.6.1-Définition des états limites ultimes

Un état limite est celui pour lequel une condition requise d’une construction (ou d’un de ses éléments) est strictement satisfaite. Au-delà des critères caractérisant ces états limites, la construction ou l'élément de structure considéré cesse de remplir ses fonctions. On distingue des états limites ultimes et des états limitent de service.

a) Etats limites ultimes (ELU)

Leur dépassement entrainerait la ruine de l’ouvrage Ils correspondent à la limite :

• De l’équilibre statique de la construction (renversement) • De la résistance de chacun des matériaux (rupture) • De la stabilité de forme (flambement)

❖ Hypothèse de calcul à L'ELU

• Conservation des sections planes après déformation. • Pas de déplacement relatif entre l'acier et le béton.

• La résistance à la traction du béton est limitée à 3.5‰ en flexion simple et 2‰ encompression simple.

• Les diagrammes linéaires de déformation passent par l'un des trois pivots. • L'allongement ultime de l'acier est limité à 10 ‰.

Le dimensionnement à l’ELU est conduit en supposant que le diagramme des déformations passepar l’undes trois pivots A, B ou C :

• Pivot A : les pièces sont soumises à la flexion simple ou composée, la traction simple. • Pivot B : les pièces sont soumises à la flexion simple ou composée.

• Pivot C : les pièces sont soumises à la flexion composée ou à la compression simple.

Fibrecomprimée 10‰ 3,5‰ d’ B 7 . 3 h dCh A

Fibre tendue ou la moins comprimé 0 2‰

b) Etats limites de service (ELS)

Ce sont des états dont le dépassement compromettrait le bon fonctionnement en service de la structure. Ils sont liés aux conditions normales d'exploitation et de durabilité.

Ils correspondent aux phénomènes suivants : • Ouvertures excessives des fissures.

• Compression excessive du béton. ❖ Hypothèse de calcul à L’ELS

• Les sections droites restent planes et il n’y a pas de glissement relatif entre les armatures et le béton en dehors du voisinage immédiat des fissures.

• Le béton tendu est négligé dans les calculs.

• Le béton et l’acier sont considérés comme des matériaux linéairement élastiques. Figure. I.1 : Diagramme des déformations limites de la section

2

3

A

• Le module d’élasticité longitudinal est par convention 15 fois plus grand que Celui du béton (Es = 15 Eb ; n = 15), n = 15 : coefficient d’équivalence.

I.1.6.2Actions et sollicitations a) Définition des actions

Les actions sont l’ensemble des charges (forces, couples, charges permanentes, climatiques et d’exploitations) appliquées à la structure.

Les actions sont classées en trois catégories en fonction de leur fréquence d’apparition : Action permanentes (G)

Ce sont celles dont l’intensité est constante, ou très peut variable dans le temps, elles comprennent :

• Le poids propre de la section. • Le poids des équipements fixes.

• Le poids des poussées de terre ou les pressions des liquides. • Les déformations imposées à la structure.

On note

➢ G max: actions permanentes défavorables. ➢ G min : actions permanentes favorables. Actions variables (Qi)

Ce sont les actions dont l’intensité est plus au mois constante, mais qui sont appliquées pendant un temps court par apport aux actions permanentes on distingue :

• Les charges d’exploitation. • Les actions dues à la température.

• Les actions appliquées en cour d’exécution. • Les actions climatiques.

On note

➢ Q : action variable de base. Actions accidentelles (FA)

Ce sont des actions rares avec une faible durée d’application tel que : les chocs violents, les séismes et les explosions.

I.2.Hypothèses de calcul