Ré R é pu p u bl b l iq i qu u e e A Al l gé g ér ri ie e nn n ne e D Dé é mo m oc cr r a a ti t i qu q ue e e et t P Po op pu u la l a i i re r e
Mi M in n is i st tè è r r e e d de e l l’ ’ En E n se s e ig i gn ne e me m e n n t t S S up u pé ér r i i eu e u re r e e et t d de e l la a R R ec e ch he er rc ch he e S S ci c ie e nt n ti if fi iq qu ue e
U U NI N IV V ER E RS SI IT T E E DE D E JI J IJ J E E L L
FACULTE DES SCIENCES ET DE LA
TECHNOLOGIE
Dé D ép pa ar rt te em me en n t t D De e G Gé én n i i e e C Ci i vi v il l & & H H yd y dr r au a ul l iq i qu u e e
MÉ M ÉM MO OI IR RE E D DE E F FI I N N D D’ ’ ÉT É TU UD DE ES S E EN N V VU UE E D DE E L L’ ’ OB O BT TE EN NT TI IO ON N DU D U DI D I PL P LO OM ME E M MA AS S TE T ER R A AC CD DÉ ÉM MI IQ Q UE U E E EN N G GÉ ÉN NI I E E C C I I VI V IL L
O O PT P TI IO ON N : : S S TR T RU UC CT TU UR RE ES S
T T hè h èm me e : :
Et E tu ud de e d’ d ’u un n b b â â ti t im me en nt t à à us u sa a ge g e d’ d ’h ha ab bi it ta at ti io on n (R ( Re ez z- -d de e -c - ch ha au us ss sé ée e + + 9 9 é ét ta ag ge e s) s ) à à c c on o nt tr re ev ve en nt te em me en nt t m mi ix xt te e
Ré R éa al li is sé é p p ar a r : : Me M er ra ab b et e t h ha ak ki im ma a
Bo B ou ul lk ka ar rt to ou us s n ni ih ha ad d En E n ca c ad dr ré é p p ar a r : :
M Mr r D D. .C Ch h ak a ke er r
Nous remercions,
En premier lieu, notre Dieu le très miséricordieux qui a bienvoulu nous donner la force et le courage pour effectuer le modeste travail Nos plus vifs remerciements pour nous trop chers parents pour leurs
soutiens, encouragement et leurs patiences.
Nous tenons à remercier mon encadreur et grand remerciement pour sa disponible.
Nos remerciements s’adressent également à tous nos enseignants durant
Toutes les étapes d’enseignement a l’Université de Jijel (fac de génie civil) qui ont enrichi nos connaissances
et notre savoir pendant les cinq ans de formation.
Merabet hakima
Boulkartous nihad
ميحرلا نمحرلا الله مسب
Je remercie ALLAH le tout puissant, clément et Miséricordieux de m’avoir motivé à réaliser ce modeste travail, ensuite je remercie infiniment mes parents, qui m’ont encouragé et aidé à arriver à ce stade de
formation.
Je dédie ce modeste travail à ma très chère mère Fatima, qui m’a accompagné durant les moments les plus pénible de ce long parcours de nom éducation, celle qui a fait preuve de ces plus copieux desseins pour me permettre de gouter le fardeau de ce monde et de chercher la vois de ma vie ces précieux conseils, donc je
devais incessamment être de grande compétence et motivation. Cependant. Je prie ALLAH le Miséricordieux qu’il te portera récompense, car la mienne ne sera guère complète, Et te protège et te garde
en bonne santé.
A mon père Mohammed qui a sacrifié sa vie afin de me voire grandir et réussir dans le parcours de l’enseignement. Celui qui a toujours resté é à mes cotés dans les moments rudes de ma vie.
A mes frère Hocine et Tahar et sa femme Sara et le petit wael
A mes sœurs Wafa, Hassina, Sabrina et ses petites filles yassmine, Widad et Rahma, Meriem Khalile et yahia.
A tout mes familles boulkatous et bourraffouf spécialement mon oncle
A tout mes amies A mon binômes Hakima Un remercie spécial pour les gens qui m’aide :
Ingénieur de genie civil Foughalia Abdeslam et Et l’Architect Tbibel Bilal et Ahmed A tous ceux qui ont contribué de loin ou de prés à la réalisation de ce travail.
Et a tous ceux qui m’aiment
Enfin, à tous ceux qui me reconnaitront.
Boulkartous Nihad
ميحرلا نمحرلا الله مسب
Je remercie ALLAH le tout puissant, clément et Miséricordieux de m’avoir motivé à réaliser ce modeste travail, ensuite je remercie infiniment mes parents, qui m’ont encouragé et aidé à arriver à ce stade de
formation.
Je dédie ce modeste travail à ma très chère mère Hassina, qui m’a accompagné durant les moments les plus pénible de ce long parcours de nom éducation, celle qui a fait preuve de ces plus copieux desseins pour me permettre de gouter le fardeau de ce monde et de chercher la vois de ma vie ces précieux conseils,
donc je devais incessamment être de grande compétence et motivation. Cependant. Je prie ALLAH le Miséricordieux qu’il te portera récompense, car la mienne ne sera guère complète, Et te protège et te garde
en bonne santé.
A mon père Messoud qui a sacrifié sa vie afin de me voire grandir et réussir dans le parcours de l’enseignement. Celui qui a toujours resté é à mes cotés dans les moments rudes de ma vie.
A mes frère Raouf, Ala addine , Habib ,Walid,et Salim A mes sœurs Rofya et Ahlam
A tout la famille A tout mes amies A mon binômes Nihad
Un remercie spécial pour les gens qui m’aide : Ing de genie civil Foughalia abd slam
Et Architect belal et ahmed
A tous ceux qui ont contribué de loin ou de prés à la réalisation de ce travail.
Et a tous ceux qui m’aiment Enfin, à tous ceux qui me reconnaitront.
Hakima Merabet
Chapitre I
I.1. Introduction………...………. 2
I.2. Présentation de l’ouvrage ……….………. 2
I.2.1. Caractéristiques géométriques de l’ouvrage ……….……….. 2
I.3. Présentation technique……….……….………..……….... 2
I.3.1. Planchers……….. 3
I.3.2. Escaliers ……….. 3
I.3.3. maçonneries……….. 3
I.3.4. Acrotère………..……….. 3
I.1.2.7. terrasse ………...…. 3
I.1.2.8. cage d’ascenseur ………..…………... 3
I.4. Caractéristiques des Matériaux ……….. 3
I.4.1. Introduction ………...……….. 4
I.4.2. Le Béton ………...………...…… 4
I.4.3. L’Acier ………...……….10
I.4.4. Actions et sollicitation ……….….. 11
I.4.5.Règle des trois pivots ……….. 13
Chapitre II II.1. Introduction ... 14
II.2. Calcul des éléments porteurs ... 14
II.2.1. Les poutres ... 14
II.2.2. Les planchers ... 15
II.2.3. Les escaliers... 16
II.2.4. Les balcons ... 20
II.2.5. Les voiles ... 20
II.2.6. Les poteaux... 21
II.3. Descente des charges et évaluation des charges et surcharges ... 23
II.3.1. Evaluation des charges et surcharges ... 23
II.3.2. Descente des charges... 27
Chapitre III III.1.Introduction ... 40
III.2. Calcul de l’Acrotère... 40
III.2.1. Thermologie ... 40
III.2.2.2. Calcul des sollicitations ... 41
III.2.2.3. Vérification au flambement... 41
III.2.3. Ferraillage... ... ... ... 43
III.3. Calcul des escaliers ... 47
III.3.1. Définition ... 47
III.3.1.1. Calcul des sollicitations... 47
III.3.1.2. Calcul des armatures... 48
III.3.1.3. Etude de la poutre noyée ... 55
III.4. Calcul des planchers ... 58
III.4.1. Plancher à corps creux ... 58
III.4.1.1. Les poutrelles ... 58
III.4.1.2. La dalle de compression ... 99
III.4.2. Plancher à dalle pleine : ...100
III.4.2.1. Étape de calcul :... 100
III.4.2.2. Combinaison d'action :... 101
III.4.2.3. Sollicitations :... 101
III.5.2.4. Calcul de ferraillage :... 102
III.5. Les balcons ... 105
III.5.1.Type 1………...… 105
III.5.1.1. Evaluation des charges... ... 105
III.5.1.2. Sollicitations... 106
III.5.1.3.Calcul des armatures ... 107
III.5.1.4. Vérifications ...108
III.5.2.Type 2……….... 110
III.5.2.1. Evaluation des charges... ... 110
III.5.2.2. calcul de moment... 111
III.5.2.3.ferraillage de la console ... 111
III.5.2.4.vérification à l’ELU……….... 111
III.5.3.Type 3……….113
III.5.3.1. Evaluation des charges... ...113
III.5.3.2. Sollicitations... 114
III.5.3.3.Calcul des armatures ...115
III.5.3.4. Vérifications ... 116
III.5.4.Type 4………...…. 118
III.5.4.1. Evaluation des charges... ... 118
III.5.4.2. calcul de moment... 119
III.5.4.3.ferraillage de la console ... 119
III.5.4.4.vérification à l’ELU……… 120
IV.2.1. Présentation de méthode statique équivalente :... 122
IV.2.2 Présentation de méthode modale spectrale :... 122
IV.2.3. Présentation de la méthode dynamique par accélérogramme ... 123
IV.2.4. Le choix pour notre structure ... 123
IV.3.classification de l’ouvrage selon le RPA99 version 2003 ... 123
IV.4.vérification de l’effort normal réduit(RPA99 V 2003,7.1.3.3) ……… 124
IV.5. Modélisation de la structure………... 124
IV.5.1. Description du logiciel ETABS ... 124
IV.5.2. Modélisation des éléments structuraux ... 125
IV.6. L’analyse dynamique de la structure par ETABS ... 134
IV.6.1. spectre de réponse de calcule ... 134
IV.6.2. Poids total de la structure... 134
IV.6.3. Le centre de gravité des masses ... 135
IV.6.4. Le centre de torsion ... 135
IV.6.5. Calcul de l’excentricité théorique et l’excentricité accidentelle ... 135
IV.7. Modélisation par brochette ... 138
IV.8.1. Vérification de la stabilité au renversement... 142
Conclusion ... 146
Chapitre V V.1.Introduction ... 148
V.2. Ferraillage des portiques ……… ... 148
V.2.1.Ferraillage des poutres ... 148
V.2.2. Ferraillage des poteaux... 156
V.3. Ferraillage des voiles ... 163
V.3.1. Introduction……….... 163
V.3.2. Voiles pleins………... 164
V.3.2.1. Hypothèses de calcul……… 165
V.3.2.2.Etude de la section ……… 165
V.3.2.3. Calcul de ferraillage des voiles………...………... 167
V.3.2.3.1. Calcul de ferraillage vertical………...……….. 167
V.3.2.3.2.Calcul de ferraillage horizontal………...……… 169
Chapitre VI VI.1. Introduction……….. 175
VI.2. Généralités………... 175
VI.2.1. Stabilité des fondations……….……… 175
VI.3.1.1 Pré dimensionnement du radier……….... 178
VI.3.1.2. Le choix final………... 179
VI.3.1.3.Vérification du radier ……….. 179
VI.3.1.4. Caractéristiques géométriques du radier ……… 180
VI.3.1.5. Vérification de la stabilité du radier……… 181
VI.3.2.Ferraillage du radier ……….... 183
VI.3.2.1. Dalle de radier ………... 183
VI.3.2.2 Etude de débord du radier ………... 188
VI.3.4 Calcul des nervures ………... 191
VII.3.5 calcul des éléments de soutènements………... 197
VII.3.5.1. Introduction ……….... 197
VII.3.5.2. Dimensionnement de voile périphérique………. 197
VII.3.5.3. calcul de poussé de terre……….. 197
VII.3.5.4. Calcul de poussé due aux surcharge ………... 198
VI.5.5 Ferraillage du voile périphérique ……….. 199
Conclusion générale………203
Tableau 1.1 : caractéristique géométrique……… 2
Tableau I.2 : Caractéristiques mécaniques des aciers………... 10
Chapitre II Tableau.II.1.Charge permanente due au plancher terrasse (corps creux)……….…... 23
Tableau.II.2.Charge permanente due au plancher étage (corps creux)………..…..… 23
Tableau II.3. Charge permanente due au plancher étage (dalles pleines)……… 24
Tableau.II.4.Charge permanente due aux cloisons intérieurs ………..…... 24
Tableau.II.5.Charge permanente due aux murs extérieurs ...………....…... 25
Tableau.II.6.Charge permanente due aux cloisons intérieures à doubles parois….…...….. 25
Tableau.II.7.Charge permanente due au Balcon étage……….………….... 26
Tableau.II.8.Charge permanente due au Palier……….….... 26
Tableau.II.9.Charge permanente due au Paillasse ……….…... 27
Tableau.II.10. Descente de charge correspond au poteau d’angle……….…... 31
Tableau.II.11. Descente de charge correspond au poteau de rive……….… 35
Tableau.II.12. Descente de charge correspond au poteau centrale………...…. 37
Tableau.II.12Résultats de pré dimensionnement de poteau le plus sollicité……..……... 39
Chapitre III Tableau.III.1. Résultats du calcul du ferraillage escalier.………… ………. 49
Tableau..2. Paramètres pour calculer la flèche.………...………... 51
Tableau..3. Résultats du calcul du ferraillage escalier avec la poutre noyée …...……….. 56
Tableau.III.6.Résultats des moments plancher terrasse type 1 à ELS……….... 64
Tableau.III.7. Résultats de l’effort tranchant plancher terrasse type1 à ELU………….…… 64
Tableau.III.8. Résultats de l’effort tranchant plancher terrasse type1 à ELS……….. 65
Tableau.III.9.Résultats des moments plancher étage type1 à ELU………. 66
Tableau.III.10.Résultats des moments plancher étage type1 à ELS……… 66
Tableau.III.11. Résultats de l’effort tranchant plancher étage type1 à ELU………...……… 67
Tableau.III.12. Résultats de l’effort tranchant plancher étage type1 à ELS………...…. 67
Tableau.III.13.Résultats des moments plancher terrasse type2 à ELU……….. 68
Tableau.III.14. Résultats des moments plancher terrasse type2 à ELS……….. 69
Tableau.III.15. Résultats de l’effort tranchant plancher terrasse type2 à ELU……….. 70
Tableau.III.16. Résultats de l’effort tranchant plancher terrasse type2 à ELS…………...… 70
Tableau.III.17.Résultats des moments plancher étage type2 à ELS……… 71
Tableau.III.18. Résultats de l’effort tranchant plancher étage type 2 à ELU……….. 72
Tableau.III.19. Résultats de l’effort tranchant plancher étage type2 à ELS……… 72
Tableau.III.20.Résultats de de l’effort tranchant plancher terrasse type2 à ELU………...… 73
Tableau.III.21.Résultats des moments plancher terrasse type 3 à ELU……….. 74
Tableau.III.22. Résultats des moments plancher terrasse type 3 à ELS……….… 75
Tableau.III.23. Résultats de l’effort tranchant plancher terrasse type2 3à ELU……… 76
Tableau.III.24. Résultats de l’effort tranchant plancher terrasse type 3 à ELS………. 77
Tableau.III.25.Résultats des moments plancher étage type 3 à ELS………... 78
Tableau.III.26. Résultats de l’effort tranchant plancher étage type 3 à ELU……….. 79
Tableau.III.27. Résultats de l’effort tranchant plancher étage type 3 à ELS………... 80
Tableau.III.28.Résultats de de l’effort tranchant plancher terrasse type 3 à ELU………….. 80
Tableau.III.29.Résultats de de calcul du ferraillage plancher terrasse Tupe1 à ELU……….. 82
Tableau.III.33.Résultats de de calcul du ferraillage plancher terrasse Type3 à ELU……. 94
Tableau.III.34.Résultats de de calcul du ferraillage plancher étage Type3 à ELU……… 97
Tableau.III.35. Chargement des planchers à dalles pleines………..………… 101
Tableau.III.36. Résultats des sollicitations de la dalle pleine à l’ELU………... 101
Tableau.III.37. Résultats des sollicitations de la dalle pleine à l’ELS……….. 102
Tableau.III.38. Répartition des moments fléchissant à l’ELU………. 102
Tableau.III.39. Répartition des moments fléchissant à l’ELS……….……….…. 102
Tableau.III.40. Ferraillage de panneau à l’ELU………..….. 103
Tableau.III.41. Vérification des contraintes à l’ELS………..…... 104
Tableau.III.42. Elévation des charges du balcon type 1 à ELU……….…... 106
Tableau.III.43. les résultats des efforts du balcon type 1 à ELU………... 106
Tableau.III.44. Elévation des charges du balcon type 1 à ELS………. 107
Tableau.III.45. les résultats des efforts du balcon type 1 à ELS……… 107
Tableau.III.46.résultats de ferraillage de balcon type 1 ……….…... 108
Tableau.III.47. vérification des contraintes de balcon type 1 à ELS………... 109
Tableau.III.48.ferraillage de balcon type 1 à ELU……….…………... 109
Tableau.III.49.ferraillage de balcon type 2 à ELU………..….. 111
Tableau.III.50. Elévation des charges du balcon type 3 à ELU………...…. 114
Tableau.III.51. les résultats des efforts du balcon type 3 à ELU………..……… 114
Tableau.III.52. Elévation des charges du balcon type 3 à ELS……….... 115
Tableau.III.53. les résultats des efforts du balcon type 3 à ELS……….……. 115
Tableau.III.54.résultats de ferraillage de balcon type 3 ……….. 116
Tableau.III.55. vérification des contraintes de balcon type 3 à ELS………...… 117
Tableau.III.56.ferraillage de balcon type 3 à ELU………..……… 119
Tableau.IV.1 : Classification de l’ouvrage Selon le RPA version 2003………. 123
Tableau.IV.2 : Périodes et participation massique (cas 1)……….……… 127
Tableau.IV.3 : Périodes et participation massique (cas 2)……….…………..….. 128
Tableau.IV.4 : Périodes et participation massique (cas 3)………. 129
Tableau.IV.5 : Périodes et participation massique (cas 4)………. 130
Tableau.IV.6 . Le pourcentage de l’effort vertical repris par les voiles……….. 133
Tableau.IV.7. Le pourcentage de l’effort sismique des portiques………... 133
Tableau.IV.8.: Poids de chaque niveau……….………….…. 135
Tableau.IV.9 .Valeur de centre et l’excentricité……….…. 136
Tableau.IV.10 :La valeur de facteur de qualité……….... 137
Tableau.IV.11 : La distribution de l’effort sismique selon la hauteur suivent X…………. 139
Tableau.IV.12 : La distribution de l’effort sismique selon la hauteur suivent Y………... 140
Tableau.IV.13 : La distribution de l’effort tranchant selon la hauteur………... 142
Tableau.IV.14 : La stabilité au renversement………..…. 143
Tableau.IV.15 : Vérification des déplacements inter- étages sens X-X et Y-Y………...… 144
Tableau.IV.16 : Justification vis à vis de l’effet P-Δ sens X-X………...…… 145
Tableau.IV.17 : Justification vis à vis de l’effet P-Δ sens Y-Y……….... 146
Chapitre V Tableau.V.1. Calcul du ferraillage des poutres principales………..… 149
Tableau.V.2. Calcul du ferraillage des poutres secondaires………. 152
Tableau.V.3. Calcul du ferraillage des poteaux………. 158
Tableau.V.4. Les armatures selon le RPA et BAEL………...………...…… 158
Tableau.V.5. Vérification selon RPA99……… 159
Tableau.V.6. Vérification selon BAEL……….……… 159
Tableau.V.7. Les armatures transversales des poteaux……….……… 161
Tableau.V.8. Longueur de recouvrement……….….. 161
Tableau.V.9. Vérification des contraintes à L’ELS ……… 161
Tableau.V.10. Résultats de ferraillage vertical des voiles au sens YY: (e = 20 cm )…….. ..168
Tableau.V.14. Résultats de ferraillage horizontal au sens YY (e = 20 cm)………. 171
Tableau.V.15. Résultats de ferraillage horizontal au sens XX (e = 20 cm)………... 171
Chapitre VI Tableau.VII.1. surfaces revenantes aux semelles (Poteaux)………..…….………… 176
Tableau.VII.2. Surfaces revenantes aux semelles (voiles)……….……….……… 177
Tableau.VII.3 : Vérifications de soulèvement………..……… 182
Tableau.VII.4. Vérifications de la compression……….………. 182
Tableau.VII.5. Vérifications de la renversement……….……..…… 182
Tableau.VII.6. Moments due au radier à l’ELU……….……… 183
Tableau.VI.7. Moments à l’ELS……….……… 183
Tableau.VI.8. Ferraillage à l’ELU………..… 184
Tableau.VI.9. Vérification des contraintes à l’ELS……… 186
Tableau.VI.10. Calcul de ferraillage à l’ELS………..… 187
Tableau.VI.11. Ferraillage de débord de radier à l’ELU……….…… 189
Tableau.VI.12. Vérification de débord de radier à l’ELS……… 190
Tableau.VI.13. Ferraillage de nervure dans les deux sens à l’ELU…..………...… 192
Tableau.VI.14.Vérification à l’ELS………. 193
Tableau.VI.15. les sollicitations à L’ELU…..………..…… 199
Tableau.VI.16. calcul de ferraillage du voile périphérique ……….…… 200
Tableau.VI.17. les sollicitations à l’ELS………..…… 200
Tableau.VI.18. Vérification à l’ELS.……….………..…… 201
Chapitre I
Figure.I.1.Evolution de la résistance du béton fcj en fonction de l’âge du béton... 5
Figure.I.2. Evolution de la résistance du béton à la traction ftj en fonction de celle à la compression fcj……….………....………...……….. 5
Figure.I.3. contraintes-déformations à l’ELU……… 9
Figure.I.4 : Diagramme contrainte-déformation de l’acier à état l’Elu……….10
Figure.I.5.Diagramme des déformations limites de la section règle des trois pivots... 12
Chapitre II Figure.II.1. Dimensionnement d’une poutre... 14
Figure.II.2. Pré-dimensionnement des poutres transversale et longitudinale……... 15
Figure.II.3. Schéma descriptif d’une dalle à corps creux... 16
Figure.II.4.Dimensionnement de la poutrelle... 17
Figure.II.5. Dimension d’un panneau de dalle... 17
Figure.II.6. Panneau de dalle... 17
Figure.II.7.Composition d’un escalier... 19
Figure.II.8. Dimensions de l’escalier…... 19
Figure.II.9.Coupe de voile en plan et en élévation ... 21
Figure.II.10. Dimensionnement d’un poteau... 22
Figure.II.11.Représentation de la loi de dégression ……… 28
Figure.II.12. Dimensionnement d’un poteau... 39
Chapitre III Figure.III.1. Schéma descriptif de l’acrotère... 40
Figure.III.2. Coupe transversal... 40
Figure.III.3. Ferraillage de l’acrotère... 46
Figure.III.4. distance de l’escalier……….………. 47
Figure.III.5. Schéma statique de l’escalier ... 47
Figure.III.8. schéma de ferraillage de l’escalier... 57
Figure.III.9.Coupe transversale du plancher à corps creux... 58
Figure.III.10. La Section de la poutrelle... 61
Figure.III.11.Les différents type des poutrelle………... 61
Figure.III.12.Schéma statique des poutrelles type 1 ………...…… 63
Figure.III.13. Diagramme des moments plancher terrasse type 1 à l’ELU………... 63
Figure.III.14. Diagramme des moments plancher terrasse type1 à l’ELS……….….. 64
Figure.III.15. Diagramme de l’effort tranchant plancher terrasse type1 à l’ELU……..……. 65
Figure.III.16.Diagramme de l’effort tranchant plancher ter type1 à l’ELS……….… 65
Figure.III.17. Diagramme des moments plancher étage type1 à ELU………....…… 66
Figure.III.18. Diagramme des moments plancher étage type1 à ELS……...………….…… 67
Figure.III.19. Diagramme de l’effort tranchant plancher étage type1 à ELU………….…… 67
Figure.III.20. Diagramme de l’effort tranchant plancher étage type1 à ELS……….…...…. 68
Figure.III.21.Schéma statique des poutrelles type 2 ………...…… 68
Figure.III.22.Diagramme des moments plancher terrasse type 2 à ELU………….……... 69
Figure.III.23. Diagramme des moments plancher terrasse type 2 à ELS………....……. 69
Figure.III.24. Diagramme de l’effort tranchant plancher terrasse type 2 à l’ELU……….…. 70
Figure.III.25. Diagramme de l’effort tranchant plancher terrasse typ2 à l’ELS…………..… 70
Figure.III.26. Diagramme des moments plancher ter type2 à ELU ……….…….. 71
Figure.III.27. Diagramme des moments plancher ter type2 à ELS…………..………. 72
Figure.III.28. Diagramme de l’effort tranchant plancher étage type 2 à ELU……...……..… 73
Figure.III.29. Diagramme de l’effort tranchant plancher étage type 2 à ELS……… 73
Figure.III.30.Schéma statique des poutrelles type 3………...……. 73
Figure.III.31.Diagramme des moments plancher terrasse type 3 à ELU………. 74
Figure.III.32. Diagramme des moments plancher terrasse type 3 à ELS………...….. 75
Figure.III.33. Diagramme de l’effort tranchant plancher terrasse type 3 à l’ELU………….. 76
Figure.III.34. Diagramme de l’effort tranchant plancher terrasse type 3 à l’ELS………...… 77
Figure.III.35. Diagramme des moments plancher ter type 3 à ELU ………. 78
Figure.III.36. Diagramme des moments plancher ter type 3 à ELS……….…. 79
Figure.III.37. Diagramme de l’effort tranchant plancher étage type 3 à ELU…………....… 80
Figure.III.40. ferraillage des poutrelles Type1 au plancher étage……….…………... 87
Figure.III.41. ferraillage des poutrelles Type2 au plancher terrasse………. 90
Figure.III.42. ferraillage des poutrelles Type2 au plancher étage……….…...……… 93
Figure.III.43. ferraillage des poutrelles Type3 au plancher terrasse………. 96
Figure.III.44. ferraillage des poutrelles Type3 au plancher étage……….……… 99
Figure.III.45.Disposition des armatures de la dalle de compression... 100
Figure.III.46. Distribution des moments sur les panneaux……….….. 101
Figure.III.47. Ferraillage de plancher RDC ... 105
Figure.III.48. Dimensions du balcon type 1 ... 105
Figure.III.49. Ferraillage de balcon type 1... 110
Figure.III.50. Ferraillage d’une bonde de 1m du balcon type 1 ………..… 110
Figure.III.51. schéma d’une console (type 2) ………..…… 110
Figure.III.52. ferraillage de balcon type 2……… 113
Figure.III.53. Dimensions du balcon type 3 ... 113
Figure.III.54. Ferraillage de balcon type 3... 118
Figure.III.51 Ferraillage d’une bonde de 1m du balcon type 3……….………..…. 118
Figure.III.52. schéma d’une console (type 3)………..……….… 118
Figure.III.53. ferraillage de balcon type 3………...………….121
Chapitre IV Figure.IV.1. Modélisation de la structure de tour par ETABS... 125
Figure.IV.2. La disposition des voiles proposés... 131
Figure.IV.3. Mode 1: translation suivant Y... 131
Figure.IV.4. Mode 2 : translation suivant X... 132
Figure.IV.5. Mode 3 : rotation selon Z... 133
Figure.IV.6. Distribution de l’effort sismique selon la hauteur... 141
Figure.IV.7. Distribution de l’effort tranchant selon la hauteur... 142
Figure.IV.8. Déplacements horizontal dans les deux sens... 144
Figure.V.2. Schéma de Ferraillage des poutres secondaires... 156
Figure.V.3. Schéma de Ferraillage des poteaux... 163
Figure.V.4. disposition des voiles……….……. 166
Figure.V.5. Schéma de Ferraillage des voiles ……….….………..…... 175
Chapitre VI Figure.VI.1. Schéma du radier... 177
Figure.VI.2. La surface totale du radier... 179
Figure.VI.3.Schéma du radier... 180
Figure.VI.4.Ferraillage du radier... 187
Figure.VI.5. Présentation schématique du débord... 188
Figure.VI.6. Schéma de ferraillage du débord de radier... 190
Figure.VI.7.Diagramme des moments dans les nervures d’après logiciel SAFE... 192
Figure.VI.8. Ferraillage de nervure : en travé... 195
Figure.VI.9. Ferraillage de nervure : en apuis... 195
Figure.VI.13. Ferraillage du radier général ep=60cm…... 196
Figure.VI.14. Poussée de terre………... 197
Figure.VI.15.ferraillage du voile périphérique... 202
𝐀, 𝐀𝐬 : Aire d’une section d’acier.
𝐀𝐭 : Somme des aires des sections droites d’un cours d’armatures transversales.
𝐁 : Aire d’une section de béton 𝐃 : Diamètre, rigidité
𝐄 : Module d’élasticité longitudinal, séisme.
𝐄𝐛 : Module de déformation longitudinal béton.
𝐄𝐢 : Module de déformation instantanée (𝐄𝐯𝐣 : Pour a l’âge de j jours).
𝐄𝐬 : Module d’élasticité de l’acier.
𝐄𝐯 : Module de déformation différé 𝐄𝐯𝐣: pour chargement applique à l’âge de j jours).
F : force ou action générale.
G : charge permanente.
Q : surcharge d’exploitation.
I : moment d’inertie.
L : longueur ou portée.
M : moment de flexion le plus souvent.
𝐌𝐮 : Moment a’ l’état limite ultime.
𝐌𝐬𝐞𝐫: Moment de calcul a’ l’état limite de service.
N : effort normal.
Q : action ou charge variable.
S : section
T, V : effort tranchant.
𝐟𝐜𝐣 : Résistance caractéristique à la compression du béton âgé de j jours 𝐟𝐭𝐣 : Résistance caractéristique à la traction du l’âgé de j jours
𝐟𝐜𝟐𝟖et 𝐟𝐭𝟐𝟖: grandeurs précédemment calculées à 28 jours.
𝐝 : Hauteur utile.
𝐡𝐭: hauteur totale du plancher.
𝐡𝐝𝐜 : hauteur de la dalle de compression.
𝐋𝐱 : Longueur maximale entre axes A ‘ : section d’armature comprimées A : section d’armature tendue
e : excentricité d’un résultante ou d’un effort par apport au centre de gravité de la section.
S : espacement des armatures en général.
𝐒𝐭 : Espacement des armatures transversales.
𝐟𝐞 : Limite d’élasticité de l’acier.
NOMENCLATURES GRECQUES : 𝛄𝐛: Coefficient de sécurité du béton.
𝛄𝐬: Coefficient de sécurité de l’acier.
𝛂: Angle en général, coefficient
𝝴𝐛𝐜: Raccourcissement relatif du béton.
𝝴𝐬: Déformation de l’acier.
𝛈: Coefficient de fissuration relative a une armature.
Ө: Coefficient sans dimension.
𝛌: Élancement.
𝛎: Coefficient de poisson.
𝛒: Rapport de deux dimensions ; en particulier rapport de l’aire d’acier a l’aire de béton.
𝛔: Contrainte normale général.
𝛔𝐛𝐜: Contrainte de compression du béton.
𝛔𝐬: Contrainte de traction dans l’acier.
𝛕𝐮 𝐚𝐝𝐦 : Contrainte tangentielle admissible.
440
E CELLULE TOUR ARDC
350 395 330 325 395
1303030
127
303030
2
30303030
127 160
20
HallS= 39,40 m²
160
VO
115 95
30 270
290
240
16
F4
200
200 13903030390132030 303203037030490303703032030 350400520400350
363 50 275 50 80 120 80 50
324 170
1303012
50 345 50 275 50 280 50 345 30 407 50
300 50
2,050
2,287
330345440440440345330
3030030315304103041030410303153030030
2,701
800
505030304103043013080605050851208530 320
1430808560851208585
280 330
CELLULE TOUR A1er ETAGE
10
3
480
4301
480
31335
275
470
13030 20 30 20 127
3
S= 0.10 m²
S= 0.40 m²
303030
2
30303030
127
F4
160
20
HallS= 39,40 m²
160
VO
115 95
30
F4
3020
270 290
240
16
F4F4
200
200
1
30 170 10
1 405 3
30wc
150
200200
430133513003 410
265
230145
210
100
140
348520400350400
236236 303203037030490303703032030
398393
411 3811100114312281 2,050
395 325
330 395
440 350
50 300 50 390 50 345 50 280 50 275 50 345 50
2,285
330345440440440345330
3030030315304103041030410303153030030
2,7002,354
61 301001201001390304903089120180110012010030
3001,734 12201235
E CELLULE TOUR A5-6-7-8-9 ETAGES
280 440
330
300
350
10
3
480
4301
480 1335
395 325
275
395 330
470
13030 20 30 20 127
3
S= 0.10 m²
S= 0.40 m²
303030
2
30303030
127
F4
160
20
HallS= 39,40 m²
160
VO
115 95
30
F4
3020
270 290
240
16
F4F4
200
200
1
30 170 10
1 405 3
30wc
150
200200
430133513003 410
265
230145
210
100
140
348520400350400
236236 303203037030490303703032030
398393
411 3811100114312281
1 130
450LogiaS=5.25m² LogiaS=5.25m² 2,051
50 345 275 50
50 280 50 345 390 50
50 300 50
2,285
330345440440440345330
3030030315304103041030410303153030030
2,700 301001201001145120125303090120180110012010030
12201220
CELLULE TOUR A TERRASSE 670670530
1 060
200 200 849
1 335
6754.30
410
270
6.30
7.35 590
800
10.60
240
488
15 9012081
15 9012081
15 9012056
4040 266
40 266
40 266
40 266
40 266306
306
Introduction Générale
Construire a toujours été l'un des premiers soucis de l’homme, et l'une de ses occupations privilégiées. De nos jours également, la construction connaît un grand essor dans la plupart des pays, et très nombreux sont les professionnels qui se livrent à l'activité de bâtir dans le domaine du bâtiment ou des travaux publics.
Cependant, si le métier de construire peut-être considérer comme le plus ancien exercé par l'homme, il faut reconnaître qu'il leur a fallu au cours des dernières décades, s'adapter pour tenir compte de l'évolution des goûts et des mœurs, mais surtout aux nouvelles techniques de constructions qui permettent une fiabilité maximum de la structure vis-à-vis des aléas naturels tel que les séismes.
Une structure doit être calculée et conçue de telle manière à ce :
Qu'elle reste apte à l'utilisation pour laquelle elle a été prévue, compte tenu de sa durée de vie envisagée et de son coût.
Elle ne doit pas être endommagé par des événements, tels que : Explosion, choc ou conséquences d'erreurs humaines.
Elle doit résister à toutes les actions et autres influences susceptibles de s'exercer aussi bien pendent l'exécution que durant son exploitation et qu'elle ait une durabilité convenable au regard des coûts d'entretien.
Pour satisfaire aux exigences énoncées ci-dessus, on doit choisir convenablement les matériaux, définir une conception, un dimensionnement et des détails constructifs appropriés.
Spécifier les procédures de contrôles adaptées au projet considéré, au stade de la production, de la construction et de l'exploitation. Pour ce faire il faut impérativement se munir des règlements propres à chaque pays (RPA99/version 2003 pour le cas de l'Algérie).
Chapitre I : Présentation et
caractéristique des matériaux
I.1.Introduction :
L'étude de ce projet comprend la partie conception des éléments tels que, fondations, poteaux, poutres, voiles, planchers et le calcul des éléments secondaires (escalier, acrotère, balcon….) ainsi que l'étude dynamique de la structure, qui permet d'évaluer son
comportement lors d'un séisme. Le calcul sera fait conformément aux Règles Parasismiques Algériennes (RPA99version2003) et aux règles de béton armé en vigueur (BAEL93, CBA 93) et moyennant le logiciel de calcul (ETABS Version0.2.18, SOCOTECH…).
I.2.Présentation de l’ouvrage :
Le présent projet consiste à étudier d’un bâtiment (R+9) à usage d'habitation pour les étages courants et commerciale pour RDC.
L’ouvrage est classé dans le « groupe d'usage 2 » et implanté à Constantine, ville située en zone II, de sismicité moyenne, selon le règlement parasismique algérien RPA99/version
Le site est considéré comme meuble (S3) selon toujours le RPA 99/2003.
Contrainte admissible du sol est prise égale à = 2 bars.
Ce bâtiment à étudier est constitué d’un seul bloc en plan de dimensions suivantes :
I.2.1.Caractéristique géométrique de la structure :
La longueur 27m
Largeur 22.9m
La hauteur de l’RDC 3.06m hauteur d’étage 3.06m La hauteur totale 32.6m
Tableau.1.1 : caractéristique géométrique
I.3.Présentation technique : 1. Plancher :
Le plancher est une aire généralement plane qui limite les niveaux ; ces différentes fonctions sont :
Transmission des charges.
Résistance (supporte les charges G et Q).
Isolation phonique et thermique.
Il existe plusieurs types du plancher en BA:
Les planchers à corps creux.
Les planchers à dalle pleine sur les poutres orthogonale.
Le type de plancher adopter pour notre structure étudie sont :
Plancher RDC : dalle pleine.
Plancher étage et terrasse : dalle à corps-creux.
2. Escaliers :
L’escalier est un Ensemble de supports plans (marches ,contre marches), fixes ou mobiles, échelonnés de façon à assurer la circulation des personnes entre deux ou plusieurs niveaux.
(L'escalier peut comporter plusieurs volées, séparées par un ou plusieurs repos, ou paliers.
Notre bâtiment comporte un seule type d’escalier admet deux volées et deux palier de repos.
3. Maçonneries :
La maçonnerie du bâtiment est réalisée en briques creuses :
Les murs extérieurs sont constitués en double parois de briques (d’épaisseur 15cm et 10cm extérieurs et intérieurs respectivement) séparés par une lame d’air de 5cm d’épaisseur.
Les murs intérieurs sont constitués d’une seule paroi de brique d’épaisseur 10cm.
4. L’acrotère :
Au niveau de terrasse, le bâtiment est entouré d’un acrotère conçu en béton armé de 80 cm de la hauteur et de 10 cm d’épaisseur.
5. Terrasse :
La terrasse du bâtiment est inaccessible.
6. Cage d’ascenseur :
L’ascenseur est un appareil élévateur permettant le déplacement vertical et accès aux différents niveaux du bâtiment, il est composé essentiellement de la cabine et de sa machinerie
I.4.Caractéristique mécaniques des matériaux : I.4.1.Introduction :
Dans le domaine de génie civil la matière la plus utilisable c’est le béton armé ; cette matière constituée de béton et d’acier. Le béton est un matériau qui résistant à la compression mais faible à la traction ; Par contre L’acier est un matériau résistant à la traction.
Le béton armé est conforme aux règles techniques de conception de calcul des ouvrages en béton armé « BAEL. 91», et tous les règlements applicables en vigueur en Algérie « RPA.99 ».
I.4.2.Béton :
Définition :
Le béton est un mélange d’agrégats (gravillons, sable), de liants (ciments), d’eau et éventuellement de produits d’addition (les adjuvants). Dans des proportions bien définies, pour avoir une résistance convenable et une bonne qualité après durcissement
Composants du béton :
Le ciment :Le ciment joue un rôle de liant. Sa qualité et ses particularités dépendent des proportions de calcaire et d’argile, ou de bauxite et de la température de cuisson du mélange.
L’eau :L’eau doit être propre, si elle contient des chlorures, une réaction chimique aura lieu, est modifiera la prise du ciment. Le béton alors perdra ses qualités de résistance.
Les granulats :Les granulats utilisés sont issus de carrière, ou blocs de roches concassés, la taille des granulats est indiquée par deux chiffres, la plus grande et les plus petites dimensions des éléments, pour le béton
Employé dans le bâtiment les granulats les plus courants sont le sable et le gravier.
Le sable :Le sable est constitué des grains provenant de la désagrégation des roches. La grosseur de ses grains est généralement inférieure à 5mm. Un bon sable contient des grains de tous calibres, mais doit avoir d’avantage de gros grains que de petits.
Le gravier : Elles sont constituées des grains rocheux dont la grosseur est généralement comprise entre 5 et 25 à30 mm. Elles doivent être dures, propres et non gélives. Elles peuvent être extraites du lit de rivière(matériaux roulés) ou obtenues par concassage de roches dures (matériaux concassés).
Résistance du béton :
a) Résistance à la compression :
Un béton est défini par la valeur de sa résistance à la compression à l’âge de 28 jours dite valeur caractéristique requise, notée𝐟𝐜𝟐𝟖.
Lorsque des sollicitations s’exercent sur un béton dont l’âge est inférieur à 28 jours on se refait à la résistance caractéristique 𝐟𝐜𝐣 obtenue au jour (j) considéré.
On peut admettre (selon BAEL) que pour j ≤ 28 la résistance 𝐟𝐜𝐣de béton non traité thermiquement suit approximativement les lois suivantes :
28 28 40 .
1, 4 0, 95.
CJ C C
f j f pour f MPA
j
Dans notre projet :fc28=25 MPA
Figure 1.1: Evolution de la résistance du béton fcj en fonction de l’âge du béton b) Résistance à la traction :
La résistance caractéristique du béton à la traction à (j) jours, notée𝐟𝐭𝐣, est définie conventionnellement par la relation :
Dans notre projet ft28=2.1 MPa
Dans laquelle 𝑓𝑡𝑗et 𝑓𝑐𝑗sont exprimées en MPa, de plus cette formule est valable pour les valeurs de𝑓𝑐𝑗<60 MPa.
Figure I.2: Evolution de la résistance du béton à la traction ftj en fonction de celle à la
28 28 40 .
4, 76 0,83.
CJ C C
f j f pour f MPA
j
28 CJ 1,10 C28.
pour j jour f f
0, 6 0, 06 .
tj cj
f f
