Haut PDF Etude d'une structure d'un bâtiment (R+12+S-Sol) à usage multiple en B.A. avec un contreventement mixte

C’est un logiciel destiné à modéliser, analyser et dimensionner les différents types de structure. Robot permet de créer les structures, les calculer, vérifier les résultats obtenus, dimensionner les éléments spécifiques de la structure ; la dernière étape gérée robot est la création de la documentation pour la structure calculée et dimensionnée. Robot est un logiciel qui utilise la méthode d’analyse par éléments finis pour étudier les différents types de structures (treillis, portique, plaque, coque, élément volumique, Etc.). C’est un logiciel révolutionnaire car il peut calculer des structures à un nombre de barre et de nœuds illimités, il permet d’effectuer des analyses statiques et dynamiques ainsi que des analyses linéaires ou non linéaires ; adaptés aux constructions en aciers, en bois, en béton armée ou mixte, il comprend des modules d’assemblage, de ferraillage, de vérification et de dimensionnement suivant les différentes normes existantes. Pour faciliter le travail de l’ingénieur Robot dispose d’un vaste ensemble d’outils simplifiant l’étude des structures.

II.2) Les planchers : Le plancher est une partie horizontale de la construction séparant deux niveaux d’un bâtiment ; Ils sont réalisés en corps creux sur les poutrelles préfabriquées disposées suivant le sens de la petite portée. Et qui supporte son poids propre et les charges d’exploitations et transmet les efforts aux poutres qui à leur tour les transmettent aux poteaux et ces derniers aux fondations et assurent à la fois la transmission des charges verticales aux éléments porteurs et la transmission des efforts horizontaux aux différents éléments de

VII. FERRAILLAGE DES VOILES Le voile est un élément structural de contreventement soumis à des forces verticales et des forces horizontales. Le ferraillage des voiles consiste à déterminer les armatures en flexion composée sous l’action des sollicitations verticales dues aux charges permanentes (G) et aux surcharges d’exploitation (Q), ainsi que sous l’action des sollicitations horizontales dues aux séismes.

Chapitre I…………………………………………….Présentation de l’ouvrage I-Présentation et caractéristiques de l'ouvrage: I-1-Présentation de l'ouvrage: Notre projet consiste à étudier une structure d'un bâtiment en R+9+SS à usage habitation et commercial contreventé par des voiles et portiques, Cet ouvrage est d’importance moyenne (groupe d’usage 2) il sera implanté à la willaya du BOUMERDES qui est classé selon le RPA 99 modifié en 2003 comme étant une zone de sismicité élevée (III)

II.1. Les Planchers : Un plancher est une aire généralement plane limitant les étages et supportant les revêtements et les surcharges. Il assure deux fonctions principales : a. Une fonction de résistance mécanique : qui consiste en la capacité du plancher de supporter son poids propre ainsi que les surcharges d’exploitation, et transmettre les efforts aux poutres qui à leur tour les transmettent aux poteaux et ces derniers aux fondations.

Présentement, le séisme en tant que chargement dynamique reste l’une des plus importantes et dangereuses actions à considérer dans le cadre de la conception et du calcul des structures. L’analyse tridimensionnelle d’une structure est rendue possible grâce à l’outil informatique, mais le comportement dynamique d’une structure en vibrations, ne peut être approché de manière exacte que si la modélisation de celle-ci se rapproche le plus étroitement possible de la réalité. Concernant la disposition des voiles, nous nous sommes aperçu que celle-ci est un facteur beaucoup plus important que leur quantité et qu’elle a un rôle déterminant dans le comportement de la structure vis-à-vis du séisme.

11 Chapitre I : Présentation de l’ouvrage et caractéristiques des matériaux I.1 Introduction La stabilité de l’ouvrage est en fonction de la résistance des différents éléments structuraux (poteaux, poutres, voiles...) aux différentes sollicitations (compression, flexion...) dont la résistance de ces éléments est en fonction du type des matériaux utilisés et de leurs dimensions et caractéristiques. Donc pour le calcul des éléments constituants un ouvrage, on se base sur des règlements et des méthodes connues (BAEL91/99, CBA93 et RPA99/version2003) qui s’appuient sur la connaissance des matériaux (béton et acier) et le dimensionnement et ferraillage des éléments résistants de la structure.

UNI VERSITE MOULOUD MAAMERI DETIZI-OUZOU Faculté du Genie delaConstruction Département de Génie Civil -C o ffr age et fer r aillage d es voiles longitudinaux-.. -COFFRAGE FERRAILLAGE DES[r]

La structure que nous nous proposons de modéliser est un bâtiment qui se distingue par sa forme régulière en plan et en élévation, contreventée par un système mixte (portique voiles). Notre structure se compose d’un sous-sol à usage de parking pour voitures, d’un rez-de- chaussée à usage commerciale et 9 étages à usage d’habitation. Tout cela complique de manière conséquente le choix du positionnement des voiles. En effet le choix du positionnement des voiles doit satisfaire un certain nombre de conditions :

Le projet du présent travail consiste à étudier un bâtiment (R + 10+sous sol) contreventé par voiles porteurs qui doit être calculé pour garantir sa stabilité et assurer la sécurité des usagers Dans notre étude, en plus des calculs statiques qui fera l’objet des trois premiers chapitres, nous allons nous intéressés dans le chapitre quatre à la recherche d’un bon comportement dynamique par diverses dispositions des voiles de contreventement. Une fois la bonne disposition est retenue, la structure est soumise au spectre de calcul du Règlement Parasismique Algérien (RPA99/version2003).

V. 4 Vérification du pourcentage de participation de la masse modale : Pour les structures représentées par des modèles plans dans deux directions orthogonales, le nombre de modes de vibration à retenir dans chacune des deux directions d’excitation doit être tel que la somme des masses modales effectives pour les modes retenus soit égale à 90% au moins de la masse totale de la structure. (article 4.3.4 RPA99 version 2003). On tire les valeurs du tableau trouvé dans le calcul de la période comme indiqué ci après :

 L’infrastructure (partie enterrée). La première étude consiste à calculer les éléments résistants de la structure en utilisant des méthodes appropriées aux calculs des éléments (voiles, portiques, planchers ...) et tout en respectant les exigences du règlement du béton aux états limites (BAEL) ainsi que le règlement parasismique Algérien (RPA), afin que chaque élément puisse répondre aux fonctions pour lesquelles il est conçu. Etant donnée que le calcul manuel de ces éléments est longue et difficile, mais il existe des logiciels tels que ETABS ; permettant non seulement d’aboutir a des résultats satisfaisants mais aussi de réduire considérablement le temps de travail.

f tj = 0,6 + 0,06 fcj si fcj ≤· 60MPa, (Art2.1, 12 BAEL 91modifie 99) Dans notre cas : f t28 = 0.6 +0,06 (25) = 2,1 MPa  Module de déformation longitudinale : On distingue les modules de Young Instantané Eij et différé Evj. Le module instantané est utilisé pour les calculs sous chargement instantané de durée inférieure à 24 heures. Pour des chargements de longue durée (cas courant), on utilisera le module différé, qui prend en compte Artificiellement les déformations de fluage du béton. Celles-ci représentant approximativement deux fois les déformations instantanées, le module différé est pris égal à trois fois le module instantané.

A cet effet, on consacre ce chapitre pour la description du projet et l’étude des caractéristiques des matériaux utilisés. I.1. Présentation de l’ouvrage : L’ouvrage à étudier est l’un des bâtiments du projet du groupe de coopératives APC Bejaia de construire six blocs. Ce bâtiment est composé d’un sous-sol, un entre sol et rez-de- chaussée commercial, bureaux au premier étage, et 9 niveaux de logements. Il est implanté dans la wilaya de Bejaia, Il est limité en amont par la route menant vers Boukhiama et Aamriou, de côté par l’un des blocs du projet, de derrière par l’OPOW de Bejaia.

-Pour affecter Shell sections au voile : sélectionner le voile et cliquer sur et choisit la section correspondante dans la liste de Define Shell Sections. Remarque : Quand la structure n’est régulière en plan et qu’elle dispose de beaucoup de décrochement il vaut mieux créer un modèle à un seul plancher et lui faire les modification nécessaire ensuite le copier pour cela ETABS nous offre des outils de travail très performent tel que : linear,radial, mirror et story, copier …

Etudes de deux blocs R+9+sou sol Page 3 I. 4. Structure porteuse 4.1. Ossature Le bâtiment est constitué par des portiques et des voiles de contreventement en béton armé suivant les deux sens; donc d'après les RPA 99 version 2003, le système de contreventement du bâtiment est un système de « contreventement mixte assuré par des voiles et des portiques » tel que les voiles de contreventement doivent reprendre au plus de 20% des sollicitations dues aux charges verticales. Les charges horizontales sont reprises conjointement par les voiles et les portiques proportionnellement à leurs rigidités relatives ainsi que les sollicitations résultant de leurs interactions à tous les niveaux. Les portiques doivent reprendre, outre les sollicitations dues aux charges verticales, au moins 25% de l’effort tranchant d'étage d'après "RPA 99 version 2003.

La résultante des excentricités est regroupée dans le tableau suivant IV.7. Etude sismique. Notre structure étant implantée en zone sismique IIa et vu les dégâts énormes que peut engendrer un séisme, une étude sismique s’impose. Ainsi, le calcul d’un bâtiment vis à vis du séisme repose sur l’évaluation des charges susceptibles d’être engendrées dans le système structural lors du séisme. Dans le cadre de notre projet, la détermination de ces efforts est conduite par le logiciel ETABS qui utilise une approche dynamique basée sur le principe de la superposition modale.

Exemple :  Définition des éléments panneaux A partir du menu déroulant « structure », « caractéristiques »puis «Epaisseur EF », ou bien en cliquant sur l ’icône dans la barre d ’outils vertical à droite de l’écran. Une boîte de dialogue apparait, après un clic sur « définir nouvelle épaisseur » et sur l ’onglet « Uniforme » on introduit le nom, l ’épaisseur et sa variation ainsi que le matériau du panneau.

 Une combinaison des deux systèmes suscités, forment un contreventement mixte ou portiques et refends rigidement liés travaillent conjointement pour faire face au séisme. Dans notre cas l’ossature du bâtiment est composée, à la fois de portiques et de murs de refends, disposés parallèlement .le but de ce chapitre est justement de déterminer les efforts horizontaux dans les refends, d’une part, et dans les portiques d’une autre part. pour cela nous allons comparer l’inertie des voiles à celle des portiques auxquels nous allons attribuer « une inertie fictive »

II.2. Pré dimensionnement des planchers……………………………………….25 II.3. Pré dimensionnement des poutres ………………………………………... II.4. Pré dimensionnement des voiles………………………………………….. II.5.Evaluation des charges et des surcharges…………………………………… II.6.Surcharges d’exploitation………………………………………………… II.7. Pré dimensionnement des poteaux………………………………………... Chapitre III : Etude des éléments secondaires III.1.Introduction …………………………………………………………….. III.2. Etude des planchers .…..………………………………..………………. III.2.3.Etude des poutrelles …..………………………………..……………..…. III.3. Etude de la dalle pleine …………………………………………………. III.4. Etude de l’acrotère ……………………….……………………………. III.5. Etude des escaliers …………………………………..…………………. III.6. Calcul des balcons …………………………………………….…..……… III.7. Calcul de salle machine………………… ………….…………....……… Chapitre IV : Etude au séisme IV.1.1.Introduction..…………..………………………………………………. IV.1.2.le choix de la méthode de calcul …..……………….…..…………….. IV.1.3. Méthode d’analyse modale spectrale…………………………………. IV.2. Etude dynamique pour notre structure……………………………. IV.2.1. Objectif de l étude dynamique……………………………...…………… IV.2.2. Modélisation ………………………………………………………….. IV.2.3. La Modélisation de la structure………………………………………… IV.2.4.Proposition de variante ………………………………………………… IV.2.5. Justification du système de contreventement «détermination » du R…..108