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UNIVERSITE D'ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIYUE D'ANTANANARIVO

MENTION BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS

CONCEPTION ET ÉTUDE DE LA CONSTRUCTION D'UN

BÂTIMENT R+3 À USAGE D'APPARTEMENT SIS À IVANDRY

ANTANANARIVO

Présenté par : FIDINIAINA Manampihanitra Pierre Xavier Sous la direction de : Monsieur RANARIJAONA Herinirina

Date de soutenance : 10 Novembre 2018

Promotion 2017

Année universitaire 2016-2017

UNIVERSITE D'ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIYUE D'ANTANANARIVO

MENTION BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS

Licence ès Sciences Techniques

CONCEPTION ET ÉTUDE DE LA CONSTRUCTION D'UN

BÂTIMENT R+3 À USAGE D'APPARTEMENT SIS À IVANDRY

ANTANANARIVO

Présenté par : FIDINIAINA Manampihanitra Pierre Xavier Président du jury : Monsieur RANDRIANTSIMBAZAFY Andrianirina

Rapporteur : Monsieur RANARIJAONAHerinirina

Examinateurs :

RABENATOANDRO Martin

RAZAFINJATO Victor

Promotion 2017

Année universitaire 2016-2017

i

FIDINIAINA Manampihanitra Pierre Xavier

Ecole Supérieure Polytechni

REMERCIEMENTS

Avant tout, je rends grâce à notre Seigneur Tout Puissant pour sa bénédiction ainsi que sa volonté tout au long de ma vie. adresse mes vifs remerciements à tous ce qui ont contribué à la réalisation de ce mémoire, en particulier : ™ Monsieur ANDRIANAHARISON Yvon, Directeur Supérieure

Antananarivo ;

™ Monsieur RANDRIANTSIMBAZAFY Andrianirina, Responsable de la Mention Bâtiments et Travaux Publics Supérieure Polytechnique ™ Monsieur RANARIJAONA Herinirina, Enseignant dans la Mention Bâtiments et Travaux Publics à ; ™ Tous les membres du jury qui ont accepté de juger notre projet ainsi que ™ Tous les Enseignants au sein de la Mention Bâtiments et Travaux Publics à -mêmes tout au long de notre parcours Universitaire ; mes études ; ™ Et enfin toute ma famille et mes amis de la Mention Bâtiments et Travaux ii

FIDINIAINA Manampihanitra Pierre Xavier

Ecole Supérieure Polytechni

SOMMAIRE

LISTE DES FIGURES

LISTE DES TABLEAUX

LISTE DES NOTATIONS ET DES ABREVIATIONS

INTRODUCTION

Partie I : GÉNÉRALITÉS SUR LE PROJET

Chapitre I : Environnement du projet

Chapitre II : Présentation du projet

Chapitre III : Conception Architecturale

Partie II : ÉTUDES TECHNIQUES

Chapitre IV : Hypothèse de calcul

Chapitre V : Pré dimensionnement

Chapitre VI : Descente des charges

Chapitre VII : Etude du portique

Chapitre VIII : Dimensionnement des éléments en béton armé

Partie III : TECHNOLOGIE DE MISE OEUVRE

Chapitre IX : Préparation du chantier

Chapitre X : Les matériaux de construction

Chapitre XI

Partie IV : ÉVALUATION FINANCIÈRE DU PROJET

Chapitre XII : Devis descriptif

Chapitre XIII : Détail quantitatif et estimatif

Chapitre XIV

CONCLUSION GENERALE

BIBLIOGRAPHIE

WEBOGRAPHIE

ANNEXES

TABLES DES MATIERES

iii

FIDINIAINA Manampihanitra Pierre Xavier

Ecole Supérieure Polytechni

LISTE DES FIGURES

Figure 1: Les différents districts de la région Analamanga ......................................................4

Figure 2: Plan de situation du projet...................................................................................... 11

Figure 3 : Forme générale de la construction Figure 4 : -de-chaussée .......................................... 17

Figure 5 ourants

Figure 6 : Dimension du plancher32

Figure 7: Dimension de la poutre ......................................................................................... 32

Figure 8:Dimension du poteau ............................................................................................. 34

Figure 9: Vue en plan de la file étudiée ................................................................................. 36

Figure10: Modèle de vue en coupe pour le schéma de calcul Figure 11: Distan .............................. 42

Figure 12: Distance di des poteaux par rapport au centre de gravité G .................................. 43

Figure13: Charge appliquée à

Figure 14: Charge appliquée à la portique à l [KN/ml] .................................................. 62

Figure 15 : Présentation de la zone ....................................................................................... 67

Figure 16 : Va .............................................. 51 Figure 17: ................................................ 70

Figure 18: Dimension de la poutre ........................................................................................ 71

Figure 19: Poutre de section à simple armature ..................................................................... 72

Figure 20: ................... 76

Figure 21: Dimensions du plancher ....................................................................................... 77

Figure 22: Dimensions des poutrelles ................................................................................... 67

Figure 23: ........................................................... 70

Figure 24: Parpaings confectionnés ...................................................................................... 70

Figure 25:Engins de terrassement ........................................................................................ 71

Figure 26: ............................................................................... 72

Figure 27: Outils de coffrage et de décoffrage ...................................................................... 77

Figure 28: Outils de bétonnage ............................................................................................ 80

Figure 29: Outils de ferraillage ............................................................................................. 85

Figure 30: Materiels pour maçonnerie .................................................................................. 96

Figure 31: Préparation du mortier ...................................................................................... 102

Figure 32: ..................................................................................... 103

Figure 33:Les travaux de ferraillage ................................................................................... 106

Figure 34: Implantation ..................................................................................................... 107

Figure 35:Excavation de la fouille ..................................................................................... 108

Figure 36: Stockage des terres excédentaires ..................................................................... 109

Figure 37: .................................................................................. 111 Figure 38: ............................................................................... 112

Figure 39: Mise en place des étais eet des hourdis .............................................................. 114

Figure 40: Bouchage du hourdis et mise en place des armatures ........................................ 114

Figure 41:Coulage du plancher à hourdis ........................................................................... 114

Figure 42: .................................................... 116

Figure 43: Etalé et raillé le mortier .................................................................................... 108

iv

FIDINIAINA Manampihanitra Pierre Xavier

Ecole Supérieure Polytechni

Figure 44: Pose et vérification de planeité du carreau ........................................................ 118

Figure 45: .......................................................................... 119

Figure 46: ......................................................................................... 145

v

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LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 :Superficie de chaque district dans la région Analamanga .......................................4

Tableau 2: Evolution de la température mensuelle à Antananarivo ..........................................6

Tableau 3: Précipitat..7

Tableau 4: Vent à Antananarivo..............................................................................................7

Tableau 5 :Nombre de population entre 2010 et 2015 ........................................................... 13

Tableau 6 :Surface des chaque pièce ..................................................................................... 15

Tableau 7:Analyse multicritère pour le choix de la toiture ................................................... 32

Tableau 8Tableau récapitulatif du Prédimensionnement du toiture en terrasse ...................... 32

Tableau 9 :Prédimensionnement des balcons ....................................................................... 34

Tableau 10 : Prédimensionnement du plancher à corps creux ................................................ 34

Tableau 11 : Tableau résumant les sections des poteaux intérieurs ........................................ 37

Tableau 12 : Tableau résumant la section des poteaux de rives. ............................................ 37

Tableau 13 : Charges permanentes ........................................................................................ 37

Tableau 14:Inventaire des charges ........................................................................................ 39

Tableau 15:Récapitulation des charges permanentes des poteaux de la file C ........................ 41

Tableau 16:Récapitulation des charges permanentes des poteaux de la file C ........................ 44

Tableau 17 : ............... 45

Tableau 18 : .................................................... 46

Tableau 19 : Section des poteaux [m²] .................................................................................. 48

Tableau 20 : Distance entre axes des poteaux........................................................................ 49

Tableau 21 : Position du centre de gravité ............................................................................ 50

Tableau 22 : Distance di des poteaux par rapport au centre de gravité G ............................... 51

Tableau 23 : Cal .......................................................................... 51

Tableau 24:Calcul du moment fléchissant équilibré pour chaque niveau ............................... 52

Tableau 25 :Valeurs des efforts normaux Fi .......................................................................... 53

Tableau 26:Composantes horizontales du séisme [daN] ....................................................... 54

Tableau 27:Calcul du moment fléchissant équilibré pour chaque niveau ............................... 54

Tableau 28 : Valeurs des efforts normaux Fi ......................................................................... 54

Tableau 29 : Récapitulation des charges pour le poteau P1 ................................................... 54

Tableau 30 : Récapitulation des charges pour le poteau P2 ................................................... 55

Tableau 31 : Récapitulation des charges pour le poteau P3 ................................................... 55

Tableau 32:Récapitulation des charges pour le poteau P4 ..................................................... 60

Tableau 33:Type de sections sur chaque appui. ..................................................................... 72

Tableau 34:Type de sections sur chaque travée. .................................................................... 73

Tableau 35:Détermination des armatures sur les appuis. ....................................................... 74

Tableau 36: Détermination des armatures sur les travées. ..................................................... 74

Tableau 37: ...................... 76

Tableau 38:Répartition des armatures transversales .............................................................. 76

Tableau 39:Choix de la valeur de ܾ

Tableau 40:Quantité des matériaux composant 1 m3 de mortier ........................................... 76

Tableau 41:Quantité des matériaux composant le béton ...................................................... 102

Tableau 42: Devis descriptif .............................................................................................. 135

Tableau 43:Calcul du coefficient de déboursés. .................................................................. 135

vi

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Tableau 44:Sous-détail de prix de béton Q350 .................................................................... 136

Tableau 45:Sous-détail de prix de béton de propreté Q150. ................................................. 137

Tableau 46: Sous- ....................................................................... 138 Tableau 47:Sous-détail de prix pour des coffrages en bois ordinaire139 Tableau 48: ........................................... 140

Tableau 49:Récapitulation géneral DQE ............................................................................ 143

vii

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LISTE DES NOTATIONS ET DES ABREVIATIONS

BA : Béton armé

BAEL : Béton Armé aux Etats Limites

CEM I: Cement one

CEM II: Cement two

ELS : Etat Limite de Service

ELU : Etat Limite Ultime

G : Charges Permanentes

HA : Haute adhérence

Nb : Nombre

PVC : Polychlorure de vinyle

Q :

RDC : Rez-de-chaussée

SA : Simple Allumage

TS : Treillis Soudés

TTC : Toutes Taxes Comprises

TVA : Taxe sur la Valeur Ajoutée

T° : Température

VV : Va et Vient

WC: Water Closed

UNITE

Ar: Ariary

viii

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Ecole Supérieure Polytechni

°C : degré Celsius

Fft : forfaitaire

Š : Heure

MN : méga-Newton

KN: Kilo-Newton

MPa: mega-Pascal

m² : mètre carré m3 : mètre cube ml : mètre linéaire m4 : mètre quatre

Pa : Pascal

% : pourcent

INDICES MINUSCULES ROMAINES AVEC ABREVIATION

b : Béton c : Compression d : Valeur de dimensionnement ou de calcul l : Longitudinal max : Maximal ix

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min : Minimal s : Acier pour armatures de béton armé ser : Service t : Transversal (notamment armatures transversales) ou traction th : Théorique u : Ultime x, y, z : Afférant à des axes de coordonnées x, y, z

NOTATIONS EN MINUSCULES ROMAINES

a : La plus petite dimension du poteau b : Désigne une dimension transversale (largeur ou épaisseur d'une section). "ଵ : Une dimension de poutre en Té "଴ : Epaisseur brute de l'âme d'une poutre d (et d') : Distances du barycentre d'armatures respectivement tendues (et comprimées) à la fibre extrême la plus comprimée

†଴ : Une dimension de la semelle

e : Epaisseur h : Hauteur totale d'une section de béton armé j : Nombre de jours l : Longueur ou portée x

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Ž଴ : Longueur libre

n : Nombre de niveau q : Charge variable unitaire

NOTATIONS EN MAJUSCULES ROMAINES

A (ou As) : Aire d'une section d'acier

A୲ : Somme des aires des sections droites d'un cours d'armatures transversales

B : Aire d'une section de béton

୰ : Aire réduit du béton

D : Diamètre

ୠ : Module de déformation longitudinale du béton ୱ : Module d'élasticité de l'acier

G : Action permanente

I : Moment d'inertie en général

M : Moment fléchissant en général

଴ : Moment fléchissant de référence ୱୣ୰ : Moment fléchissant de calcul de service ou d'utilisation. ୳ : Moment fléchissant de calcul ultime

N : Effort normal

P : Poids

Q : Actions ou charges variables

S : Surface

3୲ : Espacement des armatures transversales

xi

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Sup : Supérieur

U : Unité

V : Effort tranchant

W : Action du vent

NOTATIONS EN MINUSCULES GRECQUES

Ƚ : Coefficient sans dimensions

ɀ : Coefficient de sécurité

Ʉ : Coefficient de fissuration relatif à une armature

Ʌ : Coefficient sans dimension

ɉ : Elancement mécanique d'une pièce

ɐୠୡ : Contrainte de compression du béton ɐୱୡǢɐୱ୲: Contrainte de compression et de traction de l'acier ɒ : Contrainte tangentielle (indicée quand il y a lieu)

ɂ : Déformation relative

ρ݈ݑ : Moment fléchissant limite réduit à l'ELU

ı : Contrainte normal en générale.

1

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INTRODUCTION

Le Pays est actuellement confronté à une urbanisation massive des grandes villes. n conséquence, du point de vue

infrastructurel, les constructions traditionnelles cèdent leur place aux constructions multi

étagées.

Comme partout dans le monde, le béton est un matériau clé permettant de satisfaire à ce

type de construction. Le plus souvent allié aux aciers, il offre une solution constructive

règlements visant à assurer la sécurité des usagers, ainsi que la pérennité et la durabilité des

constructions. ire intitulé : " CONCEPTION ET ÉTUDE DE LA TIMENT R+3 À

RTEMENT SIS À IVANDRY ANTANANARIVO »

successivement :

Généralités sur le projet ;

Etudes techniques ;

Evaluation financière du projet.

2

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PARTIE I- GÉNÉRALITÉS SUR LE PROJET

3

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CHAPITRE I : ENVIRONNEMENT DU PROJET

I-

I-1-1-Localisation géographique

La Région Analamanga fait partie des Hautes Terres Centrales du pays. Située en son

centre et une superficie de 17 448 km². Elle est délimitée par 5 régions :

au Sud. Les routes nationales qui la traversent situent son chef-lieu à 356 km de celui nana(Toamasina), à 588 km de celui du Boeny (Mahajanga), à 160 km de celui du Vakinankaratra (Antsirabe), puis à 205 km de celui du Bongolava (Tsiroanomandidy). Compte tenu de sa position géographique, Analamanga ne dispose pas de sortie sur mer. Elle est subdivisée en cent trente-quatre (134) communes regroupées dans treize districts (13) à savoir les 6 Antananarivo Avaradrano, Manjakandriana, Ambohidratrimo, Andramasina, Anjozorobe,

Ankazobe.

Antananarivo Renivohitra est la Capitale de Madagascar et le chef-lieu la Région Analamanga. Elle héberge les dispositifs centraux de

représentants diplomatiques étrangers, ainsi que les sièges de la plupart des organismes

un statut spécial, du fait de sa division en six arrondissements. Ambohidratrimo, par le biais de la commune ituée à 15 km du centre-principale porte par voie aérienne de Madagascar. Cette commune vient fusionnée 4

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Tableau 1 : Superficie de chaque district dans la région Analamanga

DISTRICT SUPERFICIE (Km2)

Ambohidratrimo 1 418

Andramasina 1 416

Anjozorobe 4 292

Ankazobe 7 574

Antananarivo Atsimondrano 379

Antananarivo Avaradrano 545

6 Dists 107

Manjakandriana 1 718

Ensemble de la Région 17 449

Source : Tableau de bord environnemental régional Analamanga 2016 Figure 1: Les différents districts de la région Analamanga 5

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I-1-2- Le cadre naturel de la Région Analamanga a-Climatologie relativement sèche (mai- octobre).

milieu physique de la région, les typologies sous régionales basées sur des facteurs

climatiques peuvent être constatées :

¾ Le Sud-tude, avec 3 à 4 mois

secs dans un climat de type de haute montagne dans les zones du

¾ L

Compte tenu de cette typologie assez variée et la caractérisation de chaque sous-région

identifiée, la région note plusieurs microclimats qui peuvent être constatés même

communes. b-Température La température moyenne est de 19 °C pour une température moyenne maximale de

24,8 °C avec un maximale de 28,3 °C en décembre et une température moyenne minimale de

14,2 °C avec un minimale

descend vers le sud (vers la région de Vakinankaratra) on constate une diminution des

températures. Le phénomène contraire a lieu quand on se diri 6

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Tableau 2:Evolution de la température mensuelle à Antananarivo 2016
Nombre Jours 118 112 115 15 88 18 110 11 22 33 111 66 T max (°C) 226,8 227 226,9 225,3 220,7 119,1 118,8 221,4 222,4 27,4 227,4 227,6 T min (°C) 118 118,4 118,6 116,3 113,4 111,3 110,2 111,4 111,4 114,6 116,2 117,2 2015
Nombre Jours 119 224 110 21 22 55 44 44 44 33 66 119 T max (°C) 225,6 225 227,3 225,9 221,4 221,3 221,5 220,6 221,1 223,2 225,9 227,4 T min (°C) 117,3 118,2 117 116,3 113 113 110,7 111,3 111,4 112,7 115 118,2 2014
Nombre Jours 221 119 19 11 33 11 88 33 33 44 115 221 T max (°C) 225,8 226,2 226,1 225,1 223 220,9 129,3 222,1 223,6 228,1 227,7 227,4 T min (°C) 117,8 117,6 116,2 115,2 113,3 111,6 111,5 111,4 112 115,4 116,6 117,7

Source : INSTAT 2016

c- Pluviométrie La moyenne des précipitations annuelles est de 1 100 mm environ. La précipitation pratiquement de saison sèche. Plus de 80 % des précipitations annuelles tombent pendant la saison chaude et pluvieuse. Le peu de précipitations de la saison fraiche arrivent sous forme de brumes, de brouillards ou de crachins, qui surviennent surtout dans la partie orientale de la région.

Cette zone fait partie de la zone où existe une forte précipitation de la Région

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