[PDF] Conception et dimensionnement de la structure dun immeuble R+7

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1

UNIVERSITECHEIKHANTADIOP

ECOLESUPERIEUREPOLYTECHNIQUE

CENTREDETHIES

DEPARTEMENTGENIECIVIL

GC.0338

PROJETDEFIND'ETUDES

CONCEPTIONETDIMENSIONNEMENTDELASTRUCTURE

D'UNIMMEUBLER+7AVECMEZZANINEETSOUS-SOL

Présentépar:DjibrilSOW

Directeurinterne:M.FalaPAYE

Directeursexternes:M.OusmaneMBODJ,Ing.

M.DoudouSANE,Ing.

Annéeacadémique:2005/2006

Projetdefind'études2005/2006

REMERCIMENTS

A l'issudecetravail,j'aimeraisexprimermareconnaissanceetmes sincères remerciements particulièrementà : obstaclesquej'aieuàrencontrer; externes *Tout lepersonneldel'universitéCheikhAntaDIOP;

Thiès;

*Tousceuxqui,deprès oudeloin,ontcontribuéàmaformation.

EcoleSupérieurePolylechniquedeTHIES

Djibril SOWElève-Ingénieur

________________1--:-:-_=----:--_.

Projet de find'études

SOMMAIRE

2005/2006

avecun sous soletunemezzanineàusaged'habitation.

Lasurfaceduterrainconstruiteest800m

2 surunehauteurde30rn.Lastabilité horizontale del'immeubleetla reprise deschargeshorizontalesduesaux effets duventsont assurées, via lesdallesquisontquasiindéformablesdans leur propreplan,parles mursdecontreventementdélimitantlescages d'escaliersetd'ascenseurs. constructionsenbétonarméauxétatslimites(B.A.E.L.91)sont utiliséesdans intègrelesétatslimites conditions d'exploitationhabituelles. L'étudedeceprojetadonnédes voiles etdesmursdesoutènement constructionest del654,97m

3•

Ladescentedeschargessurdessemellesisolées adonnéunesurfacetotale des semelleségaleà88%decelledelaconstructionavecdeshauteurs variant deO,30rnàl,30rn.Ainsi lechoixd'unefondationenradiers'estimposé avecuneépaisseurdeO,50rnsur un soldefondationargileuxdefaible résistance. desécuritéde5,36contrelarupture.

DjibrilSOWElève-Ingénieur

Projet de find'études

TABLEDESMATIERES

200512006

1

REMERCIMENTS1

SOMMAIRE11

TABLEDESMATIERES111

LISTEDESFIGURESVI

LISTEDESTABLEAUXVII

LISTEDESANNEXESVIII

CHAPITRE1:INTRODUCTION1

CHAPITRE'":CONCEPTIONSTRUCTURALE.7

111-1-1-Choixdusystèmeporteur.7

III-1- 2 - Autresfacteursimportantspourlaconception8 III- 2 - Reprise deschargesverticalesethorizontales8

CHAPITREIV:DESCENTEDECHARGES10

IV-1-Actionsàconsidérer10

IV -1-1-Actionspermanentes10

IV -1-1-1-Actions

permanentesduesauxpoids des cloisons10

IV-1-1-2-Actions

permanentesduesauxpoids desplanchers12

IV -1-1- 3-Actionshorizontales17

IV -1- 2 -Actionsvariables19 IV -1- 3 -Chargesclimatiques20

Djibril SOWElève-Ingénieur

III_

EcoleSupérieurePolytechniquede[HIES

Projet de find'études

200:'/2006

IV - 2 -Chargements22

IV - 2 - 1 -

Chargesappliquéesauxpoutres22

IV - 2 - 2 -

Chargesappliquéesauxpoteaux24

IV - 2 - 3-Charges

appliquéesauxfondations26

CHAPITREV :DIMENSIONNEMENT27

V-1-Poteaux27

V - 2- Escaliers

31

V - 3 - Poutres34

V - 4 -Planchers40

V - 4 - 1-

Dimensionnementdeplancheravec

poutrellesetentrevous.40

V - 4 - 2 -

Dimensionnementdedallepleine45

V - 4 - 2 -1-

V - 4 - 2 - 2-

Calculdebalcon.48

V - 5 - Voiles53

V -

6 -Mursdesoutènement66

V - 7 -Fondation72

V - 7 -1-Choixdutypedefondation.72

V - 7 - 2 -Données73

V - 7 - 3 -Estimationdes

contraintes.73

V - 7 - 3 -Vérificationdestassements.74

V - 7 - 4 -Hypothèses

decalcul.74

V - 7 -

V - 7 -

6-Dimensionnementdepanneaudedalle.76

EcoleSupérieurePolytechniquedeTHIES

Djibril SOWElève-Ingénieur

________________IV_

Projet de find'études200,',/2006

CHAPITREVI : CONCLUSION84

REFERENCESBIBLIOGRAPHIQUES85

ANNEXES86

EcoleSupérieurePolylechnlquedelilltS

Djibril SOWElève-Ingénieur

_______________v

Projet de find'études

200512006

LISTEDESFIGURES

Figure11-2:Plonarchitecturalétage7.4

Figure11-4:EnvironnementdeROBOTDescentedecharges(DOC)v.14.5 5 FigureIV-1:BibliothèqueouCataloguedes voiles(avecenduits)11

FigureIV-2:Cataloguedesdalles17

FigureIV-3:Vue en 3Ddel'immeuble21

FigureIV-4:Plondecoffragedu4

ème

étagedeROBOTDDC23

FigureV-2:Plancherhaut1er&2

ème

étage30

FigureV-3:Chargementpoutre1du5

ème

étage37

ème

étage39

FigureV-5:Plancherhaut5

ème

étage39

FigureV-6:PlancherhautRD.C.40

FigureV-7:Plancherhaut6

ème

étage45

FigureV-S:Plancherhaut5

ème

étage48

FigureV-9:PlancherhautRD.C53

FigureV-10:Plondelocalisationdes semelles.72

EcoleSupérieurePolytechniquedeTHIESDjibril SOWElève-Ingénieur _______________VI_

Projet de find'études

LISTEDESTABLEAUX

dallespleines courantes12 TableauIV-4:Calculdespoidssurfaciquesdesplanchersterrasses 14 Tableau IV-S :Calculdespoidssurfaciquesdesdallespleinesterrasses 15

Tableau IV - 6 :chargementsdequelquespoutresdu4

ème

étage22

Tableau IV -7 :Chargementsdequelquespoteauxdelamezzanine24 Tableau IV - 8 :Chargementsdequelquessemellesisolées26 ________VII Djibril SOWElève-IngénieurEcoleSupérieurePolytechniquede fHIES

Projet de find'études

LISTEDESANNEXES

Annexe1:Chargementsdepoutres

Annexe2:Chargementsdepoteaux

Annexe3:Chargementsdesemellesisolées

Annexe4:PlansdeROBOTDDC :numérosetsectionsdespoteaux

Annexe5:Plansdecoffrages

Annexe8:Abaquespourlecalculdes voiles.

____----------VIII

200512006

Djibril SOWElève-IngénieurEcoleSupérieurePolytechniquede THIES

Projetdefind'études

CHAPHRE1:INTRODUCTION

200512006

seul résistemalàlatractionmais résistebienàlacompression.C'estun matériautrèshétérogèneetanisotrope.L'acierest unmatériau homogèneetisotrope,il résiste aussibienentractionqu'encompression. Le fontpartie.Un en traction Dans avecun sous soletunemezzanineenbétonarmé,unerépartitiondes différentséléments quelastructurepuisse résisterdefaçonefficaceauxsollicitationset transmettreles chargesausoldefondation. deshypothèses

Matériaux.

Ils'agitdela loideHOOK,duprincipedesuperposition,de déformation).Onsupposequelebétonest fissuré entraction(hypothèse deNEWMANE).

Ainsi, lathéorieutilisée

arméestbaséesur desdonnéesconsistantàétudierleurcomportement desETATSLIMITES. Djibril SOWElève-IngénieurEcoleSupérieurePolytechniquedeTHIES

Projetdefind'études

calculdesouvragesdegéniecivil.C'estainsiquenousavonschoisi le logiciel

ROBOTBATIMENTpoureffectuerlaconceptionet le

dimensionne mentdel'immeuble. La La conceptionstructuraleduprojet;

Djibril SOWElève-Ingénieur

Projet de find'études

200512006

Letravailconsiste au soldefondationetenfinàproposerdesméthodesdemise enoeuvre desmatériauxetdesplansd'exécution. nous allonsréaliser: i .................._.1ai_ . .... i"

JgII'-:

PolytechniquedefHil'S

Projet de find'études

2005/2006

Figure11-2: Planarchitecturalétage7. rn rn rn rn EcoleSupérieurePolylechniquedeTHIESDjibril SOWElève-Ingénieur ___-,----4 Lelogicieldecalculutilisé estROBOTBATIMENT.Il est leregroupementdes modules dedescentedechargesetdecalculdes diversélémentsde structure. comptelescoefficientsdesécuritésréglementairesselon plusieursfacteurs d'insécurité

àl'égard:

D'unepartdel'étatlimiteultime(ELU)correspondantàla ruined'un desélémentsdel'ouvrage; limitedefissurationetdedéformation. LemoduleROBOTDescentedecharges(DOC)version14.5 est utilisé est dans

élémentporteurdelastructure.

Lafiguresuivante

montrel'environnementROBOTDOCv.14.5: ;;tlDescente deCh"rll"s-[PHOjibril SOW.chg] l5JFichierEdition Calcul Zoom RepèreBâtiment:EtagesChargementsOptions FenêtreAlde

Cha.rpe:m.en.tE1.Joloitation.

a .:h.. EcoteSupérieurePolytechniquedeTHIFSDjibril SOWElève-Ingénieur _____---c-5_ porteurs etdeproposerdesplansdeferraillage. Millenniumversion 16.5 sont utilisésdansceprojet.

Lafiguresuivante

16.5qui

Djibril SOWElève-IngénieurEcoleSupérieurePolvtecnruquedeIHIES

Projet de find'études

CHAPHREIII :CONCEPTIONSTRUCTURALE

200512006

Laréalisationd'unouvragedegéniecivil, enparticulierd'unbâtiment,est planificationdenaturemultidisciplinaire. L'objectifmajeur,pourl'ingénieurcivil, estdeconcevoirunestructure

Outrelemaître

un rôleimportantpourlaconceptiondel'ouvrage:l'architecte,l'ingénieur Au

Leprojetest

d'autantplusréussietconvaincantqu'ildébouchesur des solutions simples,logiques,paraissantnécessaires etévidentes.Ildoits'en lesexigences lastatistique.Un telrésultatnécessiteuneintenseréflexionetcollaboration l'ingénieurcivil. fonctionnelles

111-1-1-Choixdusystèmeporteur

DjibrilSOWElève-Ingénieur

Projetdefind'études

2005/2006

transmisesparlesplanchers.Cespoutress'appuientsur deséléments verticaux lafondation. III -1- 2 - Autres facteurs importants pour laconception règlementations.La plafonddépenddel'usageetelleest trèssouventfixéepardes règlementsou le cahierdescharges.Notonsque,dansbiendes cas, il est minimalesrequises et plus généralementrequisesdeslocauxsont lessuivantes: sédentaire;

2,lOmà2,50mpourlesparkingsàvoituresselon leniveau

d'exigences(2,30mdansle casnormal); 2,70m d'école. l'ouvrage.C'estainsiquenous réalisons unjointpermanentquiapourrôle dilatation, autassementetauxpontsphoniques.Ainsi, lastabilitéde contreventement. EcoleSupérieurePolytechniquedeIHIESDjibril SOWElève-Ingénieur

Projet de find'études2005/2006

III - 2 . Reprise deschargesverticaleset horizontales qu'ilest lemieuxàmêmedesupporter.Dans lecasdessystèmesporteurs avecdallessurcolonnes,ilest ainsi trèscourantquelescolonnesn'aient provenantdesdifférentesdalles.

Lastabilitéhorizontale

dues quasi d'escaliersetd'ascenseurs.La reprise deschargeshorizontalesest assurée via lesdalles rigidequeconstituele sous-soldubâtiment.

EcoleSupérieurePolytechniquedeTHIES

Djibril SOWElève-Ingénieur

___--,-----_--,-----9

Projetdefind'études

200,,/2006

CHAPITREIV :DESCENTEDECHARGES

effortsrésultant del'effetdeschargesverticalesethorizontalessur les divers

élémentsporteurs

verticaux(colonnesetmurs) ainsiquelesfondations,afin Nous allons utiliser lemoduleRobotDescenteDecharges(ROBOTDOC

V.14.5)

surchaqueélémentporteur.

IV-,-Actionsàconsidérer

IV-, -,-Actionspermanentes

Cesont desactionsdontlesintensitéssontconstantesou trèspeuvariables dansletemps. Leschargespermanentessont prises encompteparlelogiciel,pardéfaut, C'estainsiquenous définissons desbibliothèques,quisontdescatalogues, où sontpréciséeslescaractéristiquesdesmatériauxdesélémentsdela construction.

Aprèsavoir

modélisélebâtimentsurROBOTDOC, nousprocédonsà catalogues. IV-,- , - , -Actionspermanentesduesauxpoids des cloisons

Remarque:

cloisons etbibliothèquedes voiles.C'estànousdemarquerladifférence

EcoleSupérieurePolytechniquede[HIFS

Djibril SOWElève-Ingénieur

_____.,......,--1o-----:-.,......,--_

Projet de find'études___..2005I1QQQ

(dotv/m")(dot-r/m")(T1m 2) (1)(1)(2) Mur enaggloméréde10cm1500 x 0,10= 1502 x (20 x 1,5) = 600,210 Mur enaggloméréde15cm1500 x0,15 = 2252x(20x1,5)= 600,285

Mur en

aggloméréde20cm1500x 0,20 = 300 2 x (20 x 1,5) = 600,360 Acrotèrebétonde10cm2500 x 0,10 =250 2 x (20 x 1,5) = 60 0,310 Lafiguresuivantemontrelabibliothèquedescloisonsou voiles(avec

Module

d'élasticité (TJrrr)1

10.21!400P;;;OOB._.".-.....""...

r.:",,-;;'_'_--"[[285·"--------....1 3 ;;:;:006 1 0.36 [3é;boif--"[0'--'" r--------r--I1 r---

1Nouveau1

EditionSupprimer1AnnulerAide

FigureIV-l:BibliothèqueouCataloguedes voiles(avecenduits).

EcoleSupéneurePolytechniquedelHIES

Djibril SOWElève-Ingénieur

Projet de find'études

IV-1- 1 - 2 - Actionspermanentesdues aux poids desplanchers d'acrotères. Lesplancherstransmettentdeschargespermanentesauxpoutresou voiles d'appuis. courants:

TypePoids surfaciquesplancherscourants

de plancherPlancherEnduit

ChapeCarrelagePlancher

Courant

brut sousplafond (épr4cm) fini (ép:encm) (1)(1)(2)(1)(1)

12+426020x1,5=3020

x4=8020390 16 +4 285 20x1,5=3020x4=80 20415 20 +4 330 20x1,5=3020x4=80 20460 -..._._-

25+5 400 20x1,5=3020x4=8020530

30
+5 415 20x1,5=30 20x4=8020545 35
+5 500 20x1,5=30 20x4=80 20630 (1)valeurcharge,NF P06-004

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(2)épaisseurenduitencm

EcoleSupérieurePolytechniquedeTHIES

courantsendalles pleines: dalles pleines: TypePoidssurfaciquesplancherscourants en dalles pleines de dallepleineDalleEnduit

ChapeCarrelageDalle

Courante

pleine sousplafond(épr 4cm)pleine brutefinie (éprencm) (daN/m 2) (1)(1)(2)(1)(1)

122500x0,12 = 30020

x1,5 = 3020 x4 = 8020430

162500x0,16 = 400 20x1,5 = 3020x4 = 8020530

202500x0,20 =50020x1,5 = 30 20x4 = 80 20630

-1

252500x0,25 =62520x1,5 = 30 20x4 = 80 20 755

EcoleSupérieurePolytechniquedeTHIES

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_______________13_

Projet de lind'éludes

200512006

terrasses:

TypePoids surfaciquesplanchersterrasses

de terrasse brutsousplafondmulticoucheen gravillons fini

ép'en Scm

Id0

4:/m'l_

(1)(1)(2)(1)(1)

12+426020

x1,5=30 12 20x5=

16+428520x1,5=301220x5=100 427

20 +4 330 20x1,5=301220x5=100472

25+5400 20x1,5=301220x5=100542

30
+5415 20x1,5=301220x5=100557
35
+5 50020x1,5=301220x5=100642 ____o. - (1)valeurcharge,NFP06-004

Djibril SOWElève-Ingénieur

(2)épaisseurenduitencm

EcoleSupérieurePolytechniquedeTHIES

terrasses:

TableauIV-5:

1

TypePoids surfaciquesdallespleinesterrasses

de dallepleineDalleEnduitEtanchéitéProtection Dalle terrasse pleinesousplafondmulticoucheen gravillonspleine brute

épren5cmfinie

(ép'encm)(oot-l/m")(dot-l/rn")(daN/mquotesdbs_dbs22.pdfusesText_28

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