2016 / 2017 Etude d'un Bâtiment en béton armé

179 Pages·2017·5.1 MB·French

RRééppuubblliiqquueeAAllggéérriieennnneeDDéémmooccrraattiiqquueeeett PPooppuullaaiirree
Ministèredel’EnnnssseeeiiigggnnneeemmmeeennntttSSSuuupppééérrriiieeeuuurrreeetttdddeeelllaaaRRReeeccchhheeerrrccchhheeeSSSccciiieeennntttiiifffiiiqqquuueee
UniversitéA.MIRA-Bejaia
FacultédeTechnologie
Départementde génie civil
Filière: géniecivil
Option :MMaattéérriiaauuxx eett SSttrruuccttuurreess
MMéémmooiirree ddee FFiinn ddee CCyyccllee
EEnn vvuuee ddee ll’’oobbtteennttiioonn dduu ddiippllôômmee
MASTER
Thème
Présenté par :
EEttuuddee d’un Bâtiment en béton armé
AAiitt mmoouuhhoouubb HHiibbaa &OOuubboouuzziidd TToouuffiikk
((RR++1111++DDuupplleexx+Entre sol) à Usage dd’’HHaabbiittaattiioonn
implanté à Bejaia
Présenté par : Mr AAIITT MMAANNSSOOUURRZZaaiidd
Mr AAIITT BBRRAAHHAAMMNNoouurreeddddiinnee
Soutenu en: Juin 2017
Devant le jury ccoommppoosséé ddee ::
Présidente Mme BBOOUUIICCHHEE
Examinateur Mr SSAADDAAOOUUII
Encadreur Mr GGUUEECCHHAARRIILL..
AAnnnnééee uunniivveerrssiittaaiirree :: 2200116 / 20177
Remerciements
Avant tout, nous tenons à remercier Dieu le tout puissant pour
nous avoir donné la force et la patience pour mener a terme ce
travail.
Nous remercions nos familles qui nous ont toujours encouragé
et soutenu durant toutes nos études.
Nous adressons notre reconnaissance et nos remerciements à
notre promoteur Mr GUECHARI Lounis, pour avoir accepté de
nous guider sur le bon chemin du travail
Ainsi, nous exprimons notre profonde reconnaissance aux
membres de jury d’avoir accepté d’examiner notre manuscrit et de
soulever les critiques nécessaires afin d’enrichir nos connaissances
et d’apporter un plus a notre travail, sans oublier de remercier
tous les enseignants qui nous ont formé.
Nous remercions, en particulier, Mr BOUZIANE Abderrezak
de sa précieuse aide.
Au personnel du société d architectes BART
On remercie également les personnes qui nous soutiennent
et nous encouragent de Prêt ou de loin.
Noureddine et Zaid
Dédicaces
Rien n’est aussi beau à offrir que le fruit d’un labeur qu’on
dédie du fond du cœur à ceux qu’on aime et qu’on remercie en
exprimant la gratitude et la reconnaissance durant toute notre
existence.
Je dédie ce modeste travail
 A mes très chers parents qui ont consacrés toute leurs vie
pour mon éducation et mes études, je leurs souhaite tout le
bonheur
 A mes grands parents
 A mes frères Yacine et Karim
 A ma sœur Ouardia
 A tous mes amis
 En fin, je remercie mon ami mon binôme AIT MANSOUR
Zaid qui a contribué à la réalisation de ce modeste travail.
Noureddine
Dédicaces
RRRiiieeennn nnn’’’eeesssttt aaauuussssssiii bbbeeeaaauuu ààà oooffffffrrriiirrr qqquuueee llleee fffrrruuuiiittt ddd’’’uuunnn lllaaabbbeeeuuurrr qqquuu’’’ooonnn dddééédddiiieee ddduuu
fffooonnnddd ddduuu cccœœœuuurrr ààà ccceeeuuuxxx qqquuu’’’ooonnn aaaiiimmmeee eeettt qqquuu’’’ooonnn rrreeemmmeeerrrccciiieee eeennn eeexxxppprrriiimmmaaannnttt lllaaa
gggrrraaatttiiitttuuudddeee eeettt lllaaa rrreeecccooonnnnnnaaaiiissssssaaannnccceee ddduuurrraaannnttt tttooouuuttteee nnnoootttrrreee eeexxxiiisssttteeennnccceee...
JJee ddééddiiee ccee mmooddeessttee ttrraavvaaiill
A mes tttrrrèèèsss ccchhheeerrrsss pppaaarrreeennntttsss qqquuuiii mmm’’’ooonnnttt ggguuuiiidddééé ddduuurrraaannnttt llleeesss mmmooommmeeennntttsss llleeesss pppllluuusss
pppééénnniiibbbllleeesss dddeee ccceee lllooonnnggg ccchhheeemmmiiinnn,,, mmmaaa mmmèèèrrreee qqquuuiii aaa ééétttééé ààà mmmeeesss cccôôôtttééésss eeettt mmmaaa sssooouuuttteeennnuuueee
ddduuurrraaannnttt tttooouuuttteee mmmaaa vvviiieee,,, eeettt mmmooonnn pppèèèrrreee qqquuuiii aaa sssaaacccrrriiifffiiiééé tttooouuuttteee sssaaa vvviiieee aaafffiiinnn dddeee mmmeee vvvoooiiirrr
ddeevveenniirr ccee qquuee jjee ssuuiiss,, mmeerrccii mmeess ppaarreennttss..
 A toute ma famille
 AA mmoonn bbiinnôômmee eett ssaa ffaammiillllee
 A mes frère « MMookkhhttaarr, Mokran, Karim, Zahir, SSaammiirr, Menad »
 AA ttoouuss mmeess aammiiss ((eess)) ssaannss eexxcceeppttiioonn
 AA mmeess ccooppaaiinnss ddee cchhaammbbrree « Atmane, Nadjib, Abderrezzaakk »
 AA ttoouuttee llaa pprroommoottiioonn ggéénniiee cciivviill 22001166//22001177
Zaid
Symboles etnotations
Symboles et notations
Symboles Notations
’, Sectiond’aciers comprimés et sections d’aciers à l’ELS respectivement.
Sectiond’uncoursd’armaturetransversale.
࡭ ࡭࢙ࢋ࢘
A Coefficientd’accélérationdezone.
࡭࢚
Coefficientdelafibreneutre
Aired’unesectiondebéton
ࢻ
Sectionréduite
࡮
Lalargeurengénérale.
࡮࢘
Cohésiondusol
࢈
Facteurd’amplificationdynamique
c
Moduled’élasticitélongitudinale
ࡰ
ModuledeYonginstantané
ࡱ
ModuledeYongdifféré.
ࡱ࢏
Moduled’élasticitédel’acier
ࡱ࢜
Etatlimiteultime.
ࡱ࢙
Etatlimitedeservice.
ࡱࡸࢁ
Contraintedecompressiondubéton.
ࡱࡸࡿ
Limited’élasticitédel’acier.
ࢌ࢈࢛
Résistanceàlacompressiondubétonàl’âgede28jours.
ࢌࢋ
Résistanceàlatractiondubétonàl’âgede28jours.
ࢌࢉ૛ૡ
Flècheinstantanéedueauxchargespermanentessansrevêtement
ࢌ࢚૛ૡ
Flècheinstantanéedueauxchargespermanentes
ࢌ࢐࢏
Flècheinstantanéedueauxchargespermanentesetd’exploitations.
ࢌࢍ࢏
Flèchedifféréedueauxchargespermanentes.
ࢌࢗ࢏
Δ Flechetotale
ࢌࢍ࢜
Δ Flecheadmissible
ࢌ
G Chargespermanentes.
ࢌࢇࢊ࢓
H Hauteur.
Hauteurtotaleduplancheràcorpscreux/Hauteurdesnervuresduradier
Hauteurducorpscreux
ࢎ࢚
Hauteurdeladalleduradier.
ࢎࢉࢉ
Hauteurdeladalledecompression
ࢎ࢘
Hauteurlibred’étage.
ࢎࢊࢉ
ࢎࢋ
Projetdefin d’études Master2016/2017
Symboles etnotations
Momentd’inertie
Momentd’inertiefissuré
ࡵ
Charged’exploitation/facteurdequalité
ࡵࢌ
Portéed’unélément.
ࡽ
Longueurmaximaleentredeuxélémentsporteurs.
ࡸ
Distanceentrededeuxpoutrelles
ࡸ࢓ ࢇ࢞
Distanceentrenusd’appuisdanslesensdedispositiondespoutrelles.
ࡸ࢞
Momentengénérale.
ࡸ࢟
Momentenappui.
ࡹ
Momententravée.
ࡹ ࢇ
Momentisostatique
ࡹ ࢚
૙ Effortnormal
ࡹ
Nombredecontremarchesurlavolée/Coefficientd’équivalenceAcier-Béton.
ࡺ
Coefficientdecomportementglobal.
࢔
Sectiond’unélément.
ࡾ
Surfaceduradier.
ࡿ
Espacementdesarmatures.
ࡿ࢘ࢇࢊ
, Périodescaractéristiquesassociéesàlacatégoriedusite
ࡿ࢚
Efforttranchant
ࢀ૚ ࢀ૛
Poidsdelastructure.
ࢂ
Contrainte decompression du béton.
ࢃ
Contraintedetractiondansl’acier.
࣌࢈ࢉ
Coefficientdesécuritéconcernantlebéton.
࢙࢚࣌
Poisvolumiquedel’eau.
ࢽ࢈
Coefficientdesécuritéconcernantl’acier
ࢽ࢝
Contrainteadmissible.
ࢽ࢙
Contraintedecisaillement
࣌ࢇࢊ࢓
Pourcentaged’amortissementcritique.
࣎
Coefficientquidépenddusystèmedecontreventement
ࣈ
ࢀ Coefficientdepondération
࡯
Coefficientinstantané
ࢼ
࢏ Coefficientdifféré.
ࣅ
࢜
ࣅ
Projetdefin d’études Master2016/2017
Tabledesmatières
Tabledes matières
Introductiongénérale.......................................................................................................................1
ChapitreI :Généralités
I.1.Présentationduprojet...............................................................................................................2
I.1.1. Descriptionarchitecturale..................................................................................................2
I.1.2. Données géotechniques dusite..........................................................................................2
I.2. Les états limites (BAEL91)......................................................................................................2
I.2.1. Définition ..........................................................................................................................2
I.2.2. Hypothèses de calcul aux états limites...............................................................................3
I.3.Caractéristiques mécaniques des matériaux..............................................................................3
I.3.1. Le béton..............................................................................................................................3
I.3.2. Acier...................................................................................................................................4
I.4.Règlements et normes utilisées.................................................................................................4
ChapitreII :Pré-dimensionnementdes éléments
II.1. Introduction.............................................................................................................................5
II.2.Dispositiondes poutrelles........................................................................................................5
II.3. Pré-dimensionnement des planchers .......................................................................................5
II.3.1. Plancheràcorps creux......................................................................................................5
II.3.2. Les planchers àdallepleine..............................................................................................6
II.4. Les poutres...............................................................................................................................8
II.4.1.Poutres principales [P.P]...................................................................................................7
II.4.2. Les poutres secondaires [P.S]..........................................................................................8
II.5. Les voiles.................................................................................................................................9
II.6. Les poutrelles...........................................................................................................................9
II.7. Les escaliers...........................................................................................................................10
II.8. L’acrotère...............................................................................................................................12
II.9.Evaluationdes charges et des surcharges..............................................................................12
II.10.Pré-dimensionnement des poteaux......................................................................................15
ChapitreIII :Etudes des éléments secondaires
III.1. Introduction..........................................................................................................................27
III.2.Calcul des planchers............................................................................................................27
III.2.1. Plancherà corps creux...................................................................................................27
III.2.2.Étudedes dalles pleines.................................................................................................48
Projetdefin d’études Master2016/2017
Tabledesmatières
III.3. Étudedes escaliers...............................................................................................................61
III.3.1. Calcul del’escalier........................................................................................................61
III.3.2. Lepalierintermédiaire...................................................................................................66
III.3.3.Étudedelapoutrepalière..............................................................................................68
III.4.Calcul delapoutre dechainages..........................................................................................73
III.5. Etudedel’ascenseur.............................................................................................................76
III.6.Calcul del’acrotère..............................................................................................................83
ChapitreIV:Etudes dynamique
IV.1. Introduction..........................................................................................................................89
IV.2. Choix de la méthode de calcul.........................................................................................89
IV.2.1.Méthodestatiqueéquivalente..........................................................................................89
IV.2.2.Méthodedynamique .....................................................................................................89
IV.3.Présentationdelaméthodemodalespectrale........................................................................89
IV.4.Dispositiondes voiles...........................................................................................................92
IV.5. Interprétationdes résultats del’analysedynamiquedonnés parSAP 2000.......................93
IV.6.Vérificationdes résultats vis-à-vis duRPA99/Version2003............................................100
IV.7.Conclusion.........................................................................................................................100
ChapitreV:Etudedes éléments structuraux
V.1. Introduction.........................................................................................................................101
V.2.Étudedes poteaux................................................................................................................101
V.2.1. Les recommandations duRPA99/2003 ......................................................................101
V.2.2.Sollicitations decalcul..................................................................................................102
V.2.3.Calcul duferraillage.....................................................................................................102
V.2.4.Vérifications.................................................................................................................106
V.3.Etudedes poutres.................................................................................................................111
V.3.1. Les recommandations duRPA99.................................................................................111
V.3.2.Sollicitationet ferraillagedes poutres..........................................................................112
V.3.3. Les armatures transversales..........................................................................................112
V.3.4.Vérifications [BAEL91]..............................................................................................113
V.4.Vérificationdes zones nodales.............................................................................................117
V.4.Etudedes voiles...................................................................................................................120
V.4.1. Introduction...................................................................................................................120
V.4.2. Les recommandations duRPA99.................................................................................120
Projetdefin d’études Master2016/2017
Tabledesmatières
V.4.3.Calcul des sollicitations................................................................................................121
V.4.4.Ferraillagedes voiles....................................................................................................121
V.4.5.Vérificationàl’effort tranchant....................................................................................125
ChapitreVI :Etudes del’infrastructure
VI.1. Introduction.......................................................................................................................126
VI.2.Combinaisons decalcul.....................................................................................................126
VI.3.Choix dutypedes fondations.............................................................................................126
VI.3.1.Vérificationdes semelles isolées ................................................................................126
VI.3.2.Vérificationdes semelles filantes................................................................................127
VI.3.3.Etudeduradier général................................................................................................129
VI.4.Ferraillageduradier...........................................................................................................133
VI.5.Etudedes nervures.............................................................................................................136
VI.5.1.Vérificationa L’ELU...................................................................................................139
VI.6.EtudeduVoilepériphérique..............................................................................................141
Conclusiongénérale....................................................................................................................145
Bibliographie
Annexe
Plan delastructure
Projetdefin d’études Master2016/2017
Listedes Figures
Listedes figures
FigureII.1. Schémas de ladispositiondes poutrelles (niv1-10)...................................................5
FigureII.2. Coupeduplancher àcorps creux................................................................................6
FigureII.3. Dallesurun seul appui................................................................................................7
FigureII.4. Dallesurdeux appuis..................................................................................................7
FigureII.5.Dallesur trois appuis.................................................................................................7
FigureII.6. Dallesurquatreappuis...............................................................................................7
FigureII.7. Schémad’unvoile......................................................................................................9
FigureII.8. Coupetransversaled’unepoutrelle...........................................................................10
FigureII.9. Schémade l’escalier................................................................................................10
FigureII.10. Schémade l’escalier àdeux volées.........................................................................11
FigureII.11. Coupedel’acrotère.................................................................................................12
FigureII.12. Schémade dégressiondes surcharges....................................................................17
FigureII.13. SurfaceafférentedupoteauPB5 (terrasseinaccessible).......................................17
FigureII.14. La surface afférentedupoteauPB5 (terrasseaccessible).....................................17
FigureII.15. La surface afférentedupoteauPB5(étagecourant)................................................18
FigureII.16. La surface afférentedupoteaule PC3(terrasseinaccessible +accessible)............21
FigureII.17. La surface afférentedupoteaulePC3(étage courant)...........................................21
FigureIII.1. Schémad’unepoutrecontinue................................................................................27
FigureIII.2. Moments d’unepoutre àplus de2travées...............................................................28
FigureIII.3. Moments d’unepoutre à2travées..........................................................................28
FigureIII.4. Effort tranchant d’unepoutre à2travées...............................................................29
FigureIII.5. Effort tranchant d’unepoutre àplus de2travées....................................................29
FigureIII.6. Schémastatiquedepoutrelletype5........................................................................32
FigureIII.7. Schémastatiqued’unepoutrelletype4...................................................................34
FigureIII.8. Schémastatiqued’unepoutrelletype8...................................................................36
FigureIII.9. Schémade ferraillagedeladallede compression...................................................48
FigureIII.10. Panneausur4appuis.............................................................................................48
FigureIII.11.Sectionde ladallepleineà ferrailler......................................................................49
FigureIII.12. Schémadeferraillagedeladallesur4appuis......................................................52
FigureIII.13. Panneausur3appuis.............................................................................................53
FigureIII.14.Sectionde ladallepleineà ferrailler......................................................................53
FigureIII.15. Schémadeferraillagedeladallesur3appuis......................................................55
FigureIII.16.Panneausurdeux appuis.......................................................................................56
Projetdefin d’études Master2016/2017