Cour Beton
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IΙ.1 INTRODUCTION :
Pour assurer une bonne tenue et stabilité de l’ouvrage, il faut que tous les éléments de la
structure sont pré dimensionnés pour résister aux différentes sollicitations :
Sollicitations verticales : dues aux charges permanentes surcharges du plancher, poutrelles et
poutres.
Sollicitations horizontales : dues aux effets du vent et du séisme.
Le pré dimensionnement de chaque élément de la structure est conforme au règlement B.A.E.L.91,
R.P.A. 99 et C .B.A 93.
La transmission des charges se fait comme suit :
Charges et surcharges → planchers → poutres → poteaux → fondation → sol.
h t ≥ L 22.5
Avec :
L :distance maximale entre nus d’appuis de deux poutres (selon la disposition des .
poutrelles)
ht :épaisseur totale du plancher.
Lmax =400 -30 = 370 cm
370
Donc ht ≥ = 16.44 cm
22.5
On opte pour des planchers de type corps creux avec ht =16+4 =20 cm
h0 =4cm : hauteur de la dalle de compression.
h = 16cm : hauteur du corps creux.
4cm
20cm ht
- 19 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
5.71
1
2 3
4
5
6
- 20 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
b) terrasse accessible :
5.55
1
2
4 3
5
6
- 21 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
5.2
Tableau II.3 Evaluation des charges dans le plancher étage courant et commercial
1
2
3
5
- 22 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
4.85
2.75
Tableau II.5 Evaluation des charges dans le mur de façade en double cloisons
- 23 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
4
1
2
3
10 15
5
On a lmax =520 cm
34.66 cm ≤ h ≤ 52.00 cm
h = 40cm
Soit
b = 30cm
Les conditions de RPA sont vérifiées
Donc on adopte pour les poutres principales une section de b × h =30 × 40 cm2 .
Du fait que les poutres principales sont disposées dons le sens longitudinal, elles sont soumises aux
actions thermiques.
- 24 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
I bh 3 h2 0 .4 2
i= = = = = 0.115m.
B 12bh 12 12
0.85 0.85
On a : λ ≤ 50 → α ' = = = 0.752
λ 28.25 2
1 + 0.2( )2 1 + 0.2( )
35 35
k × β × Nu
Br ≥ …………………..(1) Avec θ = 1 ; k=1
f bc AS f e
θ + 0.85 ×
0 .9 B δs
Vu qu’on peut calculer la section d’acier minimale que reprendre l’effort normal de traction
Nu
As= δ s ………………………(2) Avec Nu t = Nu c
fe
- 25 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
D’ou le rapport :
As Nu t δ s EBα∆T Eα∆T
= = δS = δs
B fe B fe B fe
As 32164.2 × 10 6 × 10 −5 × 10 × 1.15
= = 9.2410 −3 = 9.24 ° °° ≥ 8.00 ° °°
B 400
Bβ Nu
De (1) et (2) → Br ≥
f bc βNu
+ 0.85
0.9 B
λ 0.752 2
B =1+0.2 ( ) 2= 1+0.2( ) = 1.13
35 35
1.13 × 0.37 × 1.35 × 385.9710 −3
Br ≥ =0.0151 m2
14.2 0.85 × 0.37 × 1.35 × 385.9710 −3
−
0 .9 0.4 × 0.3
Or on a Br = (b-2) × (h-2)=0.106 m2
Alors Br=0.106 ≥ 0.0151 ……………………………………………..C’est vérifie
Donc on adopte la section (b × h) = (30 × 40) cm2 et les exigences de RPA sont vérifiées
b) les poutres secondaires :
Elle sont disposées parallèlement aux poutrelles, leur hauteur est donnée par :
Lmax L
≤ h ≤ max … (Condition de flèche).
15 10
Avec : Lmax : Portée libre maximale entre axe de la poutre longitudinale.
h = 35cm
On prend: et
b = 30cm
Vérifications :
Selon les recommandations du RPA 99(version2003), on doit satisfaire les conditions suivantes :
b ≥ 20 cm Sachant que :
h ≥ 30 cm b : largeur de la poutre.
h / b ≤ 4.00 h : hauteur de la poutre
et on a :
b = 30cm > 20 cm
h = 35 cm > 30 cm …...............................C’est.. vérifié
h 35
= = 1.17 p 4.00
b 30
On adopte pour une section (b × h)= (30 × 35) cm2
- 26 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
min(b1 , h1 ) ≥ 25cm
he
min(b1 , h1 ) ≥ .
20
b1
0.25 < < 4.
h1
Avec :
he : Hauteur libre d’étage, elle est égale à :
b1
Coupe (1-1).
Fig II.7 Hauteur libre d’étage.
IΙ.5.1.Descente de charge :
La descente de charge est le chemin suivit par les différentes actions (charges et surcharges) du
niveau le plus haut de la structure jusqu’au niveau le plus bas avant sa transmission au sol, on
effectuera la descente de charges pour le poteau le plus sollicité et qui a souvent la plus grande
surface afférente.
- 27 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
- 28 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
La résultante de la descente des charges pour le poteau (5-C) est représentée dans le tableau
suivant :
Acrotère 9.48
N1 Plancher terrasse inaccessible 25.86
Poutres 12.2
Total 5.91
47.55
Venant de N1 47.55
N1* Poteaux 6.88
Total 54.43 /
- 29 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
Venant de N2 174.81
N2* Poteaux 9.18
Total 183.99 /
Venant de N3 298.26
N3* Poteaux 9.18
/
Total 307.46
Venant de N4 421.75
N4* Poteaux 10.71
/
Total 432.46
Venant de N5 546.75
N5* Poteaux 10.71
/
Total 557.46
Venant de N6 671.75
N6* Poteaux 12.05
/
Total 683.8
- 30 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
Venant de N7 798.09
N7* Poteaux 12.05
/
Total 810.14
Venant de N8 924.43
N8* Poteaux 13.77
/
Total 938.2
Venant de N9 1052.40
N9* Poteaux 13.77
/
Total 1066.26
- 31 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
- 32 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
L’ acrotère:
S=0.0079 m2
Gac = 1.975 KN/m
G =7.76 KN
La résultante de la descente des charges pour le poteau 5-D est représentée dans le tableau suivant :
Acrotère 7.76
N1 Plancher terrasse inaccessible 97.41
Poutres 23.62
Total 128.79 19.65
Venant de N1 128.79
N1* Poteaux 6.88 /
Total 135.67
Venant de N2 242.92
N2* Poteaux 9.18
Total 252.1 /
Venant de N3 361.43
N3* Poteaux 9.18
Total 370.61 /
- 33 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
Venant de N4 479.94
N4* Poteaux 10.71
Total 490.65 /
Venant de N5 599.98
N5* Poteaux 10.71 /
Total 610.69
Venant de N6 720.02
N6* Poteaux 12.05
Total 732.07
Venant de N7 841.40
N7* Poteaux 12.05 /
Total 853.45
Venant de N8 962.78
N8* Poteaux 13.77
Total 976.55 /
- 34 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
Venant de N9 1085.88
N9* Poteaux 13.77
Total 1099.65 /
G (KN) Q (KN)
- 35 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
Après avoir effectué le calcul pour la recherche du poteau le plus sollicité ; on a trouve que c’est le
poteau en niveau de la cage d’escalier qui est le plus sollicité sous charges verticales
Avec :
Gtot=1458.64 KN
Qtot= 290.48 KN
Alors :
Nu=1.35 × 1458.64 +1.5× 290.48
Nu = 2404 .88 KN
П.6. Vérification pour le poteau de la cage d’escalier :
П.6.1 sous sol
a) vérification à la compression simple :
On doit vérifier la condition suivant :
Nu
≤ 0.6 f c 28 Avec :B : section du béton
B
Nu 2404.88 × 10 −3
B≥ ⇒B≥ = 0.16m 2
0.6 × f c 28 0.6 × 25
On a B=0.5 × 0.45=0.225 m2
Donc B ≥ 0.16m 2 ………………………………………….C’est vérifié
b) vérification au flambement : [3] (Article B.8.2.1)
D’après le (CBA93), on doit faire la vérification suivante :
B × f c 28 As × f e
Nu ≤ α × r +
0.9 × γ b γs
Avec :
Br : section réduit du béton
As : section des armatures
γ b : Coefficient de sécurité de béton
γ s : Coefficient de sécurité des aciers
α : Coefficient en fonction de l’élancement λ
0.85
→ 0 < λ ≤ 50.
λ
1 + 0 .2 × ( ) 2
α= 35
50
0 .6 × ( ) 2 → 50 < λ ≤ 70.
λ
- 36 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
lf
On calcul l’élancement λ =
i
l f : Longueur de flambement
l à : Longueur du poteau
I
i : rayon de giration i =
B
bh 3
I : moment d’inertie I =
12
l f = 0.7l 0 = 0.7 × 2.52 = 1.76m
B=0.5 × 0.45=0.225 m2
0.5 × 0.45 3
I= = 3.79 × 10 −3 m 4
12
3.79 × 10 −3
i= =0.129
0.225
1.76
λ= = 13.64 ⇒ 0 ≤ λ ≤ 50
0.129
0.85 0.85 0.85
⇒ α= = 0.824 β = = = 1.03
1 + 0.2(
13.64 2
)
α 0.824
35
β × Nu AS
= 1 % ⇒ Br ≥
1.03 × 2404.88 × 10 −3
Br ≥ . avec = 0.135m 2
f bu A f B 14.2 400
+ 0.85 s e + 0.85 × 0.01
0 .9 B γs 0 .9 1.15
Or que nous avons Br = (0.5-0.025) × (0.45-0.025)=0.201 m2
Donc Br=0.201m2 ≥ 0.135 m2………………………………. C’est vérifié
c) vérification des conditions de RPA99 :
Les conditions de la section du poteau doivent satisfaire les conditions suivantes :
Min (b, h) ≥ 25 cm en zone П ……………………… C’est vérifié
he
Min (b, h) ≥ …………………………………… C’est vérifié
20
1 h
≤ ≤4 ……………………………………… … C’est vérifié
4 b
- 37 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
B Br lf i λ α 0.85 Nu β
β= Br ≥
(m2) (m) α f bu f A
(m) + 0.85 e × S
0 .9 γs B
Tableau II.10 Vérification au flambement des poteaux pour les étage soupent et RDC
Or que on Br= 0.180 ≥ 0.118 ………………………………………….……. C’est vérifié
П.6.3 étage 1 et 2 :
Nu =1.35 × 1085.88+1.5× 178.94=1734.34 KN
Nu 1734.34 × 10 −3
B≥ = = 0.115m 2
0.6 × f C 28 0.6 × 25
On B=0.40 × 0.45=0.18 ≥ 0.115 ……………………………………………. C’est vérifié
B Br lf i λ α 0.85 Nu β
β= Br ≥
2
(m ) (m) α f bu f A
(m) + 0.85 e × S
0 .9 γs B
Tableau II.11 Vérification au flambement des poteaux pour les étages 1et 2.
Or que on Br= 0.159 ≥ 0.0978 m2………………………………………….……. C’est vérifié
П.6.4 étage 3 et 4 :
Nu =1.35 × 841.4+1.5× 149.04=1359.45 KN
Nu 1359.45 × 10 −3
B≥ = = 0.09m 2
0.6 × f C 28 0.6 × 25
On a B =0.35 × 0.45=0.157 m2 ≥ 0.09 m2…………………………………………. C’est vérifié
- 38 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
B Br lf i λ α 0.85 Nu β
β= Br ≥
(m )2
(m) α f bu f A
(m) + 0.85 e × S
0 .9 γs B
Tableau II.12 Vérification au flambement des poteaux pour les étages 3et 4
Or que on Br= 0.138 ≥ 0.078 m2………………………………………….…… C’est vérifié.
П.6.5 étage 5 et 6 :
Nu =1.35 × 599.98+1.5× 116.7=985.02 KN
Nu 985.02 × 10 −3
B≥ = = 0.065m 2
0.6 × f C 28 0.6 × 25
On a B =0.35 × 0.40=0.14 m2 ≥ 0.065 m2…………………………………………. C’est vérifié
B Br lf i λ α 0.85 Nu β
β= Br ≥
(m )2
(m) α f bu f A
(m) + 0.85 e × S
0 .9 γs B
Tableau II.12 Vérification au flambement des poteaux pour les étages 5et 6
Or que on Br= 0.121 ≥ 0.056 m2………………………………………….…… C’est vérifié.
П.6.6 étage 7 et 8 :
Nu =1.35 × 360.43+1.5× 76.44=602.59 KN
Nu 602.59 × 10 −3
B≥ = = 0.04m 2
0.6 × f C 28 0.6 × 25
On a B =0.35 × 0.40=0.14 m2 ≥ 0.04 m2………………………………………….. C’est vérifié
B Br lf i λ α 0.85 Nu β
β= Br ≥
(m )2
(m) α f bu f A
(m) + 0.85 e × S
0 .9 γs B
Tableau II.13 Vérification au flambement des poteaux pour les étages 7et 8
Or que on Br= 0.103 ≥ 0.035m2………………………………………….……. C’est vérifié
- 39 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
B Br lf i λ α 0.85 Nu β
β= Br ≥
(m2) (m) α f bu f A
(m) + 0.85 e × S
0 .9 γs B
II.8.CONCLUSION :
Après que nous avons finis le pré dimensionnement des éléments structuraux est que nous avons
fait toute les vérification nécessaire nous avons adopté les sections suivantes :
Poutres principales : 30 × 40
Poutres secondaires : 30× 35
Poteaux de sous sol : 45× 50
Poteaux des étages 1 et 2 :40 × 45
Poteaux des étages 3 et 4 : 35× 45
Poteaux des étages 5 et 6 :35× 40
Poteaux des étages 7 et 8 :35× 40
Poteaux du RDC et sous pente : 45 × 45
Poteaux de terrasse 30 × 30
- 40 -
Chapitre IΙ pré dimensionnement des éléments.
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