Note de Calcul Mosquee
Note de Calcul Mosquee
Note de Calcul Mosquee
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1. INTRODUCTION
L’objet de cette note de calcul est de présenter l’étude de génie civil de la structure en béton armé en
R+1.
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6. METHODOLOGIE DE L’ETUDE
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7. MODELISATION DE LA STRUCTURE
En utilisant un logiciel de calcul basé sur la méthode des éléments finis ‘robot analyses Professional
2020, le modèle de calcul a été établi comme suit :
Les poteaux et les poutres sont assimilés à des éléments Frames.
Les caractéristiques géométriques et mécaniques telles que identifiées ci-dessus et dont les
dimensions tabulées ci-après sont introduites en utilisant le pré - processeur du logiciel de
calcul ROBOT ANALYSE PROFESSIONAL 2020 ;
La structure est supposée encastrée au niveau bas ;
Les charges et surcharges ont été appliquées comme charges reparties sur les dalles qui
serons transmises sur les poutres porteuses, qui à leurs tours cheminent les efforts aux
poteaux.
8. EVALUATION DES CHARGES ET SURCHARGES
ρ e G
Protection gravillon 2000 0.04 80
Etanchéité multicouche 200 0.05 10
Forme de pente 2200 0.1 220
Isolation thermique en liège 400 0.04 16
Dalle en corps creux (02+5) 1375 0.25 343.75
Enduit en plâtre 1400 0.02 28
Remarque :
ρ : la densité du matériau (en kg/m3 ). Fig. plancher type terrasse
e : l’épaisseur (en m) .
G: charge permanente ( en kg/m2 ).
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ρ e G
Carrelage 2200 0.02 44
Mortier de pose 2000 0.04 80
Plancher en corps creux 1375 (20+5) 343.75
Enduit en Ciment 1800 0.02 36
Cloisons intérieures 900 0.10 90
ρ E G
Enduit Enduit
Enduit extérieur 1800 0.02 36 extérieur intérieur
Brique creuse 900 0.15 135
Brique creuse 900 0.10 90
Enduit intérieur 1800 0.015 27
G= 288 (KG/M²) 10 5 10
(30% d’ouverture) G = 202 (kg/m²)
L’acrotère :
Surface de l’acrotère :
S = (0.500.1)+ (0.10.07)+(0.1*0.03/2) = 0,0585m²
G = 0,0335x2500=146.25kg/ml.
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9. PRINCIPE DE CALCUL
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Une analyse dynamique de la structure est effectuée en faisant un calcul modal, dans le tableau
suivant, on a représentée les modes et fréquences propres des la structures(A&B)(voir tableau).
Tableau 1 : Modes et fréquences de la structure
Le taux de participation massique a atteindre les 90% de la masse totale dans le 1er mode pour le
sens X et le 2eme mode pour le sens Y.
10.1. VERIFICATION DE LA RESULTANTE DES FORCES SISMIQUES PAR RAPPORT A LA METHODE STATIQUE
EQUIVALENTE :
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T2 : période caractéristique, associée à la catégorie du site, donnée par le tableau 4.7 (RPA99)
Site : S3 (meuble) T2 = 0.5 sec
ζ(%) : pourcentage d’amortissement critique est donné par le tableau 4.2 (RPA99) portiques ζ= 7%
n= 0.882
T : période fondamentale de la structure qui peut être estimée à partir des formules empiriques ou calculée par des
méthodes analytiques ou numériques.
La méthode empirique à utiliser selon les cas est la suivante :
T=Ct.hn3/4
hN: hauteur mesurée en mètres à partir de la base de la structure jusqu’au dernier niveau.
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Le même article (4.2.4) stipule de prendre la valeur la plus petite entre les deux pour chaque direction de calcul
considérée :
Sens longitudinal : Tx= 0.129sec (0 ≤Tx≤T2). (C+RDC)
Sens transversal : Ty= 0.129 sec. (0 ≤Ty≤T2). (C+RDC)
Sens longitudinal : Tx= 0.120sec (0 ≤Tx≤T2). (RDC)
Sens transversal : Ty= 0.120sec (0 ≤Ty≤T2). (RDC)
: Tx *1.3= 0.178, Tx *1.3= 0.178. (C+R+1).
: Tx*1.3= 0.156, Ty *1.3= 0.156. (R+1).
Donc :
Dy = 2,5x 0,882= 2.205
Dx= 2,5x 0,882= 2.205
R : coefficient de comportement de la structure, donné par le tableau 4.3 (RPA99) R = 3.5
Q : facteur de qualité, donné par la formule (4-4) : Q = 1 +Pq
Pq: la pénalité qui dépend de l’observation ou non du critère de qualité q, donnée par le tableau 4.4(RPA99) D’où,
Qx = 1,20 - Qy = 1,20
W : poids de la structure qui est égal à la somme des poids Wi calculés à chaque niveau (i) par la formule (4-5) :
W = Wi avec Wi = WGi+ βWQi
WGi: poids dû aux charges permanentes
WQi: la charge d’exploitation
β: coefficient de pondération donné par le tableau 4.5 (RPA) β= 0.60
Poids total du bâtiment : W = 14744,35KN(d’après le Robot)
Donc :
Vx= ((0.10x2.205x1.20)/3.5) x 14744,35= 1114.67 KN
Vy= ((0.10x2.205x1.20)/3.5) x 14744,35= 1114.67 KN
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2. Section:
b = 30,0 (cm)
h = 45,0 (cm)
d1 = 2,5 (cm)
d2 = 2,5 (cm)
3. Moments appliqués:
Mmax (kN*m) Mmin (kN*m)
Etat Limite Ultime ( fondamental ) 118,08 -214,58
Etat Limite de Service 83,76 -152,34
Etat Limite Ultime ( Accidentel ) 78,86 -199,53
4. Résultats:
Sections d'Acier:
Section théorique As1 = 8,4 (cm2)
Section théorique As2 = 16,8 (cm2)
Section minimum As min = 1,4 (cm2)
théorique = 1,98 (%)
minimum min = 0,11 (%)
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3. Armatures:
Section théorique As1 = 9,2 (cm2)
Section théorique As2 = 18,1 (cm2)
Section minimum As min = 1,4 (cm2)
théorique = 2,14 (%)
minimum min = 0,11 (%)
Moments limites:
Mmax (kN*m) Mmin (kN*m)
Etat Limite Ultime ( fondamental ) 129,69 -248,36
Etat Limite de Service 145,74 -216,59
Etat Limite Ultime ( Accidentel ) 149,30 -285,83
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4. Moments appliqués:
Mmax (kN*m) Mmin (kN*m)
Etat Limite de Service 83,76 -152,34
5. Résultats:
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1. Hypothèse :
2. Géométrie :
Section
b = 30,0 (cm)
h = 45,0 (cm)
d1 = 2,5 (cm)
d2 = 2,5 (cm)
Schéma statique
lo = 5,4 (m)
3. Hypothèses de calcul :
Chargement :
Moment dû à la charge permanente : Mg = 83,76 (kN*m)
Moment dû à la charge totale : Mp = 118,08 (kN*m)
Moment dû aux charges par cloisons : Mj = 67,01 (kN*m)
4. Résultats :
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1. Hypothčses:
2. Section:
b = 30,0 (cm)
h = 40,0 (cm)
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d1 = 2,5 (cm)
d2 = 2,5 (cm)
3. Moments appliqués:
Mmax (kN*m) Mmin (kN*m)
Etat Limite Ultime ( fondamental ) 18,09 -36,64
Etat Limite de Service 13,40 -27,13
Etat Limite Ultime ( Accidentel ) 13,40 -69,04
4. Résultats:
Sections d'Acier:
Section théorique As1 = 1,4 (cm2)
Section théorique As2 = 4,8 (cm2)
Section minimum As min = 1,2 (cm2)
théorique = 0,55 (%)
minimum min = 0,11 (%)
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3. Armatures:
Section théorique As1 = 4,6 (cm2)
Section théorique As2 = 4,6 (cm2)
Section minimum As min = 1,2 (cm2)
théorique = 0,82 (%)
minimum min = 0,11 (%)
Moments limites:
Mmax (kN*m) Mmin (kN*m)
Etat Limite Ultime ( fondamental ) 57,52 -57,52
Etat Limite de Service 63,66 -63,66
Etat Limite Ultime ( Accidentel ) 66,38 -66,38
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1. Hypothèse :
2. Géométrie :
Section
b = 30,0 (cm)
h = 40,0 (cm)
d1 = 2,5 (cm)
d2 = 2,5 (cm)
Schéma statique
lo = 5,4 (m)
3. Hypothèses de calcul :
Chargement :
Moment dû à la charge permanente : Mg = 18,09 (kN*m)
Moment dû à la charge totale : Mp = 13,40 (kN*m)
Moment dû aux charges par cloisons : Mj = 14,47 (kN*m)
4. Résultats :
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1- poteau H= 3.12m:
Nd
0.30
Bc . f c 28
Nd
Bc .fcj
Nd : désigne l'effort normal de calcul s'exerçant sur une section de béton ;
Bc : est l'aire (section brute) de cette dernière
fcj : est la résistance caractéristique du béton
Combinaison
V=(541.31/((0.40x0.40)x25000)))
V=0.13 < 0.30 …………………..C.V
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1. Hypothčses:
2. Section:
b = 40,0 (cm)
h = 40,0 (cm)
d = 2,5 (cm)
3. Efforts appliqués:
O
Cas N Type N (kN) My (kN*m) Mz (kN*m)
1. ELU 187,80 119,27 0,47
2. ELS 137,42 86,84 0,34
3. ELA 411,76 121,45 0,02
4. ELA 384,35 25,49 107,59
4. Résultats:
Sections d'Acier:
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O
Cas N 2: Type ELS N = 137,42 (kN) My = 86,84 (kN*m) Mz = 0,34 (kN*m)
O
Cas N 3: Type ELA N = 411,76 (kN) My = 121,45 (kN*m) Mz = 0,02 (kN*m)
O
Cas N 4: Type ELA N = 384,35 (kN) My = 25,49 (kN*m) Mz = 107,59 (kN*m)
3. Armatures:
Section théorique As1 = 6,2 (cm2) Section théorique As2 = 2,3 (cm2)
Section minimum As min = 6,4 (cm2) Section maximum As max = 80,0 (cm2)
théorique = 1,05 (%)
minimum min = 0,20 (%) maximum max = 5,00 (%)
5. Résultats:
Capacités limites:
N (kN) My (kN*m) Mz (kN*m)
Etat Limite Ultime ( fondamental ) 2852,41 0,00 -0,00
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4. Efforts appliqués:
O
Cas N N (kN) My (kN*m) Mz (kN*m)
1. 137,42 86,84 0,34
5. Résultats:
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2- poteau H= 3.40m:
Nd
0.30
Bc . f c 28
Nd
Bc .fcj
Nd : désigne l'effort normal de calcul s'exerçant sur une section de béton ;
Bc : est l'aire (section brute) de cette dernière
fcj : est la résistance caractéristique du béton
Combinaison
V=(862.16/((3.14x0.20X0.20)x25000)))
V=0.27 < 0.30 …………………..C.V
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1. Hypothčses:
2. Section:
D = 40,0 (cm)
d = 3,0 (cm)
3. Efforts appliqués:
O
Cas N Type N (kN) My (kN*m) Mz (kN*m)
1. ELU 368,97 63,98 0,49
2. ELS 270,07 45,52 0,35
3. ELA 451,71 83,30 0,01
4. ELA 631,00 2,79 70,50
4. Résultats:
Sections d'Acier:
Date : Page : 25
O
Cas N 1: Type ELU N = 368,97 (kN) My = 63,98 (kN*m) Mz = 0,49 (kN*m)
O
Cas N 2: Type ELS N = 270,07 (kN) My = 45,52 (kN*m) Mz = 0,35 (kN*m)
O
Cas N 3: Type ELA N = 451,71 (kN) My = 83,30 (kN*m) Mz = 0,01 (kN*m)
O
Cas N 4: Type ELA N = 631,00 (kN) My = 2,79 (kN*m) Mz = 70,50 (kN*m)
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5. Résultats:
Capacités limites:
N (kN) My (kN*m) Mz (kN*m)
Etat Limite Ultime ( fondamental ) 1979,55 0,00 -0,00
Etat Limite de Service 2076,48 0,00 -0,00
Etat Limite Ultime ( Accidentel ) 2533,44 0,00 -0,00
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4. Efforts appliqués:
O
Cas N N (kN) My (kN*m) Mz (kN*m)
1. 270,07 45,52 0,35
5. Résultats:
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NB : pour le calcul en choisi le poteau (40x40) que la section D40 < P(40x40)
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Données
Dimensions du poteau Grand coté du poteau b= 0,4 m
Petit coté du poteau a= 0,4 m
Contrainte de l'acier utilisé Fe = 400 MPa
Contrainte du béton à 28 jours Fc28 = 25 MPa
Effort de service = G + Q Nser = 0,622 MN
Effort ultime = 1.35 G + 1.5 Q Nu = 0,8621 MN
Contrainte admissible du sol Dépend du type de sol q.sol = 0,14 MPa
Type de calcul (1) Débords homothétiques, (2) Débord constant Type : 2
Conditions de fissuration (1) FP, (2) FTP Type : 1
Résultats
Aire approchée de la surface portante ( Nu / q.sol ) S1 = 6,16 m²
Calcul des dimensions approchées Débord homothétique =>
A1 = ( S1 x ( a / b )) ^1/2
Débord A
B1 = ( S2 x ( b / a )) ^1/2 =
1,04 m
Débord B
Débord constant => =
1,04 m
Débord = [((( 4 x S1 ) + a² - 2ab + b² )^1/2 ) - a - b ] / 4 A1 = 2,48 m
A1 = a+( 2 x débord ), B1 = b+( 2 x débord ) B1 = 2,48 m
Choix des dimensions A > A1 A= 2,50 m
B > B1 B= 2,50 m
Hauteur minimale de la semelle Si débord > 15 cm => (( B - b ) / 4 ) + 5 cm
Si débord < 15 cm => ( 2 x débord ) + 5 cm Ht mini = 0,58 m
Choix de la hauteur de la semelle Arrondir Ht = 0,60 m
Calcul de la hauteur utile ( Ht - 5 cm ) d= 0,55 m
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Données
Dimensions du poteau Grand coté du poteau b= 0,85 m
Petit coté du poteau a= 0,4 m
Contrainte de l'acier utilisé Fe = 400 MPa
Contrainte du béton à 28 jours Fc28 = 25 MPa
Effort de service = G + Q Nser = 0,588 MN
Effort ultime = 1.35 G + 1.5 Q Nu = 0,809 MN
Contrainte admissible du sol Dépend du type de sol q.sol = 0,14 MPa
Type de calcul (1) Débords homothétiques, (2) Débord constant Type : 1
Conditions de fissuration (1) FP, (2) FTP Type : 1
Résultats
Aire approchée de la surface portante ( Nu / q.sol ) S1 = 5,78 m²
Calcul des dimensions approchées Débord homothétique =>
A1 = ( S1 x ( a / b )) ^1/2
Débord A
B1 = ( S2 x ( b / a )) ^1/2 =
0,62 m
Débord B
Débord constant => =
3,50 m
Débord = [((( 4 x S1 ) + a² - 2ab + b² )^1/2 ) - a - b ] / 4 A1 = 1,65 m
A1 = a+( 2 x débord ), B1 = b+( 2 x débord ) B1 = 3,50 m
Choix des dimensions A > A1 A= 1,65 m
B > B1 B= 3,50 m
Hauteur minimale de la semelle Si débord > 15 cm => (( B - b ) / 4 ) + 5 cm
Si débord < 15 cm => ( 2 x débord ) + 5 cm Ht mini = 0,71 m
Choix de la hauteur de la semelle Arrondir Ht = 0,70 m
Calcul de la hauteur utile ( Ht - 5 cm ) d= 0,65 m
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Données
Dimensions du poteau Grand coté du poteau b= 0,4 m
Petit coté du poteau a= 0,4 m
Contrainte de l'acier utilisé Fe = 400 MPa
Contrainte du béton à 28 jours Fc28 = 25 MPa
Effort de service = G + Q Nser = 0,395 MN
Effort ultime = 1.35 G + 1.5 Q Nu = 0,545 MN
Contrainte admissible du sol Dépend du type de sol q.sol = 0,14 MPa
Type de calcul (1) Débords homothétiques, (2) Débord constant Type : 2
Conditions de fissuration (1) FP, (2) FTP Type : 1
Résultats
Aire approchée de la surface portante ( Nu / q.sol ) S1 = 3,89 m²
Calcul des dimensions approchées Débord homothétique =>
A1 = ( S1 x ( a / b )) ^1/2
Débord A
B1 = ( S2 x ( b / a )) ^1/2 =
0,79 m
Débord B
Débord constant => =
0,79 m
Débord = [((( 4 x S1 ) + a² - 2ab + b² )^1/2 ) - a - b ] / 4 A1 = 1,97 m
A1 = a+( 2 x débord ), B1 = b+( 2 x débord ) B1 = 1,97 m
Choix des dimensions A > A1 A= 2,00 m
B > B1 B= 2,00 m
Hauteur minimale de la semelle Si débord > 15 cm => (( B - b ) / 4 ) + 5 cm
Si débord < 15 cm => ( 2 x débord ) + 5 cm Ht mini = 0,45 m
Choix de la hauteur de la semelle Arrondir Ht = 0,45 m
Calcul de la hauteur utile ( Ht - 5 cm ) d= 0,40 m
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Données
Dimensions du poteau Grand coté du poteau b= 0,85 m
Petit coté du poteau a= 0,4 m
Contrainte de l'acier utilisé Fe = 400 MPa
Contrainte du béton à 28 jours Fc28 = 25 MPa
Effort de service = G + Q Nser = 0,628 MN
Effort ultime = 1.35 G + 1.5 Q Nu = 0,861 MN
Contrainte admissible du sol Dépend du type de sol q.sol = 0,14 MPa
Type de calcul (1) Débords homothétiques, (2) Débord constant Type : 1
Conditions de fissuration (1) FP, (2) FTP Type : 1
Résultats
Aire approchée de la surface portante ( Nu / q.sol ) S1 = 6,15 m²
Calcul des dimensions approchées Débord homothétique =>
A1 = ( S1 x ( a / b )) ^1/2
Débord A
B1 = ( S2 x ( b / a )) ^1/2 =
0,65 m
Débord B
Débord constant => =
3,62 m
Débord = [((( 4 x S1 ) + a² - 2ab + b² )^1/2 ) - a - b ] / 4 A1 = 1,70 m
A1 = a+( 2 x débord ), B1 = b+( 2 x débord ) B1 = 3,62 m
Choix des dimensions A > A1 A= 1,70 m
B > B1 B= 3,65 m
Hauteur minimale de la semelle Si débord > 15 cm => (( B - b ) / 4 ) + 5 cm
Si débord < 15 cm => ( 2 x débord ) + 5 cm Ht mini = 0,75 m
Choix de la hauteur de la semelle Arrondir Ht = 0,75 m
Calcul de la hauteur utile ( Ht - 5 cm ) d= 0,70 m