Ms GC Boublenza
Ms GC Boublenza
Ms GC Boublenza
Université de Tlemcen
Faculté de Technologie
Département de Génie Civil
Thème :
1-1-INTRODUCTION GENERALE
1-2-DESCRIPTION DE L’OUVRAGE
Le projet consiste à l’étude et le calcul des éléments résistants d’un Hôtel en (R+6)
dans le terrain est plat et accessible. La construction est composée d’un :
* Sous-sol (parking).
* Rez de chaussée.
* Six étages identiques.
L’Hôtel comporte 48 chambres disposé en 8 chambres par étage.
Cet ouvrage, sera implanté au bord de la mer à MARSAT BEN M’HIDI appartenant
à la wilaya de Tlemcen classé selon le règlement parasismique algérien (RPA99
version 2003) comme une zone de faible sismicité (zone I) groupe 1B (ouvrage de
grande importance).
Le projet sera réalisé dans la partie nord limite par le grand boulevard et le nouveau
port.
Figure 1-1
1
A.BOUBLENZA Chapitre 1 : Présentation Du Projet
Presentation Du Projet
1-3-CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES
1-4-ELEMENTS DE L’OUVRAGE
1-4-1-Planchers
1-4-1-1-Planchers en corps creux
Ils sont réalisés en corps creux avec des poutrelles qui sont coulées sur place.
L’épaisseur totale du plancher est de 21 cm composé d’un hourdis de 16 cm et une
dalle de compression de 5cm.
1-4-1-2-Dalle pleine en béton armé
Des dalles pleines en béton armé sont prévues au niveau des balcons.
Selon les règles du BAEL 91 l’épaisseur du plancher doit être supérieure ou égale à
13cm pour obtenir une bonne isolation acoustique. On maintient donc l’épaisseur a
e= 15cm.
1-4-2-Maçonnerie
1-4-2-1-Murs extérieurs
Ils sont réalisés en doubles cloisons de briques creuses de 10 cm d’épaisseur avec une
lame d’air de 5 cm (10+5+10).
1-4-2-2-Murs intérieurs
Ils sont réalisés en briques creuses de 10 cm d’épaisseur.
1-4-3-l’escalier
L’Hôtel est munit d’une seule cage d’escalier qu’ils permettent l’accès aux étages de
type droit composé de deux paliers de repos et de paillasses dans le faire couler sur
place en béton armé.
1-4-4-Mortier de finition :
Un enduit de ciment de 2 cm d'épaisseur sur les faces extérieurs.
Un enduit de plâtre de 2 cm d'épaisseur sur les forces intérieurs.
1-4-5-Caractéristique du sol d'assise:
Les fondations préconisées sont du type superficiel avec des semelles surfaciques
(radier générales).
D'après le rapport géotechnique, la contrainte admissible du sol sera estimée de :
бadm = 2,00 bars.
2
A.BOUBLENZA Chapitre 1 : Présentation Du Projet
Presentation Du Projet
1-5-1-Historique
Comme les roches naturelles, le béton possède une grande résistance à la compression
et une faible résistance à la traction. C’est pourquoi son utilisation comme matériau de
construction, qui remonte aux romains, ne s’est véritablement développée qu’avec
l’invention du béton arme. Dans ce dernier, des armatures, c’est-à-dire des barres en
acier (initialement en fer), pallient son insuffisante résistance à la traction.
1-5-2-Le béton
Le béton est un mélange de plusieurs composantes :
Ciment, eau, air, granulats et le plus souvent adjuvants qui doivent constituer un
ensemble homogène.
1-5-2-1-Résistance caractéristique à la compression
Un béton est définit par sa résistance à la compression à 28 jours d’âge dite :
résistance caractéristique à la compression, notée f c28 exprimée en MPa.
Lorsque la sollicitation s’exerce sur un béton d’âge j < 28 jours, sa résistance à la
compression est calculée comme suit (Art 2-1-11 BAEL 91).
j f c 28
f cj MPa pour j < 28 jours
(4.46 0.83 j )
3
A.BOUBLENZA Chapitre 1 : Présentation Du Projet
Presentation Du Projet
1-5-2-4-Module d’élasticité
4
A.BOUBLENZA Chapitre 1 : Présentation Du Projet
Presentation Du Projet
bc (MPa)
0 (‰)
2‰ 3,5‰
Figure 1-2
1-5-3-L’acier
L’acier est un matériau caractérisé par sa bonne résistance à la traction qu’en
compression.
Dans le présent projet, nous aurons à utiliser 03 types d’aciers dont les principales
caractéristiques sont regroupées dans le tableau suivant :
1-5-3-1-Caractéristiques des aciers utilisés
Tableau 1-1
Limite
Résistance à
Type d’acier Nomination Symbole d’élasticité
la Rupture
Fe [MPa]
Rond lisse
Aciers en FeE235 RL 235 410-490
Barre Haute adhérence
FeE400 HA 400 480
5
A.BOUBLENZA Chapitre 1 : Présentation Du Projet
Presentation Du Projet
s
(MPa)
fe/s
Allongement
-10 -es s ( ‰)
‰ es 10
Raccourcissement 0 ‰
Figure 1-3
1-5-3-4-Limite d’élasticité
f
s = e s : Coefficient de sécurité
s
s =1,15 En situation durable
s =1,00 En situation accidentelle
6
A.BOUBLENZA Chapitre2 : Pré-dimensionnement et descente des charges
Presentation Du Projet
2-1-INTRODUCTION
Le pré dimensionnement a pour but avoir des coffrages préliminaires des
différents éléments résistants de la structure, il sera fait selon le BAEL91, le CBA93
et le RPA 99/version 2003 pour adopter le meilleur compromis entre le coût et la
sécurité.
Après la détermination du coffrage pour chaque élément porteur ; on pourra évaluer
les charges (poids propres) et surcharges (application de la règle de dégression). Une
fois ces dernières déterminées, on fera le calcul pour évaluer les salutations. dernières
déterminées, on fera le calcul pour évaluer les sollicitations.
2-2-DESCENTES DES CHARGES
2-2-1-Plancher Terrasse
2-2-1-1-Charge permanente (G)
Tableau 2-1
N° Désignations Ep (m) Poids surfacique
(KN/m²)
1 Gravillon 0.05 0,75
2 Etanchéité multicouche 0.02 0,12
3 Forme en pente 0.10 2
4 Isolation polystyrène 0.01 0,28
5 Corps creux + Dalle de compression (16+5)cm 2,8
6 Enduit en plâtre sous plafond 0.02 0,12
G = 6,07 KN / m²
7
A.BOUBLENZA Chapitre2 : Pré-dimensionnement et descente des charges
Presentation Du Projet
2-2-3-Maçonnerie
Tableau 2-3
Totale G =1,72
Enduit de ciment 0,02 0,36
extérieur
Mur double paroi Brique creuse 0,1 1
Brique creuse 0,1 1
Enduit de ciment 0,02 0,36
intérieur
Totale G =2,72
Verre 0,005 0,12
Tableau 2-4
G = 6 Kg / m²
8
A.BOUBLENZA Chapitre2 : Pré-dimensionnement et descente des charges
Presentation Du Projet
2-3-1-Poutre principales
Elles reçoivent les charges transmise par les solives (Poutrelles) et les répartie aux
poteaux sur lesquels ces poutres reposent.
* Relient les poteaux.
* Supportent la dalle.
9
A.BOUBLENZA Chapitre2 : Pré-dimensionnement et descente des charges
Presentation Du Projet
Selon les règles de RPA99/v2003 art (7-5-1) il faut vérifier les conditions :
- b≥ 20cm
- h≥ 30cm
- h/b≤ 4.0
- bmax ≤ 1,5h + b1
La grande portée entre axe: Lmax = 530 cm 35,33 ht 53 cm
On prend : ht = 45cm
La largeur doit être : 0,4 ht b 0,7 ht 18 b 31,5 cm
On prend : b=30cm
ht 45
On a : 1.5 4 donc C.V
b 30
2-3-2-Poutres secondaires(Chainages)
Elles relient les portiques entre eux pour ne pas basculer.
10
A.BOUBLENZA Chapitre2 : Pré-dimensionnement et descente des charges
Presentation Du Projet
3,6 m
5,25 m
11
A.BOUBLENZA Chapitre2 : Pré-dimensionnement et descente des charges
Presentation Du Projet
Nu. 1,512
B 0.2016m 2 a b 45cm
Fc 28 0.3 0.3 25
b) Rayon de giration ix , iy :
ix = iy = Ix / (a×b) = 0,129m
12
A.BOUBLENZA Chapitre2 : Pré-dimensionnement et descente des charges
Presentation Du Projet
2-4-3-Récapitulation de redimensionnement
13
A.BOUBLENZA Chapitre2 : Pré-dimensionnement et descente des charges
Presentation Du Projet
- Panneau
1
0.2 ,lx = 1 m
4.9
100
h0 4 cm
25
- Conclusion
Nous adopterons une épaisseur de 15 cm
14
A.BOUBLENZA Chapitre2 : Pré-dimensionnement et descente des charges
Presentation Du Projet
Sous-Sol 15
RDC+1er......6èmeétages 20
15
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
3-1-L’ACROTERE
3-1-1-Définition
L’acrotère est un élément de sécurité au niveau de la terrasse, il est considéré comme
un consol encastré a sa base, soumise à son poids propre et une surcharge horizontale
due à une main courante. Le calcul se fait à la flexion composée pour une bande de 1
m de longueur.
3-1-2-1-charge permanente
La surface de l’acrotère :
S = 0,1×0,5+ 0,08×0,1 +0,1×0,02/2 = 0,059 m2
-Poids propre de l’acrotère :……25×0,059 = 1,475 KN/ml
G= 1,475 KN/ml
10cm 10cm
2cm
8cm
50cm
3-1-2-2-surcharges d’exploitation
On prend en considération l’effet de la main courante
D’où Q = 1 KN/ml
16
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
Q
G
H
A M
h G d
N
G
A’ d’
9cm
1cm AS
100cm
Figure 3-4
17
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
Données :
h = 10 cm ; b =100cm, fc28 =25 MPa, MU= 0,75 KNm, NU = 2,43 KN ,
b =14,17MPa, Fe=400 MPa
d = 0,9 h = 9 cm
Mu h
e0 9,37 cm 1,67cm
Nu 6
Alors : 9,37 > 1,67 la section est partiellement comprimée parce que le centre
de pression est appliquée à l’extérieur du noyau central.
Donc : MF = Mu+Nu(d-h/2)
D’où : MF = 0,2675 KN.m MF =26,75.10-5 MN.m
3-1-4-1-Moment réduit(μ)
μ = MF/bd2fbc
fbc= 0,85fc28/ b=14,17 MPa avec : b=1,5
Donc : μ= 0,0023
(pivot A)
3-1-4-2-Les armatures comprimées ne sont pas nécessaire c-à-d. : Asc=0
( MF / Z ) Nu
Ast=
st
st=Fe/ s ; Fe=400 MPa ; s=1,15 ; st=347,82MPa
α= 1,25(1-√ )= 0,0028
z=d(1-0,4α) z= 0,09 m
Alors : Ast= 2,8.10-2 cm2 (Faible section)
Donc Ast est pris selon la condition de nom fragilité.
3-1-5-Vérification à L'E.L.S
La fissuration est préjudiciable, la vérification se fera suivant l’organigramme
(flexion composée à ELS .voir Annexe)
18
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
M ser 0,125
e0 0,08 m On prend e0 8cm
N ser 1,475
Ys= Z+C
Avec : Ys c’est la distance de l’axe neutre a la fibre la plus comprimée a l’état limite
de service.
Avec : C= (h/2)- e0 = (0,1/2)-0,08 C=0,03 m
Avec :
(C d ' ) * 6 * Asc (d c) * 6 * Ast
P 3 c
2
b b
On a : =15 ; c’est le coefficient d’équivalence acier-béton. ; Asc =0
P = -3(0,03)2+ (0,09-0,03)*90*1,51*10-4=- 0,00188 m2
2 2
(C d ' ) * 6 * Asc (d c) * 6 * Ast
q 2 c
2
b b
q = -2(0,03)3-(0,09-0,03)2*90*1,51*10-4= 0,000102 m3
= q2+ (4P3/27)=0,102.10-3 m6
>0 donc : t =0,5( -q)= 0,005 m3
L=t1/3 L= 0,171
Calcul de Z :
Z= L-(P/3L) Z= 0,167 m
Ys= Z+C = 0,167+0,03 = 0,197 m
Calcul d’inertie (I):
I =b (Ys)3/12 + [Ast(d-Ys)2+Asc(Ys-d’)] avec: Asc =0
I = 1(0,197)3/12 +15[1,51*10-4(0,09-0,197)2]
I = 6,63.10-4 m4
Calcul des contrainte:
Ns
b Z y s 0,6 f c28
I
b 0,73MPa 15MPa …………… vérifiée
On a une fissuration préjudiciable :
2
s s min f e ;110 176MPa
3
19
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
Ns
s 15 Z (d y s) 10,9 MPa s 176MPa ……… vérifiée
I
Donc ; la section et le nombre d’armature choisie sont acceptables.
L’armature de répartition :
Ar= Ast /4 =1,51 /4 Ar = 0,38 cm2.
3-2-CALCUL DE L’ESCALIER
Un escalier est une suite de degrés (marches) permettant d’accéder aux différents
étages, dont l’agencement correspond au pas normal d’une personne.
Les escaliers constituant l’Hôtel sont en béton arme coulé sur place, ils sont constitués
de paliers et paillasses assimilés dans le calcul à des poutres isostatiques.
Certain facteur sont respecter dans l’étude de l’escalier :
L’esthétique.
Facilité à gravir sans qu’implique la conservation de la cadence d’un pas, cette
conservation est obtenue par l’application d’une relation entre la hauteur de la
marche et le giron, c’est la relation de BLONDEL.
Notations utilisées
g : Le giron la largeur de marche.
h : hauteur de la contre marche,
ep : épaisseur de la paillasse,
H : hauteur de la volée,
Lv : longueur de la volée projetée,
3-2-1-Dimensionnement d’escalier
20
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
3-2-1-4-L'angle d'inclinaison
tgα = H/L = 153/240 = 0.637
α = cotg (0,637) = 32,510
3-2-1-5-L'épaisseur de la paillasse
Est calculée suivant la condition
l/30≤ e ≤l/20
l= H / sin α = 153 / 0.537 = 284.62
284,62/30 ≤ e ≤ 284,62/20
9,487 cm ≤ e ≤ 14,231 cm
On adopte: e=17cm………… (Pour les raisons de la vérification de la flèche)
21
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
KN/m3
Carrelage 2 20 0.40
G= 5.79 (KN/m²)
Q= 2.5 (KN/m²)
KN/m3
Carrelage 2 20 0.40
G= 8.52 (KN/m²)
Q= 2.5 (KN/m²)
22
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
3-2-3-Ferraillage d’escalier
L’escalier est un élément qui n’est pas exposé aux intempéries, donc les fissurations
sont considérées comme peu nuisibles ; La section est soumise à la flexion simple.
L’enrobage : C ≥ 1 cm soit c = 2cm.
135cm
220cm
135cm
240cm 120cm
153cm
240cm 120cm
23
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
a) Charge équivalente
q1 .L1 q 2 .L2
qeq=
L1 L2 q2 q1
On a : L1=1.2 m
L2= 2.40 m L2 L1
α=1.25 (1- 1 2 )
Z= d(1-0.4α)
As=Mu/Z s
Amin=(0.23.b.d. ƒt28) / ƒe
0.23 135 13.5 2.1
Amin Amin= 2.2 cm²
400
d= h-c-Ф/2 = 17-2-1/2 d= 13.5 cm
24
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
Tableau 3-3
Travée 135 13.5 19.305 0.055 0.07 13.11 2.2 4.23 4T12=4.52
Appuis 135 13.5 6.813 0.019 0.023 13.37 2.2 1.49 4T10=3.14
d) Espacement maximal
St ≤ min (3h; 33cm) = min (317; 33) cm = 33cm
-En travée: St= 100/4= 25 cm ≤ 33cm………………..…..CV
-Sur appui : St= 100/4= 25 cm ≤ 33cm……………………CV
e) Armature de répartition
-En travée : Arep=Aado/4= 4.52/4=1.13 cm2 ; on adopte : 2 T10=1.57cm2
-Sur appui : Arep= Aado/4=3.14/4=0.785 cm2 ; on adopte : 2 T10=1.57cm2
3-2-3-2-Vérification a ELU
25
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
3-2-3-3-Calcul a E.L.S
On a la combinaison à L .E.L.S :
qser= g +q…………………pour (1ml)
Palier : q1= 5.79 + 2.5= 8.29 KN/ml
Paillasse : q2= 8.52 + 2.5= 11.02 KN/ml
a) Charge équivalente
q1 .L1 q 2 .L2
qeq=
L1 L2 q2 q1
On a: L1=1.2 m
L2= 2.4 m L2 L1
3-2-3-4Vérification a L'ELS
1 f c 28
= 0.443
2 100
α =0.07 ≤ 0.443…………………………….………..C.V
M
.Sur appui : α =0.023 ; γ= u =1.387
M ser
1 f c 28
= 0.443
2 100
α =0.023 ≤ 0.443……………..……………………..C.V
Les conditions sont vérifiées, donc la vérification des
fissurations est inutile.
26
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
Ma Ma
Mt
LL=4.9m
3-3-1-Dimensionnement
La poutre palière est dimensionnée d’après les formules empiriques données par le
CBA 93 et vérifié en considérant le RAP 99/version 2003.
Selon le CBA 93
La hauteur ‘h’ de la poutre palière doit être :
L L
h cm
15 10
490 490
h
15 10
33.06 h 49.0cm , on prend : h = 40cm
La largeur b de la poutre palière doit être :
0,3h b 0,7h
12 b 28 cm , on prend : b = 30
Selon le RPA99/ version 2003
h ≥ 30 : vérifier , h = 40…………..CV
b≥ 20 : vérifier , b=30…………….CV
h/b = 40/30 = 1.33 < 4 …………….CV
Donc on choisit une section de la poutre palière (b × h = 30×40) cm2
27
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
3-3-2-Calcul de la flexion
Charge permanente :
Poids propre de la poutre : 0.30.425= 3 KN/ml
Poids de mur sur palier: 3,06/2 ×2.78=4.25 KN
G=3+4.62=7.25 KN/ml
q eq l 12.155 x3.6
Poids des paliers et paillasse : R1= = 21.88 KN/ml
2 2
3-3-3-Calcul a l’E.L.U
La poutre palière se calcul à l’ELU puisque la fissuration est considérée peu nuisible.
3-3-3-1-Combinaisons de charges
qu =1.35G+R = 1.35x 7.25 + 21.88 qu= 31.66 KN/ml
α=1.25 (1- 1 2 )
Z= d(1-0.4α)
As=Mu/Z s
Amin=(0.23.b.d. ƒt28) / ƒe
0.23 30 36 2.1
Amin= 1.30 cm²
400
d= 0.9xh = 0.9x40 d= 36 cm
28
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
Tableau 3-4
3-3-3-4-Vérification à l’ ELU
a) Condition de non fragilité
Asmin=0,23.d.b(ƒt28/ƒe) Amin= 1.30 cm²
Aaddopté Amin …………………………………………………………….CV
29
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
3-3-4-Calcul à l’E.L.S
3-3-4-2-Vérification à l’ELS
b) Vérification de la flèche
h 1 40
0,081 0,062....................................................CV
L 16 490
h Mt
0,080 0,085.........................................................CV
L 10M 0
A 4,2 9.04
0,008 0,01.............................................CV
b.d fe 30 36
30
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
3-4-1-balcon
3-4-1-2-Poids de la maçonnerie
Brique creuse (15cm) : → 1,30 KN /m2
Enduit en mortier de ciment (2cm) : → 0,36 KN/m2
Enduit en mortier de ciment intérieur : → 0,36 KN/m2
Donc la charge : p = 2,02*3,06 = 6,18 KN/m
E.L.U E.L.S
a) E.L.U
Section1-1 : 0 x 1 8,34
T(x) = qu(x) + pu = 11.85x + 8,34 11.85 KN/m
T (0) = 8,34 KN.
T (1) = 20.19 KN.
x
2 2
M(x) = - qu(x / 2) – pu x = -11.85 x /2 – 8,34x
M (0) = 0 Figure 3-12
b) E.L.S
Section 1-1 : 0 x 1
T(x) = qs x + Ps =8.5 x + 6,18
T (0) = 6,18 KN.
T (1) = 14.68 KN.
31
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
E.L.U E.L.S
8,34kg 6,18kg
qu qs
1m 1m
T T
20.19 14.68
6,18
+ 8,34 +
14.26
10.43
- -
M
M
32
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
E.L.U E.L.S
M(x)
x (m) T(x) (KN) M(x) (KN.m) T(x) (KN)
(KN.m)
0 0 8,34 0 6,18
E.L.U E.L.S
M (max) = 14,26 KN.m M (max) = 10,43 KN.m
T (max) = 20,19 KN T (max) = 14,68 KN
3-4-1-5-Détermination du ferraillage
Pour déterminer le ferraillage on prend les dalles pleines les plus défavorables qui
représentent les moments et les efforts tranchantes maximum.
On considère le balcon comme une poutre en consol soumise à la flexion simple.
0,15m
1 ml
Figure 3-14
a) Les données
h = 0,15m
b =1 m
d = 0,9*h = 0,135m
Béton Fc28 = 25MPA
Acier HAFeE40 = 400MPA
b) Calcul
Les contraintes : Fbc=14,14 MPa ; st=348 MPa
E.L.U
Moment ultime réduit
u = Mu / b.d2.f bc = 14,26 .10- 3 / 1 ×0,0182 × (14,17) = 0,055 < 0,186
Donc : les armatures de compression ne pas nécessaires.
33
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
34
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
4T12
3T10
16 ch.
3-5-ETUDE DU PLANCHER
3-5-1-Introduction
Les planchers sont des éléments horizontaux de la structure capable de reprendre les
charges verticaux. Le plancher est composé d’une dalle de compression d’épaisseur
5cm et le corps creux qui est utilisé comme un coffrage perdue est les poutrelles qui
jouent le rôle d’un élément résistant.
Le calcul des poutrelles se fait par travée, cette supposition est justifiée comme suit :
la réalisation des poutrelles sur chantier se fait par travée et non pas continue
d’une part et d’autre part la continuité entre les poutrelles n’est pas parfaite.
Tableau 3-7
Combinaison d’action
G Q
Niveau E.L.U (KN/ml)
(KN/m²) (KN/m²) b (m) E.L.S (KN/ml)
qu = b (1.35G
qs = b (G + Q)
+1.5Q)
Méthode forfaitaire.
35
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
Méthode de Caquot.
Méthode des trois moments.
3-5-4-Méthode forfaitaire
- Type de poutrelle
Type 01 :
Type 02 :
Plancher terrasse :
Q= 1 KN/m² min (12.14, 5 KN/m²) = 5 KN/m² .....................................CV
Plancher SS+RDC+étages :
Q= 1.5 KN/m² min (11.12, 5 KN/m²) = 5 KN/m² ………………………..CV
Li
2ème Condition: ………………. 0.8 1.25
Li 1
3 .6
0.8 = 1 1.25 ……………………………………………………CV
3 .6
36
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
3 .6
0.8 = 1 1.25 …………………………………………………….CV
3 .6
3ème. Condition : les moments d’inerties des sections transversales sont les même dans
les différents travées en continuité « I = constante » ………..………………CV
Mw Me
Figure 3-16
i l i+1
D’après les règles de BAEL91 les valeurs de Mw, Me et Mt doivent vérifier les
conditions suivantes :
M Me
1 Mt + w max [(1+0.3 ) M0 ; 1.05 M0)]
2
M0
2 Mt (1+0.3 ) …………….. Dans une travée intermédiaire
2
M
Mt (1.2+0.3 ) 0 ….…………….. Dans une travée de rive
2
- cas d’une poutre à deux travées : M0 (1-2)=max (M01 ; M02)
37
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
Remarque : dans le cas au l’appui de rive est solidaire d’un poteau ou d’une poutre ; il
convient de disposer sur cet appui des aciers supérieurs pour équilibrer un moment au
moins égale à : Ma=-0.15M0
T01 1.15T02
-1.15T01 -T02
38
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
Travée de rive :
Travée (1-2) et (4-5):
39
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
40
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
1 2 3 4 5
12.555 12.555
11.413 11.413
11.413 11.413
12.555 12.555
1 2 3 4 5
41
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
b =65cm
h0=5cm
d=19cm h=21cm
b0 =12cm b = 65cm
Figure 3-17
- En appuis :
42
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
z = 0.181 m
Le choix
ELS:
Les aciers sont de type FeE400 et la fissuration est peut nuisible donc la vérification
des contraintes se simplifie et devenue comme suit :
( ) Avec 𝛾
En travée :
En appuis :
𝛾 ……………..C.V
Vérification au cisaillement :
3-5-5-5-Armature transversal :
( ) On prend
3-5-5-6-Calcul de l’espacement :
D’après le R P A 99
Zone nodale
( ) On prend :
Zone courant
On prend
43
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
( )
…………….. C.V
En appui : {
Donc il n’est pas nécessaire de procédé à la vérification des armatures aux niveaux
d’appuis
Vérification de la flèche :
Calcul de :
( )
( )
Avec 𝜑 𝜑
( )
Donc
Donc
44
A.BOUBLENZA Chapitre 3 : Elément secondaire
Presentation Du Projet
f e 400MPa.
4.L
A1 . Avec A1 0,65cm 2 / ml.
fe
L=65 cm.
Pour les armatures parallèles aux nervures :
A
A2 1 0,325cm 2 / ml.
2
Donc : On adopte un treillis soude de 6 et un espacement (20 20) cm2.
SS+R
DC+et 2.21 1.14 2T12 1T14
ages 6 Esp
6
(20x20)
cm2
Terras
2.16 1.13 2T12 1T14
se
45
A.BOUBLENZA Chapitre 4 : Etude Dynamique
Presentation Du Projet
4-1-GENERALITE
Le séisme est un phénomène naturel, il se propage sous forme d’ondes qui à leurs
tours engendrent un mouvement du sol et par conséquent des efforts verticaux et
horizontaux.
Les objectifs de sécurité de la structure soumise aux efforts de l’action sismique sont
à reformulés dans les critères ci-après relatifs à la résistance, la durabilité, l’équilibre
d’ensemble, la stabilité de fondations.
4-2-METHODE DE CALCUL
Selon le R.P.A 99 V2003, le calcul de la force sismique peut être mené suivant trois
méthodes :
Par méthode statique équivalente.
Par méthode analyse modale spectrale.
Par la méthode d’analyse dynamique accélérogramme
Dans ce projet on utilise La méthode d’analyse modale spectrale puisqu'elle peut être
utilisée dans tous les cas.
Nous avons eu recours donc à une méthode dynamique (méthode d’analyse modale
spectrale) en utilisant le logiciel de calcule de structures (SAP2000).
4-3-1Principe
Par cette méthode, il est recherché pour chaque mode de vibration, le maximum des
effets engendrés dans la structure par les forces sismiques représentées par un spectre
de réponse de calcul. Ces effets sont par la suite combinés pour obtenir la réponse de
la structure.
4-3-2Domaine d’application
La méthode dynamique est une méthode générale et plus particulièrement quand la
méthode statique équivalente ne s’applique pas.
4-3-3-Cœfficient d’accélération de zone « A »
D’après le R.P.A 99 V2003 :
A = 0,12 (Zone 1, groupe 1B)
4-3-5-Facteur de qualité « Q »
Le facteur de qualité de la structure est fonction de :
- la redondance et de la géométrie des éléments qui la constituent
- la régularité en plan et en élévation
- la qualité du contrôle de la construction
46
A.BOUBLENZA Chapitre 4 : Etude Dynamique
Presentation Du Projet
6
Q 1 pq
n 1
pq : est la pénalité à retenir selon que le critère de qualité ‘q’est satisfait aux conditions
à vérifiées.
4-3-5-2-Redondance en plan
Chaque étage devra avoir ; en plan ; au moins quatre files de portiques ; ces files de
contreventement devront être disposes symétriquement autant que possible avec un
rapport entre valeur maximal et minimale et d’espacement ne dépassant pas 1.5
Sens longitudinal
Lmax/Lmin= 3.6 / 3.6= 1 < 1.5 Critère non observé ( Pq = 0 )
Sens transversal
Lmax/Lmin= 5.3 / 5.2= 1 < 1.5 Critère non observé ( Pq = 0 )
4-3-5-3-Régularité en plan
47
A.BOUBLENZA Chapitre 4 : Etude Dynamique
Presentation Du Projet
La surface totale des ouvertures de plancher doit rester inferieur a 15% de celle
de ce dernier.
Donc le critère est observé pq = 0
L’excentricité ne doit pas dépasser les 15% de la dimension du bâtiment mesurée
perpendiculaire à la direction de l’action séismique considérée.
4-3-5-4-Régularité en élévation
6
Q 1 pq
n 1
Sens longitudinal Qx=1+0,15=1,15
Sens transversal Qy=1+0,15=1.15
7
η= 0,7 ……… Formule 4.3 : RPA 99
2ζ
Où (%) est le pourcentage d’amortissement critique fonction du matériau
constitutif, du type de structure et de l’importance des remplissages.
48
A.BOUBLENZA Chapitre 4 : Etude Dynamique
Presentation Du Projet
T1 = 0,15.
T2 = 0,5.
2,5 η 0 T T2
2
T2 3
D 2,5 η T2 T 3 s
T
2 5
2,5 η T2 3
3 3
T 3s
T T
T C T h n
3
4
M in 0,09 h n
T
L
49
A.BOUBLENZA Chapitre 4 : Etude Dynamique
Presentation Du Projet
Sens longitudinal
T2 0,5 s
T 0,05 24.82 3 4 0,556 s
M in 0,09 24.82 T 0,522 s
T 0,522 s.
18.3
On a :
2
T 3
T2 T 3s D L 2,5 η 2
T
7
η 0,7 avec : ξ 7% (portique en béton armé avec remplissage dense)
2ξ
7
η 0,8819 0,7
26
2
0,5 3
D L 2,5 0,8819 2,13
0,522
D L 2,13
Sens transversal
T2 0,5 s
T 0,05 24.823 4 0,556 s
Min 0,09 24,82 T 0,434 s
T 0,434 s.
26.4
On a :
2
T 3
T2 T 3s Dt 2,5 η 2
T
7
η 0,7 avec : ξ 7% (portique en béton armé avec remplissage léger)
2ξ
7
η 0,8819 0,7
27
2
0,5 3
Dt 2,5 0,8819
0,434
Dt 2,41
50
A.BOUBLENZA Chapitre 4 : Etude Dynamique
Presentation Du Projet
La formule empirique
Hauteur mesurée en mètre à partir de la base de la structure jusqu’au dernier
niveau (N).
hN= 24.82 m
Coefficient fonction du système de contreventement et du type de remplissage. Il
est donné par le tableau 4.6 du RPA99/v2003 page 45.
Portiques autostables en béton armé avec remplissage en maçonnerie
)
)
4-3-12-Modélisation
Notre structure est régulière en plan donc d’après l’article 4.3.2.b du RPA 99,
l’analyse est faite séparément dans chacune des deux directions principales de l’hôtel
(notion de diaphragme).
51
A.BOUBLENZA Chapitre 4 : Etude Dynamique
Presentation Du Projet
4-3-13-Variante choisit
Tableau-4-1
52
A.BOUBLENZA Chapitre 4 : Etude Dynamique
Presentation Du Projet
M1 508.5 0
M2 470.33 3.4
M3 460.91 6.46
M4 456.03 9.52
M5 446.93 12.58
M6 442.71 15.64
M7 443.86 18.7
M8 482.61 21.76
M9 67.36 24.82
53
A.BOUBLENZA Chapitre 4 : Etude Dynamique
Presentation Du Projet
Qy=1.15
A D Q 0,12 1.95 1,15
Donc Vxst W 37792.4 2033.98KN
R 5
A D Q 0,12 2.19 1,15
Vyst W 37792.4 2284.32 KN
R 5
Vxdyn =2726,3 KN > 0.8 Vxst = 0.8 x 2033,98 = 1627.18 KN
CV
Vydyn = 3065,09 KN > 0.8 Vyst = 0.8 x 2284,32 = 1827.45 KN
CV
D’après les résultats précédents on remarque que la condition :
''V dynamique> V statique est vérifier''
T dynamique ˂1.3 T empirique
Tx dynamique = 0.5 ˂ T empirique 1.3 (0.522) = 0.678 CV
Ty dynamique = 0.5 ˂ T empirique 1.3 (0.434) = 0.564 CV
54
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
5-1-INTRODUCTION
La structure est un ensemble tridimensionnel des poteaux, poutres et voiles, liés
rigidement et capables de reprendre la totalité des forces verticales et horizontales
(ossature auto stable).
Pour pouvoir ferrailler les éléments de la structure, on a utilisé l’outil informatique à
travers le logiciel d’analyse des structures (SAP2000), qui permet la détermination des
différents efforts internes de chaque section des éléments pour les différentes
combinaisons de calcul.
1, 35 G + 1, 5 Q……………….. (ELU)
G + Q…………………………… (ELS)
G + Q 1,2 E
5-2-2-Vérification spécifiques
5-2-2-1-Sollicitations normales
Outre les vérifications prescrites par le C.B.A et dans le but est d'éviter ou de limiter
le risque de rupture fragile sous sollicitations d'ensemble dues au séisme, l'effort
normal de compression de calcul est limité par la condition suivante :
υ = Nd / Bc . fc28 ≤ 0,30
Nd : l'effort normal de calcul s'exerçant sur une section de poteau
Bc : L'air du poteau.
fc28 : Resistance caractéristique du béton a 28 jours.
55
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
Tableau 5-1
5-1-2-2-Sollicitations tangentes
La contrainte de cisaillement conventionnelle de calcul dans le béton tbu sous
combinaison sismique doit être inférieure ou égale à la valeur limite suivante:
tbu = rd × fc 28……… RPA 99V2003, P72, §7.4.3.2
Avec tbu = Vu / b×d
Vu : Effort tranchant sous combinaison sismique
d : 0.9 h
b : la largeur de la section étudiée
avec rd =0.075 lg ≥ 5
L L
Avec : λ g f ou f ,
a b
rd =0.04 lg ˂ 5
56
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
Tableau 5-2 Efforts tranchants des différents étages
Niveau Vu (max)
SS (45×45) 163,2 KN
RDC (45×45) 155,7 KN
1er étage (40×40) 137,1 KN
2eme étage (40×40) 133.9 KN
3eme étage (35×35) 138 KN
4eme étage (30×30) 142.5 KN
5eme étage (30×30) 142,7 KN
6eme étage (30×30) 142,8 KN
Tableau 5-3
57
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
Le diamètre minimum est de 12mm
La longueur minimale des recouvrements est de: 40 en zone I et II
La distance entre les barres verticales dans une face du poteau ne doit pas
dépasser : 25 cm en zone I
Tableau 5-4
5-2-4-2-Recouvrement
La longueur de recouvrement minimale donnée par le RPA99 est de :
40 Φ en Zone I …………….… RPA99 V2003; page 69
58
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
Tableau 5-5
Ferraillage Ferraillage
longitudinal transversal
Niveau E.L.S
A t t’
Choix At
(cm²) cm cm
SS et RDC
(45 45)
6T16+2T12 14,17 10 15 T8 C.V
1 et2èmeétage
èr
3ème étage
(35 35) cm²
8T12 8,57 10 15 T8 C.V
4,5 et6ème
étage 8T12 6,3 10 15 T8 C.V
(30 30) cm²
59
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
5-3-2- « POUTRE PRINCIPALE » Recommandation du RPA version 2003
5-3-2-1-Armatures longitudinales
Tableau 5-6
ELU ELS
Section
Mt Ma Mst Msa
[cm²]
[KN.m] [KN.m] [KN.m] [KN.m]
5-3-2-2-Ferraillage en travée :
a) ELU (1,35G+1,5Q)
Mu 30,97 10 3
μu 0,044
b d 2 f bc 0,3 (0,405) 2 14,17
Section sans armatures comprimées (A’s = 0) :
Si u 0.186
Mu 30,97 10 3
A st 2,24cm ² ˂ Amin (Amin = 6,75 cm²)
z σ st 0,395 348
Ferraillage choisi est de 6T12 de section 6,79 cm²
- Donc :Ast=2,24cm2>1,46cm2………………………...C.V
b) ELS (G+Q)
-Le moment maximum en travée Ms t max = 22.94 KN.m
60
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
1 f c 28
Il faut vérifier que :
2 100
Mu 30,97 1,35 1 25
-Avec : 1,35 0,425
Ms 22,94 2 100
= 0.09
Z=0.39 m .
Mu 49,42 10 3
A st 3,64cm ² ≤ Amin (Amin = 6,75 cm²)
z σ st 0,39 348
Ferraillage choisi est de 6T12 de section 6,79 cm²
Condition de non fragilité
bh f
- Ast max( ;0,23 b d t 28 )cm 2
1000 fe
61
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
5-3-2-4-Détermination des armatures transversales
D’après le « BAEL 91, modifié 99 » on a la condition suivante :
h b
Φ t min( ; ;Φl )
35 10
-Avec l : le diamètre minimal des armatures longitudinales de la poutre
considérée.
t min( 1,28; 3 ; 1,2)
t 1.2cm
- Soit : t 8mm
5-3-3-2-Ferraillage en travée
a) ELU (1,35G+1,5Q)
Mu 13,43 10 3
μu 0,043
b d 2 f bc 0,30 (0,27) 2 14,17
Section sans armatures comprimées (A’s = 0) :
Si u 0.186
Mu 13,43 10 3
A st 1.46cm ² ˂ Amin (Amin = 4,50 cm²)
z σ st 0,264 348
62
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
Ferraillage choisi est de 3T14 de section 4,62 cm²
- Donc :Ast=4,52cm2>0,9cm2………………………...C.V
b) ELS(G+Q)
-Le moment maximum en travée Ms t max = 9,78 KN.m
1 f c 28
Il faut vérifier que :
2 100
Mu 13,43 1,37 1 25
-Avec : 1,37 0,235
Ms 9,78 2 100
= 0.115
Z=0.257m .
Mu 27,89 10 3
A st 3,12cm ² ≤ Amin (Amin = 4,50 cm² )
z σ st 0,257 348
Ferraillage choisi est de 3T14 de section 4,62 cm²
63
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
b) ELS
-Le moment maximum en appuis Mtmax = 20,17 KN.m.
1 f c 28
Il faut vérifier que :
2 100
Mu 27.89
Avec : 1,38
Ms 20.17
1,38 1 25
0,44 = 0,115 < 0,44……. C.V
2 100
64
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
5-4 FERRAILLAGE DES VOILES
5-4-1-Introduction
Un voile de section rectangulaire se comporte comme une console verticale, encastrée
en pied dans ses fondations et soumise à des charges réparties ou concentrées à
chaque plancher.
Donc le voile est sollicité par :
Moment fléchissant et effort tranchant provoqués par l’action du séisme.
Effort normal du à la combinaison des charges permanentes, d’exploitations
ainsi que la charge sismique.
Ce qui implique que les voiles seront calculés en flexion composée et au
cisaillement. Ce qui nécessitera une disposition du ferraillage suivant :
Sur le plan vertical (aciers verticaux)
Sur le plan horizontal (aciers horizontaux)
Etant donné que ces murs sont associés à des poteaux on les considère faisant
partie intégrante de ces dernières on aura finalement un seul élément en section en :
U, I, T.L selon La disposition des murs (murs intérieurs ou pignon).
65
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
5-4-2-2-Prescription pour les aciers horizontaux
Les armatures horizontales parallèles aux faces du mur sont disposées sur
chacune des faces entre les armatures verticales et la paroi de coffrage la plus voisine.
Les barres horizontales doivent être munies de crochets à 135° ayant une
longueur de 10.
Dans le cas où il existe des talons de rigidité, les barres horizontales devront
être ancrées sans crochets si les dimensions des talons permettent la réalisation d'un
ancrage droit.
5-4-2-3-Prescriptions communes
L’espacement des barres horizontales et verticales doit être inférieur à la plus
petite des deux valeurs suivantes :
S 1,5 e e : épaisseur du voile
S 30cm
Les deux nappes d’armatures doivent être reliées avec au moins quatre(04)
épingles au mètre carré. Dans chaque nappe, les barres horizontales doivent être
disposées vers l’extérieur.
Le diamètre Φt des épingles est :
− Φt = 6mm lorsque Φv ≤20 mm.
Figure 5-1
66
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
5-4-3-Etude de la section soumise à la flexion composée
On détermine les contraintes par la formule de NAVIER –BERNOULLI :
a,b N / S M Y / I
Avec :
N : effort normal agissant sur le refond considéré.
M : moment de flexion agissant sur le refond considéré.
I : moment d’inertie du refond considéré.
Y : centre de gravité de la section du voile dans le sens du plan moyen.
Remarque :
Si a et b sont de signe négatif on aura une section entièrement tendue(SET).
Si a et b sont de signe positif on aura une section entièrement comprimée(SEC).
Si a et b sont de signe contraire on aura une section partiellement comprimé(SPC).
b -
+ a
Figure 5-2
a b L
Tang
L a
1
b
T b b / 2
67
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
T
La section d’acier nécessaire est donnée par : As
f e
s
5-4-3-2-Section entièrement tendue
Dans le cas on a deux contraintes de traction longueur tendue est égale à (L)
l’effort de traction est égale à : T 0.5 b a b
b a
-
L
Figure 5-3
b a
+
0
Figure 5-4
5-4-4Combinaisons de calcul
68
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
G+Q E
0.8G E
Les différentes épaisseurs des voiles sont regroupées dans le tableau suivant :
Epaisseur 15 20
(cm)
V(KN) τ b (MPA) τb
τb
=0,
=0,06
ELA(Ex ELA(Ey ELA(Ex ELA(Ey 2
ELU
) )
ELU
) ) fc28
fc28
69
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
5-4-7-Détermination des sollicitations
Dans le tableau suivant on va regrouper les sollicitations obtenues par le logiciel
« SAP 2000 » sous les combinaisons suivantes :
ELU (1,35G+1,5Q)
ELA (G+Q+1,2Ex), (G+Q+1,2Ey)
Remarque
Les résultats utilisés dans les tableaux sont les plus défavorables
5-4-8-Détermination du ferraillage
Le calcul se fait à la flexion composée d’une bande de section :
(0,25m 1ml) et (0, 3m 1ml).
Le calcul du ferraillage se fait de la même manière que les poteaux.
Après calcul du ferraillage par logiciel « SOCOTEC » on a trouvé que ce dernier est
négatif pour tous les voiles donc le ferraillage choisi est le « min RPA ».
Résultats de calcule sont regroupées dans tableau suivant :
70
A.BOUBLENZA Chapitre 5 : Elément résistant
Presentation Du Projet
Tableau 5-13- Ferraillage des voiles
Armature choisie
ferraillage Min RPA (cm2)
(cm2) St (cm)
horizontalemen
ép=15cm Arm ver/4 1,87 3,39 3T12 30
t
horizontalemen
ép=20cm Arm ver/4 2,5 3,39 3T12 30
t
St/2 St
a=20 cm
L/10 L/10
L
Figure 5-5
71
A.BOUBLENZA Chapitre 6 : Les fondations
Presentation Du Projet
6-1-INTRODUCTION
La stabilité de l’ouvrage est assurée par les fondations (Infrastructure) qui transmette
les charges exercées par la superstructure au sol, donc c’est une partie délicate de
l’ouvrage. Alors leurs bonne conception et réalisation conduit à une bonne tenue de
l’ensemble.
La determination des ouvrages de fondation en fonction des conditions de résistance
et de tassement liées aux caractères physiques et mécaniques du sols
Les éléments de fondation transmettent les charges au sol, soit directement (cas des
semelles reposant sur le sol ou cas des radiers), soit par l'intermédiaire d'autres
organes (cas des semelles sur pieux par exemple).
72
A.BOUBLENZA Chapitre 6 : Les fondations
Presentation Du Projet
* La charge totale transmise au sol.
* La raison économique.
* La facilité de réalisation.
73
A.BOUBLENZA Chapitre 6 : Les fondations
Presentation Du Projet
6-3-1-Dispositions générales
Définition :
Le radier c'est une surface d'appui continue débordant l'emprise de l'ouvrage, il
permet une répartition uniforme des charges tout en résistant aux contraintes de sol.
Un radier est calculé comme un plancher renversé mais fortement sollicité
Charge admissible au sol :
La charge admissible au sol doit être la plus faible de celles qui résultant : de la
considération des tassements maximaux ou des tassements différentiels compatible
avec le bon comportement de l'ouvrage, de la résistance du sol au poinçonnement.
Combinaisons d'action à considérer :
Dans le cas général, les combinaisons d'action à considérer pour déterminer les efforts
transmis par les points d'appui sont celles définies pour les poteaux et les poutres.
Sollicitations :
Les calculs des fondations sont effectués à (E.L.S) pour le dimensionnement de la
surface au sol ; le dimensionnement vis-à-vis de leur comportement mécanique
S'effectue à (E.L.U).
6-4-DIMENSIONNEMENT
La portée la plus grande entre axes des appuis L=5.3m.
h>L /10=5.3/10=0,53 m on adopte h=60cm
Smin >Nu/σsol
Avec :
Nu=47864.14 KN
Smin=47,86414/0,2=239.32 m2
Smin <S bâtiment =469.8 m2
Le débord n’est pas nécessaire.
De très nombreuses techniques sont disponibles pour fonder la structure. Il faut
effectuer un choix au regard d'arguments techniques (qualité du sol et caractéristiques
du bâtiment en projet) et économiques (coût relatif des différentes solutions possibles)
Vu que l’ouvrage et les charges transmises sont très importants, on choisit une
fondation superficielle de type semelle surfacique: un radier rigide.
6-4-1-1-Epaisseur hn et hd
L’épaisseur hn de la nervure doit satisfaire la condition suivante :
hn ≥ Lmax / 10.
Lmax : Distance maximale entre deux files successives, Lmax = 7,00 m
D’où : hn ≥ 70cm..
l’épaisseur hd de la dalle.
hd ≥ Lmax / 20.
Lmax : Distance maximale entre deux files successives « Lmax = 7,00 m
D’où : hd ≥ 35cm.
74
A.BOUBLENZA Chapitre 6 : Les fondations
Presentation Du Projet
- 1ier proposition :
hn = 80 cm hd = 40 cm
Ces valeurs ne vérifient pas la contrainte du sol.
Donc on augmente les valeurs de hn , hd .
- 2éme proposition :
hn = 100 cm hd = 60 cm
Ses valeurs vérifient la contrainte du sol…………….C.V
75
A.BOUBLENZA Chapitre 6 : Les fondations
Presentation Du Projet
6-6-FERRAILLAGE DU RADIER
Le radier sera calculé comme un plancher renversé appuyé sur les poteaux et les
voiles, chargé par les réactions du sol prises égales aux efforts transmis par
superstructure.
On prend le panneau le plus défavorable :
Lx = 3.6 m , Ly = 5.3 m.
6-6-1-1-L’ELU
En travée :
a- Ferraillage suivant Lx
M 11 332,8 10 3
bc 0,080 0,185 S.S.A
b d 2 f bc 1 0,542 14.17
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A.BOUBLENZA Chapitre 6 : Les fondations
Presentation Du Projet
1,25.(1 1 2 )
0,105 , z = 0,517
Mt 332,8 10 3
Ast 18,48cm 2
z st 0.517 348
b- Ferraillage suivant Ly
M 22 268.55 10 3
bc 0,065 0,186 Pivot A:
b d 2 f bc 1 0.542 14.17
0,084 , z = 0,521m
Mt 268.55 10 3
Ast 14,81cm 2
z st 0.521 348
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A.BOUBLENZA Chapitre 6 : Les fondations
Presentation Du Projet
1,31 1 25
(1) 0,405
2 100
En appuis :
Par les mêmes étapes, on peut déterminer le ferraillage en appuis, et on trouve :
Asx = 12,83 cm2 Le choix : Ast→ 5T20 de section 15,71cm2
Asy = 10,17cm2 Le choix : Ast→ 6T16 de section 12,06cm2
Vérification des contraintes tangentielle:
v 158,87 103
0.353Mpa
bd 1 0,54
u Min (0,15×fc28/yb ; 5Mpa)………..fissuration très nuisible.
0,353MPa ˂ u 2,5MPa …………..c.v.
6-6-1-4-Calcul de l’espacement
St≤min (0.9d ; 40) cm.
St≤min (0.9×54; 40) cm.
St≤min (40,5 ; 40) cm.
Alor on adopte un espacement de 15 cm
15,71= 12,06=
Ly 14,81 10,17 15 15 Ø 10.
5T20 6T16
78
A.BOUBLENZA Chapitre 6 : Les fondations
Presentation Du Projet
6-7-Conclusion :
Apres avoir fait toutes ces vérifications on récapitule que :
> L'épaisseur du radier qu'on a choisi (0.6m) est suffisante.
79
A.BOUBLENZA Chapitre 7 : Caractéristiques Géotechniques
Presentation Du Projet
7-1-INTRODUCTION
Dans un projet de construction, le bâti repose sur un sol d’assise. Le sol est un
matériau qui peut être rocheux, sableux ou argileux. Il supporte les charges appliquées
à la structure par l’intermédiaire des fondations.
L’étude de sol a pour but de fournir aux ingénieurs les caractéristiques du sol d’assise,
afin de permettre le calcul des éléments de la structure liés à l’infrastructure par
l’application des lois de la mécanique des sols (MDS).
La contrainte du sol sableux utilisé comme sol d’assise est de sol = 2.00 bars.
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A.BOUBLENZA Chapitre 7 : Caractéristiques Géotechniques
Presentation Du Projet
7-4-1-Analyse géologique
La description du sol d’un point de vue géologique montre la présence d’une
formation de sable fin marron, argileux en surface, l’ensemble est masqué par une
couche centimétrique de terre végétale. D’après la figure (7-1)
Terre végétale
Les résultats détaillés de la nature des sols après avoir effectués les différents
sondages sont résumés dans le tableau suivant.
Sondage 1 2 3
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A.BOUBLENZA Chapitre 7 : Caractéristiques Géotechniques
Presentation Du Projet
7-4-3-Résultats des essais d’identification
Ci-après les résultats d’analyses effectués au laboratoire sur les échantillons extraits
des différents sondages réalisés sur chantier.
Sondage/Puits 1 2 3
3.00- 3.5- 2.5-
Profondeur(m)
3.5 4.00 3.00
Nature apparente des
Sable
échantillons
Tamisat a 2mm (%) 100 100 100
7-5-1-1-L’angle de frottement
L’angle de frottement (la rugosité) entre le sol et le parement vertical arrière du mur
dépend des facteurs suivants :
-la rugosité du parement
-l’angle de frottement interne du sol
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A.BOUBLENZA Chapitre 7 : Caractéristiques Géotechniques
Presentation Du Projet
Tableau 7-3 : Angle de frottement en fonction de l’état de surface
7-5-1-2-La cohésion
La cohésion C caractérise la capacité qu’à un sol à s’amalgamer (coller)
.Typiquement, le sable sec ou le gravier n’ont aucune cohésion (C=0) : on dit alors
qu’ils sont pulvérulents. A l’opposé, les argiles ont une cohésion non nulle. La
cohésion est une contrainte s’exprimant en KN/m2.
h = Ka.v h = Ka..Z
Ka =tan2
7-5-1-5-L’effort résultant P
P= Ka h2
7-5-1-6-Calcul de la résultante
Afin de voir l’incidence de la rugosité sur les calculs de la pousse on a fait varier le
suivant la nature du contact mur-sol est on a trouvé les trois cas suivant :
On considère que le poids volumique =18KN / m3
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A.BOUBLENZA Chapitre 7 : Caractéristiques Géotechniques
Presentation Du Projet
Les résultats de calcul sont résumés dans les tableaux ci- dessous :
Tableau 7-4 : Force de poussée appliquée sur une paroi lisse
Tableau 7-5: force de poussée appliquée sur une paroi peu rugueuse
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A.BOUBLENZA Chapitre 7 : Caractéristiques Géotechniques
Presentation Du Projet
7-6-AMPLITUDE AU TASSEMENT
Vu que le sol se compose d’une formation de sable fin marron, il est recommandé
dans le rapport géotechnique établis par le laboratoire LTPO de passer à un système
de fondation superficielle sur des semelles surfacique de type radier général avec un
ancrage dans la formation des sables.
Le sol est de consistance sableuse, le tassement sera d’ordre instantané, et sera estimé
à partir de la relation de Boussinesq et aura comme amplitude :
S = qB(1-µ2)I/E
Avec:
q=2 Kg/cm2
B=1m (largeur par ml)
µ=0,5 (coefficient de Poisson)
I=1,12 (coefficient d’Influence)
E=200Kg/cm2 (module de Young)
S=1cm < 4cm alors on a un tassement acceptable.
La densification des sols grenus par réduction des vides tels que le vibro-
compactage, compactage statique, vibro-fonçage.
Injection des sols fins (des sols cohérents, les déchets pneumatiques, déchets
de démolition).
7-7-1-l’injection
7-7-1-2-Domaines d’application
-Le renforcement ou le compactage des sols décomprimés
-Le traitement des poches de dissolution
85
A.BOUBLENZA Chapitre 7 : Caractéristiques Géotechniques
Presentation Du Projet
-La création de radiers ou de voiles étanches
-Le comblement d’anciennes carrières souterraines
-Le traitement des sols préalable à la création d’ouvrages souterrains
7-7-1-3-Type d’injection
-injection de consolidation
- injection d’étanchéité
- injection de bourrage et de collage
- injection de comblement
- injection solide
7-7-1-4-Composition
Les coulis utilisés en injection de comblement sont fabriqués avec :
Une charge inerte (sable ; filler cendre volantes).
Un liant hydraulique (ciment).
Un stabilisateur (bentonite).
Des adjuvants éventuels.
De l’eau.
7-7-1-5-Phasage
Les travaux de comblement se font généralement en cinq phases :
1. Localisation des cavités par forage ou exploration directe.
2. Confinement des zones à traiter (murs de barrage, …….).
3. Comblement gravitaire au coulis.
4. Clavage du toit des cavités par injection sous pression.
5. Traitement des terrains de couverture par injection répétitive et sélective là.
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A.BOUBLENZA Chapitre 7 : Caractéristiques Géotechniques
Presentation Du Projet
7-7-1-6-Vibrofonçage
Le Vibrofonçage utilise les vibrations pour compacter au niveau désiré. Dans les sols
sableux, saturés d’eau, un vibrateur est descendu par lançage jusqu’à la profondeur
voulue.
Cette technique s’applique aux sols granulaires non-cohérents tels que sables et
graviers. Les vibrations engendrent un phénomène localisé de liquéfaction sous l’effet
des surpressions interstitielles, qui met les grains du sol dans un état liquéfié. Les
grains se réarrangent en un état plus dense. Le maillage des points de compactage
dépend des caractéristiques initiales et des objectifs à atteindre. La maille retenue doit
conduire à un traitement le plus uniforme possible. (Fig. 7-3)
7-7-1-7-Vibrocompactage
La vibrocompaction est une technique d’amélioration des sols qui s’applique dans les
cas de milieux granulaires non-cohérents (sables et graviers, par exemple). Le
procédé consiste à compacter les sols grenus à des profondeurs variables par le biais
de vibrations émises à l'aide de vibreurs radiaux spécifiques à basses fréquences , ce
qui va occasionner un réarrangement des grains, réduisant ainsi l'indice des vides et
augmentant la densité relative et la compacité du sol traité.
C’est un processus de tassement pour les sols purement granulaires. Il se fonde sur le
fait que des particules du sol pulvérulent peuvent être réarrangées dans une condition
plus dense sous l’influence des vibrations des vibrateurs particulièrement conçus. Ce
processus est employé dans les sols entièrement saturés.
87
A.BOUBLENZA Chapitre 7 : Caractéristiques Géotechniques
Presentation Du Projet
7-8-2-Protection et drainage
Selon les conditions climatiques et l’exposition de la structure, les eaux de
pluie sont susceptibles de pénétrer le sol à proximité des parois de l’ouvrage.
Ruissellement : L’eau contenue atteint les parois verticales et ruissellement par
gravité.
Infiltration : Une partie de l’eau de ruissellement migre à travers les parois (ce
phénomène est amplifié si l’eau de ruissellement exerce une pression sur la
paroi verticale.
7-8-4-Remblai de drainage
C’est un sol à gros grains à drainage libre qui est placé derrière les blocs de parement
en béton. L’ingénieur peut spécifier un géotextile non tissé conforme aux normes de
drainage souterrain au lieu du remblai de drainage.
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A.BOUBLENZA Chapitre 7 : Caractéristiques Géotechniques
Presentation Du Projet
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A.BOUBLENZA Chapitre 7 : Caractéristiques Géotechniques
Presentation Du Projet
dont l’amplitude peut être illimitée (compacité initiale lâche) ou limitée (compacité
initiale dense).
Le but de cette étude consiste à estimer la réponse sismique d’un dépôt de sol (sable)
saturé quand il est soumis à une excitation horizontale à sa base en vue d’utiliser les
résultats obtenus pour l’évaluation du risque (potentiel) de liquéfaction en utilisant
l’approche en contraintes totales et comparer les méthodes simplifiées et dynamique
en vue de définir un seuil auquel on peut se référencer lors de l’utilisation de la
méthode simplifiée.
Seed et Idriss ont développé et publie la méthode de base pour le calcul de CSR
nommée<< procédure simplifiée>>. Ils ont proposé l’équation suivante :
90
A.BOUBLENZA Chapitre 7 : Caractéristiques Géotechniques
Presentation Du Projet
dans une cellule a trois axes, en mesurant la vitesse de propagation des ondes
dans l’échantillon Vs et Vp.
-
Le sol est réputé liquéfiable lorsque le rapport de la résistance à la liquéfaction sur la
contrainte de cisaillement engendrée par le séisme est inférieur à 1,25.
La contrainte effective verticale 𝛔‘v à prendre dans les calculs est celle régnant dans le
sol après la réalisation du projet.
Dans notre projet, on ne peut appliquer cette méthode pour estimer le risque de
liquéfaction vu le manque de données. Puisqu’on est en présence d’un sol
majoritairement sableux, donc on doit prendre quelques dispositions afin d’éviter
l’occurrence du phénomène de liquéfaction lors d’un séisme.
Dans cet objectif et pour éliminer ou réduire les risques de liquéfaction, il y a lieu de
mettre en œuvre une ou plusieurs des mesures suivantes :
7-10-CONCLUSION
Le chapitre a traité d’une façon rapide et théorique les aspects géotechniques liés à
notre projet vu le manque de données réelles du projet en question.
Une description sommaire des résultats d’essais effectués afin de savoir les différents
types des sols rencontrés sur le chantier avec présentation des différentes techniques
permettant d’améliorer la cohésion du sol d’assis. Ensuite ; on a présenté quelques
dispositions constructives concernant l’étanchéité et le drainage du sol.
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