Building Engineering">
Présentation
Présentation
Présentation
20 Juin 2012
Plan
Présentation générale
Etude de coût
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Présentation de projet
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Hypothèse de calcul
Règlement en vigueur
Règles BAEL 91
Règles BPEL 91
Objectif
Le choix de système de plancher adéquat au projet
La facilité et la rapidité
de la construction Dalle pleine
La préférence des
Dalle réticulée
nouveaux systèmes
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
• Conception parasismique.
Les contraintes structurales • Un système de contreventement
adéquat
Type de contreventement:
par voiles
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Dalle pleine
Pré-
Pré- Dalle Travée isostatique Travée isostatique Travée d’une dalle Travée d’une dalle
dimensionnement portant dans une portant dans 2 continue portant dans continue portant dans
dimensionnement direction directions une direction 2 directions
Faibles charges h= L/25 h= L/35 h= L/33 h= L/45
Dimensionnement
Dimensionnement Fortes charges h= L/20 h= L/30 h= L/25 h= L/40
e = 25 cm
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Dalle pleine
Pré-
Pré-
dimensionnement
dimensionnement
Dimensionnement
Dimensionnement
6
7
5
4 3 2 1
A B
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Dalle pleine
Dimensionnement
Dimensionnement
3
3,11 7,6 0,41 0,1088 0,25 1,55 1,63 0,41
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Dalle pleine
Dimensionnement x Panneau 1 y
Dimensionnement
x y
appui2
appui3 Travée appui 1.1 Travée Appui1.2
appui1 Travée appui 1.1 Travée Appui1.2
Moment --2,
2,22
22 0,287
3,33 0,513
3,91
Moment -0,693 1,431 0,725
l 7,6 3,11
8,82
l 7,6 4,02
μ 0,032
0,023 0,048
0,004 0,014
0,002 0,057
0,007 0,023
0,003
μ 0,01 0,02 0,002 0,01 0,004
k 23,45 23,67
23,06 23,19
23,02 23,81
23,10 23,31
23,04
k 23,13 23,29 23,03 23,14 23,06
Ast/m
Ast/m 0,73 2,37 1,85 1,50
3,59 0,18 0,99
0,13 1,5 2,00
4,23 0,3 1,66
0,22
Ast
Ast 27,25
14,0911,4 37,33
6,035,11
Acier 4HA10
4HA12
2HA8 4HA12
3HA8
4HA8 2HA10
1HA8
1HA8 4HA12
4HA8
3HA8 3HA10
1HA8
1HA8
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Dalle précontrainte
Description
Description
Pré-
Pré-
dimensionnement
dimensionnement
Hypothèse de
Hypothèse
calcul de
calcul
Calcul des pertes
Calcul des pertes
La compensation des actions des La nécessité d’une
Vérification
Vérification charges permanentes, main d’œuvre qualifiée
La diminution des flèches La nécessité de
La limitation d’ouvertures de fabriquer des bétons
fissures dues au retrait plus résistants
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Dalle précontrainte
Description
Description
Dalle précontrainte
Description
Description
Pré-
Pré-
dimensionnement
dimensionnement
Hypothèse de
Hypothèse de
Torons gainés section S=150mm2,
calcul
calcul Fprg =1860MPa
Calcul des pertes La relaxation à 1000h = 2,5%.
Calcul des pertes
• Effort de la précontrainte P== 0,521 MN
Vérification
Vérification
• Câble :.
3T15S/Mètre de largeur
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Dalle précontrainte
Pré-
Pré-
dimensionnement Pertes différées : 139,68 MPa
dimensionnement
Hypothèse de
Hypothèse
calcul de
calcul
Calcul des pertes 251,85 MPa
Calcul des pertes
Vérification
Vérification
Dalle précontrainte
Dalle réticulée
« La dalle réticulée appartient à la famille des dalles en
béton armé, non homogènes, allégées et armées suivant
deux directions orthogonales configurant une plaque
nervurée ».
Selon l’ingénieur D. Florentino Regalado
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Description
Description
Avec caissons Avec caissons
en blocs perdus récupérables
Méthode de calcul
Méthode de calcul
Dimensionnement
Dimensionnement Blocs creux en
de la dalle En plastique
de la dalle béton
Blocs en
céramique métalliques
En polyester…
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Description
Description
Epaisseur des dalles en porte-à-faux
Méthode de calcul
Méthode de calcul
Dimensionnement
Dimensionnement
de la dalle
de la dalle
Dalle réticulée
Description B ≥ 0,15 L
Description
Méthode de calcul
A ≥ 0,5 V
Méthode de calcul
Dimensionnement V ≤ 1m A=V
Dimensionnement
de la dalle
de la dalle
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Bande centrale
Description
Description
Bande de support
Méthode de calcul
Méthode de calcul
Dimensionnement Bande centrale
Dimensionnement
de la dalle
de la dalle
Portique Intérieur
Portique Extérieur
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Dalle réticulée
Description
Description
Méthode de calcul
Méthode de calcul
Dimensionnement
Dimensionnement
de la dalle
de la dalle
Bande de support E1
Portique
Bandeextérieur
centrale E1
E1
Description Bande de centrale I1.1
Description
Portique
Bande de support I1
Méthode de calcul intérieur I1
Méthode de calculBande de centrale I1.2
Dalle réticulée
Dimensionnement
Dimensionnement 2
de la dalle
de la dalle
3
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Dalle réticulée
Dalle réticulée
Calcul des moments sur chaque bande
0,20 en bande centrale I2.1 : 3,3 t.m sur 2,57 m, soit 1.28 t.m/m
0,60 en bande de support I2 : 9,9 t.m sur 2.03 m, soit 4.9 t.m/m
0,20 en bande centrale I2.2 : 3.3 t.m sur 1.56 m, soit 2.11 t.m/m
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Dalle réticulée
Méthode de calcul
Méthode de calcul Largeur de la bande = 0,6 m
Dimensionnement Largeur de la nervure = 0,80 m
Dimensionnement
de la dalle Le moment par nervure
de la dalle
𝑀 𝑢=𝑀 𝑢𝑙 ∗𝐿𝑛=0,02 𝑀𝑁 .
Le moment de référence
Section rectangulaire
As= 1HA14
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Effet du vent
Pression
Pression
dynamique
dynamique
corrigé
corrigé
Action statique
Action statique 53,5
Action dynamique 1,35
Action dynamique
1
δmin=0,75
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Effet du vent
Vent normal q(normales) H (m) q'r (DaN/m) pr(+) (DaN/m) pr(-) (DaN/m)
Face au vent
R + 10 59,95 : Ce
34,87= + 0.8 (quel
194,42 que soit
213,86 γ )
0
-155,53
R + 11 62,71 38,04 203,08 223,38 -162,46
Face sous le vent : Ce = - (1.3 * γ0 – 0.8) = - 0.5
R + 12 65,42 41,21 211,62 232,78 -169,29
R + 13 68,09 44,38 220,05 242,05 -176,04
R + 14 70,74 47,55 228,38 251,22 -182,70
R + 15 73,35 50,72 236,62 260,28 -189,30
R + 16 75,94 53,89 120,36 132,40 -96,29
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Effet du vent
Pression
Pression
dynamique corrigé
= 1.12
dynamique corrigé
Vent normal pr(+)(DaN/m) pr(-)(DaN/m)
Action statique RDC 141,18 -102,68
Action statique R+1 153,38 -111,55
R+2 164,48 -119,62
Action dynamique R+3 174,64 -127,01
Action dynamique R+4 184,58 -134,24
R+5 193,80 -140,95
R+6 202,46 -147,24
R+7 210,55 -153,13
R+8 218,69 -159,04
R+9 228,69 -166,32
R + 10 239,52 -174,20
R + 11 250,19 -181,96
R + 12 260,71 -189,61
R + 13 271,10 -197,16
R + 14 281,36 -204,63
R + 15 291,52 -212,01
R + 16 148,28 -107,84
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Effet du séisme
Amortissement 5%
Zonage Zone 2
Coefficient du site S S1
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Effet du séisme
Régularité en plan
Hypothèse de
• Forme en plan simple, distribution de
Hypothèse
calcul de masses symétrique
Centre de torsion Centre de masse r et r x y
Vérifié ou non
calcul
Irrégularité du Niveau X (m) y(m) x(m) y(m) rx(m) ry(m) ex(m) ey(m)
Irrégularité
bâtiment du • Partie saillante: 8,95m > 0,25*L
bâtiment Sous-sol 14,024 9,894 20,05 9,78 14,165 9,944 6.026 0 ,114 Non
Analyse modale
Analyse modale RDC 14,024 10,75
9,894 > 0,25*B
19,533
9,419 14,165 9,944 5,509 0,476 Non
1à4 • La distance
14,024 9,894 entre
18,743le centre
20.8 8,047 de masse
14,165 9,944 et4,719 1,847 Non
le centre de rigidité, ne doit pas
4.4
4.55
12.55
7, 9, 11, 13 13,765 9,895 17,797 13,781 x9,944 4,033 0,720 Non
12.45
8,10, 12,14
e13,765
y≤0,20r9,895
y 19,593 10,192 13,781 9,944 5,828 0,297 Non
• L’élancement L/B = 32/17 < 3,5
15 et 16 13,765 9,895 18,830 10,572 13,781 9,944 5,065 0,678 Non
31.65
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
X Y m
Niveau Ii (m )4
Ratio Ii (m )
4
Ratio Mi (T) Ratio
Effet du séisme
Sous-sol 186,93 0,000 100,861 0,000 491,93 25%
RDC 186,93 0,000 100,861 0,000 361,94 84%
Régularité
1
en élévation0,000
186,93 100,861 0,000 666,50 0,0%
•7
8
rétrécissement
183,13
183,13
I x (100,854
graduel.
0,000
i) 0,000 100,854 0,000
396,26
446,22
12%
11%
I y (i) I y (i 1)
•9 élargissement
183,13 en0,000élévation.
100,854 0,000 396,26 12%
100,854a une
10 183,13 0,000 100,854 0,000 446,22 11%
•11 Le bloc183,13
objet de notre étude 30%
0,000 0,000 396,26 12%
12
hauteur H=
183,13
54 m >12m
0,000 I y (100,854
i) 0,000 446,22 11%
13 183,13 0,000 100,854 0,000 396,26 12%
mi mi 1
15%
14 183,13 0,000 100,854 0,000 446,22 10%
15 183,13 0,000 100,854 0,000 397,18 0,0%
16 183,13
mi 100,854 397,18
Vérifié Vérifié Non vérifié
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Effet du séisme
Hypothèse de
Hypothèse
calcul de DirectionX direction Y
calcul CBS: Saisie de la structure
1 0,86 66,35 0,42
Irrégularité du
Irrégularité
bâtiment du 2
Une1,11approche66,82
dynamique
63,45
bâtiment
Analyse modale
3 exporter
1,40 66,82 63,71
Analyse modale
4 2,94 85,80 63,83
Déplacements inter-étages:
Vérification
Δ rel max = 0,01*h/K =2.26cm
Niveau Hauteur Direction X (cm) Direction Y (cm)
Ux Uy Ux Uy
Déformation
Déformation
-1
0 3,17
Δ
3,60
g = 0.004
0,19
H =
0,04
21,6cm
0,03
0,11
1 3,17 0,12 0,04 0,03 0,13
Stabilité au 2 3,17 0,18 0,03 0,03 0,14
Stabilité au
renversement Direction Déplacement Déplacement latéral
3 3,17 0,21 0,04 0,03 0,16
renversement sismique maximal (cm)
4 3,17 0,21 0,04 0,02 0,17
5 3,17 0,23 0,03 0,03 0,17
X Ux 3,76
6 3,17 0,24 0,04 0,03 0,17
7 3,17 Uy 0,23 0,01 0,540,03 0,18
8 3,17 0,24 0,05 0,03 0,21
Y Ux 0,47
9 3,17 0,25 0,04 0,03 0,22
10 3,17 Uy 0,25 0,04 2,970,03 0,21
11 3,17 0,24 0,05 0,03 0,22
12 3,17 0,24 0,04 0,03 0,21
13 3,17 0,23 0,04 0,02 0,2
14 3,17 0,22 0,04 0,03 0,19
15 3,17 0,21 -0,07 0,02 0,07
16 3,17 0,18 0,03 0,01 0,17
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Présentation générale Etude des planchers
horizontales contreventement
Vérification
Déformation
Déformation
Stabilité au
Stabilité au
renversement
renversement
Voile
Dimensions du voile V3
a = 26 cm ; l = 5,15 m
Hauteur : 3,6 m
Voile
Armatures de compression
Armatures longitudinales: T 20 e = 20
Armatures transversales: T8 e = 20
Semelle filante
Dimensions:
a= 26cm
l=5,15m
B=3m
h=1m
L=8m
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Dimensionnement des
Effet des sollicitations
Etude des planchers éléments de Etude de coût
horizontales
contreventement
Vérification
Chargements:
Excentrement:
Soulèvement
de 9% de la
semelle
L’
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Dimensionnement des
Effet des sollicitations
Etude des planchers éléments de Etude de coût
horizontales
contreventement
Semelle filante
Condition de
stabilité vérifiée
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Dimensionnement des
Effet des sollicitations
Etude des planchers éléments de Etude de coût
horizontales
contreventement
Semelle filante
Ferraillage de la semelle:
T20
e=20
T20
e=14
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Dimensionnement des
Effet des sollicitations
Etude des planchers éléments de Etude de coût
horizontales
contreventement
Dalle 7062456* 0 0
Coût total
10 495 598,2 DHs
Conception d’un bâtiment R+16 : Etude comparative des différentes variantes de planchers
Effet des sollicitations Eléments de
Etude des planchers Etude de coût
horizontales contreventement
Béton Aciers
Élément Volume (m3) Coût Barres Coût
(DHs) (Kg) (DHs)
Plancher dalle 132.6 198’900 21100 358’700
Dalle réticulée
Les dalles réticulées ainsi que les dalles précontraintes permettent de franchir
de grandes portées.
Le prix du projet est plus économique en variante dalle réticulée, les délais de
réalisation sont aussi réduits.
Les dalles réticulées sont très nouvelles au Maroc mais leurs performance vont leur
assurer une place non négligeable dans le marché marocain
Merci pour votre attention
Mémoire de travail de fin d’étude pour
l’obtention du diplôme d’ingénieur d’état
Sous le thème :
20 Juin 2012