Batiment r+9

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    18-Aug-2015
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    Engineering

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  1. 1. 2 I.2)- Caractristiques mcaniques des matriaux I.2.1) -Le bton : I.2.1.a)- dfinition : -Le bton est un matriau composite, essentiellement compos dun liant ciment , dagrgats gros et fins et deau avec ventuellement des adjuvants. On trouve deux (2) sortes dagrgats : Agrgats gros graviers dont le diamtre 5mm. Agrgats fins sable dont le diamtre =5mm. -Ces agrgats sont inertes chimiquement aucune raction chimique. Par contre le ciment est un matriau ractif. Eau+ciment=pate de ciment qui va occuper les vides entre les agrgats . Aprs les premires minutes de coulage, on lappel bton frais . Aprs prise, on lappellera bton durci. Le durcissement du bton acquire une bonne rsistance la compression, qui augmente graduellement avec le temps jusqu' se stabiliser a peu prs 28 jours. Dans la mixture, les plus importants paramtres sont : Maniabilit du bton frais souplesse et facilit demploi. Bonne rsistance la compression du bton durci. Durabilit le bton doit rsister lenvironnement. Economie le bton doit tre conomiquement. Rsistance au feu et aux agents atmosphriques. Rsistance labrasion. conductibilit thermique. Adaptation tous les efforts exceptionnels, grce au monolithisme et aux lgres dformations. Mis part ces proprits et ces avantages, le bton une trs faible rsistance la traction, Ce qui fait un matriau de construction vulnrable, dautre part, on doit prendre compte des faits suivants : la rsistance du bton la compression 28 jours doit tre dtermine par des essais normalises conformes aux rglements en vigueur ; le bton doit tre prpar avec des moyens mcaniques et doit tre compar par vibration . les reprises de btonnage doivent tre effectues avec soin et les surfaces de reprises doivent tre Propres et rugueuses.
  2. 2. 3 -la mis en uvre du bton ainsi que le calcul des lments de structures seront effectue conformment aux rgles techniques en vigueur. I.2.1.b)-DOSAGE : -pour notre projet, on utilisera un bton dos 350kg/m du ciment CPA325. I.2.1.c)- Les armatures: On utilisera deux types darmatures : Des hautes adhrences de nuance FeE400 comme armatures transversales. Des hautes adhrences de nuance FeE400 comme armatures longitudinales. Des treillis souds de nuance FeE240. I.2.1.d)- Rsistance caractristique la compression : -Un bton est dfinit par sa rsistance la compression 28 jours dge dite : rsistance caractristique la compression, note fc28. Lorsque la sollicitation sexerce sur un bton dge j < 28 jours, sa rsistance la compression est calcule comme suit (Art 2-1-11 BAEL 91). )83.046,4( 28 j fj f c cj MPa pour j < 28 jours Pour le prsent projet on adoptera : 28 = 25 I.2.1.e)- Rsistance caractristique la traction (Art A-2 12 BAEL91) : Conventionnellement elle est dfinit de celle la compression par la formule suivante : = 0,6 + 0,06. MPa 28 = 2,1 I.2.1.f)- Contraintes limites : I.2.1.f.1)- Contrainte limite la compression (Art 4 3 .41 BAEL91) : b 28c bc f85.0 f (MPa) Avec : b : coefficient de scurit. b = 1,50 en situation courante fbc = 14,20 MPa b = 1,15 en situation accidentelle fbc = 18,48 MPa : coefficient qui est en fonction de la dure dapplication des actions. = 1 : si dure dapplication est suprieur 24 heures. = 0.9 : si la dure dapplication est entre 1 heures et 24 heures.
  3. 3. 4 = 0.85 : si la dure dapplication est infrieur 1 heures. I.2.1.f.2) -Contrainte limite de cisaillement (Art A 5.1.21 BAEL91) : u = min (0,13 fc28 ; 5 MPa ) pour la fissuration peu nuisible. u = min (0,10 fc28 ; 4 MPa ) pour la fissuration prjudiciable. I.2.1.f.3)- Contraintes de service la compression (Art A 4 .5 .2 BAEL91) : bc = 0,60. fc28 MPa bc = 15 MPa I.2.1.g)- Module dlasticit : On dfinit le module dlasticit comme tant le rapport de la contrainte normale et la dformation engendre. Selon la dure de lapplication de la contrainte, on distingue deux types de modules : I.2.1.g.1)- Module dlasticit instantan (Art A 2 .1. 21 BAEL91) : Lorsque la contrainte applique est infrieure 24 heures, il rsulte un module gale : 311000 cjij fE MPa Avec : fc28 = 25 MPa = , I.2.1.g.2)- Module dlasticit diffre (Art A 2.1.22 BAEL91) : Lorsque la contrainte normale applique est de longue dure, et fin de tenir en compte leffet de fluage du bton, on prend un module gal : 33700 cjvj fE Avec : fc28 = 25 MPa = I.2.1.g.3)- Module dlasticit transversale : G = E / 2 (1+v) MPa : Coefficient de poisson I.2.1.h)- Coefficient de poisson (Art A.2 1 3 BAEL91) : Cest le rapport des dformations transversales et longitudinales, il sera pris gale : - = 0,2 : ltat limite de service
  4. 4. 5 - = 0 : ltat limite ultime I.2.1.i)- Diagramme contraintes dformations : Dans le calcul du bton arm relatif aux tats limites, les diagrammes rels sont remplacs par les diagrammes conventionnels suivants : -Ltat limite ultime : On adopte le diagramme parabole rectangle ci dessous : I.2.2)- Le matriau ACIER : Lacier est un matriau caractris par sa bonne rsistance la traction quen compression. Dans le prsent projet, nous aurons utiliser 03 types daciers dont les principales caractristiques sont regroupes dans le tableau suivant : I.2.2.a) Caractristiques des aciers utiliss : Type dacier Nomination Symbole Limite dlasticit Fe [MPa] Rsistance la Rupture Allongement relatif la Rupture [] Cfficient de fissuration Coefficient de [] scellement Aciers en Barre Rond lisse FeE235 R L 235 410-490 22 1 1 Haute adhrence FeE400 H A 400 480 14 1,6 1,5 Aciers en treillis Treillis soud (T S) TL520 ( 30cm Ht/b=45/30=1.50 20cm ht = 40cm = 30cm 433.1 30 40 b ht Conditions vrifies -Conclusion : Nous adapterons des poutres de dimensions suivantes : Poutres principales : ht = 45 cm ; b = 30 cm Poutres secondaires : ht = 40 cm ; b = 30 cm II.2.3)- Pr dimensionnement des planchers : Les planchers sont des aires limitant les diffrents niveaux dun btiment. Leur rle principale est la transmission des efforts horizontaux aux diffrents lments de contreventement et la rpartition des charges et surcharges sur les lments porteurs. En plus de cette participation la stabilit de la structure, ils offrent une isolation thermique et acoustique entre les diffrents tages. II.2.3.a) Plancher en corps creux : Lpaisseur de ce type de planchers doit tre calcul pour que les flches dveloppes durant la dure dexploitation de louvrage ne soit pas trop leves cause des dsordres que cela occasionnera aux cloisons, aux revtements et au plancher lui-mme. Lpaisseur du plancher est donne par la formule suivante : 5.22 L ht Avec : L : longueur entre nus dappuis. ht : hauteur totale du plancher.
  5. 13. On a : L = 5,19 0,15x2 = 4,89 m 5.22 89,4 th =21,17 = -Conclusion : On adoptera un plancher de 24cm dpaisseur composs dun hourdis de 16cm et dune dalle de compression de 4cm dpaisseur. II.2.3.b)- dalle pleine : Ce type de planchers est utilis pour les balcons et les paliers et dans les planchers du noyau, leur paisseur doit vrifier deux conditions: h lx x x M M 20 75,0 320x0.75/20 =12cm 7cm pour 1 heure de coupe feu condition supplmentaire due l'incendie: 11cm pour 2heures de coupe feu On adopte: h = 14cm. -rsistance au feu : Pour deux heures de coupe feu, lpaisseur minimale de la dalle pleine doit tre gale 11cm. - Isolation acoustique : Daprs la loi de la masse, lisolation acoustique est proportionnelle logarithme de la masse : L =13,3 log (10M) si M < 200kg/m L =15 log (M) + 9 si M > 200 kg/m Donc pour assurer un minimum disolation acoustique, il est exig une masse surfacique minimale de 350 kg/m Dou lpaisseur minimale de la dalle est : cm14 2500 350M h0 Nous prenons : ho = 15 cm
  6. 14. II.2.4)- Pr dimensionnement des voiles : Les voiles sont des lments rigides en bton arm couls sur place. Ils sont destins dune part reprendre une partie des charges verticales et dautre part assurer la stabilit de louvrage sous leffet des chargements horizontaux. Leur pr dimensionnement se fera conformment (Art 7-7-1du RPA99) . a) Lpaisseur (e) : Elle est dtermine en fonction de la hauteur libre dtage (he) et des conditions de rigidit aux extrmits. he max = 3.06 0,225 = 2,835 m 20 h ) 20 h , 22 h , 25 h (maxe eeee e = 2.835/20 = 0.142cm Avec : he(max) : Hauteur libre dtage b) Vrification des exigences du RPA99 (Art 7, 7, 1) : Ils sont considrs comme voiles de contreventement les voiles satisfaisants la condition : Lmin 4.e L min =1,5 m 4 x 0,2 = 0,8m Condition vrifie L min : porte minimale des voiles Louvrage de groupe dusage (2) sera implant constantine, zone de moyenne sismicit (IIa). Lpaisseur minimale exige est de 15cm. -Conclusion : On adoptera une paisseur des voiles : e = 20cm. II.3)- Descente de charges : La descente de charges est obtenue en dterminant le cheminement des efforts dans la structure depuis leurs points dapplication jusquaux fondations. Dune faon gnrale, les charges se distribuent en fonction des surfaces attribues chaque lment porteur (poutre, poteau, voile), appele surface dinfluence.
  7. 15. II.3.1)- Calcul de leffort normal sous poteau : on fait la dcente des charges des trois poteaux -poteau dangle. -poteau de rive. -poteau intermdiaire. -Etapes de pr dimensionnement : Choisir le poteau le plus sollicit. Calcul de la surface reprise par le poteau. Dtermination des charges permanentes et dexploitation. Action revenant ce poteau. Une majoration de 10% des efforts normaux pour les poteaux centraux voisins des poteaux de rives dans le cas des btiments comportant au moins trois traves ( [1] ART B 8.1.1 ) . II.3.2)- Poids propre des poutres : Poutres principales : Gpp = 0,30 x 0,40 x 25 x 5.2 = 15.6 KN Poutres secondaire : Gps = 0,35 x 0,3 x 25 x 4.85 = 12.73 KN Do le poids des poutres : Gp = 15.6 + 12.73 =28.33 KN II.3.3)- Poids des planchers : Plancher terrasse : G = 5,89 x (4.85x5.2) = 148,54 KN Plancher courant : G = 5,01x (4.85x5.2) =126,35 KN II.3.4)- Poids propre des poteaux : G=3.06x0.5x0.5x25=19.12KN 2.77m2.43 m 0,5 2.15m2.7m0,5
  8. 16. II.4)- Surcharges dexploitation : II.4.1)- Lo