le probleme de la planification JSP exposee (2) (2).pptx
ddc rapport 1.pdf
1. 1
INTRODUCTION GENERALE
L'ingénierie de la construction est un domaine complexe et exigeant, qui nécessite une attention particulière
aux détails pour assurer la sécurité et la durabilité des structures. Ce travail s'inscrit dans le cadre de la Mini-
projet DDC. Il comprend la structure, la conception des infrastructures, la pré-dimensionnement des
éléments structuraux tel que les poteaux, les poutres, les raidisseurs, les nervures, les longrines.
Nous avons utilisé les connaissances acquises en cours pour faire une conception qui répond au besoin
En minimisent au maximum possible les dépense des matériaux en utilisant la logiciel Autocad, qui nous
permet de créer des dessins précités et détailles basée a une variété d’outil de dessin, de mesure et de
modification. D’où l'Autocad nous offre une grande flexibilité en termes de personnalisation et de
programmation
Le calcul de la descente de charge est une partie essentielle de ce processus, qui consiste à évaluer la
capacité d'une structure à supporter des charges verticales telles que le poids des matériaux, des équipements
et des personnes.
Le projet choisi est une structure en béton armé, avec des dimensions et des charges spécifiques qui
nécessitent une analyse approfondie pour assurer la sécurité et la stabilité de la structure.
2. 2
I. Présentation du projet
Description architecturale
Le bâtiment faisant le sujet du mon Mini-Projet DDC est une villa R+1.
- Rez-de-chaussée composé de 2 salons, une cuisine, une salle d’eau, 2 chambres, 2 terrasse couverte et un
garage. Sa superficie est d’enivrant 175.9 m²
-Etage composé de 3 salons, 3 chambres et 3 salles d’eau. Sa superficie est d’enivrant 103.6m²
II. Conception structurale
1. Système porteur
La phase de conception structurale se base sur des critères et des règles pratiques définissant l’emplacement, les
formes et les dimensions préliminaires des éléments porteurs.
On a utilisé le système poutre poteaux :
-L'efficacité du système de poutres et poteaux réside dans sa capacité à supporter des charges importantes. Les
poteaux verticaux sont capables de résister aux charges de compression, tandis que les poutres horizontales
peuvent supporter des charges de traction et de flexion. La combinaison de ces deux éléments permet de créer
une structure robuste et résistante.
On a utilisé les semelles isole :
-Les semelles isolées sont utilisées pour répartir la charge d'un poteau ou d'une colonne sur une surface plus
grande du sol, réduisant ainsi la pression au sol et améliorant la stabilité de la structure.
On a utilisé les longrines :
-Les longrines sont des éléments structurels horizontaux utilisés pour supporter les charges des murs, des poteaux
et des planchers d'un bâtiment. Elles sont souvent utilisées pour soutenir les murs porteurs ou les murs de refend
dans les bâtiments à plusieurs niveaux.
Voire figure 1 :
Figure 1 : Les elements de l’Ossature
3. 3
2. Conception
C’est une étude très délicate pour une construction ou un ouvrage quelconque afin de fixer les solutions les
plus adéquates. Elle consiste à étudier les plans d’architecture et de choisir les éléments porteurs d’une
structure.
Ce choix doit tenir compte de plusieurs contraintes (architecturales et géotechniques) tout en essayant de
choisir la solution optimale (simple, économique, et réalisable) afin de faciliter l’exécution du projet et de
réduire au minimum le coût de la construction.
2.1Les démarches de la conception
Les différentes étapes de la conception sont récapitulées dans le tableau suivant :
Tableau 1: Les étapes de la conception
Étapes Taches
Étape 1 Délimitation de la surface de planchers à coffrer
Faire apparaitre le contour qui présente la limite de plancher est une étape qui facilité la
lecture des plans et la recherche d’idées pour le concepteur. On doit bien connaitre les formes
en saillies où les retraits qui figurent d’un plancher à un autre en fonction des besoins
architecturaux.
Étape 2 Choix de l'emplacement des poteaux après la superposition des différents étages
On commence par prévoir l’emplacement des poteaux en essayant de les incorporer aux murs
le plus possible.
Le choix des emplacements des poteaux reste toujours une question d’optimisation il est fait
tout en pensant à minimiser les retombées des poutres et en même temps à favoriser au
maximum l’utilisation de poutres continues et prendre en compte le type du plancher à mettre
en œuvre.
Étape 3 Orientation des poutres et sens de portée des panneaux de plancher
L’orientation des poutres doit être faite de façon à obtenir une retombée minimale tout en
respectant l’orientation des nervures. En général le sens de portée du plancher est
perpendiculaire à celui de plus grande portée.
- En effet pour bien concevoir notre structure on s'est basé sur les critères suivants :
Respecter les plans architecturaux pour conserver l'aspect architectural et esthétique du
bâtiment surtout pour l'emplacement des poteaux
Choix convenable de la structure porteuse qui assure la fonctionnalité, la stabilité et la
sécurité
- Essayer de cacher les retombés dans les cloisons.
- Concevoir le maximum de poutres continues en vue de faciliter l’exécution et minimiser les
retombées.
Étape 4 Le choix de la fondation à adopter
4. 4
2.2Les règles à respecter pendant la conception
Le choix de la nature de l’ossature doit s’adapter avec les exigences de sécurité des usagers, le confort des
exploitants et les exigences architecturales du projet.
Par conséquent, pour une bonne conception il faut :
- Placer les poteaux d’une façon de ne pas gêner les détails des autres étages.
- Éviter au maximum l’implantation des poteaux naissants.
-Éviter les retombées dans les chambres et les salles.
- Choisir le sens des nervures suivant la petite portée s’il est possible.
2.3Problème rencontré de la conception
On a rencontré des problèmes de retomber au niveau des poutres de premier étage
La solution proposer consiste a à implanter trois poteaux naissants pour diminuer la porter des poutres
III. Hypothèses et données
Plancher en corps creux :
Ce type de plancher est le plus utilisé dans la majorité des chantiers en raison de sa
Disponibilité dans le marché, sa facilité de mise en œuvre, son coût économique et l’isolation
Thermique.
Composition :
Corps creux : utilisés comme coffrage perdu permettant l'augmentation des qualités
D’isolation du plancher.
Nervures coulées sur place : reposant sur des poutres, elles constituent les éléments
Porteurs du plancher et leur espacement est fonction des dimensions du corps creux.
Une châpe de béton coulé sur place : permettant la transmission ainsi que la répartition
des charges aux nervures.
Voire figure 2 :
Figure 2: Composition du plancher en corps creux
Tableau 3: Notations :
Dimentions du poteau (cm) b,h,l :longueur libre
Dimentions de la semelle (m) A :largeur,B :longeur et H :hauteur
Dimentions du gros beton (m) A’ :largeur,B’ :longeur et H’ :hauteur
Charge permanente (kN/m²) G
Charge d’exploitation (kN/m²) Q
Surfae d’influence (m²) S
Effort normal ultime (kN) Nu
Effort normal de service (kN) Ns
5. 5
Tableau 4: Types de Plancher :
Type Portée limite Epaisseur Les différents éléments
16+5 Jusqu'à 4,75 m 21 cm Hourdis de 16
19+6 De 4,75m à 5,65m 25cm Hourdis de 19
Tableau 5: Charge permanente sur plancher intermédiaire (16+5) :
Désignation Charge (kN/m)
Corps creux + chape 2.85
Enduit sous plafond 0.30
Revêtement
Sable 0.85
Mortier de pose 0.60
Carrelage 0,45
Cloisons légères 0.75
Charge totale g0 5.80
Tableau 6: Charge permanente sur plancher intermédiaire (19+6) :
Désignation Charge (kN/m)
Corps creux + chape 3.10
Enduit sous plafond 0.30
Revêtement
Sable 0.85
Mortier de pose 0.60
Carrelage 0,45
Cloisons légères 0.75
Charge totale g0 6.05
Tableau 7: les mures en briques rouge en Tunisie
Murs en Briques
Creuses en Tunisie
Poids(t/m²)
10 0.15 à 0.20
15 0.20 à 0.25
20 0.20 à 0.25
25 0.25 à 0.30
30 0.30 à 0.35
35 0.30 à 0.35
40 0.35 à 0.40
45 0.35 à 0.40
50 0.40 à 0.45
MUR H[m] G[t/m]
Ep 10 cm : 170 kg/m² 3 0.51
Ep 15 cm : 210 kg/m² 3 0.63
Ep 20 cm : 250 kg/m² 3 0.75
Ep 25 cm : 280 kg/m² 3 0.84
Ep 30 cm : 300 kg/m² 3 0.90
Ep 35 cm : 330 kg/m² 3 0.99
Ep 40 cm : 360 kg/m² 3 1.08
Ep 45 cm : 380 kg/m² 3 1.14
Ep 50 cm : 410 kg/m² 3 1.23
6. 6
Pièce Poids 1 pièce en kg
B12T 6
B8T 4
BPL 3,6
HOURDIS DE 16 7,5
IV. DDC Poteaux
Un poteau de l’étage reprend :
o les charges du plancher courant avec poutres, raidisseur d’influence poutre, raidisseurs.
o son poids propre.
Un poteau de RDC reprend :
o l’effet du poteau au-dessus.
o les charges du plancher courant.
o son poids propre.
1. Poteau de rive
a. L’emplacement des poteaux
Les figures ci-dessous montrent l’emplacement des poteaux :
b. Les détails de calcul
En commence par l’étage :
Au premier lieu en doit calculer la surface d’influence :
S=
𝐿𝑝−0.25
2
×
𝐿𝑟−0.25
2
=
4.27−0.25
2
×
3.37−0.25
2
= 3.13 m²
Figure de l’Emplacement de la Poteau de rive RDC Figure de l’Emplacement de la Poteau de rive Etage
7. 7
En suit en doit calculer 𝐺𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 :
𝐺𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 = 𝑃𝑜𝑖𝑑𝑝𝑟𝑜𝑝𝑟𝑒 + 𝐺𝑝𝑜𝑢𝑡𝑟𝑒 + 𝐺𝑟𝑎𝑖𝑑𝑖𝑠𝑠𝑒𝑢𝑟 + 𝐺𝑝𝑙𝑎𝑛𝑐ℎ𝑒𝑟
𝑃𝑜𝑖𝑑𝑝𝑟𝑜𝑝𝑟𝑒 = a × b × h × 25 = 0.22 × 0.22 × 3 × 25 = 3.36 kN
𝐺𝑝𝑜𝑢𝑡𝑟𝑒 = 𝑃𝑝𝑜𝑢𝑡𝑟𝑒 + 𝐺𝑝𝑙𝑎𝑛𝑐ℎ𝑒𝑟 + 𝐺𝑚𝑢𝑟 = 0.22 × 0.35 ×
4.27
2
× 25 + 3.13 × 5.8 +
4.27
2
× 10= 43.61kN
𝐺𝑟𝑎𝑖𝑑𝑖𝑠𝑠𝑒𝑢𝑟 = 𝑃𝑟𝑎𝑖𝑑𝑖𝑠𝑠𝑒𝑢𝑟 + 𝐺𝑚𝑢𝑟 = 0.22 × 0.21 ×
3.37
2
× 25 +
3.37
2
× 10 = 18.80 kN
𝐺𝑝𝑙𝑎𝑛𝑐ℎ𝑒𝑟 = S × 𝐺0 = 3.13 × 5.8 = 18.15 kN
𝐺𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 = 3.36 + 43.61 + 18.80 + 18.15 = 83.92 kN
En suit en doit calculer 𝑄𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 :
𝑄𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 = 1.5 × S + 1.5 × (
𝐿𝑝
2
×
𝐿𝑟
2
) = 1.5 × 3.13 + 1.5 ×(
4.27
2
×
3.375
2
) = 10.1 kN
En fin en doit calculer Nu et Nser :
Nu = 1.35 G + 1.5 Q = 1.35 × 83.92 + 1.5 × 10.1 = 128.44 kN
Nser = G+Q = 83.92 + 10.1 = 94.02 kN
Nu <400 kN donc en propose un poteau 22×22
E passe à la RDC :
Pour le RDC en a le même calcule donc :
𝐺𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 = 2 × 83.92 = 167.84 kN
𝑄𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 = 2 × 10.1 = 20.2 kN
Nu = 1.35 G + 1.5 Q = 1.35 × 167.84 + 1.5 × 20.2 = 256.88 kN
Nser = G+Q = 167.84 + 20.2 = 188.04 kN
Le tableau ci dessous résume les résultats obtenus
G(kN) Q(kN) Nser (kN) Nu (kN)
Etage 83.92 10.1
RDC 83.92 10.1
RDC+Etage 167.84 20.2 188.04 256.88
8. 8
2. Poteau central
a. L’emplacement des poteaux
Les figures ci-dessous montrent l’emplacement des poteaux :
b. Les détails de calcul
En commence par l’étage :
La démarche de calcule et le même :
S=
(𝐿𝑝1−0.25)+(𝐿𝑝2−0.25)
2
×
𝐿𝑟−0.25
2
=
(5.2−0.25)+(3.33−0.25)
2
×
3.1−0.25
2
= 5.72 m²
𝐺𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 = 𝑃𝑜𝑖𝑑𝑝𝑟𝑜𝑝𝑟𝑒 + 𝐺𝑝𝑜𝑢𝑡𝑟𝑒 + 𝐺𝑟𝑎𝑖𝑑𝑖𝑠𝑠𝑒𝑢𝑟 + 𝐺𝑝𝑙𝑎𝑛𝑐ℎ𝑒𝑟
𝑃𝑜𝑖𝑑𝑝𝑟𝑜𝑝𝑟𝑒 = a × b × h × 25 = 0.22 × 0.22 × 3 × 25 = 3.36 kN
𝐺𝑝𝑙𝑎𝑛𝑐ℎ𝑒𝑟 = S × 𝐺0 = 5.72 × 5.8 = 33.7 kN
𝐺𝑝𝑜𝑢𝑡𝑟𝑒 = 𝑃𝑝𝑜𝑢𝑡𝑟𝑒 + 𝐺𝑝𝑙𝑎𝑛𝑐ℎ𝑒𝑟 + 𝐺𝑚𝑢𝑟
= 0.22 × 0.25 ×
3.33
2
× 25 +
3.33
2
× 10 + 33.7 + 0.22 × 0.45 ×
5.2
2
× 25 +
5.2
2
×10 = 85.07 kN
𝐺𝑟𝑎𝑖𝑑𝑖𝑠𝑠𝑒𝑢𝑟 = 𝑃𝑟𝑎𝑖𝑑𝑖𝑠𝑠𝑒𝑢𝑟 = 0.22 × 0.21 ×
3.1
2
× 25 = 1.79 kN
𝐺𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 = 3.36 + 33.7 + 85.07 + 1.79 = 124.19 kN
𝑄𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 = 1.5 × S + 1.5 × (
𝐿𝑝
2
×
𝐿𝑟
2
) = 1.5 × 5.72 + 1.5 × (
3.33+5.2
2
×
3.1
2
) = 18.64 kN
Nu = 1.35 G + 1.5 Q = 1.35 × 124.19 + 1.5 × 18.64 = 195.61 kN
Nser = G+Q = 124.19 + 18.64 = 142.83 kN
E passe à la RDC :
La démarche de calcule et le même :
S=
(𝐿𝑝1−0.25)+(𝐿𝑝2−0.25)
2
×
(𝐿𝑟1−0.25)+(𝐿𝑟2−0.25)
2
=
(2.84−0.25)+(3.14−0.25)
2
×
(3.33−0.25)+(5.2−0.25)
2
= 14.18 m²
Figure de l’Emplacement de la Poteau centrale RDC Figure de l’Emplacement de la Poteau centrale Etage
9. 9
𝐺𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 = 𝑃𝑜𝑖𝑑𝑝𝑟𝑜𝑝𝑟𝑒 + 𝐺𝑝𝑜𝑢𝑡𝑟𝑒 + 𝐺𝑟𝑎𝑖𝑑𝑖𝑠𝑠𝑒𝑢𝑟 + 𝐺𝑝𝑙𝑎𝑛𝑐ℎ𝑒𝑟 + 𝐺𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 𝑒𝑡𝑎𝑔𝑒
𝑃𝑜𝑖𝑑𝑝𝑟𝑜𝑝𝑟𝑒 = a × b × h × 25 = 0.22 × 0.22 × 3 × 25 = 3.36 kN
𝐺𝑝𝑙𝑎𝑛𝑐ℎ𝑒𝑟 = S × 𝐺0 = 14.18× 5.8 = 82.24 kN
𝐺𝑝𝑜𝑢𝑡𝑟𝑒 = 𝑃𝑝𝑜𝑢𝑡𝑟𝑒 + 𝐺𝑝𝑙𝑎𝑛𝑐ℎ𝑒𝑟
= 0.22 × 0.25 ×
2.84
2
× 25 + 0.22 × 0.45 ×
3.14
2
× 25 + 82.24 = 88.08 kN
𝐺𝑟𝑎𝑖𝑑𝑖𝑠𝑠𝑒𝑢𝑟 = 𝑃𝑟𝑎𝑖𝑑𝑖𝑠𝑠𝑒𝑢𝑟 + 𝐺𝑚𝑢𝑟 = 0.22 × 0.21 ×
3.33+5.2
2
× 25 +
3.33+5.2
2
× 10 = 47.58 kN
𝐺𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 = 3.36 + 82.24 + 85.07 + 88.08+ 47.58 + 124.19 = 430.52kN
𝑄𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 = 1.5 × S + 1.5 × (
𝐿𝑝1+𝐿𝑝2
2
×
𝐿𝑟1+𝐿𝑟2
2
) + 𝑄𝑝𝑜𝑡𝑒𝑎𝑢 𝑒𝑡𝑎𝑔𝑒 = 1.5 × 14.18 + 1.5 × (
3.33+5.2
2
×
2.84+3.1
2
) = 59.04kN
Nu = 1.35 G + 1.5 Q = 1.35 × 430.52 + 1.5 × 59.04= 580.45 kN
Nser = G+Q = 430.52 + 59.04= 423.40 kN
Nu > 400 kN donc en propose un poteau 22×30
Le tableau ci dessous résume les résultats obtenus
G(kN) Q(kN) Nser (kN) Nu (kN)
Etage 124.19 18.64
RDC 306.6 40.4
RDC+Etage 430.52 59.04 423.40 580.45
V. Prédimensionnement
a. Poutre
Les poutres représentent les éléments principaux de la structure.
Elles sont conçues pour supporter les charges transmises par le plancher et les murs des transférer aux
appuis pour leurs retombées.
Ce sont les éléments qui sont les plus sollicités et ils peuvent parfois affecter L'esthétique d'un bâtiment par
leur retombées.
Pour la pré-dimensionnement de la poutre il faut respecter les règles suivantes :
Si la poutre isolée :
𝐿
14
≤ h ≤
𝐿
10
Si la poutre continue :
𝐿
16
≤ h ≤
𝐿
12
10. 10
Exemple d’une poutre isolée A1(22 x 60 ) :
L= 6.2 m = 620 cm
D’ou :
𝐿
10
=
620
10
= 62 cm ;
𝐿
14
=
620
14
= 44.28 cm h = 60 cm
Par suite A1(22 x 60)
Exemple d’une poutre isolée A6.1(22 x 35 ) A6.2(22 x 30) :
On a une poutre a deux traves tel que L1 = 3.84 et L2 = 3.33
𝐿
12
=
384
12
= 32 cm ;
𝐿
16
=
384
16
= 24 cm h = 30 cm
𝐿
12
=
333
12
= 27.75 cm ;
𝐿
16
=
333
16
= 20.8 cm h = 25 cm
b. Raidisseur
Les raidisseurs sont des éléments structurels qui sont utilisés pour renforcer les poutres ou les colonnes
contre les charges latérales et pour améliorer leur résistance globale.
Le Prédimensionnement des raidisseurs dépend de plusieurs facteurs tels que la portée des poutres ou des
colonnes qu'ils soutiennent, les charges latérales auxquelles ils sont soumis.
Pour le pré-dimensionnement du raidisseur il faut respecter la règle suivante :
h =
𝐿
10
- 5 cm
11. 11
Exemple d’une raidisseur R4 (22 x 35 ) :
L = 4m = 400 cm
Donc h =
400
10
- 5 = 35 cm
c. Les semelles :
Les semelles sont des éléments structurels utilisés pour répartir la charge des colonnes ou des poteaux sur le
sol ou le sous-sol, afin de garantir la stabilité et la sécurité de la structure. Les semelles peuvent être en béton
armé, en acier, ou en d'autres matériaux selon les besoin.
Le Prédimensionnement de la semelle dépend de plusieurs facteurs tels que la charge à supporter, la nature
du sol ou du sous-sol, les charges environnementales (vent, séisme, etc.)
Pour le pré-dimensionnement du raidisseur il faut respecter les règles suivantes :
𝜎𝑠𝑒𝑚𝑒𝑙𝑙𝑒 =
𝑁𝑢
𝐴 ×𝐵
≤ 𝜎𝐺𝐵 = 0.6 MP
𝐴
𝐵
=
𝑎
𝑏
Exemple d’une semelle S1 :
Nu = 262.54 kN
𝜎𝑠𝑒𝑚𝑒𝑙𝑙𝑒 =
𝑁𝑢
𝐴 ×𝐵
≤ 𝜎𝐺𝐵 = 0.6 MP
𝐴
𝐵
=
𝑎
𝑏
=
0.22
0.22
= 1
=
𝑁𝑢
𝐵²
≤ 0.6 MP
B ≥ √
262.54 × 10−3
0.6
= 0.66 cm ⸛ 0.65 cm
12. 12
A = B = 0.65 cm
Exemple d’une semelle S2 :
Nu = 580.45 kN
𝜎𝑠𝑒𝑚𝑒𝑙𝑙𝑒 =
𝑁𝑢
𝐴 ×𝐵
≤ 𝜎𝐺𝐵 = 0.6 MP
𝐴
𝐵
=
𝑎
𝑏
=
0.22
0.3
= 0.73 A= 0.73 B
𝑁𝑢
0.73𝐵²
≤ 0.6 MP
A = 0.73 × 115 = 0.84 cm ⸛ 0.85 cm
B ≥ √
580.45 × 10−3
0.6×0.73
= 115 cm
Exemple d’une semelle S1 :
𝑁𝑢+1.35×(𝐴×𝐵×ℎ)×25
𝐴′ ×𝐵 ′
≤ 𝜎𝑠𝑜𝑙 = 0.2MP
𝐴′
𝐵′
=
𝑎
𝑏
=
0.22
0.3
= 0.73 A’= 0.73 B’
𝑁𝑢+1.35×(0.85×1.15×0.3)×25
0.73×𝐵′²
≤ 0.6 MP
A’ = 0.73 ×2 = 1.46 cm ⸛ 1.5 cm
B’ ≥ √
(580.45+1.35×(0.85×1.15×0.3)×25)×10−3
0.6×0.73
= 115 cm
= 2.01m ⸛ 2m
17. 17
VII. Conclusion
Dans ce projet , nous avons réalisé la conception et le Prédimensionnement de différents éléments de
structure tels que les poteaux, les poutres, les raidisseurs, les semelles et les longrines. Nous avons
également effectué le calcul de la descente de charge pour évaluer les charges qui s'appliquent sur la
structure.
En utilisant des logiciels de Dessin assistée par ordinateur (DAO) et en appliquant les normes en vigueur,
nous avons pu réaliser une conception et un Prédimensionnement optimisés pour répondre aux exigences de
sécurité et de performance de la structure. Nous avons également effectué une analyse détaillée des résultats
de calcul pour garantir la fiabilité et la durabilité de la structure.
En conclusion, ce projet a permis de mettre en évidence l'importance de la conception et du
Prédimensionnement des éléments de structure, ainsi que l'importance des calculs de descente de charge
pour garantir la sécurité et la performance des structures.
