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ANNEE UNIVERSITAIRE : 2015/2016
ENIGDEPARTEMENT DE GENIE CIVIL
ECOLE NATIONALE D ’INGENIEURS DE GABES
CONCEPETION ET CALCUL D’UNE SALLE DE SPORT A METLAWI -GAFSA
Mémoire de Projet de Fin d’Etudes
Réalisé par: Ibrahim BARRANI Mohamed Elhèdi BEN SAAD
Jury:Mr, Anwer BEN ABBES PrésidentMr, Noureddine RHAIMA MembreMr, Mohamed SELLAMI Encadrant
3
Conclusion
Etude de la structure ( béton armé)
Etude de la couverture(Charpente métallique)
Présentation du projet
Plan de l’exposé ENIG
4
Présentation du projet
Situation du projet
ENIG
5
Présentation du projet
Plan d’architecture
ENIG
6
Présentation du projet ENIG
Aire de jeux
2 gradins
Bloc vestiai
res
•45 m X 26 m • une zone de circulation minimale de 1m
•4 rangées•surface = 360 m²
•Hall d’accueil •4 Vestiaires pour joueurs •2 Vestiaires pour entraineur • Bureau • Infirmerie • Local technique •un Dépôt
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement7
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé
a = 45.7 mb =37.1 m
H =1
0.8
m
Pente de toiture : α= 10 %Ouverture : µ≤ 5%
ENIG
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement8
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé
Région : 2
Site normale Ks = 1
Coefficient de masque : m = 1
qH =71.19daN/m²
ENIG
HWn=m Ks q C
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement9
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé
Coefficient de trainée
ENIG
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement10
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé
Combinaison des charges
Flexion%y-y Flexion%Z-Z
Schéma de calcul
ENIG
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement 11
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé
Calcul à L’ELUVérification des moments fléchissant :
2
0.2115 1 Y Z
PY PZ
M MM M
Vérification de l’effort tranchant:
y py
z
pz
V V
V V
Calcul à L’ELS
1.84 3zf f cm f cm
On prend 15 pannes IPE100
ENIG
Soit e = 1.33 m4
31.54y
z
E Ie cm
q L
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement 12
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé
Dimensionnement de lierne
On prend d= 12 mm
Nmax= 512.03 daN
Nmax < Np
Vérification de l’élément de compression
Pour L50x50x5
ENIG
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement 13
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé
Dimensionnement de la ferme
Combinaison des charges
ENIG
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement 14
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé
Dimensionnement de la Ferme
ENIG
Si lNcl < lNtl on dimensionne à la compression et à la traction
dimensionnement à la compression:
min1A
fyNc Nbrd AM
dimensionnement à la traction :
0
. yt p
M
A fN N
min
Si lNcl > lNtl on dimensionne à la compression
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement 15
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé
Dimensionnement de la membrure supérieure
ENIG
Nc= -221.99 KN
Nt= 304.75 KNlNcl < lNtl
on dimensionne à la compression et à la traction
Soit 2L 80 X 80 X8
lNcl=22199 daN < Nbrd= 35088.9 daN
Vérification à la compression :
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement 16
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
Vérification à la traction:
0
.25.54 2350 57669y
t pM
A fN N daN
Donc la section de la membrure sur supérieur est : 2L 80 X80 X8
Dimensionnement de la membrure supérieure
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement 17
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
Dimensionnement de la membrure inférieure
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement18
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé
Vérification de la flèche
La fléche admissible selon la grande portée est de :4570 15.23300
f cm
D’après les résultats fournit par ROBOT on a une flèche maximale à l’ELS de f=7.8 cm
7.8 15.23f cm f cm
ENIG
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement19
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé
Dimensionnement du montant d’appui
ENIG
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement20
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé
Dimensionnement du montant d’appui
Nc= -64.05 KNNt= 82.07 KN
lNcl < lNtl on dimensionne à la compression et à la traction
Soit un profilé HEA 100
Vérification à la compression
Vérification à la traction
lNcl < Nbrd =40248.02 daN lNtl < Np =4890.5 daN
Section du montant d’appui: HEA 100
ENIG
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement21
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé
Plaque d’assise
L= 28 cmB=28 cmep= 1 cm
L= 28 cm
B= 28 cm
ep= 1 cm
Boulon d’ancrage choisit :2 boulons ordinaires de classe 4.6 18
HEA100
Tige d’ancrage :
=68 cm
2 2 3.63 5.4
cmR cm
lsl
ENIG
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement22
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé
Assemblages soudés
ENIG
On a des cordon latérauxLc= 5 cm Dimensionner du gousset b=7cmVérification de gousset soumis à la traction
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement23
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé
Calcul de la poutre au vent
schéma de calcul
max 8.46 ²t
y
NA cm
f Soit un profilé L60x8
ENIG
max
2 9948.236cost
F RN daN
Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant d’appuie
Assemblages
Contreventement24
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé
Vérification de l’élancement maximal:
max803 343.16 4002.34v
li
Vérification de la section vis-à-vis de traction :
max0
. 9.028 2350 21215.81
yt p
M
A fN N daN
Vérification de l’effort de traction au droits des trous :
Soit 3 boulons de classe 4.6 185.18 ²0.6
Mbb
ub
NA cmf
max2
0.9 12234.24net ut u
M
A fN N daN
On adopte des cornières L60X60X8 avec 3 boulons M18
ENIG
Etude du plancher
Etude de marches et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier25
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
26
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
Etude du plancher
Etude de marches et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier27
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
0.4 la dalle porte dans les deux sens
l’épaisseur (h0) = 20 cm
Etude du plancher
Etude de marches et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier28
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
Evaluation des charges
G = 8.4 KN/m2
Q = 1.5 KN/m2
Pu =13.59 KN/m2
Ps =9.9 KN/m2
Etude du plancher
Etude de marches et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier29
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
Calcul des sollicitations
Calcul de ferraillage
En travée Sur appui
Ast théorique (cm²/ml) Sens lx 2.16 1.71Sens ly 1.6 1.6
Ast choisie (cm²/ml) Sens lx 5HA8 (2.51) 4HA8 (2.01)Sens ly 4HA8 (2.01) 4HA8 (2.01)
Etude du plancher
Etude de marches et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier30
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
Calcul des contres marches
G = 5.1 KN/m²
Evaluation des charges :
Q = 6 KN/m² Q > 5 KN/m² on fait recourt à la méthode de Caquot
*Section des armatures en appuis : Asc= Amin = 4.64 cm² Soit 2HA14+2HA10
*Section des armatures en travée : Asc= Amin = 3.26 cm² Soit 2HA12+2HA8
Etude du plancher
Etude de marches et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier31
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
Calcul des marches
Lx = 0,58 mLy = 6 m 0,096 0,4 la dalle porte dans un seul sens.
l’épaisseur (h) = 15 cm
G = 5.1 KN/m²
Q = 6 KN/m²
Pu = 14.06 KN/m
Ps = 9.75 KN/m
*Section des armatures en appuis : Asc= 2.01 cm² Soit 4HA8
*Section des armatures en travée : Asc= 2.01 cm² Soit 4HA8
*Schéma de calcul des sollicitation:
Etude du plancher
Etude de marches et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier32
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
Combinaison des charges
Etude du plancher
Etude de marches et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier33
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
Portique articulé en pied
ELU ELU
ELS ELS
Etude du plancher
Etude de marches et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier34
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
Portique encastré en pied
ELU ELU
ELS ELS
Etude du plancher
Etude de marches et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier35
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
Ferraillage du portique
Ferraillage des éléments verticaux:
Ferraillage des éléments horizontaux:
Etude du plancher
Etude de marches et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier36
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
Etude du poteau P1
Etude du plancher
Etude de marches et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier37
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
G = 218.44 KN/m2
Q = 22.56 KN/m2
Pu =328.43 KN/m2
Ps =240.8 KN/m2
*L’élancement « λ » :
*Pré-dimensionnement de la section de coffrage:
*Longueur de flambement:
*Armatures longitudinales:
*Dispositions constructives:
12 35.27fLa
lf = K.l0 = 2.24m
0≤ λ ≤ 50 Soit a = b= 22 cm.
Asc= Amin = 4.52 cm² Soit 4 HA 12
min
40 cm15 min 15
a+10 cmi ld cm
Etude du poteau P1
Etude du plancher
Etude de marches et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier38
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
Semelle isolée sous poteau
Données de calcul :
Le poteau de section (22× 22) cm2 transmet à la semelle les efforts suivants :
Pu = 0.467 MN ; PS = 0.343 MN
Contrainte admissible du sol:
σSol = 2 bars
Contrainte de gros béton:
σg.b= 6 bars
Dimensionnement de la semelle:
En utilisant la méthode des bielles A = B = 0.95 m; h = 0.3 m
Dimensions du gros béton:
A’ = B’= 1.4 m ; Hg=0.4 m
Chargement:
Calcul de ferraillage:
Ast= 8HA 10 = 6.28 cm2
Etude du plancher
Etude de marches et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier39
Calcul charpente métallique
Calcul béton armé ENIG
* Dimensionnement:
L’hauteur de contre marche: H=16.5 cm
Nombre de contre marche: N=8
La largeur d’une marche: g=30 cm
L’inclinaison de la volée: 28.81
L’épaisseur de la dalle: e=19 cm
*Chargement:
40
Conclusion ENIG
Ce projet nous a offert une occasion réelle pour concevoir un projet de bâtiment
Ce projet nous a permis de maitriser le calcul des éléments principaux de la structure en béton armé ainsi qu’ en charpente métallique
L’utilisation de l’outil informatique tels que les logiciels ROBOT, ROBOT CBS et AUTOCAD.
La réalisation des différents plans et schémas de ferraillage moyennant l’AUTOCAD.
41
ENIG
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