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Rapport

Ralis par : - BENSAID Khalid

- BOUFTILA Hamza

MINI PROJET BATIMENT

Encadr par : - Dr. AZIZI

MINI PROJET BATIMENT Rapport

EMSI Rabat 1

Remerciements

Nous tenons exprimer, au terme de ce travail, nos sincres remerciements toutes les

personnes dont lintervention, de prs ou de loin au cours de ce projet, a favoris son

aboutissement.

Nous adressons par la mme occasion nos remerciements M. AZIZI, docteur ingnieur

en Gnie Civil et professeur lEMSI, pour le temps quil nous a consacr tout au long de

cette priode, pour son soutien et ses conseils constructifs, sans oublier sa participation

effective au cheminement de ce rapport.

Nous tenons remercier aussi tous les membres du jury pour leur bienveillance

vouloir valuer notre travail.

Nous adressons galement nos remerciements au corps enseignant pour la formation

acadmique quils nous ont fourni pendant les trois annes et tout le personnel de lEMSI

pour avoir veill notre confort durant cette priode.

A lensemble nous tenons tmoigner de notre profond respect et esprons quils

trouveront dans ce rapport lexpression de notre considration et le tmoignage de notre

estime.


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Rsum

Dans le cadre de notre cursus scolaire en tant qulves

ingnieurs, un projet de fin danne est exig pour valuer les

connaissances acquises au cours des tudes et mettre en pratique

nos comptences, car cest le meilleur moyen dadaptation au

travail en groupe et qui permet de consolider les attitudes,

renforcer les comportements dvelopps au cours de la formation,

et se prparer mieux fonctionner dans le milieu de travail.

Lobjectif de notre projet est le calcul dune dalle pleine ; son

coffrage et son ferraillage et le calcul des poutres par la mthode

de Caquot.

Pour rpondre aux besoins du cahier de charges nous allons

effectuer ltude et lanalyse des diffrentes solutions, en se basant

sur les informations acquises dans le cours, et dextraire les

principales actions et les diffrents variables qui influencent le

projet.

la fin de cette tape, nous allons entamer lanalyse dtaille et

faire le calcul.

Le prsent rapport permet de prsenter les diffrentes tapes par

lesquelles on a pass afin de raliser le travail qui nous a t

confi.


EMSI Rabat 3

SOMMAIRE

Rsum .................................................................................................................................................... 2

I- Introduction ................................................................................................................................... 5

II- Prsentation gnrale ................................................................................................................ 6

II-1- Prsentation de louvrage : ...................................................................................................... 6

II-2- Caractristiques gomtriques de louvrage: ........................................................................ 8

II.2.1/ Dimensions : ......................................................................................................................... 8

II.2.2/ Planchers : ............................................................................................................................ 9

II.2.3/ Maonnerie : ........................................................................................................................ 9

II.2.4/ Acrotre : .............................................................................................................................. 9

II.2.5/ Escalier : ............................................................................................................................... 9

II-3. Caractristiques des matriaux : ............................................................................................. 9

II.3.1/ Bton : .................................................................................................................................. 9

II.3.2/ Acier :.................................................................................................................................. 10

II.3.3/ Sol : ..................................................................................................................................... 10

III- La Descente des charges. ......................................................................................................... 10

III.1/ Evaluation des charges et surcharges : ................................................................................ 10

III.1.1/ Terrasse : ......................................................................................................................... 10

III.1.2/ Etage courant : ................................................................................................................ 11

III.1.3/ Sous sol : .......................................................................................................................... 11

IV- Planchers : ................................................................................................................................ 13

V- Poutres :.................................................................................................................................... 14

VI- Etude de Cas : .......................................................................................................................... 15

VI-1- Schmatisation : ..................................................................................................................... 15

VI-2- Coffrage et Ferraillage de la dalle : ..................................................................................... 15

VI-3- Calcul des charges permanentes : ........................................................................................ 16

VI-4- Calcul des charges dexploitation : ...................................................................................... 17

VI-5 Calcul des poutres : ................................................................................................................ 18

1- Dtermination du poids propre : ........................................................................................ 20

2- Calcul des moments sur appuis : ........................................................................................ 22

3- Calcul de moment sur trave : ........................................................................................... 24


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4- Diagramme des moments : ................................................................................................. 25

5- Armatures de coutures : ..................................................................................................... 29

6- Reprsentation de leffort tranchant : ............................................................................... 30

7- Coupes et lvations : .......................................................................................................... 32

Conclusion ............................................................................................................................................. 38

Annexes : ............................................................................................................................................... 39


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I- Introduction

Un btiment est une structure destine essentiellement lhabitat, et le bton arm

reprsente, jusqu nos jours, le matriau idal pour sa construction. Son tude passe par deux

essentielles tapes, la conception et le calcul.

La conception relve du travail dun architecte, qui prcise la forme et la rpartition de

lespace lintrieur du btiment (chambres, cuisines, cours, ), et dun ingnieur bton

arm, qui dfinit lossature de ce btiment (plan de coffrage) suivant le plan architectural.

Tandis que la partie calcul, elle est rserve uniquement un ingnieur bton arm qui

dtermine les caractristiques gomtriques des lments de lossature du btiment pour

quelle puisse tre rsistante et stable (dimensionnement).

Etant des futurs ingnieurs, notre projet consiste tudier un btiment usage habitat.

Cette tude concerne llaboration dun plan de coffrage, partir du plan architectural, et le

dimensionnement de lensemble des lments porteur du btiment en question.

Le btiment tudier est un rez-de-chausse +2. Pour la partie calcul, les lments

porteurs seront traits comme suite :

- Planchers ;

- Poutres ;

- Poteaux ;

- Fondations ;

- Longrines ;

Dans les pages qui suivront nous prsenterons les mthodes, les exemples de calcul et

les rsultats des diffrents lments de structures.

Pour chaque lment de structure nous donnons tout dabord son mode de

fonctionnement ensuite la mthode de calcul de son ferraillage, vient aprs un exemple de

calcul que nous appelons note de calcul et enfin nous dressons les rsultats dans un tableau

pour tout les calculs effectus pour cet lment.

Chaque type dlment fera lobjet dune tude thorique suivie dun exemple pris du

plan de coffrage. Le calcul est effectu aux tats limites suivant les rgles du BAEL91.


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II- Prsentation gnrale

II-1- Prsentation de louvrage :

Le prsent projet, consiste calculer lossature dun btiment (R+2) usage dhabitation.

Dans ce cadre il sera tenu compte des pointes suivantes :

.) Les ossatures sont soumises uniquement aux charges permanentes et aux charges

dexploitations.

.) Les calculs seront conformes aux rgles de conception et de calcul des ouvrages en bton

arme (BAEL 91 rvises 99)

Structure :

Lossature est la partie primordiale de tout ouvrage, ses lments assurent la stabilit de

louvrage et transmettent les charges des points dapplication jusquau sol travers les

fondations tout en gardant la rsistance et la rigidit de lensemble.

Les diffrents lments de lossature dans notre projet sont :

- Les poteaux

- Les poutres

- Les murs et voiles

Les charges :

Il y a deux types de charges : verticales et horizontales. Dans notre projet on ne tient compte

que des charges verticales vu le poids important du btiment. La transmission des charges se

fait selon le cheminement suivant :

Hourdis Poutrelles Poutres Poteaux Fondations Sol


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Charge sur poutre :

Elles englobent les charges transmises par les poutrelles, en plus les acrotres, cloisons de

faade et le poids propre des poutres.

Charges sur les poteaux :

Le poids propre des poteaux et les charges transmises par les poutres.

Charges sur les fondations :

Les charges transmises par les poteaux.

Combinaison des charges :

Les combinaisons des charges dpendent des tats limites.

On distingue deux catgories dtats limites :

Les tats limites ultimes dont le dpassement entrane la ruine de la structure :

1.35G+1.5Q.

Les tats limites de service dont le non-respect compromet la durabilit souhaite pour

louvrage ou contrarie les conditions dexploitation habituelle : G+Q.

Descente de charges :

Il sagit de dterminer les charges appliques chaque lment de la structure, et comme les

charges saccumulent, il est obligatoire de commencer par le haut du btiment, et on descend

tage par tage jusquaux fondations.


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II-2- Caractristiques gomtriques de louvrage:

II.2.1/ Dimensions :

Les dimensions de notre btiment en plan et en lvation sont :

Hauteur du sous sol: h=2,20m

Hauteur du RDC : h=3,20m

Hauteur des tages : h=3,20m

Hauteur totale : H=11,8m


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II.2.2/ Planchers :

On a utilis deux types de plancher :

.) Plancher en dalle pleine pour le RDC.

.) Plancher corps creux pour les tages courants.

II.2.3/ Maonnerie :

Toute la maonnerie du btiment sera excute en briques creuses .

.)Murs intrieurs : simples cloison

II.2.4/ Acrotre :

Saillie verticale encastre la priphrie du plancher-terrasse et assurant la protection des

personnes accdant la terrasse.

II.2.5/ Escalier :

La circulation entre les tages de notre structure est assure par un seul type descalier droit

avec palier intermdiaire.

II-3. Caractristiques des matriaux :

Les caractristiques des matriaux utiliss dans la construction seront conformes aux rgles

BAEL91.

II.3.1/ Bton :


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Le poids volumique du bton utilis est de 25 KN/m3.

Rsistance la compression : fc28 = 25 Mpa.

Rsistance la traction : ft28= 0.6 + 0.06 x fc28 = 2.1 MPa.

Fissuration peu prjudiciable (autres lments).

Fissuration prjudiciable (semelles).

II.3.2/ Acier :

Lacier utilis est le suivant : fe = 500 Mpa HA (haute adhrence).

II.3.3/ Sol :

Le btiment sera ralis en bton arm, au-dessus dun sol ayant un taux de travail sol =

0,32 MPa.

III- La Descente des charges.

III.1/ Evaluation des charges et surcharges :

III.1.1/ Terrasse :

.) Charges permanentes

N Composants Epaisseur

(m)

Poids volumique

(kN/m3)

Poids surfacique

(kN/m)

1 Etanchit - - 0,1

2 Protection

tanchit

- - 1.1

3 Forme de pente - - 3.25

4

Poids

hourdis

- -

2.5

5 Acrotre - - -

Charge permanente G0 6.95


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.) Surcharges dexploitations :

Q = 1,50 kN/m2 III.1.2/ Etage courant :



(m)

Poids

volumique

(kN/m3)

Poids surfacique

(kN/m)

1 Chape 0.02 22 0.88

2 Carrelage 0.015 22 0,33

3 Cloisons - - 1.12

4 Poids hourdis - - 2.5



Le plancher courant est usage dhabitation : Q = 1,50 kN/m

III.1.3/ Sous sol :



(m)

Poids

volumique

(kN/m3)

Poids surfacique

(kN/m)

1 Chape 0.05 22 1,1

2 Carrelage 0.015 22 0,33

3 Poids de la dalle 0,12 25 3,00

4 Cloisons - 1.12



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Q = 1,50 kN/m2

Descente de charge :

- Charges dexploitation transmises au sol :

- Charges permanentes transmises au sol :


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Qtot = 5.55 KN/m2

Gtot= 23.11 KN/m2

IV- Planchers :

On a deux types de planchers :

.) Plancher corps creux ( hourdis).

.) Plancher en dalle pleine.

Pour Plancher en dalle pleine :

Mthode de calcul : On calcule les moments flchissant au centre dun panneau Mox et

Moy suivant lx et ly respectivement par : Mox= x x p x lx2 Moy= y x Mox

Avec :

x et y des coefficients dpendants de = lx/ly et du coefficient de poisson du bton arm.

Donc : =0,84 x =0,0517 et y=0,6678

Et on calcule aprs les moments sur trave et les moments en appuis.

Sens lx : .) Mox= -3,57 KN.m

.) Mtx= 5,9 KN.m

Sens ly : .) Moy= 3,93KN.m

Ferraillage :

Sens lx : Ax= 0,9 cm2 (3T8)

Ay= 1,60 cm2 (3T10)


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Sens ly : Ay=1,27 cm2 (3T8)

Avec : b=1m h=0,12m d=0,09m

V- Poutres :

Le dimensionnement des poutres sest fait selon le calcul des poutres continues

en utilisant :

- La mthode de Caquot : (voir annexe 1) - La mthode forfaitaire : (voir annexe 2)

Plancher haut sous-sol :

Nous avons une dalle pleine articul sur son contour et uniformment charge et qui

repose sur des poutres principales de section rectangulaire et secondaire en T.

(Voir annexe 3)

On a deux types de planchers :

.) Plancher corps creux ( hourdis) .

.) Plancher en dalle pleine.


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VI- Etude de Cas :

VI-1- Plan darchitecte :

Figure 1:schma du projet sur Autocad

VI-2- Coffrage et Ferraillage de la dalle :

On prend la largeur la plus grande parmi tous les panneaux :

On a: lxmax=3.7m.


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On a :

< ae

a=fe/1,15=434,78

= 0,4

( ) = 0,549 = 0

Et on a

= +0,552

= 10,05

Pour Au=10,05 cm on obtient 3T14+3T16


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5- Armatures de coutures :

- Trave 1 :

On a T(x)=P*L/2 P*x + (Mi-Mi-1)/L

Avec Mi= -33,1 KN et Mi-1 = -3,31 KN et P=23,185KN

Alors T(0)=17,06 KN

T(2,5)=-40,9 KN

- Trave 2 :


Avec Mi= -64,03KN et Mi-1 = -33,1 KN et P=24,17KN

Alors T(0)=46,14 KN

T(4,4)=-60,208 KN

- Trave 3 :


Avec Mi= -6,4KN et Mi-1 = -64,03 KN et P=26,438 KN

Alors T(0)=73,11 KN


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T(4,6)=-48,5 KN

6- Reprsentation de leffort tranchant :

Alors Tmax = 73,11 KN

On a Tu = Tmax (5/6)* P*h

Tu = 73,11 (5/6)*26,438*0.35 = 65.4 KN

Et Nous avons :

u= Tu/b0*d = 0,817 MPa

= min( 0,2fc28 ; 5MPa) :fissuration peu prjudiciable

= 3,33 MPa

> u : donc condition vrifi

Diamtre des armatures de coture :

t min (12 ;350/35 ;250/10) = 10 mm

On fixe t = 8 mm

Donc At= 4T8 = 2,01 cm


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Espacement :

- Initial :

St0 (At/b)*(Fe*1,15)*((0,9*(sin90+cos90)/(0,928-0,3*K*Ft28))

St0 105,57

- Maximal :

St0 min (0,9*0,22; 40cm)= 19,8

- % minimal :

St0 (At/b)*(Fe/0,4)= 34,95cm

On a St0 19,8 on le fixe St0 = 16cm.

St0/2=8cm

L/2 = 4.4/2=2.2 arondie 3

Trave Au (cm2) Choix des armatures

Trave 1 0.75 3T8

Trave 2 2.48 2T12 + 1T10

Trave 3 5.19 2T16 + 1T14

Chapeau 1 0.34 3T8

Chapeau 2 3.78 3T14

Chapeau 3 10.05 3T14 + 3T16

Chapeau 4 Trs petit 3T8


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7- Coupes et lvations :

Elevation:

Coupes:


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Poutre I12-I9-I6 :

La premire trave est soumise un double chargement triangulaire en plus du

poids propre, et la deuxime trave est soumise un double chargement

trapzodal et le poids propre de la poutre.

On sait que q0 = (G + Q)*(Lx/2)

Alors

q01= 9,81*2,7/2=13,24 KN/m

q02= 9,81*2,7/2=13,24 KN/m

q03= 9,81*3,1/2= 15,2 KN/m

q04= 9,81*3,7/2= 18,14 KN/m

Calcul de qM :

qM1=qM2=(2/3)*q0=8,82 KN/m

qM3= 15,2*(1-0,72/3) =12,75 KN/m avec =3,1/4,3=0,72 KN/m

qM4=18,14*(1-0,86/3)=13,66 KN/m avec =3,7/4,3=0,86 KN/m


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Calcul de b :

b 2* min ((Li/10) ;(li/2)) + b0

La poutre n1 :

b 2* min ((Li/10) ;(li/2)) + b0

b 2* min ((2,7/10) ;(3,1/2)) + 0,25

b=0,75m

Pp1 = 4,98 Kn

La poutre n2 :

b 2* min ((Li/10) ;(li/2)) + b0

b 2* min ((4,3/10) ;(3,7/2)) + 0,25

b= 1,05m

Pp2=6,19 KN

Calcul des moments au niveau des appuis et des traves :

En utilisant une fiche excelle qui calcul les moments et le ferraillage

on a trouv :

-Moment sur appui :

M1 = M3= -4,93 KN.m et M2= -49,3 KN.m

-Moment sur trave :

Mt1=-0,55KN.m et Mt2= 52,28 KN.m

On obtient le ferraillage suivant :

Trave Au Choix des armatures

Trave 1 0.04 3T8

Trave 2 3.82 2T14 + 1T12

Chapeau 1 0.36 3T8

Chapeau 2 3.83 2T14 + 1T12

Chapeau 3 0.36 3T8


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Pour Plancher en dalle pleine :

Pour notre projet, aprs avoir calcul tous les moments en trave et sur appuis de tous les

panneaux, on prend le ferraillage des armatures le plus grand quivalent aux panneaux en

srie et en mme sens.( le calcul des armatures seffectue en flexion simple et pare mtre

linaire de la dalle).

Et on calcule aprs les moments sur trave et les moments en appuis.

Ferraillage des autres poutres :

Elments Moments (KN.m)

Sections (cm)

Nombre darmatures

I13-I9-I6 Appuis -5.64 -56.4 -5.64 0.49 5.49 0.49 3T10 3T16 3T10

Traves -2.7 147.9 0.23 13.54 3T10 3T14 et 3T20

E8-E6-E2 Appuis -5.35 -53.5 -5.35 0.64 5.16 0.46 3T10 3T16 3T10

Traves 14.85 135.9 1.27 12.33 3T10 3T12 et 3T20

E11-E9 Appuis -1.8 -1.8 0.9 0.9 3T10 3T10

Traves 18.39 1.58 3T10

B7-E8 Appuis -5.2 -5.2 1.2 1.2 3T10 3T10

Traves 52.59 5.06 3T16

C5-E6 Appuis -2.7 -2.7 1.9 1.9 3T10 3T10

Traves 27.39 2.47 3T12

6J-6K Appuis -1.6 -1.6 2.03 2.03 3T10 3T10

Traves 16.29 1.43 3T10

6G-2G Appuis -8.9 -8.9 2.59 2.59 3T10 3T10

Traves 89.63 9.83 3T14 et 3T16


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Conclusion

Etudier un btiment, revient concevoir son ossature et la calculer suivant

les normes en vigueur, tout en tant en harmonie avec le plan architectural. Le but

est bien vident, faire ressortir un btiment rsistant, stable, et esthtique,

garantissant ainsi toute les conditions ncessaires une vie confortable.

Lossature, constituant le squelette de la structure, est lensemble des

lments porteurs, poteaux, fondations, poutres, leur calcul est rgi par des

normes afin de garantir un certain niveau de scurit. Le calcul manuel est

actuellement quasi-impossible vu la taille des structures et souvent la complexit

des calculs, do le recours des programmes informatiques qui facilitent

normment la tache de lingnieur, schelonnant du plus simple tel Excel.

Le projet tait une occasion pour rafraichir la mmoire en ce concerne la

RDM, le bton arm, et les rgle BAEL, pour connaitre et se familiariser avec des

plan architecturaux. Ctait aussi une occasion pour connaitre plus au moins les

diffrentes difficults et contraintes auxquelles lingnieur est affront.

Le calcul des btiments est un domaine vaste ncessitant beaucoup dattention et

surtout plus de responsabilit, mme avec lutilisation de logiciels, puisquil est en relation

direct avec la scurit de la vie humaine ,qui na pas de prix.

Nous tiendrons enfin remercier Dr. AZIZI pour tout le temps quil nous a consacr

afin que ce projet parvienne atteindre ses finalits.


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Annexes :


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EMSI Rabat 42


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Annexe 3 : DALLES PLEINES


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Documents

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