Diapositives PFE Etude d'Un Stade

8/12/2019 Diapositives PFE Etude d'Un Stade

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INTRODUCTION


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I- Conception & Description.

II- Hypothses & donnes de calcul.

III- Calcul du vent.

IV- Rsolution des treillis hyperstatiques.

V- Modlisation de la structure sous ROBOT.

VI- Etude des assemblages.

VII- Etude des ancrages.

VIII- Dimensionnement des lments en BA.


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Conception &Description

Hypothses &donnes de calcul

Calcul du vent

Rsolution destreillis

hyperstatiques

Modlisation sousROBOT

Etude des

assemblages.

Etude des ancrages.

Dimensionnement deslments en BA

Conception & Description


Passerelle:

Caractristiques gomtriques:

Choix des types de profils:

Longueur Hauteur Largeur

14,8 m 5,4m 1,33m

Membrures Diagonales Montants Traverses

Tube creux Tube creux IPE UPN


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Calcul du vent


hyperstatiques


Etude des

assemblages.

Etude des ancrages.


Conception & DescriptionConception &Description

Tirants :

Tirants

F


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Calcul du vent


hyperstatiques


Etude des

assemblages.

Etude des ancrages.


Conception & DescriptionConception &

Description

Fuses:

Ancrage de la fusesur le massif du stade

Position de la liaison

entre la fuse et les

tirants

Ancrage de la fuse

sur les caissons

Tube creux

en acier


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Calcul du vent


hyperstatiques

Modlisation:Calcul & Rsultats

Etude des

assemblages.

Etude des ancrages.


Conception & DescriptionConception &

Description

Caissons:

Hauteur : h=35 m.

Section : 1,7 m 1,7 m 0,30 m

Traverse:

Porte : L=16 m.

Section : 1,5m 1,7 m


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Calcul du vent


hyperstatiques


Etude des

assemblages.

Etude des ancrages.


Hypothses & donnes de calcul


Bton : B25 .

Acier pour bton arm : fe500 .

Acier pour la construction : S235.

Boulons dassemblage : HR 8.8

Matriaux:

Portance du sol:

sol = 2,5 bars.

Rglement CM66.

Rglement Eurocode 3.

NF P 22 430.

Rglement parasismique PS92.

Rgles Neige et Vent 65 (NV65).

BAEL 91.

Rglements


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Calcul du vent


hyperstatiques


Etude des

assemblages.

Etude des ancrages.




Actions et charges de calcul :

Poids propre de la structure.

Poids propre du caillebotis : Gcaillebotis= 35Kg/m2

Poids des projecteurs (30 projecteurs) : 14 Kg 30 = 420 Kg

Passerelle : Q=100 Kg/m2


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Calcul du vent


hyperstatiques


Etude des

assemblages.

Etude des ancrages.





Selon le rglement PS92:

Acclration nominale aN=1.57 m/s2 : Zone Ib.Classe C .

Site S.

Coefficient d'amplification topographique =1.

Coefficient de comportement: q=1.

Coefficient damortissement : =4 %.Correction d'amortissement: =1,09.

Coefficient de masse partielle: = 0,8.Spectre de dimensionnement normalis RD(T):

R(T) = aN RD(T)


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Calcul du vent


hyperstatiques


Etude des

assemblages.

Etude des ancrages.





Effet de la hauteur :

Effet du site :

Effet de masque : Non masqu

Site expos

Effet dynamique:

Tanger est situe dans unebordure immdiate du littoral

Pression de base normale :

Pression dynamique corrige:


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Calcul du vent


hyperstatiques


Etude des

assemblages.

Etude des ancrages.


CALCUL DU VENT

Calcul du vent

Action du vent : T = ctqSp

Coefficient global de traine pour un treillis:

Avec : =Sp/S

Calcul des charges du ventappliques sur les lments de la

structure


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Calcul du vent


hyperstatiques


Etude des

assemblages.

Etude des ancrages.


CALCUL DU VENT

Calcul du vent

Passerelle :Cot stade:

S 79,92 m2

Sp 20,50 m2

0,26

Ct 0,96H 52,3 m

q 375daN/m2

T 7380 daN

Cot extrieur :

S 79,92 m2

Sp 22,45 m2

0,28

Ct 0,96H 52,3 m

q 375daN/m2

T 8082 daN


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Calcul du vent


hyperstatiques


Etude des

assemblages.

Etude des ancrages.


CALCUL DU VENT

Calcul du ventSens X & Y Tronon 1 : 1,159 Tronon 2 : 1,157,5 Tronon 3 : 1,158,45

S 11,25 9,38 10,56

Sp 7,22 6,15 6,67

0,64 0,66 0,63

Ct 0,96 0,96 0,96H 55,5 47,25 39,275

q en daN/m2 375,85 359,33 340,75

T en daN 2604 2120 2180

Poteaux treillis :


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Calcul du vent


hyperstatiques


Etude des

assemblages.

Etude des ancrages.


Rsolution des treillis hyperstatiques


hyperstatiques

Un flambement local des barres comprimes.

Un flambement global dans le plan du treillis.

Un flambement global transversal.

Flambement des treillis:


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Calcul du vent


hyperstatiques


Etude des

assemblages.

Etude des ancrages.




hyperstatiques

Exemplecontreventement de la

passerelle:


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Calcul du vent


hyperstatiques


Etude des

assemblages.

Etude des ancrages.




hyperstatiques

Exemplecontreventement de la

passerelle:

h = (b+r)-2n =26+3-212=5

Mthode des forces


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Calcul du vent


hyperstatiques


Etude des

assemblages.

Etude des ancrages.




hyperstatiques

Effort du vent : T= 8082 daN

le chargement par ml le long de la passerelle :

Q=T/L = 546 daN/ml

Qinf= Qsup = Q/4 = 136,5 daN/ml.

Qmoy= Q/2 = 273 daN/ml.

Exemple

contreventement de lapasserelle:


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Calcul du vent


hyperstatiques


Etude des

assemblages.

Etude des ancrages.




hyperstatiques

Q1= Q6= Q* l/2= 409,5 daN Q2= Q3= Q4= Q5= Q* l= 819 daN

h = (b+r)-2n =26+3-212=5

Exemple


On coupe les barres de 22 26


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Calcul du vent


hyperstatiques


Etude desassemblages.

Etude des ancrages.




hyperstatiques

Exemple


Calcul des dplacements ij :Rsolution des systmes dinconnues N22 N26 :

i, j 1 2 3 4 51 12,1/EA 0,2/EA 0 0 0

2 0,2/EA 12,1/EA 0,2/EA 0 0

3 0 0,2/EA 12,1/EA 0,2/EA 0

4 0 0 0,2/EA 12,1/EA 0,2/EA

5 0 0 0 0,2/EA 12,1/EA

01, F 25763/EA

02, F 13209,3/EA

03, F 819/EA

04, F 12390,3/EA

05, F -23715,5/EA

8,27E-02 -1,37E-03 2,26E-05 -3,74E-07 6,18E-09

-1,37E-03 8,27E-02 -1,37E-03 2,26E-05 -3,74E-07

2,26E-05 -1,37E-03 8,27E-02 -1,37E-03 2,26E-05

-3,74E-07 2,26E-05 -1,37E-03 8,27E-02 -1,37E-03

6,18E-09 -3,74E-07 2,26E-05 -1,37E-03 8,27E-02

Inverse de la matrice des 0ij :

N22= -2111,7 daN

N23= -1056,2 daN

N24= -32,8 daN

N25= -1056,1 daN

N26= 1977,4 daN

Barre FX [daN] avec Robot FX [daN] manuel

1 1906,67 1839,5

2 4805,65 4730,2

3 5667,98 5688,8

4 4985,65 4936,0

5 1506,67 1457,9

6 1203,95 1036,5

7 -2224,53 -2345,5

8 -4642,35 -4580,0

9 -5925,62 -5736,210 -4642,35 -4580,0

11 -1824,53 -1550,9

12 1303,95 1380,5

13 -2265,56 -2427,4

14 573,13 637,0

15 -1133,99 -1212,5

16 485,68 474,8

17 27,22 25,518 485,68 474,8

19 -1234,1 -1212,5

20 273,13 293,0

21 2593,24 2527,4

22 2193,24 2111,7

23 1095,41 1056,2

24 31,22 32,8

25

1095,41

1056,1

26 -2065,56 -1977,4


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.


Modlisation sous ROBOT


Saisie de la structure :

Modlisation des liaisons Fuse-caisson et Fuse-Massif du stade:


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.




Paramtres de flambement:

Membrure Barrebi-encastr Barre articul traverse BarreEncastr-articul

0.9 0.5 1 0.5 0.7


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.




Conditions dappuis de la structure avec le reste du stade :

La structure est lie avec le reste du stade via des poutres.


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.




Charges et combinaisons de calcul :

Charges permanentes : Poids propre+ Caillebotis+ projecteurs.

Charge dexploitation sur la passerelle.

Charges du vent. (Sens X+, Sens Y+, Sens Y-, sens Y 45).

Charges sismiques.

Tableau des cas de charges :


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.




Combinaisons de calcul :

ELU: 1,33G+1,5Q

G+1,75V

1,33G+1,42Q+1,42V

ELS: G+Q

G+V

ELA:G+0,8Q+S

Combinaison Nature Dfinition Combinaiso

n

Nature Dfinition

8 (C) ELU (1+2)*1.33+3*1.50+22*1.00+22*1.33 34 (C) (CQC) ELU 24*0.30+25*1.00+26*-0.30

9 (C) ELU (1+2)*1.33+(3+4)*1.42+22*1.33 35 (C) (CQC) ELU (24+25)*0.30+26*1.00

10 (C) ELU (1+2)*1.33+(3+5)*1.42+22*1.33 36 (C) (CQC) ELU 24*0.30+25*-0.30+26*1.00

11 (C) ELU (1+2)*1.33+(3+6)*1.42+22*1.33 37 (C) (CQC) ELU 24*0.30+25*-0.30+26*-1.00

12 (C) ELU (1+2)*1.33+(3+7)*1.42+22*1.33 38 (C) (CQC) ELU (24+25)*0.30+26*-1.00

13 (C) ELU (1+2+22)*1.00+4*1.75 39 (C) (CQC) ELU (24+25+26)*1.00

14 (C) ELU (1+2+22)*1.00+5*1.75 40 (C) (CQC) ACC (1+2+22+27)*1.00+3*0.80

15 (C) ELU (1+2+22)*1.00+6*1.75 41 (C) (CQC) ACC (1+2+22+28)*1.00+3*0.80

16 (C) ELU (1+2+22)*1.00+7*1.75 42 (C) (CQC) ACC (1+2+22+29)*1.00+3*0.80

17 (C) ELS (1+2+3+22)*1.00 43 (C) (CQC) ACC (1+2+22+30)*1.00+3*0.80

18 (C) ELS (1+2+4+22)*1.00 44 (C) (CQC) ACC (1+2+22+31)*1.00+3*0.80

19 (C) ELS (1+2+5+22)*1.00 45 (C) (CQC) ACC (1+2+22+32)*1.00+3*0.80

20 (C) ELS (1+2+6+22)*1.00 46 (C) (CQC) ACC (1+2+22+33)*1.00+3*0.80

21 (C) ELS (1+2+7+22)*1.00 47 (C) (CQC) ACC (1+2+22+34)*1.00+3*0.80

27 (C) (CQC) ELU 24*1.00+(25+26)*0.30 48 (C) (CQC) ACC (1+2+22+35)*1.00+3*0.80

28 (C) (CQC) ELU 24*1.00+25*-0.30+26*0.30 49 (C) (CQC) ACC (1+2+22+36)*1.00+3*0.80

29 (C) (CQC) ELU 24*1.00+(25+26)*-0.30 50 (C) (CQC) ACC (1+2+22+37)*1.00+3*0.80

30 (C) (CQC) ELU 24*1.00+25*0.30+26*-0.30 51 (C) (CQC) ACC (1+2+22+38)*1.00+3*0.80

31 (C) (CQC) ELU (24+26)*0.30+25*1.00 52 (C) (CQC) ACC (1+2+22+38)*1.00+3*0.80

32 (C) (CQC) ELU (24+26)*0.30+25*-1.00 53 (C) (CQC) ACC (1+2+22+39)*1.00+3*0.80

33 (C) (CQC) ELU 24*0.30+25*-1.00+26*-0.30

Tableau des combinaisons:


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA



Rsultats globaux de calcul:

Uxmax=211,3 mm et Uymax=119,5 mm 60000/150=400 mmRmax= 0,991 < 1

Les dplacements sont admissibles.

Dplacements extrmes :


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA



Rsultats globaux de calcul:

on dpasse 90 % pour un nombre de modes de 87.

Analyse modale :


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA



Vrifications des profils et des sections :

28 familles de pices

Famille 1 : Membrures du poteau TR1.Famille 2 : Membrures du poteau TR2.

Famille 3 : Membrures du poteau TR3.Famille 4 : Diagonales du poteau TR1.Famille 5 : Diagonales du poteau TR2.Famille 6 : Diagonales du poteau TR3.Famille 7 : Montants du poteau TR1.Famille 8 : Montants du poteau TR2.

Famille 9: Montants du poteau TR3.Famille 10 :Diagonales_X_passerelleFamille 11 :Diagonales_Contreventement_passerelle A&B (Infrieur &milieu).Famille 12 :Diagonales_Contreventement_passerelle C (Suprieur).

Famille 13 : Membrures Passerelle C (Suprieur).Famille 14 : Membrures Passerelle A & B (Infrieur & milieu).Famille 15 : Traverse Passerelle A & B (Infrieur & milieu).Famille 16 : longerons Support projecteurs H.

Famille 17 : longerons Support projecteurs V.Famille 18 : Diagonales Support projecteurs X.Famille 19 : Montants Support projecteursFamille 20 : longerons barre tirants Enc-Membrure.Famille 21 : longerons barre tirants Art-Membrure.Famille 22 : longerons barre tirants Montants

Famille 23 : longerons barre tirants Diagonales.Famille 24 : longerons tirants-Fuse.Famille 25 : longerons tirants-bton.Famille 26 : longerons Fuse L.Famille 27 :longerons Fuse l.Famille 28 : longerons Fuse Section M.Famille 29 :Montant passerelle.

Vrification selon le Rglement CM66:

En traction : e

Au cisaillement simple : 1,54 e

En flexion simple : f e

Dans les cas dinstabilit : k. e

(k coefficient de flambement ou dversement)

Vrification de la flche:

Pour les traverses : fl/300

Pour les membrures : fl/200.


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA



Les rsultats de la vrification:

Profils ne sont pas alors corrects !!!

Changement des profils.Changement des nuances.

Changement des profils.


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA



Vrification des profils des familles aprs modification :


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA

Etude des assemblages

Etude des

assemblages.

Pour les soudures:

Rsistance de la section de gorge.

Rsistance de la section de contact.

Vrification des assemblages :

Boulons HR de classe 8.8 de diamtre 16.

Soudure cordon dangle de gorge = 6mm.

Pour les boulons:

Disposition des boulons.Pression diamtrale.

Traction des boulons.

Cisaillement.


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA


Etude des

assemblages.

Vrification des assemblages :

Vrification de la rsistance des boulons selon la normeNF P 22 430 :

Pression diamtrale :

Q/de 3 e

Rsistance dun boulon la traction:

1,25T/As red

Rsistance dun boulon au cisaillement:

1 ,54 Q/ m As red

Vrification de la rsistance des boulons selon lEurocode 3:

Pression diamtrale :

FB= 2,5 fu*d t / mb Q.

Rsistance dun boulon la traction:

FT = 0,9 fub*As / m2 N

Rsistance dun boulon au cisaillement:

FV= 0,6*fub*As / m2 Q.

Rsistance une interaction entre traction et cisaillement :

Q/FV+N/(1,4*FT)1.


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA


Etude des

assemblages.

1-Assemblage des lments treillis :

Platines: 630 *320*18

8 boulons M16 de classe 8.8 pour lattache desplatines. Goussets : 860*630*10 4 boulons M16 de classe 8.8 pour lattache

gousset-diagonale Soudure de gorge a=6mm.

Tige de diamtre 12 cm et de longueur 25 cm .

Goussets : 860*860*10 4 boulons M16 de classe 8.8 pour lattache

gousset-diagonale et lattache gousset-montant. 2 cornires ailes gales L 60*60*6 pour lattache

gousset-montant


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA


Etude des

assemblages.

2 -Assemblage brides:

Epaisseur de la bride : 12mm. (Acier S235) 8 boulons M16 de classe 8.8 non prcontraints. Distances au bord : e1= 35mm ; e2 = 25mm.


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA

Etude des ancrages

Etude des ancrages

Vrification du bton.Vrification de la platine.Vrification des tiges dancrage.Vrification dadhrence acier-bton.Vrification des chevilles de fixation .

Vrification des ancrages :


i


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA

Etude des ancrages

1- Ancrage fuse-caisson par tiges traversantes et chevilleschimiques:

Etude des ancrages

6 Tiges d'ancrage : M40, l=1850 mmP1= 250mm ;P2=400 mm

Platine : 1500*700*30 mm. 4 Chevilles chimiques : M30. Acier : S235

C i &


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA

Etude des ancrages


Vrification des dbords :da=250 a/6=1500/6=250 ; db=400b/6=700/6

Vrification du bton :le calcul de la contrainte applique par la patine sur le btondonne:

||=6,1Mpa a = 8,5 Mpa

Etude des ancrages

C ti &


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA

Etude des ancrages


Vrification de lpaisseur de la platine:

lpaisseur t=30 mm vrifie bien cette condition.Etude des ancrages

C ti &


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA

Etude des ancrages


Vrification des tiges dancrage:Les tiges sont vrifies la traction. Les efforts de calcul sont:

Effort de traction par tige :

1,25.Tbl=10 683 daN Asred=56 760 daNEtude des ancrages

Conception &


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA

Etude des ancrages


Vrification des chevilles :Les chevilles sont vrifies au cisaillement. Les efforts decalcul sont:

On a utilis le logiciel COMPUFIX 8pour la vrification deschevilles chimiques.

Etude des ancrages

Conception & Et d d


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA

Etude des ancrages

2- Ancrage poteau mtallique/poteau en bton arm:

Les efforts de calcul :

Etude des ancrages

5Tiges d'ancrage :l=1800 mm , M50.

Platine : 1450*1450*60 mm;P1= 600mm ;P2=600 mm

Acier : S235

Conception & Di i t d l t BA


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA

Dimensionnement des lments en BA

Dimensionnement

des lments en BA

Caissons:

Les caissons sont modliss comme des lments coques.

Les charges sont issues de la descente de charges de CM.

Les charges appliques sont nodales (Cration des nuds

maitres et esclaves).

Vu les conditions dappuis avec le reste du stade un caisson

est subdivis en 4 parties

Conception &


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA


Dimensionnement

des lments en BA

Tableau des combinaisons:Combinaison Ai Combinaison de charges Combinaison Ai Combinaison de charges

A1 Poids propre A19 G + Q + 0, 77 W4

A2 1, 35 G + 1, 5 Q A20 G + W1+ 0,77Q

A3 1, 35 G + 1, 5 Q + W1 A21 G + W2+ 0,77Q

A4 1, 35 G + 1, 5 Q + W2 A22 G + W3+ 0,77Q

A5 1, 35 G + 1, 5 Q + W3 A23 G + W

4+ 0,77Q

A6 1, 35 G + 1, 5 Q + W4 A24 G + E1+0,77Q

A7 1, 35 G + 1, 5 W 1+ Q A25 G + E2+0,77Q

A8 1, 35 G + 1, 5 W2+ Q A26 G + E3+0,77Q

A9 1, 35 G + 1, 5 W3+ Q A27 G + E4+0,77Q

A10 1, 35 G + 1, 5 W4+ Q A28 G + E5+0,77Q

A11 G + 1, 5 W1. A29 G + E6+0,77Q

A12 G + 1, 5 W2. A30 G + E7+0,77Q

A13 G + 1, 5 W3. A31 G + E8+0,77Q

A14 G + 1, 5 W4. A32 G + E9+0,77Q

A15 G + Q A33 G + E10+0,77Q

A16 G + Q + 0, 77 W1 A34 G + E11+0,77Q

A17 G + Q + 0, 77 W2 A35 G + E12+0,77Q

A18 G + Q + 0, 77 W3



48/53



Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA


Dimensionnement

des lments en BA

Cartographie des efforts de membranes:Ferraillage:

Partie Longueur (m) Nxx (KN) Axx (cm2) Nyy (KN) Ayy (cm2)

1 10 835 19,2 447,5 10,3

2 7,2 1228 28,2 842,5 19,4

3 7,8 1413 32,5 639 14,84 9,9 2156 49,6 1079 24,8

Avec :Axx = Nxx/s Section darmatures longitudinales

Ayy = Nyy/s Section darmatures transversales

Disposition de ferraillage:



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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA


Dimensionnement

des lments en BA

Traverse:Calcul des sections de ferraillage longitudinal :

ELU Mu (daN.M) As (cm2) ferraillage

Trave 110463 15,55 14T12

Appui droit -157614 22,28 8T20Appui gauche -111557 15,70 8T16

ELS Mu (daN.M) As (cm2) ferraillage

Trave 81823 29,94 15T16

Appui droit -83625 30,60 10T20

Appui gauche -116033 42,46 14T20

Calcul des sections de ferraillage transversal :At = 12,00 cm/ml.

Plan de ferraillage:

Conception & Dimensionnement des lments en BA


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Calcul du vent


hyperstatiques



Etude des ancrages.

Dimensionnement des

lments en BA


Dimensionnement

des lments en BA

Semelles:Charges sur la semelle:

Calcul des sections de ferraillage:

Plan de ferraillage:

Nsemelle/appui N [daN] Fx [daN] Fy [daN] Mx [daN*m] My [daN*m]

S1/812 658330 -6007 -22646 -255341 139127

S2/406 658761 6041 -22652 -255324 -139076

Semelle Section semelle

AB en

Section de ferraillage

suivant X

Section de ferraillage

suivant Y en

S1 3,5 3,5 23,2 27,25

S2 3,5 3,5 23,1 27,1


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CONCLUSION

H


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h


53/53

Mmoire de Travail de Fin d'Etude pour l'obtention dudiplme d'Ingnieur d'Etat de l'EHTP

Documents

Diapositives PFE Etude d'Un Stade