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Reacutepublique Algeacuterienne Deacutemocratique et Populaire
Ministegravere de lrsquoEnseignement Supeacuterieur et de la Recherche Scientifique
Universiteacute Aboubakr Belkaid Tlemcen
Faculteacute de Technologie
Deacutepartement de Geacutenie Civil
Meacutemoire pour lrsquoObtention du Diplocircme de Master en Geacutenie Civil
Speacutecialiteacute Construction Meacutetallique et Mixte
Thegraveme
EacuteTUDE DrsquoUN HALL METALLIQUE AVEC PONT ROULANT
ET POTENCE
Preacutesenteacute par
Achouri Abdelhamid Nazih
Moussi Mohammed El Hedi
Devant le jury composeacute de
Preacutesident Pr BOUMECHRA Nadir
Examinateur Dr MISSOUM Abdelghani
Encadreur Dr KAZI TANI Nabil
Anneacutee universitaire 2019-2020
Remerciements
Tout drsquoabord merci au bon dieu de nous avoir accordeacute cette vie
de nous permettre de nous instruire de grandir dlsquoeacutevoluer et de prendre soin des nocirctres
Merci agrave nos parents pour tout tout simplement
Merci agrave notre encadreur Dr KAZI TANI
Nabil il a eacuteteacute pour nous ces derniers mois comme un grand fregravere il nous a assister dans notre travail appris beaucoup de chose et nous a donneacute sans
compter de son temps et de son savoir
Merci agrave Djelti Abdessamad et Merad Sofiane pour leur aide sur diffeacuterents
points de ce modeste travail
AACHOURI et EMOUSSI
Deacutedicace
Je deacutedie ce Modeste travaille
A ma megravere ma raison drsquoecirctre ma raison de vivre la lanterne qui eacuteclaire mon chemin et mrsquoillumine de douceur et drsquoamour
A mon pegravere en signe drsquoamour de reconnaissance et de gratitude pour tous les soutiens et les sacrifices dont il a fait preuve agrave mon eacutegard
Agrave mon cousin ami et fregravere Djelti Abdesamad pour son aide inestimable
Agrave Mr KAZI TANI Nabil qui nous a encadreacute nous a guideacute et nous a tellement appris durant ces derniers mois en partageant avec nous ses astuces ses
retours drsquoexpeacuteriences et son savoir Aucun mot ne pourra deacutecrire son deacutevouement et ses sacrifices encore merci
Agrave tous mes amis en teacutemoignage de lrsquoamitieacute sincegravere qui nous a lieacutees et des
bons moments passeacutes ensemble en particulier mon binocircme Achouri Abdelhamid
Et enfin agrave tous les enseignants qui mrsquoont instruit durant ces cinq derniegraveres anneacutees speacutecialement monsieur Boumechra Nadir le plus deacutevoueacute de tous
Mr Moussi Mohammed El Hadi
Deacutedicace
Je deacutedie ce modeste travail
A mes chers parents pour tous leurs sacrifices leur amour leur tendresse leur soutien et leurs priegraveres tout au long de mes eacutetudes
A toute ma famille qui vit loin de moi pour leur soutien moral tout au long de
mon parcours universitaire
A Mr Kazi Tani Nabil notre encadreur qui agrave toujours eacuteteacute preacutesent pour le suivi pas agrave pas de notre travail ses conseils et sa compeacutetence nous ont beaucoup
appris dans la reacutealisation de ce manuscrit ainsi que dans le monde pratique du geacutenie civil
A tous les enseignants qui mrsquoont tant appris durant mon cursus universitaire
A tous mes amis pour leur appui et leur encouragement speacutecialement agrave mon
binocircme Moussi El Hedi avec qui jrsquoai partageacute des moments inestimables
A tous ceux qui ont contribueacute de preacutes ou de loin pour que ce projet soit possible je vous dis merci
Que ce travail soit lrsquoaccomplissement de vos vœux tant alleacutegueacutes et le fruit de
votre soutien infaillible
MrAchouri Abdelhamid Nazih
Reacutesumeacute
Notre projet de fin drsquoeacutetudes consiste en lrsquoeacutetude et dimensionnement drsquoune halle industrielle avec pont roulant Cet ouvrage destineacute agrave la maintenance drsquoengins meacutecaniques est composeacute de deux halles Il est situeacute dans la commune de Hassi Messaoud Wilaya de laquo Ouargla raquo elle est constitueacute de plusieurs portiques stabiliseacutes par des contreventements et couvert par une toiture agrave quatre versants symeacutetriques Ce projet fut eacutelaboreacute en plusieurs eacutetapes regroupant lrsquoeacutevaluation des charges surcharges et effets des actions climatiques lsquosable et ventrsquo selon le regraveglement Algeacuterien laquo RNV 99 V2013 raquo Le dimensionnement des diffeacuterents eacuteleacutements (principaux et secondaires) ainsi que leurs assemblages en se basant sur les regraveglements Algeacuteriens laquo RPA 99 V 2003 raquolaquo CCM 97 raquo et laquo BAEL 91 raquo Enfin pour notre simulation numeacuterique nous avons eu recours au logiciel laquoROBOT ANALYSIS STRUCTURALraquo Mots cleacutes Charpente meacutetallique - Halle industrielle ndash Assemblage ndash Preacutedimensionnement ndash Pont roulant
ملخص
ن ي يتكون من دراسة وتحجيم قاعة صناعية مع رافعة يتكون هذا العمل لصيانة الأجهزة الميكانيكية من قاعتي وعنا النهائ مشر
ي بلدية حسي مسعود ولاية ورقلة وهو يتألف من عدة أربعة بسقف متناظر من استقرت بواسطة الأقواس ومغطاة أروقةويقع فن
جوانب و ن تقييم الأحمال والحمولات الزائدة وآثار الإجراءات المناخيةوقد تم تطوير هذا المشر ع على عدة مراحل يجمع بي
laquoRNV 99 V2003raquo الرملية و الريحية وفقا للائحة الجزائرية تحجيم مختلف العناصر )الرئيسية والثانوية( فضلا عن تجمعاتها استنادا إلى اللوائح الجزائرية
RPA 99 V 2003 CCM 97 و BAEL 91 laquoROBOT ANALYSIS STRUCTURALraquo ا لمحاكاة الرقمية لدينا استخدمنا وأخي
ي رافعة علوية ndashالتحجيم المسبق ndashتجميع ال ndashالقاعة الصناعية -الكلمات الرئيسية الإطار المعدئن
Abstract
Our project of end of studies is about study and design a building industrial having a travelling crane he consists of two halls located in the commune of Hassi Messaoud Wilaya of laquoOuarglaraquo it is composed of several frames stabilized by bracing and covered by a roof with four symmetrical slopes The work is developed through several stages first of all the assessment of loadings as climate effects under the Algerian climatic rules laquoRNV 99 V2013 raquo and the evaluation of the structural steelrsquos secondary and principal elements according to their resistances then the dynamic analysis study according to the Algerian earthquake codes laquo RPA99 V2003 raquo to choose the bracing system those ensure the stability of the structure then the assemblies are studied by the laquo CCM 97 raquo Finally the foundations are dimensioned according to the code laquo BAEL 91 raquo For the structural analysis laquoROBOT ANALYSIS STRUCTURALraquo Keywords Steel structure ndashAssembly ndash Pre-sizing ndash Industrial hall ndash Overhead crane
Tables des matiegraveres
Chapitre-1 Geacuteneacuteraliteacute et preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
11 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
12 Lrsquoeacutetat limite ultime ELUhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
13 Lrsquoeacutetat limite de service ELShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
14 Etude parasismiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
15 Lrsquoeffet du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
16 Preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
17 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
18 Mateacuteriauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
181 Acierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
182 Beacuteton armeacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
183 Ferraillages et armatureshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
Chapitre-2 Deacutetermination des charges climatiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
21 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
22 Deacutetermination de lrsquoaction du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
221 Deacutetermination de la pression aeacuterodynamiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24
222 Calcul de la pression dynamique de pointe qphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24
223 Coefficient de pression exteacuterieurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26
224 Coefficient de pression inteacuterieurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31
225 Deacutetermination de la pression statique du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
23 Deacutetermination de lrsquoaction de la neigehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
24 Deacutetermination de lrsquoaction du sablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
25 Charge permanentehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36
26 Charge drsquoexploitationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36
Chapitre-3 Dimensionnement des eacuteleacutements secondaireshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
31 Dimensionnement des pannes pour la toiture agrave plusieurs versantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
311 Fonctionnement de basehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
312 Choix du bardage de couverturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
313 Redimensionnement des pannes avec IPE200helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
3131 Eacutevaluation des charges et surchargeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
32 Dimensionnement de lrsquoeacutechantignolehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49
33 Dimensionnement des lisses de bardageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
331 Choix du bardagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
332 Deacutetermination de lrsquoespacement entre lissehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
333 Le dimensionnement se fait par la condition de limitation de la flegravechehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip53
334 Veacuterification des diffeacuterentes conditions de reacutesistanceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip54
34 Dimensionnement des liernes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip56
35 Calcul des cheacuteneauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip57
36 Preacutedimensionnement des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip59
Chapitre-4 Etude du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip64
41 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip64
411 Caracteacuteristiques des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65
42 Classification des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
421 Coefficient et classements des ponts roulants selon CTICMhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
422 Description geacuteneacuterale du calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
423 Deacutefinition des chargeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67
424 Calcul des reacuteactions des galets du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67
425 Le choix du rail de roulement helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69
43 Preacutedimensionnement de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70
431 Condition de la flegravechehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70
432 Classe du profileacute HEB 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip72
433 Veacuterification de la reacutesistance de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip74
434 Reacutesistance de lrsquoacircme agrave la charge transversalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip75
435 Calcul du support du chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip77
Chapitre-5 Etude sismiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
51 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
52 Analyse de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
521 Meacutethode de calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
522 Calcul de la force sismique totalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
523 Estimation de la peacuteriode fondamentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84
524 Meacutethode modale spectralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip85
525 Reacutesultat de calcul dynamiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86
526 Veacuterification de la reacutesultante des forces sismiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
527 Veacuterification de la peacuteriodehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
528 Veacuterification des deacuteplacementshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
Chapitre-6 Veacuterification des eacuteleacutements structurauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
61 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
62 Veacuterification de la traverse IPE400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
63 Veacuterification des poteaux (HEA320)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
64 Veacuterification des eacuteleacutements de stabiliteacutes CAE (120x12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
65 Veacuterification des potelets (IPE300)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
Chapitre-7 Calcul des assemblageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
71 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
72 Assemblage poteau-traverse (HEA320-IPE400)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
723 Deacutetermination des efforts dans les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
724 Deacutetermination de diamegravetre requis des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
728 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tenduehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacuteehelliphelliphelliphelliphellip112
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip113
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip113
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
733 Deacutetermination des efforts dans les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip117
738 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip117
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 X12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
742 Veacuterification au cisaillement des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
743 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du blochelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
751 Reacutesistance des boulons au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip121
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip121
Chapitre-8 Veacuterification des ancrages et calcul de fondationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
811 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassisehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
813 Resistance du beacuteton agrave la compressionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
815 Calcul de lrsquoaire de la plaquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
816 Cordon de soudurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip127
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
82 Etude des fondationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
821 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
822 Deacutetermination des sollicitationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
823 Dimensionnement de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
824 Veacuterification des contrainteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131 826 Deacutetermination des armatures de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
827 Calcul des longrineshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134 829 Ferraillage transversalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
8210 Calcul drsquoespacement des cadreshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
Liste des tableaux
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18 Tableau 12 Classification des zones sismiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24 Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiturehelliphellip28 Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe10 pour les parois verticales direction V2helliphelliphellip30 Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 31 Tableau 26 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33 Tableau 27 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 28 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 29 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35 Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41 Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacuteeshelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46 Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip53 Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip60
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip72 Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip79 Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterificationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84 Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la basehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 53 Tableau des peacuteriodeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88 Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip89
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip91 Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip96 Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip103
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110 Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133
Listes des figures Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouarglahelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19 Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 Figure 14 Vue en perspective de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1V3helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32 Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et Fhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39 Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la pannehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43 Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignolehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49 Figure 35 choix de lrsquoepaisseur du bardage helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51 Figure 36 Reacutepartition des lisseshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52 Figure 37 Disposition des liernes sur le bardagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip56 Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip58 Figure 39 Disposition des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip59
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67 Figure 44 Coupe transversale du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip68 Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le galet et P la reacuteaction verticale maxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuishelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip76 Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du chemin de
roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip81
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction Xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86 Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Yhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industrielshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90 Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95 Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacuteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102 Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107 Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip108 Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec goussethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118 Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigidehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122 Figure 82 Illustration moment + effort normalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124 Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Figure 84 Dispositions constructiveshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip126 Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128 Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130 Figure 87 Ferraillage des semelleshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133 Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
LISTE DES NOTATIONS
Majuscules latines
A Section brute drsquoune piegravece Anet Section nette drsquoune piegravece Aw Section de lrsquoacircme 119860119907 Aire de cisaillement Ct Coefficient de topographie Cr Coefficient de rugositeacute Cpnet Coefficient de pression nette Ce Coefficient drsquoexposition Cd Coefficient dynamique E Module drsquoeacutelasticiteacute longitudinale de lrsquoacier (E=21 105 MPa) F Force en geacuteneacuterale G Module drsquoeacutelasticiteacute transversale de lrsquoacier (G=81000 MPa) G Charge permanente I Moment drsquoinertie K0 Coefficient de flambement Kt Facteur de terrain L Longueur M Moment de flexion MSd Moment fleacutechissant sollicitant MRd Moment reacutesistant par uniteacute de longueur dans la plaque drsquoassise MPl Moment plastique MbRd Moment de la reacutesistance au deacuteversement Npl Rd Effort normal de la reacutesistance plastique de la section transversale brute NbRd Effort normal dun eacuteleacutement comprimeacute au flambement NSd Effort normal sollicitant Ntsd Effort normale de traction Ncsd Effort normal de compression NcRd Valeur de calcul de la reacutesistance de la section transversale agrave la compression Q Charge drsquoexploitation R Coefficient de comportement de la structure 119878 La charge de la neige 119881119904119889 Valeur de calcul de leffort tranchant Vreacutef Vitesse de reacutefeacuterence du vent Wpl Module de reacutesistance plastique W Poids de la structure
Minuscules latines f La flegraveche fy Limite deacutelasticiteacute
h Hauteur drsquoune piegravece L Longueur drsquoune piegravece (Poutre Poteau) Lf Longueur de flambement t Eacutepaisseur drsquoune piegravece tf Eacutepaisseur drsquoune semelle de poutre tw Eacutepaisseur de lrsquoacircme de poutre
Z Hauteur au-dessus du sol Z0 Paramegravetre de rugositeacute Zeq Hauteur eacutequivalente
Minuscules grecques 120582119871119879 Eacutelancement de deacuteversement empty119871119879 Rotation de deacuteversement 120591 Contrainte limite de cisaillement en eacutelasticiteacute
휀 Coefficient de reacuteduction eacutelastique de lrsquoacier 120590119886 Contrainte de lrsquoacier 120590119887 Contrainte du beacuteton ξ Pourcentage drsquoamortissement critique η Facteur de correction drsquoamortissement δek Deacuteplacement ducirc aux forces sismiques μ coefficient de forme de la charge de neige
Introduction Geacuteneacuterale Ce projet de fin drsquoeacutetudes est lrsquooccasion pour nous de mettre en pratique lrsquoensemble des connaissances theacuteoriques acquises durant notre cursus universitaire tout en nous familiarisant avec les regraveglements nationaux et internationaux reacutegissant les principes de conception et de calcul drsquoouvrages meacutetalliques ou autres comme le laquo RNV 2013 RPA 99v2003 BAEL91 et lrsquoEUROCODE 3raquo ainsi qursquoagrave utiliser des outils de calcul et de simulation numeacuterique Lrsquoeacutetude drsquoune structure meacutetallique comme toutes les autres structures est reacutealiseacutee par un dimensionnement aux eacutetats limites ultimes et une veacuterification des deacuteplacements aux eacutetats limites de services en tenant compte des actions qui srsquoappliquent sur elle qursquoelles soient de nature permanentes variables ou accidentelles Notre projet plus preacuteciseacutement consiste au dimensionnement drsquoune halle industrielle en charpente meacutetallique dans la wilaya de Ouargla agrave des fins de maintenances industrielles avec la veacuterification de chaque piegravece profileacute ou assemblage conformeacutement aux regraveglements en vigueur Notre travail est composeacute de la faccedilon suivante Drsquoabord une introduction sur lrsquoeacutetat des lieux la superficie de lrsquoouvrage sa position son environnement puis on deacuteterminera gracircce agrave la regraveglementation citeacutee ci-dessus les diffeacuterentes charges qui peuvent srsquoappliquer agrave notre ouvrage En fonction de ces charges on fera un preacutedimensionnement des diffeacuterents eacuteleacutements secondaires existants dans lrsquoouvrage ensuite on introduira toutes ces donneacutees dans le logiciel et on exeacutecutera la simulation numeacuterique Cette simulation va nous donner les sections des diffeacuterents eacuteleacutements principaux de la halle ces sections vont soit ecirctre gardeacutees soit ecirctre remplaceacutees par drsquoautre sections plus disponibles sur le marcheacute puis on les reveacuterifiera manuellement avec les diffeacuterentes exigences du CCM97 on dimensionnera les assemblages adeacutequats agrave chaque reacuteunion drsquoeacuteleacutements ainsi que les fondations Enfin nous verifirons tout nos eacutelements et tout nos assemblages a lrsquoaide du robot on peut prevoir drsquoautres veacuterifications de la structure tel que la torsion global de la structure ou bien simuler une explosion ou un accident dans notre ouvrage
16
Chapitre-1
Geacuteneacuteraliteacute et preacutesentation de lrsquoouvrage
11 Introduction
Le domaine de la construction meacutetallique est un domaine vaste qui a connu dans son histoire plusieurs eacutevolutions non seulement dans les proceacutedeacutes de conception et de reacutealisation mais eacutegalement dans les techniques et les mateacuteriaux utiliseacutes dans les structures Ainsi on a deacutesormais une varieacuteteacute de choix allant du beacuteton a lrsquoacier en passant par lrsquoaluminium la maccedilonnerie ou encore le bois En Europe le fer a commenceacute agrave faire son apparition comme eacuteleacutement de construction au 18iegraveme siegravecle alors que les mateacuteriaux usuels agrave cette eacutepoque eacutetaient le bois et la pierre au 14iegraveme siegravecle Avec lrsquointroduction du fer comme eacuteleacutement de construction les meacutethodes de conception furent bouleverseacutees le concepteur ne travaillait plus en effet avec des eacuteleacutements singuliers mais avec des profileacutes standards en I T L etchellip Un peu plus tard les progregraves techniques dans le domaine sideacuterurgique contribuegraverent agrave lrsquoapparition drsquoun nouveau mateacuteriau lrsquoacier Agrave la Premiegravere moitieacute du 20iegraveme siegravecle lrsquoacier a subi principalement en Europe une forte concurrence du beacuteton armeacute Lrsquoengouement pour ce nouveau mateacuteriau entraicircna une baisse significative du nombre drsquoouvrages en meacutetal construit durant cette peacuteriode cependant de lrsquoautre cocircteacute de lrsquoatlantique la situation eacutetait toute autre aux Eacutetats-Unis ougrave lrsquoacier reacutepondait preacuteciseacutement au besoin de la creacuteation drsquoimmeubles de grande hauteur il fut massivement utiliseacute (tireacute de notechfranceservcom) Actuellement en Algeacuterie lrsquoutilisation de la charpente meacutetallique est principalement employeacutee dans le secteur industriel pour ses avantages de rapiditeacute drsquoexeacutecution pour les longues porteacutees qursquoelle offre et pour son amovibiliteacute Notre projet traiteacute ici ne fait pas exception il a fallu pour le reacutealiser devoir calculer les charges qui lui sont appliqueacutees dimensionner ses eacuteleacutements le modeacuteliser numeacuteriquement et reveacuterifier toutes ces sections par rapport aux normes et regraveglements actuels en vigueur Les diffeacuterents regraveglements et documents utiliseacutes pour nos calculs - Regraveglement Neige et Vent 2013 DTR C 2-47 laquo RNV 2013 raquo - Regraveglement parasismique algeacuterien DTR BC 248 laquo RPA99v2003 raquo
17
- Regravegles de conception et de calcul des structures en acier DTR BC 244 laquo CCM97 raquo - Charges permanentes et charges drsquoexploitations DTR BC 22 - Regravegles de conception et de calcul des structures en beacuteton armeacute DTR BC 241 laquo CBA93 raquo - Calcul des structures en acier ENV 1993-1-1laquo Eurocode3 raquo - Conception et dimensionnement des structures mixtes acier-beacuteton ENV1994-1-1 laquoEurocode4raquo - Rapport geacuteotechnique du site drsquoimplantation de la structure Le principal document utiliseacute est Le CCM97 document technique reacuteglementaire qui a pour objectif de fournir une codification du dimensionnement pour calcul et des veacuterifications des structures de bacirctiments agrave ossatures meacutetalliques Les combinaisons qursquoil propose deacutependent des actions suivantes Actions permanentes Gi
Comprenant - Le poids propre des eacuteleacutements structuraux - Le poids propre des eacuteleacutements fixes - Les pousseacutes et pression des terres et hydrostatiques - Les deacuteformations permanentes imposeacutees agrave la construction tels que les deacuteplacements diffeacuterentiels des appuis Actions variable Qi Comprenant - Les charges drsquoexploitations - Les charges appliqueacutees en cours drsquoexeacutecution - Les actions climatiques Actions accidentelles Ai Comprenant Les actions sismiques les explosions le calcul au feu les chocs etc En ce qui concerne les eacutetats limites le CCM97 explique que les eacutetats limites permettent de combiner les charges G Q S W E afin de simuler au mieux un pheacutenomegravene qui peut se produire en prenant en compte ce qui repreacutesente la limite maximale consideacutereacutee pour les charges Grace agrave ces combinaisons nous pourront deacuteterminer les efforts maximaux et les deacuteplacements ultimes afin de les comparer agrave lrsquoeffort ou au deacuteplacement toleacutereacute Les valeurs des coefficients partiels de seacutecuriteacute agrave prendre en consideacuteration sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
18
Action
permanente (γG)
Action variable (γQ)
Action variable de base Action variable
drsquoaccompagnement
Effet favorable
γGinf
10 1 0
Effet deacutefavorable
γGsup
135 15 15
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacute
12 Pour lrsquoeacutetat limite ultime ELU - Prise en compte drsquoune seule action variable la plus deacutefavorable la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit 120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 150 119876119896119898119886119909
135119866119896119895 + 15119876119896119898119886119909
- Prise en compte de plusieurs actions variables deacutefavorables la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit sum119895120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 135sum119894gt1119876119896119894 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119882 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119878
- Prise en compte drsquoune seule action variable dirigeacutee vers le haut exemple vent en
deacutepression 120574119866119894119894119899119891 119866119896119895 + 150119882minus
1 119866119896119895 + 150119882minus
13 Pour lrsquoeacutetat limite de service ELS - Prise en compte uniquement de lrsquoaction variable la plus deacutefavorable
sum119866119896119895119895
+ 119876119896119898119886119909
119866119896119895 + 119876119896119898119886119909
- Prise en compte de toutes les actions variables deacutefavorables
sum119866119896119895119895
+ 09sum119876119896119894119894gt1
119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119878 119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119882
14 Etude parasismique La reacuteglementation relative agrave la construction parasismique se compose de texte drsquoorigine leacutegislative et de texte technique les preacutesentes regravegles viennent garantir une protection satisfaisante des vies humaines et des constructions vis-agrave-vis des effets des actions sismiques par des conceptions et dimensionnements approprieacutes Ainsi pour les ouvrages courants le but viseacute crsquoest de limiter les
19
dommages non structuraux et drsquoeacuteviter les dommages structuraux en dotant la structure drsquoune ductiliteacute et drsquoune capaciteacute de dissipation drsquoeacutenergie produite par le seacuteisme
Zones de sismiciteacutes
Zone 0 Sismiciteacute neacutegligeable
Zone I Sismiciteacute faible
Zone IIa et IIb Sismiciteacute moyenne
Zone III Sismiciteacute eacuteleveacutee
Tableau 12 Classification des zones sismiques
15 Lrsquoeffet du vent Le vent est consideacutereacute comme une force toujours perpendiculaire a la surface sur laquelle il est appliqueacute il peut engendrer des pressions sur les surfaces en soufflant de lrsquoexteacuterieur mais aussi des deacutepressions par pheacutenomegravene de succion ou juste en soufflant de lrsquointeacuterieur de la structure Le vent a une vitesse de reacutefeacuterence calculeacutee et reacutepertorieacutee par le RNV sur la base de relations empiriques cette vitesse diffegravere drsquoune reacutegion agrave une autre la carte ci-dessous montre les diffeacuterentes valeurs de cette vitesse dans le territoire nationale
Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouargla
20
Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)
16 Preacutesentation de lrsquoouvrage Notre projet traite le dimensionnement drsquoune halle en charpente meacutetallique avec ponts roulants et potences implanteacute dans la wilaya de Ouargla un site ou la sismiciteacute ainsi que les charges dues agrave la neige sont neacutegligeables mais par contre le vent souffle tregraves fort et le sable peut se deacuteposer sur certaine partie de la toiture La surface totale de notre ouvrage fait 1080 1198982 la hauteur du halle est de 89m alors que celle de la faicirctiegravere est de 1025m Lrsquoouvrage dispose de six portails de dimension (5x4) 8 ouvertures pour lrsquoeacuteclairage ainsi que pour le renouvegravelement drsquoair de la structure ou de fumeacutee en cas drsquoincendie
17 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques Suivant les plans architecturaux les dimensions de la structure se preacutesentent comme suit - Longueur de lrsquoouvrage (Long-pan) L= 30m - Largeur (Pignon) l= 36m - Hauteur totale H=89 m - Hauteur de lanterneau a=135m - Pente du versant est 15
21
Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvrage
Figure 14 Vue en perspective de la structure
18 Mateacuteriaux Les diffeacuterents mateacuteriaux de constructions utiliseacutes dans notre construction sont
181 Acier En construction meacutetallique lrsquoacier fait lrsquoobjet drsquoune normalisation rigoureuse dans laquelle on
speacutecifie la limite drsquoeacutelasticiteacute fy la reacutesistance agrave la rupture fu et lrsquoallongement agrave la rupture 휀 Le choix de la nuance drsquoaciers deacutepend des facteurs techniques et eacuteconomiques Limite drsquoeacutelasticiteacute fy=235MPa La contrainte de rupture fu=360 MPa Le module de Young E = 210 000 MPa
22
Le coefficient de poisson ν=03 Le module de cisaillement 119866 = 80769 MPa La masse volumique de lrsquoacier ρ=7850 Kgm3
182 Beacuteton armeacute Caracteacuteristiques meacutecaniques Reacutesistance agrave la compression fc28=25 MPa Reacutesistance agrave la traction ft28=06+006fc28= 21 MPa Le poids volumique ρ=2500 Kgm3
183 Ferraillages et armatures - La limite drsquoeacutelasticiteacute fe=400 MPa - Le coefficient de seacutecuriteacute pour les situations courantes γs = 115 - La contrainte admissible agrave lrsquoELU fsc =feγs = 348 MPa - Le module de Young Es=210 000 MPa
23
Chapitre-2
Eacutevaluation des surcharges climatiques
21 Introduction
Les effets climatiques sur une structure meacutetallique sont souvent preacutepondeacuterants Une
eacutetude approfondie et deacutetailleacutee doit ecirctre meneacutee minutieusement afin de deacuteterminer les
diffeacuterentes actions et sollicitations
La reacuteglementation nationale Neige et Vent (RNV 2013) met agrave notre disposition les principes geacuteneacuteraux et proceacutedures agrave suivre afin de mieux preacutevoir ces surcharges et de mener agrave bien des calculs Les pressions du vent appliqueacutees sur les structures meacutetalliques deacutependent des facteurs suivants
- La reacutegion (Zone 0) - Les reliefs du site drsquoimplantation - La hauteur de la construction - La configuration geacuteomeacutetrique de la structure - La forme de la toiture
22 Deacutetermination de lrsquoaction du vent
- Effet de la reacutegion
Notre halle industrielle se situe agrave la wilaya drsquoOuargla dans la commune de Hassi Messaoud selon le regraveglement RNV 2013 la reacutegion est classeacutee comme zone 4 la pression dynamique de reacutefeacuterence est de 575 Nm
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du vent
24
- Effet du site
Le regraveglement RNV2013 preacutevoit eacutegalement lrsquoeffet de la nature du terrain Notre
ouvrage se trouve dans une zone laquo agrave couverture veacutegeacutetale neacutegligeable raquo donc
nous nous situons dans une cateacutegorie de terrain 1 avec un facteur de terrain
Kt = 0170 paramegravetre de rugositeacute Z0= 001 m Zmin= 1 m et le coefficient ξ= 044
Les donneacutees relatives au site telle que la pression de reacutefeacuterence ainsi que la
vitesse de reacutefeacuterence sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
Site plat Ct(Z)=1 RNV2013 chapitre245 sect2451
Ouargla (Zone 4)
qreacutef =575 Nmsup2 Vreacutef =31ms
RNV2013 chapitre23 sect231
Terrain de cateacutegorie 1
Kt=017 Z0=001m Zmin=1m ξ=044
RNV2013 chapitre244 sectTableau 24
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantation
221 Deacutetermination de la pression aeacuterodynamique
La pression aeacuterodynamique W(Zj) agissant sur une paroi est obtenue comme suit
119882(119911119895) = 119902119901(119885119890) times [119862119901119890 minus 119862119901119894] (daNm) 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838120784 120787 120784 sect120784 120788
Avec
- CPe est le coefficient de pression exteacuterieure
- CPi est le coefficient de pression inteacuterieure
222 Calcul de la pression dynamique de pointe qp La pression dynamique de pointe qp(z) est la pression dynamique utiliseacutee dans les calculs elle deacutepend du climat du lieu de la hauteur de reacutefeacuterence de la rugositeacute du terrain et du coefficient de topographie
119902119901(119885) = 119902119903119890119891 times 119862119890
Avec
- 119902ref = 575 119889119886119873119898sup2
Coefficient drsquoexposition 119862119890 = 119862119903
2(119885) times [1 + 7119868119907] 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 sect120784 120786 120784 119834
Coefficient de rugositeacute 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 120786
25
Terrain de cateacutegorie 1 Kt=017 z0=001m zmin=1m ξ=044 ( g
119862119903(119911)
119870119905 119871119899 (1199111198981198941198991199110
) 119901119900119906119903 119911 lt 119911119898119894119899
119870119905 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911119898119894119899 le 119911 le 200119898
Parois vertical (z le zmin ) 119862119903(z)=Kt Ln(119911119898119894119899 1199110
)=0783
Parois et toiture (zminltzlt200m) 119862119903(z)=KtLn(Z
Zo)=1178
On retient 119862119903= 1178
- Intensiteacute de turbulence RNV2013 chapitre246
119868119907(119911)
1
119862119905(119911) 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911 gt 119911119898119894119899
1
119862119905(119911) 119871119899 (1199111198981198941198991199110) 119901119900119906119903 119911 le 119911119898119894119899
Pour z gt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1
001)= 0217
Pour z lt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1025
001)= 0144
On retient 119868119907 = 0144 pour lrsquoensemble de la structure
- Coefficient drsquoexposition
119862119890(119911119895) = 119862119903(119911119895)2[1 + 7 119868119881]
Pour z gt zmin
119862119890(119911) = 11782 times 12 times [1 + 7(0144)] = 2786
Pour z lt zmin
119862119890(119911) = 07832 times 12 times [1 + 7(0217)] = 154
- Pression dynamique de pointe qp
Avec
26
- 119902119903119890119891 = 575 119889119886119873119898sup2
Pour z lt zmin qp= 575times1544=8878 Nm2
Pour z gt zmin qp= 575times2786=160195 Nm2
qp = 160195Nm2 = 16 kNm2
223 Coefficient de pression exteacuterieure Les valeurs des coefficients de pression exteacuterieure donneacutees dans les tableaux du RNV2013 sont relatives agrave des zones bien deacutefinies Ces coefficients deacutependent de la dimension de la surface chargeacutee produisant laction du vent dans la section agrave calculer
Pour un vent perpendiculaire au long-pan (V1)
-Parois verticale RNV2013 chapitre521
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
- b=30 m
- d=36 m
- h=89 m
Cp =Cpe10 car Slt10119950120784 avec S la surface chargeacute (chapitre2013 chapitre5 sect5112)
e = min (d 2h)
d=32 ou 36 m selon la direction du vent mais toujours gt e =2h
Donc e = 2x1025 = 205m
Toiture a versant multiple Cas ougrave d gt e se preacutesente ainsi
Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
27
Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
Le calcul des coefficients de pressions exteacuterieures est obtenu agrave partir des formules suivantes
119862119901119890 = 1198621199011198901 119878119894 119878 le 11198982
119862119901119890 = 1198621199011198901 + (11986211990111989010 minus 1198621199011198901) times 11989711990011989210(119878) 119878119894 11198982 lt 119878 lt 101198982
119862119901119890 = 11986211990111989010 119878119894 119878 ge 101198982
RNV2013 Chapitre 5 sect 5111
Les coefficients de pression exteacuterieures pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E
Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)
Versant de Toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure cpe10 qui y sont
attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518 le cas drsquoune toiture agrave
versant multiple est celui de notre projet
28
Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5182 que laquo pour un vent perpendiculaire aux
geacuteneacuteratrices on prendra les valeurs de Cpe des toitures agrave double versant pour 120572 lt 0deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure Cpe pour le versant face au vent sont deacutetermineacutes agrave partir
drsquoune interpolation lineacuteaire entre lrsquoangle -15 et -5 les valeurs des coefficients sont preacutesenteacutees dans
le tableau suivant
Angle de pente α Cpe pour vent de direction θ=0deg
853deg F G H
-237 -123 -083
Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiture
- Pour un vent perpendiculaire au pignon (V2) (V4)
- Parois verticales
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
-b=36 m
29
-d=30 m
-h=1025
119862119901119890 = 11986211990111989010 RNV2013 chapitre5 sect5112
e=Min (b 2h) = Min (36 205) = 205 m
Le cas ougrave d gt e se preacutesente ici
Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Les coefficients de pression exteacuterieurs pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
30
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur laquo Cpe10 raquo pour les parois verticales direction V2
- Versant de toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure Cpe10 qui y sont attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518
Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5181 que pour laquo un vent dont la direction est parallegravele aux geacuteneacuteratrices les coefficients de pression pour chaque versant
31
srsquoobtiennent en utilisant les valeurs de toiture agrave un versant pour θ=90deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure CPe10 pour un angle de 853deg sont deacutetermineacutes agrave partir de lrsquointerpolation lineacuteaire entre lrsquoangle de 5deg et 15deg
Angle α Fsup Finf G H I
853deg -22 -192 -183 -067 -057
Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)
224 Coefficient de pression inteacuterieure Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi deacutepend de la dimension et de la reacutepartition
des ouvertures dans lrsquoenveloppe du bacirctiment
- Pour les 2 cas de direction du vent (V1 et V3)
- Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2(5 times 4)
30 times 89= 014 = 14
On commence tout drsquoabord agrave deacuteterminer lrsquoindice de permeacuteabiliteacute microp
μ119901 =120
160= 075
Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi est donneacute en fonction de lrsquoindice de permeacuteabiliteacute Figure 514 du Regraveglement RNV2013 en fonction du rapport
ℎ119889 = 102536 = 028gt025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 on lit 119862119901119894 =-016
32
Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1 V3
Pour les 2 cas de direction du vent (V2 et V4)
Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2 times (5 times 4)
36 times 9575= 0116 = 116
ℎ119889 = 102530 = 034 gt 025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 rarr 119862119901119894 =-02
33
Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4
225 Deacutetermination de la pression statique du vent
Apregraves avoir deacutefini tous les coefficients tels que la pression dynamique coefficient
de pression inteacuterieure et exteacuterieure on peut calculer la pression due au vent pour
Direction V1 V3
Parois verticales Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0154 -0846 -135529
B 1602 -08 -0154 -0646 -103489
C 1602 -05 -0154 -0346 -55429
D 1602 +08 -0154 +0954 +152831
E 1602 -03 -0154 -0146 -23389
Tableau 26 Pressions du vent sur parois vertical
34
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
F 1602 -237 -0154 -2276 -355003
G 1602 -123 -0154 -1076 -172375
H 1602 -084 -0154 -0676 -108295
Z1 1602 -1 -0154 -0846 -135529
Z2 1602 -06 -0154 -0446 -71449
Tableau 27 Pressions du vent sur toiture
Direction V2 et V4
Parois verticales
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0162 -0838 -134247
B 1602 -08 -0162 -0638 -102207
C 1602 -05 -0162 -0338 -54147
D 1602 +08 -0162 +0962 +154112
E 1602 -03 -0162 -0138 -22107
Tableau 28 Pressions du vent sur parois vertical
35
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
Finf 1602 -12 -0162 -1038 -1662876
Fsup 1602 -22 -0162 -2038 -3264876
G 1602 -183 -0162 -1668 -2672136
H 1602 -067 -0162 -0508 -813816
I 1602 -057 -0162 -0408 -653616
Tableau 29 Pressions du vent sur toiture
23 Deacutetermination de lrsquoaction de la neige
Le calcul de la surcharge climatique de la neige est en fonction de la localisation geacuteographique
et de lrsquoaltitude du lieu
Notre projet se situe dans la Wilaya de Ouargla (Hassi Messaoud) lrsquoaltitude est de 171 m
La wilaya de Ouargla est consideacutereacutee comme une zone D =gt Pas de neige dans cette reacutegion
24 Deacutetermination de lrsquoaction du sable
La Pente du toit = 135
9= 015
La pente est de 15 soit gt a 5 =gtLe toit ne peut ecirctre consideacutereacute comme plat
=gtLa charge due au sable ne peut ecirctre consideacutereacutee uniformeacutement reacutepartie
Deux charges lineacuteaire q1 et q2 seront pris en compte
q1= 300 Nml
q2= 500 Nml
25 Charge permanente
- Couverture et bardage Choix du systegraveme de couverture
36
Notre choix pour la toiture et le bardage de notre halle sera axeacute sur les panneaux sandwich car ils assurent le minimum requis pour notre halle cagraved
- Une bonne isolation thermique
- Une bonne reacutesistance au feu
Le systegraveme panneaux sandwich de type TL-75 qui est constitueacute drsquoun parement exteacuterieur et un parement inteacuterieur qui sont colleacutes agrave une mousse rigide en polyureacutethane sera retenu
Ces caracteacuteristiques se preacutesentent comme suit
- Epaisseur totale 75mm
- Largeur de panneau 1000mm
- Poids du panneau 142 daNmsup2
Choix du systegraveme de bardage
Le bardage reacutepondant agrave lrsquoexigence drsquoune isolation thermique est le systegraveme panneaux sandwich de type LL50 les caracteacuteristiques sont les suivantes
- Epaisseur 50 mm
- Largeur 1000 mm
- Poids volumique du panneau G= 129 kgmsup2
26 Charge drsquoexploitation
Notre toiture est inaccessible donc la seule charge drsquoexploitation que peut avoir notre toiture crsquoest
la charge drsquoentretien
Selon le DTR BC22
La porteacute L=6m (distance entre portique) =gt les charges drsquoentretien seront deux charges ponctuelles
de 1kN appliqueacute a 13 de chaque appuis
On peut les convertir en une charge uniformeacutement reacutepartie eacutequivalente ainsi
37
119902 =8119875
3119871= 044 119896119873119898
119902 = 444 119889119886119873119898
Ceci juste pour avoir une charge lineaire et pouvoir faire un predimensionnement de la panne
Sur la modeacutelisation avec ROBOT les deux charges serons introduitents comme charges ponctuels
- Effet du frottement
Pour les cas V1 et V3
Lrsquoeffet du frottement du vent sur la surface peut ecirctre neacutegligeacute car mecircme en prenant la toiture
comme faiblement inclineacutee ce qui nrsquoest pas le cas on veacuterifie la condition de neacutegligence du
frottement du vent qui dit
sum surfaces parallegraveles au vent le 4 times sum surfaces perpendiculaires au vent
Cas de vent sur long pan
[(36+36)times9575]+4[91times30]=17814 m2 le4times(30+30)times89= 2136m2 CV
Cas de vent sur pignon
[(30+30)times89]+ 4[91times30]=1626m2 le 4times(36+36)times9575= 27576 m2 CV
38
Chapitre-3
Dimensionnement des eacuteleacutements secondaires 31 Dimensionnement des pannes pour la toiture agrave plusieurs versants
311 Fonctionnement de base
La fonction des pannes de toiture est drsquoassurer le transfert des actions appliqueacutees agrave la couverture drsquoun bacirctiment et agrave sa structure principale les lisses jouent le mecircme rocircle en faccedilades Les pannes et les lisses sont des constituants importants de la structure secondaire du bacirctiment Un empannage comprend non seulement les pannes elles-mecircmes mais eacutegalement les eacuteventuelles eacuteclisses qui reacutealisent la continuiteacute des pannes les eacutechantignoles qui assurent la liaison entre pannes et structure principale ainsi que les liernes et brettelles qui maintiennent les pannes lateacuteralement
312 Choix du bardage de couverture Pour le choix de notre systegraveme de couverture il srsquoest aveacutereacute qursquoune couverture de type TL 75 remplie correctement les critegraveres de conception agrave savoir - Assurer la fonction eacuteleacutementaire de protection face aux intempeacuteries - Satisfaire les exigences acoustiques - Satisfaire agrave lrsquoexigence nationale imposeacutee par les documents reacuteglementaires relatifs aux charges de neige de vent et aux autres charges dexploitation Les charges supporteacutees par la toiture - Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du sable q1=30 daNml q2=50 daNml - Action du vent W= -355 daNmsup2 et W=-1723 daNm2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 Charge eacutequivalente du vent sur une panne de 6m dans la partie du toit ougrave lrsquoeffet du vent est le plus
deacutefavorable
39
(minus354 times5125
6) + (minus1723 times
0875
6) = minus32754 1198891198861198731198982
Qeq (vent) = 3276 daN1198982
-la charge de deacutepression du vent sur la panne est largement supeacuterieure aux autres charges
Crsquoest donc la combinaison G-15W qursquoil faut prendre en compte (pour le plan z-z seulement)
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et F
En essayant plusieurs valeurs drsquoespacement entre pannes et en faisant toutes les veacuterifications
neacutecessaires agrave chaque fois on arrive aux reacutesultats suivants
Pour e=12m -gt panne 2 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE180)
-gt nbr de panne neacutecessaires 8 par versant
Pour e=14m 16m 18m 2m -gt panne 1 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE200)
-gt nbr de panne neacutecessaires 5 par versant (pour e=2m)
Crsquoest donc par souci drsquoeacuteconomie et de poids total qursquoon prend un espacement entre panne de 2m
et un choix de section IPE200 pour les pannes mais seuls les deux derniers choix faits seront
deacuteveloppeacutes ci-dessus cad
-IPE180 + liernes avec e =2m (ce qui ne veacuterifie pas toutes les conditions de seacutecuriteacute)
-IPE200 avec e =2m (le choix final retenu celui qui veacuterifie toutes les conditions)
40
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne (G IPE180 = 188 danml) G = (142+188)x14 =462 daNml W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Remarque Dans notre projet il n yrsquoa de charge de neige possible et aussi la charge de sable ne srsquoapplique pas sur les pannes donc pas de combinaison avec trois charges possible Plan z-z G+E (462+444)cos853=8959 daNml G+W 462cos853 -45864=-413 daNml Qsz=413kN Plan y-y G+E (462+444)sin853=1328 daNml Qsy=0135 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(462+444)cos853=12095 daNml G+W (1x462cos853)-(15x45864)=-642 daNml
41
Quz=642 kN Plan y-y G+E 135(462+444)sin853 =18 daNml Quy=018 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=1878 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=2817 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=081 kNm
Apres ajout de liernes Lz=3m Mzsd=020 kNm Caracteacuteristiques du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 180 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
239 180 91 8 53 1317 101 146 346
Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 14653=2754 lt 72Ɛ=72 rarr acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 4558=568 lt 10Ɛ=10 rarr semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterifications de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 413 times 3004
384 times 21 times 105 times 1317= 015 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 0135 times 3004
384 times 21 times 105 times 101= 006 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
42
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation agrave veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 2817 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
iz =224mm tf =85mm
L=Lz=3000mm h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 9457 rarr λ119871119879 =
989
939= 1007
rarr =1092
43
Avec 120572LT = 021 car profile laminer
rarr ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 066 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=066 1 166 235
11= 234 119896119873 119898
234 lt Mysd =2817 condition non veacuterifieacutee on augmente la section ou changer de
nuance drsquoacier crsquoest la premieacutere option qursquoon vas choisir par souci de
disponibiliteacute sur le marcheacute
313 Redimensionnement des pannes avec IPE200
- Chaque panne repose sur deux appuis drsquoune distance de L= 6 m - On dispose 5 fils de pannes sur chaque versant de la toiture - La pente de la toiture 15 - Espacement entre pannes adopteacute est de 2 m
3131 Eacutevaluation des charges et surcharges - Poids propre de la couverture (panneau sandwich) 142 daNmsup2 - La charge du vent deacutepression -3275 daNmsup2 Surcharge drsquoentretien (P) sect731 DTR BC 22 Dans le cas des toitures inaccessibles on considegravere uniquement une charge drsquoentretien qui est eacutegale agrave 100Kg chacune situeacutee agrave 13 et 23 de la porteacutee de la panne La charge uniformeacutement repartie P due aux surcharges drsquoentretien est obtenue en eacutegalisant les deux moments maximaux dus agrave P
Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la panne
119872119872119860119883 =119901prime 119897
3=119901 1198972
8⟹ 119901 =
8 119901prime
3119897=800
18= 4444 119889119886119873119898119897
44
Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacutees
(ANNEXE ndash 1)
Soit
119876119890119902 =327 + 1082
2= 2176 1198891198861198731198982
Les valeurs 327 et 1082 daNm2 sont les valeurs de depressions des deux zones de vent FG et H repris par
la panne 2 (regarder Figure31)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave un espacement en appuis de 394m sans risquer
que la nervure cegravede sous les charges appliqueacutees
La charge supporteacutee par la panne
- Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du vent W= -3276 daNmsup2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 -Poids propre de la panne IPE200 (apregraves que IPE180 nrsquoa pas veacuterifier toutes les conditions) G=224 daNml La panne la plus deacutefavorable Bien que lrsquoespacement entre panne soit de 2m la panne la plus deacutefavorable crsquoest-agrave-dire celle de rive ne reprend qursquoune largeur de bardage de 14m seulement
Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versant
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne G = (142+224)x14 =5124 daNml
45
W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Plan z-z G+E (5124+444)cos853=9458 daNml G+W 5124cos853 -45864=-40796 daNml Qsz=407kN Plan y-y G+E (5124+444)sin853=1418 daNml Qsy=014 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(5124+444)cos853=12768 daNml G+W (135x5124cos853)-(15x45864)=-61955 daNml Quz=62 kN Plan y-y G+E 135(5124+444)sin853 =1915 daNml Quy=019 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=186 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=279 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=0855 kNm
46
Caracteacuteristique du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 200 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
285 200 100 85 56 1943 142 221 446
Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 15956=2839 lt 72Ɛ=72 rarr Acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 3885=447 lt 10Ɛ=10 rarr Semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterification de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 407 times 6004
384 times 21 times 105 times 1943= 168 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 014 times 6004
384 times 21 times 105 times 142= 079 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation a veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
47
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
-C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
-iz =224mm -tf =85mm
-L=Lz=6000mm -h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 989 ⟶ λ119871119879 =
989
939= 105
rarr =114
Avec 120572LT = 021 car profileacute lamineacute
rarr ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 063 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=063 times 1 times 221 times 235
11= 2974119896119873119898
2974 kNm gt Msd =279 kNm condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
48
Relation agrave veacuterifier Vzsd lt 05 Vplzrd 119912119955119957 120787 120786 120788(120784)119914119914119924120791120789
Avec
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
11 119890119905 119860119907119911 = 1400 1198981198982
Donc
05119881119901119897119911119903119889 = 05
1400 (235
radic3)
11= 8634 119896119873
Vzsd =186kN lt 05 Vplzrd = 8634kN Condition veacuterifieacutee
Resistance au voilement par cisaillement
Si 119889
119905119908 lt 69휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
CCM97 art 561(1)
119889
119905119908 =
159
56 = 284 lt 69 휀 Condition veacuterifieacutee
Donc il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Veacuterification a la flexion deacutevieacutee composeacutee
On doit veacuterifier la relation suivante
(119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889)
120572
+ (119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
)
120573
le 1 119912119955119957 120787 120786 120790 (120783120783)119914119914119924 120791120789
Avec B= 1 a = 2 pour les sections en I et H
119872119901119897119910119903119889 =119882119901119897119910 times 119891119910
11=221 times 235
11= 4721 119896119873119898
119872119901119897119911119903119889 =119882119901119897119911 times 119891119910
11=446 times 235
11= 952 119896119873119898
119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
119872119911119904119889 = 0855 119896119873119898
(279
4721)2
+ (0855
952) = 044 lt 1 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
49
Conclusion la panne IPE 200 veacuterifie les diffeacuterentes conditions de seacutecuriteacute par rapport aux
diffeacuterents cas drsquoinstabiliteacutes elle est donc largement convenable pour notre structure
32 Dimensionnement de lrsquoeacutechantignole
Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignole
Calcul des charges revenant agrave une eacutechantignole
Effort de soulegravevement
quz=Gtimescos120572 -15W-- avec
G=39 daNml W--=ndash426 daNml E = 444 daNml
quz = 39timescos 853 ndash 15times426
quz= ndash60043 daNml = ndash6 kN
Effort rampant
quy=(135G+15E)sin120572 =(135times39+15times444)sin 853 = 1768 daNml =018 kN
Lrsquoexcentrement
Lrsquoexcentrement (t) est limiteacute par la condition suivante
2 (119887
2) le 119905 le 3(
119887
2)
Avec b=10 cm pour un profileacute IPE200
50
2 (10
2) = 10 le 119905 le 3(
10
2) = 15
On prend t=10 cm
Pour lrsquoeacutechantignole de rive
119877119911 = 119902119906119911 times119897
2= 6 times
6
2= 18 119896119873
119877119910 = 119902119906119910 times119897
2= 054 119896119873
Pour lrsquoeacutechantignole intermeacutediaire
119877119911 = 18 times 2 = 36 119896119873
119877119910 = 054 times 2 = 108 119896119873
Calcul du moment de renversement
119872119877 = 119877119911 times 119905 + 119877119910 timesℎ
2= 36 times 10 + 108 times 10 = 3708 119896119873 119888119898 = 37119896119873119898
Choix de la section brute
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 119891119910
1205741198720 119912119955119957 120787 120786 120787 120783 (120784)119914119914119924120791120789
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 1198911199101205741198720
=gt 119908119890119897 ge119872119890119897119877119889 times 1205741198720
119891119910=gt 119908119890119897 ge
00037 times 11
235
= 173 times 10minus51198983
119908119890119897 = 17321198881198983
Deacutetermination de la largeur et lrsquoeacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
b largeur de lrsquoeacutechantignole
e eacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
119908119890119897 =119887 1198902
6=gt 119890 ge radic
6 times 1732
119887= radic
6 times 1732
180
119890 ge 076
b est prise eacutegale agrave 180 mm soit la largeur de la traverse (Calculer dans le chapitre 6)
Donc on prend e=1cm
51
33 Dimensionnement des lisses de bardages
Les lisses de bardages sont constitueacutees de poutrelles (UPN UAP UPE) oude profils
minces plieacutes Eacutetant disposeacutees horizontalement elles sont porteacutees soit par les poteaux de
portiques soit par les potelets intermeacutediaires Lrsquoentre-axe des lisses est deacutetermineacute par la
porteacutee admissible des bacs de bardage pour notre structure un UPN agrave eacutetait adopteacute
331 Choix du bardage
Le choix du bardage se fait en fonction des charges du vent (pressiondeacutepression) qui
lui sont appliqueacutes Pour notre halle les valeurs maximums de pression et deacutepression
que subissent les parois sont
W+ = 1541 daNm2 W- = -1355 daNm2 (regarder chapitre 2)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessous (ANNEXE 3) le bardage choisi doit ecirctre drsquoau moins de
50mm drsquoeacutepaisseur un LL50 pour un poids de 133 daNmsup2 sur 3 appuis avec pas plus
de 3m drsquoentre appuis est le meilleur choix
Figure 35 choix de lrsquoeacutepaisseur du bargade en fonction des pressions et depressions
332 Deacutetermination de lrsquoespacement entre lisse
Toujours drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave 3m de distance drsquoentre axe pour le
bardage qursquoon a choisi
Apregraves plusieurs essais empiriques le nombre optimal de lisses neacutecessaire est de 4 ce qui donne un
espacement de longueur de paroi 89m ndash longueur mur maccedilonnerie 4m ( 89 - 4 = 5m )
5m4lisse rarr e =125m
52
Figure 36 Reacutepartition des lisses
Deacutetermination des charges et surcharges
Donneacutees de calcul
- Chaque lisse repose sur deux appuis
- Espacement entre lisse = 125 m
- On dispose 4 lignes de lisse entre portique
- Longueur des lisses 600 m
Les charges permanentes
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=g sy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125=2288daNml
qsy = 0228 kN
quy=135G=03kN
La surcharge climatique due au vent
On calcul les lisses de bardage avec la valeur max sur long- pan
W += 1541 daN m2
- Charges appliqueacutees agrave LrsquoELU
quz=15W
quz=288kN
53
- Charge appliqueacutee agrave LrsquoELS
qsz=Wtimese=1541times125
qsz=19262daN=192kN
333 Le dimensionnement se fait par la condition de limitation de la flegraveche
119891119911 =5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864119910 times 119868le 119891119886119889119873 =
119897
200=600
200= 3 119888119898
119868119910 ge5 times 192 times 6004
384 times 21 times 105 times 3= 51428 1198881198984
On opte pour un UPN 140 avec les caracteacuteristiques suivantes
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
UPN 140 A Cm2
h mm
b mm
119905f mm
119905w mm
Iy
Cm4
Iz
Cm4
119908pSy
cm3
119908pSz
cm3
MATERIAU ACIER S235
20 140 60 10 7 605 627 103 283
Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140
Recalcul des charges avec le poids propre de la lisse ajouteacute
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daN ml
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=qsy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125 +1568 = 3856daNml
qsy = 038 kN
quy=135G
quy =053kN
qsz=Wtimese=1541times125=19262daN
qsz=192kN
quz=15W
quz=288kN
54
334 Veacuterification des diffeacuterentes Conditions de reacutesistances
Deacutetermination de la Classe
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119888
119905119891=60
10= 6 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119889
119905119908=98
7= 14 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Condition de reacutesistance
(119872119910119904119889
119872119890119897119910119877119889)
1
+ (119872119911119904119889
119872119890119897119911119877119889)1
le 1
- En preacutesence de lrsquoaction du vent
119872119910 =119902119906119911 times 119897
2
8=288 times 62
8= 1296 119896119873119898
- Sous lrsquoeffet des charges verticales permanentes
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 62
8= 261119896119873119898
119872119890119897119910119877119889 =119908119890119897119910 times 119891119910
1205741198720=864 times 103 times 235
11= 1845 119896119873119898
119872119890119897119911119877119889 =119908119890119897119911 times 119891119910
1205741198720=148 times 103 times 235
11= 316 119896119873119898
Donc
(1296
1845)1+ (
261
316)1= 152 gt 1 Condition non veacuterifieacutee
On rajoute des liernes pour reacuteduire Lz (Lz=3m)
55
Nouveau 119872119911
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 32
8= 065119896119873119898
(1296
1845)1+ (
065
316)1 = 09 lt 1 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
Condition agrave veacuterifier Vsd lt Vplrd
119881119911119904119889 =15119882119871
2= 1296 119896119873
119881119901119897119877119889 =119860119907119911 times 119891119910
radic3times 1205741198720= 12855 119896119873
119881119911119904119889 = 1296 119896119873 lt 119881119901119897119877119889 = 12855 119896119873 rarr condition veacuterifieacutee
Veacuterification au deacuteversement
On doit veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721gt 119872119910119904119889 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Avec
119872119888119903 = 11986211205872 119864 1198681199111198712
radic119868119908119868119911+1198712 119866 1198681199051205872 119864 119868119911
119912119925119925119916119935119916 119913 (119913 120783 120785) minus 119914119914119924120791120789
119872119888119903=311713762 Ncm
λ119897119905 = radic120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
119872119888119903
120573119908= 1 car la section est de classe 1
119882119901119897119910 (upn140) =103 cm3
56
λ119897119905 = 0881
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ1198711198792 minus 02) + λ119871119879
2 ]
120572119897119905=021 Car profileacute lamineacute
empty119897119905 = 0959
ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )
le 1
ꭕ119897119905= 075
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898 gt 119872119910119904119889 = 1296 119896119873119898 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion La section UPN140 assure une bonne reacutesistance vis agrave vis des diffeacuterents cas
drsquoinstabiliteacute elle est convenable pour les lisses de notre structure
34 Dimensionnement des liernes
Figure 37 Disposition des liernes sur le bardage
Calcul de lrsquoeffort de traction dans les liernes
La reacuteaction R au niveau du lierne
57
119877 = 125119902119910 times 119897
2
Avec 119902119910 = [135(119866119880119875119873140 + 119866119888119900119906119907119890119903119905119906119903119890)]
119902119910 = 0837119896119873
119897 = 6 119898
119877 = 125119902119910 times 119897
2= 125 times 0837 times 3 = 32119896119873
Effort de traction dans chaque lierne
1198791 =119877
2= 16119896119873
1198792 = 1198791 + 119877=48 kN
1198793 =1198792
2 sin 120579= 374 119896119873 119860119907119890119888 120579 = 119886119903119888 119905119892
25 119898
3 119898= 398deg
Crsquoest 1198792 = 48 119896119873 la tension la plus deacutefavorable donc on dimensionne par rapport agrave elle nos liernes
Dimensionnement de la lierne
119873119905119904119889 =119860 times 119891119910
1205741198720= 4800 119873 =gt 119860 ge
11 times 4800
235 =gt 119860 ge 22461198981198982
119860 =120587empty2
4=gt empty ge radic
4119860
120587= radic
4 times 2246
314= 534 119898119898
On prend empty = 12 119898119898 soit un T12 car crsquoest le diamegravetre le plus courant sur le marcheacute
35 Calcul des cheacuteneaux
Introduction
Le cheacuteneau a pour rocircle lrsquoeacutevacuation des eaux pluviales et drsquoeacuteviter leur stagnation afin drsquoassurer une
bonne eacutetancheacuteiteacute de la toiture et de la construction
58
Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneau
La section du checircneau sera deacutetermineacutee comme suit 119904
119878ge
63
radic119904
119889times119875
Avec
- s Section transversale du cheacuteneau en cmsup2
- S Surface couverte du checircneau en msup2
- d Peacuterimegravetre de la section mouilleacutee du checircneau en cm
- p Pente du checircneau
Remarque on preacutevoit 4 points de descente drsquoeau sur le long pan au niveau du portique inteacuterieur
Dimensionnement du cheacuteneau de rive
S=91times30=273 m2 avec P= 5mmm (pour eacuteviter lrsquoaccumulation du sable aussi)
Srsquo=273
4=6825 m2
Suivant lrsquoabaque (Annexe 2) =gt S=100 cm2 =gt d=10 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 100mm
Dimensionnement de cheacuteneau intermeacutediaire
Surface en plan des combles desservis en msup2
Srsquo=6825times2= 1365 et P= 5 mmm
Suivant lrsquoabaque (Annexe 4) =gt S=75 cm2 =gt d=9 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 90 mm ou 100 mm
59
36 Preacutedimensionnement des potelets
Les potelets sont des profileacutes lamineacutes qui ont pour rocircle de transmettre les
diffeacuterents efforts horizontaux agrave la poutre au vent et les efforts verticaux vers le sol
Ce sont des profileacutes disposeacutes verticalement sur le pignon comme indiqueacute sur la figure
ci-dessous et sont surtout sujet agrave la flexion composeacutee sous les efforts suivant
- Effort normal produit par le poids propre du potelet du bardage et des lisses
- Effort de flexion produit par lrsquoaction du vent sur le pignon
Figure 39 Disposition des potelets
Ils sont consideacutereacutes comme articuleacutes dans les deux extreacutemiteacutes
Eacutevaluations des charges et surcharges revenantes agrave un potelet
Charges permanentes G (verticale concentreacutee)
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daNmsup2
- Poids propre des accessoires drsquoattaches 5 daNmsup2
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daNml
Nous avons 4 lisses de 6m de long
119866 = (119866UPN times 119890 times 119899) + (119866bardage + 119901119901a) times 119878 119866 =(1568times6times4)+[(133+5)times(6times56)]= 991 kNml
Charge due au vent W
W=(1541times56) = qeqtimes96 =gt qeq=1541times56
96=8989 daNm2
Donc W = 8989 x 6 = 539 daNml = 539 kNml
Preacutedimensionnement de la section du potelet
Sous la condition de la limite de la flegraveche (ELS) tableau 41 CCM 97
Les potelets eacutetant articuleacutes en tecircte et en pied la flegraveche max est
60
119891119910 =5 times119882 times 1198974
384 times 119864 times 119868119910le 119891119886119889119898 =
119897
200
119868119910 gt1000 timesWtimes Iᶟ
384 times E= 59136 1198881198984
Ce qui correspond agrave un profileacute IPE300 avec 119868119910 = 83561198881198984
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300 A Cm2
h mm
b mm
tf mm
tw
mm 119868y
Cm4
119868z Cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300
Veacuterification de la reacutesistance du profileacute
Classe de la section
Classe de la semelle
119888
119905119891=
75
107= 7 lt 10 = 10 119878119890119898119890119897119897119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Classe de lrsquoacircme
119889
119905119908=2486
71= 35 lt 38 = 38 Acirc119898119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on doit veacuterifier la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05 119881119901119897119903119889 ⟹119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
61
119881119904119889 =15 times119882 times 119897
2=15 times 539 times 96
2= 388 119896119873 lt 05 119881119901119897119903119889 = 05 (
2570 times 235
radic3 times 11) = 1585 119896119873
Condition veacuterifieacutee
Donc pas drsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant
Veacuterification a lrsquoeffort axial
On utilise la condition suivante
Si
119873119904119889 le 119872119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 119891119910
1205741198980)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort axial
025119873119901119897119903119889 = 025119860 times 119891119910
1205741198720= 025
5380 times 235
11= 28734 119896119873
05119860119908 times 119891119910
1205741198720= 05
2170 times 235
11= 2317 119896119873
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873 lt 119898119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 times 119891119910
1205741198720)
Condition veacuterifieacutee
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Lrsquoindice de lrsquoeffort axial sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
Veacuterification a la flexion composeacutee
119872119910119904119889 =15119882 times 1198972
8= 9313119896119873119898 119872119911119904119889 = 0 119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
λ119897119905 =
119871119911119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119911119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
C1=1132 Annexe B Tableau B12 CCM97
62
119871119911 = 1250 119898119898 119894119911 = 335 119898119898 ℎ = 300 119898119898 119905119891 = 107 119898119898
λ119897119905 = 3433 =gt λ119897119905 = 036 lt 04 Pas de risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97
119873119904119889ꭕ119898119894119899
119873119901119897119903119889+119870119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119870119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10 helliphellip (1)
Avec
λ119910 =119871119910
119894119910=960
125= 768 rarr λ119910 =
768
939= 081
=gt 120583119910 = λ119910(2119861119898119910 minus 4) +119882119901119897119910 minus119882119890119897119910
119882119890119897119910= minus1134 + 0127 = minus1007 lt 09
120572 = 021 λ119910 = 081
empty119910 = 05 [1 + 120572119910(λ119910 minus 02) + λ1199102]
empty119910 = 05[1 + 021(081 minus 02) + 0812] = 089
ꭕ119910=
1
(empty119910 +radicempty1199102 minus λ1199102 )
ꭕ119910= 0794 rarr 119870119910 = 1 minus
minus1 times 135 times 991
0794 times 538 times 2350= 101
120582119911 =125
335= 3731 =gt 120582119911 = 0397 rarr empty119911 = 0611 =gt ꭕ
119911= 092
ꭕ119898119894119899
= ꭕ119910= 0794
119873119901119897119903119889 =119860119891119910
1205741198980=5380 times 235
11= 114936 119896119873
119872119910119904119889 =151198821198712
8= 9313 119896119873119898
119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873
119896119910 = 101
119872119911119904119889 = 0
63
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10
1337
0794 times 114836+101 times 9313
13416= 071 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion le profileacute IPE300 veacuterifie toutes les conditions de reacutesistances des diffeacuterentes instabiliteacutes
auxquels il peut ecirctre sujet
Donc il convient parfaitement comme potelet pour notre structure
64
Chapitre 4
Etude du pont roulant
41 Introduction
La vocation de notre halle neacutecessite deux ponts roulants drsquoune capaciteacute de 125t chacun il
est neacutecessaire donc de leur dimensionner des poutres porteuses ainsi que les rails sur
lesquelles il va glisser
- Le pont roulant
Est un engin de levage mobile circulant sur une voie de roulement Il est constitueacute drsquoun
palan de transfert eacutequipeacute drsquoun treuil pour le levage de la charge
- La voie de roulement
Est la structure porteuse de lrsquoengin de levage constitueacutee de deux poutres de roulement et
ses supports les deux poutres parallegraveles sont surmonteacutees drsquoun rail speacutecial sur lesquelles
circule le pont roulant
- La poutre de roulement
Est lrsquoeacuteleacutement porteur longitudinal de la voie les poutres de roulement sont des poutres
simples ou continues Leurs appuis sont constitueacutes par corbeaux (consols) fixeacutes sur les
poteaux de la halle
65
411 Caracteacuteristiques des ponts roulants
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulant
Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulant
Soit le pont roulant avec la porteacutee de 18 m
Puissances
N (t)
Porteacutee
L(m)
Vitesse (mmin) Poids (t) Reacuteaction (t)
Levage Direction Translation Pont
B
Chariot
K
Total
B+K
Rmax Rmin
125 18 085 520 1040 6809 1151 796 814 194
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)
66
a min (m) b(m) c(m) d(m) e(m)
1 035 06 2 36
Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulant
Groupe c ψ1 ψ2 Classe
I 02 11 11 A-2
Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulants
42 Classification des ponts roulants
Les ponts roulants sont classeacutes selon deux critegraveres
- Intensiteacute de lrsquousage du pont
- La variation de la charge souleveacutee
421 Coefficient et Classements des ponts roulants selon le CTICM
- Les ponts roulants agrave usage intensif (les poutres de roulement roulants
doivent ecirctre conccedilues et calculeacutees avec soin)
- Les ponts roulants drsquousage peu freacutequent (le calcul de poutre de roulement
est similaire agrave celui drsquoune poutre quelconque sous charge statique)
- Utilisation reacuteguliegravere en service intensif suivant lrsquoeacutetat de charge
C Coefficient drsquoadheacuterence drsquoun galet sur son rail
Ψ Coefficient de majoration dynamique des reacuteactions verticales Dans
ce projet le pont roulant utiliseacute est de Type A classe 2
Groupes II
Remarque Les ponts roulant agrave crochet sont classeacute dans le groupe II
422 Description geacuteneacuterale du calcul En geacuteneacuteral les poutres de roulements sont conccedilues sur deux appuis particuliegraverement celles
destineacutees agrave recevoir les ponts de type A pour que lrsquoalternance de sollicitations M(+) M(-) conduit
agrave reacuteduire les contraintes admissibles en fatigue Le moment maximum est deacutetermineacute par le
theacuteoregraveme de BARRE il est deacutefini comme suit
67
Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)
423 Deacutefinition des charges Charges verticales (RVmax)
- Le poids des poutres de roulement
- Le poids du pont du chariot et de la charge souleveacutee
- Les surcharges sur passerelles si elles existent
Charges horizontales transversales (RHmax)
- Reacuteaction transversale provoqueacutee par le roulement
- Freinage de direction
- Vent sur la poutre dans le cas des poutres de roulement agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
Charges horizontales longitudinales (RLmax)
- Freinage longitudinale (de translation)
- Effet de tamponnement
- Vent sur pont srsquoil est agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
424 Calcul des reacuteactions des galets du pont roulant
Charges statiques (reacuteaction par galet)
119877119898119886119909 = 814 119870119873 119877119898119894119899 = 194 119870119873
Charges verticales
119877119881119898119886119909 = Ψ1 119877119898119886119909 = 115 times 814 = 8954 119870119873
119877119881119898119894119899 = Ψ2 119877119898119894119899 = 11 times 194 = 2134 119870119873
Charges horizontale longitudinale
68
119877119871119898119886119909 = 119862 119877119898119886119909 = 02 times 814 = 1628 119870119873
119877119871119898119894119899 = 119862 119877119898119894119899 = 02 times 194 = 388 119870119873
Charges horizontales transversales
Palan au milieu de la porteacutee du pont
1198771198671119898119886119909 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119886119909 = plusmn274 119905
1198771198671119898119894119899 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119894119899 = plusmn2168 119905
Palan agrave distance minimale du chemin de roulement
1198771198672119898119886119909 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119886119909 = plusmn1526 119905
1198771198672119898119894119899 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119894119899 = plusmn0953 119905
Les premiers membres de ces formules correspondent aux efforts induits par la marche
appeleacutee marche en crabe du pont roulant les deuxiegravemes membres de ces formules
correspondent aux efforts dus au freinage du palan charge
69
425 Le choix du rail de roulement
Pour notre cas on a un pont roulant de 125T on va utiliser des rails A55
maintenues avec des crapauds
Figure 44 Coupe transversale du rail
Rail
Poids
(Kgm)
B
(mm)
H
(mm)
P
(mm)
Section
A (cm2)
I x
(cm4)
I y
(cm4)
A55
318
55
65
150
407
178
337
Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du rail
Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le rail
70
43 Preacutedimensionnement de la poutre de roulement Le dimensionnement de la poutre du chemin de roulement se fait selon le regraveglement laquo CCM97 raquo et le calcul se fait avec les charges les plus deacutefavorables
431 Condition de la flegraveche Drsquoapregraves le CTICM le dimensionnement de la poutre de roulement se fait avec la condition de flegraveche La flegraveche admissible est obtenue quand les deux charges sont en position symeacutetrique par rapport au milieu de la poutre il faut veacuterifier donc que
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
750= 08 119888119898
La longueur de traveacutee est de 600 m (sur deux appuis simple) comme indiqueacutee sur le scheacutema
Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulement
119886 = (119897
2minus119890
4) = (
6
2minus36
4) = 21 119898
Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le
galet et P la reacuteaction verticale max
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972)
Avec
L= 6000 mm
a= 2100 mm
P=89540 N
E=21104 Nmm2
71
119868119910 ge119901 119886 1198972(31198972 minus 41198862)
119891119911 241198641198972=89540 times 2100 times 60002(3 times 60002 minus 4 times 21002)
8 times 24 times 21 times 104 times 60002
119868119910 ge 421397625 1198981198984
Donc HEB360 veacuterifie la condition de la flegraveche
Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360
Veacuterification de la flegraveche
Poids propre inclue (rail+poutre)
Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuis
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 142 + 031 = 173 119896119899119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 43190 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 173 times 60004
384 times 21 times 104 times 43190 times 104
119891119911 = 812 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition nrsquoest pas veacuterifieacutee Donc on augmente la section
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A cm2 h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB360 142 1806 360 300 225 125 43190 10140 2683 1032
72
Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 155 + 031 = 186 119870119873119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 57680 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 186 times 60004
384 times 21 times 104 times 57680 times 104
119891119911 = 537 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition est veacuterifieacutee
432 Classe du profileacute HEB 400 Tableau 531 CCM97
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
298
135le 72radic
235
235 ⟹ 2207 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
150
24= 625 le 10
La semelle est de classe 1 Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB400 155 1978 400 300 24 135 57680 10820 3232 1104
73
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889 119912119955119957 120787 120786 120788 (120787 120784120782)119914119914119924120791120789
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=6998 times 235
radic3 times 11= 863154 119873 = 86315 119870119873
- Effort tranchant du agrave la reacuteaction (119877119881119898119886119909) -
119881119881 = 119877119881119898119886119909 times4119886
119897=8954 times 4 times 21
6= 12535 119870119873
- Effort tranchant du au pp (rail + HEB400)
119881119875119875 =119866 119897
2=186 times 6
2= 558 119870119873
Drsquoougrave 119881119910119904119889 = 135119881119875119875 + 15119881119881 = 19556 119870119873
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Condition veacuterifieacutee
Moment sollicitant sous charges verticales
Suivant (z-z)
- Moment du a la reacuteaction (119877119881119898119886119909)
119872119881 = 119877119881119898119886119909 times(6 minus
1198902)2
4119897= 8954 times
(6 minus362 )
2
4 times 6= 6581 119870119873119898
- Moment du au poids propre (rail + HEB400)
119872119875119875 =119866 1198972
8= 837 119870119873119898
Avec 119866=(rail+HEB400)=186 KNml Drsquoougrave
119872119910119904119889 = 135119872119875119875 + 15119872119881 = 110 119870119873119898
Moment sollicitant sous charges horizontales
Suivant(y-y) - Moment du a la reacuteaction(1198771198671)
119872119911119904119889 = 119872119867 =21198771198671119871
(119871
2minus119890
4)2
74
119872119911119904119889 = 119872119867 =2 times 274
6times (
6
2minus36
4)2
= 4028 119870119873119898
433 Veacuterification de la reacutesistance de la poutre de roulement
Pour raison de la forte sensibiliteacute des poutres de roulement agrave lrsquoinstabiliteacute eacutelastique leurs
dimensionnements par le calcul en plasticiteacute nrsquoest pas admis
119873119904119889119873119901119897119903119889
+119872119910119904119889
119872119890119897119910+119872119911119904119889119872119890119897119911
le 1 120787 120785120790 ndash 119810119810119820120791120789
119873119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119890119897119910 =119908119890119897119910 119891119910
1205741198720= 61613 119872119890119897119911 =
119908119890119897119911 119891119910
1205741198720= 1541 119873119901119897119903119889 =
119860 119891119910
1205741198720= 422573
2442
422573+
110
61613+4028
1541= 044 le 1
Condition veacuterifieacutee La condition de reacutesistance est veacuterifieacutee pour la poutre de roulement
Reacutesistance de lrsquoacircme au voilement par cisaillement CCM97 art 561(1)
Si 119889
119905119908le 72휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Avec
휀 = radic235
119891119910= 1
119889
119905119908=298
135= 2207 lt 69
Donc il nrsquoy a pas lieu de veacuterifier le voilement par cisaillement
Reacutesistance au deacuteversement
Le moment reacutesistant de deacuteversement est donneacute par la relation suivante
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
Avec 120573119908 = 1 (section de classe 1) ꭕ119871119879 Le facteur de reacuteduction pour le deacuteversement
75
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetriques (profileacutes lamineacutes I et
H) lrsquoeacutelancement 120582lt 119907119886119906119905 ∶
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 6522 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec 119871 = 600119888119898
1198881 = 1046 Annexe B tableau B12 CCM97 λ119897119905 =6522 λ1 = 939휀
λ119871119879 = [λ119897119905λ1] [120573119908]
05 휀 = radic235
119891119910= 1
λ119871119879 =6522
939= 0694
On calcule
ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )le 1
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ minus 02) + λ
2] 120572119897119905 = 021 Pour les profileacutes lamineacutes
empty119897119905 = 05 times [1 + 021(0694 minus 02) + 06942] = 079 Donc
ꭕ119871119879=
1
(079 + radic0792 minus 06942)= 0856
119872119887119903119889 =0856 times 1 times 3232 times 235
11= 59104 119870119873119898
119872119910119904119889 = 110 119870119873119898
119872119910119904119889 le 119872119887119903119889 Condition veacuterifieacutee
434 Reacutesistance de lrsquoacircme agrave la charge transversale
Resistance agrave lrsquoeacutecrasement
76
Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulement
Lrsquoeffort reacutesistant agrave lrsquoeacutecrasement ART 573-CCM97
119891119904119889 le 119877119910119877119889
Avec
- 119878y Longueur drsquoappui rigide
- ℎR = 65 119898119898 La hauteur du rail
- 120590119891119864119889 = 381119896119873119888119898sup2 La contrainte longitudinale dans la semelle
120590119891119864119889 =119872119910119904119889
119882119890119897119910= 381 1198701198731198881198982
119878119910 = 2(ℎ119877 + 119905119891)radic[1 minus (1205741198720120590119891119864119889
119891119910119891)
2
] = 1751 119888119898
119877119910119877119889 =119878119910 times 119905119908 times 119891119910119908
1205741198720= 505 119870119873 gt 119891119904119889 = 119877119907119898119886119909 = 8954 119870119873
Condition veacuterifieacutee
Veacuterification agrave enfoncement local
Selon le CCM97 il faut satisfaire les conditions suivantes
119891119904119889 le 119877119886119877119889
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
le 1 119808119825119827 120787 120789120790 minus 119810119810119820120791120789
Avec
77
119877119886119877119889 =
051199051199082 (119864 119891119910119908)
05[(119905119891119905119908)05
+ 3(119905119908119905119891) (119878119904119889 )]
1205741198720 119808119825119827 120787 120789120789 minus 119810119810119820120791120789
119877119886119877119889 = 108284 119870119873
119891119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119888119877119889 =3232 times 103 times 235
11= 69047 119870119873119898
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
=2442
108284+
110
69047 = 018 le 15
Condition veacuterifieacutee
Reacutesistance au voilement de lrsquoacircme
Selon le regraveglement CCM97
119887119890119891119891 le 119887 119808119825119827 120787 120789120791 minus 119810119810119820120791120789
119887119890119891119891 = radicℎ2 + 1198781199042 = 410 119898119898 gt 119887 = 300 119898119898
Condition non veacuterifieacutee
435 Calcul du support du chemin de roulement
Le chemin de roulement est supporteacute par une console qui est solliciteacute par les
efforts suivants
- Le poids propre de la poutre de roulement et du rail
- Les actions verticales et horizontales des galets du pont roulant
- Le poids propre de la console elle-mecircme
Charge verticale
Charge verticale non pondeacutereacutee
119901prime = 119876 119871 + 119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 186 times 6 + 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901prime = 13651 119870119873
Charge verticale pondeacutereacutee
119901 = 135119876 119871 + 15119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 135 times 186 times 6 + 15 times 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901 = 2031 119870119873
78
Charge horizontale
119875119867 = 15119877119867119898119886119909 (1 minus119890
119897)ψ
2= 15 times 274 times (1 minus
36
6) times 11 = 1808 119870119873
Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulement
Dimensionnement du support de chemin de roulement
La flegraveche du support de roulement est limiteacutee
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
500
Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulement
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868le 119891119886119889119898
119868119910 =500 119901prime 1198892
3119864ge 782667 1198881198984
Selon le moment drsquoinertie obtenu on choisira un IPE 300
79
Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300
Classe de la section
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
2486
71le 72radic
235
235 ⟹ 3501 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
75
102= 735 le 10
La semelle est de classe 1
Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Avec 119860119907119911 = 257 cm2
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=257 times 235
radic3 times 11= 317 119870119873
119881119904119889 = 119901 = 2031 lt 05119881119901119897119877119889
Condition veacuterifieacutee
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
IPE 300 422 5380 300 150 107 71 8353 604 628 125
80
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628 times 235
11= 13416 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition non veacuterifieacutee Donc on augmente la section
Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 360
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1019 times 235
11= 2177 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition veacuterifieacutee
17263
Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulement
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
IPE 360 571 727 360 170 127 8 16270 1043 1019 191
81
Veacuterification de la flegraveche
Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du
chemin de roulement
119891119911 le 119891119886119889119898 =119889
500= 017
119902 = 119902119868119875119864 360 = 571 119889119886119873119898119897
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868+119902 1198974
8119864119868= 0082 + 0021 = 0103 119888119898 lt 017 119888119898
Conclusion Donc on adopte un profileacute IPE360 comme un support de chemin de roulement
82
Chapitre-5
Etude Sismique 51 Introduction Parmi les catastrophes naturelles le seacuteisme est le plus proche et le plus destructeur des constructions en zone urbaine ou rurale Notre pays est lrsquoun des pays les plus concerneacutes par les tremblements de terre drsquoougrave lrsquoobligation de lrsquoeacutetude sismique pour nrsquoimporte quelle construction aussi minime soit son importance En Algeacuterie les deux tremblements de terre de 1980 survenus agrave la wilaya de Chlef et de 2003 agrave Boumerdes ont certainement contribueacute agrave la prise en compte de ces pheacutenomegravenes dans la construction Lors de toute catastrophe naturelle on se doit de proteacuteger avant tout la vie humaine preacutesente dans et autour des constructions Cela implique agrave la fois une connaissance scientifique du pheacutenomegravene ainsi que la maicirctrise des moyens techniques pour y faire face Les risques du seacuteisme deacutependent de lrsquoactiviteacute tectonique ainsi que de la nature du sol les caracteacuteristiques reacutegionales Pour notre ouvrage implanteacute dans la wilaya de Ouargla le regraveglement national parasismique RPA99v2003 classe cette zone comme zone 0 (zone de sismiciteacute neacutegligeable) Ce dernier propose trois meacutethodes de calcul dont les conditions drsquoapplications diffeacuterentes et cela selon le type de la structure agrave eacutetudier le choix des meacutethodes de calcul et la modeacutelisation de la structure doivent avoir pour objectif de srsquoapprocher au mieux au comportement reacuteel de lrsquoouvrage ces meacutethodes sont les suivantes - Meacutethode statique eacutequivalente - Meacutethode drsquoanalyse modale spectrale - Meacutethode drsquoanalyse dynamique par acceacuteleacuterogramme Concernant notre projet lrsquoanalyse de la structure est effectueacutee par le logiciel Robot conccedilu agrave base de la meacutethode des eacuteleacutements finis Notre projet ne neacutecessite pas drsquoeacutetude sismique approfondie pour les raisons suivantes
-Classeacute en zone 0 consideacutereacutee zone ougrave lrsquoactiviteacute sismique est tregraves faible
-La construction est leacutegegravere et entiegraverement en charpente meacutetallique
-La hauteur de la construction est faible (1025m seulement)
Dans ce chapitre nous allons aborder lrsquoeacutetude sismique en supposant que la construction est
implanteacutee en zone 1
Afin drsquoavoir des donneacutees pratique agrave partir du RPA99v2003 et pouvoir effectuer les calculs
dynamiques
52 Analyse de la structure
83
Lrsquoanalyse eacutelastique globale peut ecirctre statique ou dynamique selon la satisfaction des conditions imposeacutees par les regraveglements sur les cas de chargement Chargement statique - Le poids propre de la structure - Les effets dus aux actions climatiques Chargement dynamique - Les effets sismiques
521 Meacutethode de calcul - Calcul de lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente La meacutethode de calcul la plus adapteacutee pour le calcul dynamique des structures est celle qui est baseacutee sur lrsquoutilisation des spectres de reacuteponse Mais le RPA exige que lrsquoeffort tranchant dynamique soit supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique donc on va calculer lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente - Principe de la meacutethode Les forces reacuteelles dynamiques qui se deacuteveloppent dans la construction sont remplaceacutees par un systegraveme de forces statiques fictives dont les effets sont consideacutereacutes eacutequivalents agrave ceux de lrsquoaction sismique
522 Calcul de la force sismique totale La force totale (V) appliqueacutee agrave la base de la structure doit ecirctre calculeacutee successivement dans les deux directions horizontales et orthogonales selon la formule
119881 =119860119863 119876
119877119882
Avec A coefficient drsquoacceacuteleacuteration en fonction de la zone sismique et du groupe drsquousage du bacirctiment Dans notre cas on est dans la zone 0 une zone de sismiciteacute neacutegligeable selon le RPA donc on va prendre la plus faible valeur celle pour la zone 1 dans le tableau laquo chapitre3sect31 raquo RPA99V2003 et un groupe drsquousage 3 laquo chapitre3sect32 raquoRPA99V2003 A=005
D facteur drsquoamplification dynamique moyen qui est en fonction de la cateacutegorie du site et du facteur drsquoamortissement (η) ainsi que de la peacuteriode fondamentale de la structure (T)
119863 =
25120578 0 le 119879 le 1198792
25120578(1198792119879)23 1198792 le 119879 le 3119904
25120578 (11987923)
23 (3119879)
53 119879 gt 3119904
T1 T2 peacuteriodes caracteacuteristiques associeacutees agrave la cateacutegorie du site et donneacutees par le tableau (47) RPA99V2003 Pour notre cas en se place dans le site (S3) T1=015 s T2=050 s Le facteur de correction drsquoamortissement est donneacute par la formule
84
120578 = radic7
(2 + 120585)ge 07
Drsquoapregraves le tableau (42) RPA99V2003 on a 120585 = 5
Drsquoapregraves le RPA99V2003 article 43 si 120585 = 5 alors 120578 = 1 523 Estimation de la peacuteriode fondamentale
119879 = 119862119879 ℎ11987334 119917119926119929119924119932119923119916 (120786 120788)119929119927119912 119933120784120782120782120785
ℎN Hauteur mesureacutee agrave partir de la base jusqursquoau sommet de la structure ℎN= 1025 119898
119862t Coefficient il est en fonction du systegraveme de contreventement et du type de remplissage portique auto-stable en acier sans remplissage en maccedilonnerie Drsquoougrave 119862t = 0085
Donc 119879 = 0085times102534= 0487 119904 13T=0633 s On a 0 le 119879 le 1198791051446 = 0 le 0487 le 05 Donc 119863 = 25120578 = 25 times 1 = 25 R coefficient de comportement global de la structure sa valeur est donneacutee par le tableau (43) de RPA99V2003 en fonction du systegraveme de contreventement Sens transversal R=4 Sens longitudinal R=4 Q facteur de qualiteacute il est en fonction de la redondance geacuteomeacutetrie reacutegulariteacute en plan et en eacuteleacutevation et la qualiteacute de control de construction (ANNEXE ndash 4)
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterification
85
1-Condition minimale sur les files de contreventement non observeacutee 005 2-Redondance en plan observeacutee 0 3-Reacutegulariteacute en plan observeacutee 0 4-Reacutegulariteacute en eacuteleacutevation observeacutee 0 5-Controcircle de qualiteacute des mateacuteriaux 005 laquo supposeacute non veacuterifieacute raquo 6-Controcircle de qualiteacute de lrsquoexeacutecution non observeacute 01
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
= 1 + 02 = 12
119882 poids total de la structure 119882 est eacutegal agrave la somme des poids Wi Calculeacutes agrave chaque niveau (i) 119882 = sum 119882119894
119899119894=1
Avec 119882119894 = 119882119866119894 + 120573119882119876119894
- 119882119866119894 poids ducirc aux charges permanentes et agrave celles drsquoeacutequipement fixes eacuteventuels solidaire de la structure - 119882119876119894 charges drsquoexploitation
- 120573 Coefficient de pondeacuteration fonction de la nature et de la dureacutee de la charge drsquoexploitation pris eacutegal agrave 050 laquo tableau 45 du RPA99V2003 raquo Le poids total de la structure peut ecirctre obtenu directement agrave partir du Logiciel ROBOT ANALYSE STRUCTURAL en introduisent la Combinaison 119882i= 119882Gi + 120573119882Qi
Le poids total de la structure est de 189475KN Force sismique totale V
119881 =119860119863 119876
119877119882
119860 = 005 119863 = 25 119876 = 12 119877 = 4 119882 = 189475119896119873
119881119909 = 119881119910 =005 times 25 times 12
4times 189475 = 7105119896119873
524 Meacutethode modale spectrale Par cette meacutethode il est rechercheacute pour chaque mode de vibration le maximum des effets engendreacutes dans la structure par les forces sismiques repreacutesenteacutees par un spectre de reacuteponse de calcul Ces effets sont par la suite combineacutes pour obtenir la reacuteponse de la structure Lrsquoaction sismique est repreacutesenteacutee par le spectre de calcul (413) du RPA2003
119904119886119892=
125119860 (119860 +
119879
1198791(25120578
119876
119877minus 1)) 0 le 119879 le 1198791
25120578(125119860) (119876
119877) 1198791 le 119879 le 1198792
25120578(125119860) (119876
119877)(1198792119879)23
1198792 le 119879 le 30119904
25120578(125119860) (11987923)
23(3
119879)
53(119876
119877) 119879 gt 30119904
86
Avec les Coefficients A η R T1 T2 Q qui sont deacutejagrave deacutetermineacutes
525 Reacutesultat du calcul dynamique - Scheacutematisation du spectre de reacuteponse suivant X et Y Paramegravetres du spectre
η = 100 A=005 1198791=015 1198792=050
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction X
87
Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Y
526 Veacuterification de la reacutesultante des forces sismiques
Selon lrsquoarticle 436 du RPA99V2003 la reacutesultante de la force sismique agrave la base Vt obtenue par la
combinaison des valeurs modales doit ecirctre supeacuterieure agrave 80 de la reacutesultante des forces sismiques
deacutetermineacutee par la meacutethode statique eacutequivalente
Force sismique V statique 08 V statique V dynamique Observation Sens x-x 7105 KN 5684 KN 6501 Veacuterifieacutee
Sens y-y 7105 KN 5684 KN 6378 Veacuterifieacutee
Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la base
Lrsquoeffort tranchant dynamique est supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique dans les deux sens il nrsquoy a pas lieu drsquoaugmenter les paramegravetres de reacuteponse
527 Veacuterification de la peacuteriode La peacuteriode numeacuterique donneacutee par le logiciel ROBOT ANALYSIS STRUCTURAL est de 062 s alors que la peacuteriode fondamentale calculeacutee est de 0487 s Aussi on ne prend pas en compte les peacuteriodes des quatre premiers modes car leurs masses
cumuleacutees sont nuls ou presque nuls
Tempirique = 060 lt 13 x Tfondamental=13x0487 = 0633s condition veacuterifieacutee
88
Tableau 53 Tableau des peacuteriodes
528 Veacuterification des deacuteplacements 1er Cas situation durable Drsquoapregraves lrsquoarticle 4222 du CCM97 les deacuteplacements horizontaux sont limiteacutes agrave
h150 sans charge du vent h125 avec charge du vent
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industriels
Combinaison Deacuteplacement max (cm)
Avec vent Sans vent Avec vent Sans vent
Suivant X G+ V1 G+Q 32 39
Suivant Y G+ V2 G+Q 20 10
Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durable
89
ℎ
150=890
150= 594119888119898 sans vent
ℎ
125=890
125= 712119888119898 avec vent
Les deacuteplacements suivant les deux directions sont infeacuterieurs aux deacuteplacements admissibles 2eacuteme cas situation accidentelle Le RPA 99V2003 preacutecise que le deacuteplacement horizontal est calculeacute sous les forces sismiques seul lrsquoarticle 443 preacuteconise de limiter les deacuteplacements relatifs lateacuteraux drsquoun eacutetage par rapport aux eacutetages qui lui sont adjacents agrave 1 de la hauteur drsquoeacutetage article 510 Le deacuteplacement horizontal agrave chaque niveau K de la structure est calculeacute comme suit 120575k = 119877 120575ek
120575ek deacuteplacement ducirc aux forces sismiques
119877 119862119900119890119891119891119894119888119890119899119905 119889119890 119888119900119898119901 119877 = 4 Il srsquoagit de veacuterifier le point le plus haut de la toiture par rapport au sol
Niveau Deacuteplacement (cm) Deacuteplacement relatif (cm)
Suivant X Suivant Y Suivant X Suivant Y
Toiture 029 076 116 304
Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentelle
ℎ
100=1025
100= 1025 119888119898
Tous les deacuteplacements sont infeacuterieurs agrave 1025 cm donc cette condition est satisfaite
Conclusion Les actions du vent sont les plus deacutefavorables dans les structures meacutetalliques Les systegravemes de contreventement lui assurent un bon comportement vis-agrave-vis agrave lrsquoaction du vent et le seacuteisme
90
Chapitre-6
Veacuterifications des eacuteleacutements structuraux
61 Introduction
Apregraves avoir modeacuteliseacute notre structure sur le logiciel Robot on passe aux diffeacuterentes veacuterifications exigeacutes par le CCM97 Le calcul drsquoune structure exige que sous toutes les combinaisons drsquoactions deacutefinies reacuteglementairement la stabiliteacute doit ecirctre assureacutee tant globalement au niveau de la structure qursquoindividuellement au niveau de chaque eacuteleacutement Il faut que les barres reacutesistent aux instabiliteacutes crsquoest-agrave-dire successivement au flambement ducirc agrave lrsquoaction drsquoune compression axiale au deacuteversement qui se deacuteveloppe sous lrsquoaction drsquoun moment fleacutechissant et au voilement ducirc agrave une sollicitation drsquoeffort tranchant
62 Veacuterification de la traverse IPE 400 La traverse de notre structure est un eacuteleacutement porteur constituant la partie supeacuterieur du portique supportant la panne et la couverture Sa fonction principale est de transmettre les actions agissantes sur la toiture aux poteaux La veacuterification se fait pour la traverse la plus solliciteacutee sous la combinaison drsquoaction la plus deacutefavorable
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacutee
Pour la traverse drsquoune longueur de 91 m deacutesigneacutee en bleu qui est supposeacutee encastreacutee-encastreacutee et solliciteacutee par la combinaison drsquoaction suivante (G+15V1) les efforts sollicitant deacutetermineacutes par cette combinaison sont donneacutes par le logiciel Robot
119872119910119904119889 = 21902 kNm
119881119904119889 =7249 kN
119873119904119889 =2018 kN
91
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 400 A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z Cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
8446 400 180 14 90 231284 131782 123832 2256
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 400
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
14= 59 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 11 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =7248kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=
4270235
radic311
= 526674119896119873
119881119904119889 = 7247 le 05119881119901119897119911119903119889 = 52667119896119873
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
92
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 = 2018119896119873
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=8446 235
11= 180437119896119873
025119873119901119897119903119889 =451 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 34061198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 36382119896119873
119873119904119889 = 2018 le 36382119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 219119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1238320 235
11= 26455119896119873119898
119872119910119904119889 = 219 le 119872119888119903119889 = 26455119896119873119898 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesentent
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
93
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=455
166= 274
120582119910=274
939= 029
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=400
180= 222 gt 12 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 055
120594119910 =1
(055 + radic0552 minus 0292)= 098
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 120582119911
2)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
120582119911 =119868119911119894119911=200
395= 5063
120582119911 =5063
939= 054
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
94
ℎ
119887= 222 gt 12 (119911 minus 119911)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 034(054 minus 02) + 0542 ] = 07
120594119911 =1
(07 + radic072 minus 0542)= 087
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 087
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetrique (profileacutes lamineacutes I et H)
lrsquoeacutelancement 120582119897119905 vaut
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 4367 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec
IPE400 119905119891 = 14119898119898 119894119911 = 395119888119898 ℎ = 400119898119898
119870 = 1 1198881=1134 Tableau B11 CCM97
L= 2 m avec L entre axe des pannes
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 4367
120582119871119879 =4367
939= 046 gt 04
Il y a risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul de 120594119871119879
αlt =021 et 120582119871119879 = 046 implique 120601LT = 063
95
implique 120594119871119879 = 094
Calcul de 119896119871119879
120595=-048 gtgtgtgtgt 120573MLT =2136 gtgtgtgtgtgt 120583LT =002 le15
119870119871119879 = 1 minusμLT N119904119889
120594119911 119860 119891119910= 099 lt 15
On remplace dans (2)
Donc
119873119904119889=7249 kN 119872119910119904119889=219 kNm 119872119901119897119910119903119889=26455 kNm 120594119911=087 119872119901119897119911119903119889=4819kNm
120594119897119905=094 119873119901119897119903119889=180437 kN 119896119871119879= 099 119896119911= 1 119872119911119904119889=038 kNm (neacutegligeable)
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889
119872119901119897119911119903119889
En consideacuterant 119872119911119904119889=0
7249
087 180437+
099 219
094 26455= 055
Conclusion Le profileacute choisi IPE400 convient comme traverse pour la structure
63 Veacuterification des poteaux (HEA320)
Les poteaux de la structure ont pour fonction de transfeacuterer aux fondations les efforts
provenant des actions agissantes sur le portique Ces efforts introduits par la traverse sont
principalement un effort normal de compression etou un moment de flexion Il peut y avoir
des actions transversales dues au vent sur la faccedilade Pour le poteau drsquoune longueur de 89 m
solliciteacute par la combinaison drsquoaction suivant (135G+135Q+135V1) les efforts sollicitant
deacuteterminer de cette combinaison donneacutee par le logiciel Robot sont
Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteaux
96
119872119910119904119889 = 32083 119896119873119898
119881119904119889 = 120 119896119873
119873119904119889 = 602 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
HEA320
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908 ply
cm3
119908 plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
12437 310 300 16 9 229286 698524 162823 70975
Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA 320
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
16= 375 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 109 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =120kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=4113 235radic3
11= 50731119896119873
97
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =602kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=12437 235
11= 2656995 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 664248119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2837 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 30304119896119873
119873119904119889 = 602119896119873 le 30304119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 32083119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1628000 times 235
11= 3478119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
98
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=05 890
1358= 3276
120582119910=3276
939= 034
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=310
300= 1 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 058
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 095
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=07 59
749= 055
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 049
120601 = 05[1 + 049(055 minus 02) + 0552] = 073
99
120594119911 =1
073 + radic073 minus 055= 082
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 082
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3536
HEA320 119905119891 = 16119898119898 119894119911 = 749119888119898 ℎ = 310119898119898
119870 = 07 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3536
120582119871119879 =3536
939= 037 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =602kN 119872119910119904119889=32083kNm 119872119911119904119889=049kNm 119872119901119897119910119903119889=3478kNm
119872119901119897119911119903119889=1516kNm 120594119898119894119899= 082 119873119901119897119903119889=26570kN 119896119910= 05 119896119911= 07
602
082 26570+05 32083
3478+07 049
1516= 034 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi HEA320 convient comme poteau pour la structure
64 Veacuterification des eacuteleacutements de stabiliteacutes CAE (120x12) Les contreventements sont des piegraveces qui ont pour objet drsquoassurer la stabiliteacute de lrsquoossature en
srsquoopposant agrave lrsquoaction des forces horizontales ils sont geacuteneacuteralement placeacutes pour garantir le
cheminement des charges horizontales jusqursquoaux fondations ils sont disposeacutes en toiture dans le
plan des versants laquo poutres au vent raquo et doivent reprendre les efforts horizontaux appliqueacutes tant
100
sur les pignons que sur les longs pans Les contreventements sont placeacutes le plus souvent dans les
traveacutees de rive leurs diagonales sont geacuteneacuteralement des corniegraveres doubles qui sont fixeacutees sur la
traverse et leur rocircle principal est de transmettre les efforts du vent aux fondations
La diagonale est solliciteacutee sous la combinaison suivante donneacutee par le logiciel Robot
(135G+15V1)
Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacutes
119873119904119889 =69837kN
L= 75m avec L est la longueur de la diagonale la plus solliciteacute
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
2CAE (120x12)
A Cm2
hmm
b mm
Anet
Cm2
d
mm
MATERIAU ACIER S235
5508 120 248 4658 8
Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)
Veacuterification agrave la traction
119873119904119889 le 119873119905119903119889 = 119872119894119899[119873119901119897119903119889 119873119906119903119889 119873119899119890119905119903119889]
101
119873119901119897119903119889 =119860 119891119910
1205741198720= 117671119896119873
119873119906119903119889 = 09119860119899119890119905 1198911199061205741198722
= 13719119896119873
119873119899119890119905119903119889 =119860119899119890119905 119891119910
1205741198720= 995118119896119873
119873119904119889 = 69837 lt 9951 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi 119871 (12011990912) convient comme diagonale de la poutre au vent
Les diffeacuterents eacuteleacutements principaux veacuterifieacutes dans ce chapitre ont des sections satisfaisantes avec des
ratios convenables selon le modegravele deacutevelopper sous le logiciel ROBOT AUTODESK
Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)
65 Veacuterification des potelets (IPE300)
Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des potelets
102
La combinaison la plus deacutefavorable 135G+15Q
119872119910119904119889 = 02 119896119873119898
119881119904119889 = 0048 119896119873
119873119904119889 = 5628 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300
Deacutetermination de la classe du profileacute
- La classe de la section a deacutejagrave eacutetait deacuteterminer comme section de classe 1 dans le chapitre trois
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =0048kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=2570 235radic3
11= 3169119896119873
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
103
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =5628kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=5380 235
11= 114936 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 28734 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2170 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 23179119896119873
119873119904119889 = 5628119896119873 le 23179119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 02119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628000 times 235
11= 134163 119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
104
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =119871119910
119894119910= 960
125= 768
120582119910=768
939= 081
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=300
150= 05 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 089
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 079
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=125
335= 3731 120582119911 = 039
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 021(039 minus 02) + 0392] = 061
120594119911 =1
061 + radic061 minus 039= 092
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 079
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
105
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3433
IPE300 119905119891 = 107119898119898 119894119911 = 335119888119898 ℎ = 300119898119898
119870 = 1 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3433
120582119871119879 =3433
939= 036 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =5628kN 119872119910119904119889=02kNm 119872119911119904119889=018kNm 119872119901119897119910119903119889=134163kNm
119872119901119897119911119903119889=267kNm 120594119898119894119899= 079 119873119901119897119903119889=1149kN 119896119910= 1 119896119911= 1
5628
079 1149+
02
134163+018
267= 007 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi IPE300 convient largement comme potelet pour la structure
106
Chapitre-7
Calcul des assemblages
71 Introduction
Apregraves avoir veacuterifieacute les eacuteleacutements porteurs nous allons eacutetudier les assemblages Ces derniers ont un
double rocircle drsquoune part ils assurent la liaison entre les piegraveces et la transmission des sollicitations
divers entre les piegraveces Un assemblage mal conccedilu ou mal reacutealiseacute peut conduire agrave des dommages
importants sur la structure voir mecircme agrave son effondrement De ce fait cette eacutetape est drsquoune
importance cruciale Le CCM97 cite que le dimensionnement des assemblages doit ecirctre effectueacute de
sorte que la structure garde son efficaciteacute et satisfait les exigences fondamentales telles que la
seacutecuriteacute lrsquoaptitude au service et la durabiliteacute
72 Assemblage poteau ndash traverse (HEA320-IPE400)
Lrsquoassemblage poteau ndash traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune platine soudeacutee agrave la traverse et boulonneacutee
au poteau
107
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant un effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus de la combinaison 135119866 + 135119876 + 135V1 donneacutee par le logiciel Robot
119872119904119889 = 28961119896119873119898 119873119904119889 = 17878119896119873 119881119904119889 = 8941119896119873
- Disposition constructive Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre oslash18 mm ainsi que les
dimensions de la platine drsquoabout sont 300mm x 664mm eacutepaisseur platine = 20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince pour la deacutetermination des pinces est
119905 = 119872119894119899(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Avec
- 119905119891 est lrsquoeacutepaisseur de la semelle (135mm)
- 119905119901119897119886119905119894119899119890 est lrsquoeacutepaisseur de la platine (20mm)
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12119889O = 24 119898119898 le 1198901 le 12119905 =186 119898119898 ⟹ 1198901 = 110 119898119898
15119889O = 30 119898119898 le 1198902 le 12119905 = 186 119898119898 ⟹ 1198902 = 105 119898119898
22119889O = 44 119898119898 le 1199011 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199011 = 100 119898119898
3119889O = 60 119898119898 le 1199012 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199012 = 90 119898119898 Reverification avec lrsquoANEXE J de lrsquoEC3 exgt max (mx 15do) 15doltelt2625mx 3 doltwlt525mx Avec do = 20mm et mx =80mm (distance entre la semelle de la traverse et le trou le plus preacutes )
108
exgt max (mx 15do) =80mm ex = 110 mm gt 80mm CV 15do=30mmltelt2625mx=210mm 30mm lt e= 105mm lt 210mm CV
3do=60mmltwlt525mx=420mm 60mmltw=90mmlt420mm CV
- Distribution des efforts sur les different cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de
preacutedimensionnement de la gorge (Annexe 10)
IPE 400 119905f = 135 119898119898 119905w = 86 119898119898
119886min= 26 le twle119886max= 8
119886min =35 le tf le119886max= 8
On choisit un cordon de soudure de a=7mm
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic2 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec pour Fe360 120573119908 = 125 120574119872119882 =08 donc 120573119908 x 120574119872119882 = 1
La longueur totale des cordons de soudure des semelles
sum119897 = 2119887 + 4(119887 minus 119905119908) = 2180 + 4(180 minus 86) = 1045119898119898
119865119908119903119889 =7times 1045 times 360
radic2= 1862119896119873
119873119904119889 =119872119904119889
ℎ=120784120790120791 120788120783
120782 120791= 120785120784120783 120789120790
119873119904119889 = 32178 le 119865119908119903119889 = 1862 119896119873 Condition veacuterifieacutee
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec 120573119908 = 125 120574119872119882 = 08
La longueur totale des cordons de soudure des acircmes
109
i
sum119897 = 4ℎ119894 = 4 times 373 = 1492119898119898
119865119907119903119889 =7 times 1492 times 360
radic3= 217074119896119873
119881119904119889 = 8941 le 119865119907119903119889 = 217074kN Condition veacuterifieacutee
723 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons
travaillent agrave la traction
- 1198891 = 712 119898119898
- 1198892 = 612 119898119898
- 1198893 = 512 119898119898 ⟹ Σ 1198892 = 129 119898sup2
- 1198894 = 312 119898119898
- 1198895 = 212 119898119898
- 1198896 = 112 119898119898
Lrsquoeffort de traction dans les deux boulons supeacuterieurs
1198731 =28961 times 0712
129= 15984119896119873
724 Deacutetermination du diamegravetre requis des boulons Resistance des boulons au cisaillement
119865119907119903119889 = 06 times 119891119906119887 times 119860119904 tableau 653 resistance de calcul des boulons
1198731 = 119899119865119907119903119889 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
06 times 119891119906119887 times 119899=
15984
06 times 800 times 2= 16651198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88 ordinaire (ANNEXE ndash 5)
Boulons d (mm) d0 (mm) A (mmsup2) AS (mmsup2) fub (mpa) dm (mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
110
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage
Remarque (notre assemblage est classeacute comme rigide pour les sollicitations causeacutes par le
deplacement des futurs ponts roulants )
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 06 x 800 x 192 = 10752kN
119872119903119889 =119899 119865119901 sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 129
0712= 3896 gt 119872119904119889 = 28961 119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120789 minus 119914119914119924120791120789
Avec
119870119904 = 10 ∶ Trous normaux
120583 = 03 ∶ Classe de surface D
119898 = 10 Plans de glissement
119865119904119903119889 = 024 (10752 minus 08 times15984
2) = 1046119896119873
119865119907119904119889 =8941
12= 745119896119873 lt 1046119896119873
Condition veacuterifieacutee
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 minus 119810119810119820120791120789
119905119901 = 119905119891 = 135119898119898 Eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 135 times 360
125= 213157 119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2=10752
2= 5376119896119873 lt 119861119901 119903119889 = 213157 119896119873
Condition veacuterifieacutee
111
728 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec 119870119904 = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 20+155=355 eacutepaisseur platine +semelle poteau
119865119887119903119889 =25 times 1 times 18 times 355 times 360
125= 46008119896119873 gt
11986511990711990411988912
= 745119896119873
Condition veacuterifieacutee
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tendue
119865119907 le 119865119905119903119889 = 119905119908119888 1198871198901198911198911198911199101205741198720
Avec
119865119905119903119889 Reacutesistance de lrsquoacircme du poteau agrave la traction
119905119908119888 Eacutepaisseur de lrsquoacircme du poteau =9mm
119887119890119891119891 = 119901 ∶ Entraxe des boulons (p=90mm)
⟹ 119865119905119903119889 = 9 times 90times23511
= 173045 119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889
ℎ minus 119905119891=28961
029= 99865 gt 119865119905119903119889 = 173045119896119873
Condition non veacuterifieacutee
Donc on preacutevoit un raidisseur drsquoeacutepaisseur 14mm
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacutee
119873119904119889 le 119865119888119903119889 =119896119888 120588 119887119890119891119891 119905119908119888 119891119910
1205741198721radic1 + 13 (119887119890119891119891ℎ)2
119887119890119891119891 = 119905119891119887 + 2119886119901radic2 + 5(119905119891119888 + 119903119888) + 2119905119901
Avec
112
119905119891119887 ∶ Eacutepaisseur semelle-poutre = 135mm
119905119891119888 ∶ Eacutepaisseur semelle-poteau = 155mm
119905119901 ∶ Eacutepaisseur platine = 20 mm
119903119888 ∶ Rayon de raccordement acircme-semelle du poteau = 21mm
119886119901 ∶ Eacutepaisseur de la gorge de la soudure =5mm
119887119890119891119891 =25014mm
Contrainte normale de compression dans lrsquoacircme du poteau ducirce agrave lrsquoeffort de compression et au
moment fleacutechissant
120590119888119904119889 =119881119904119889119860+119872119904119889
119882119890119897119910=8941 times 103
1244+28961 times 106
1479= 196533119872119875119886
120590119888119904119889 = 19653119872119875119886 lt 119891119910 = 235119872119875119886 ⟹ 119896119888 = 1
Eacutelancement reacuteduit de la partie efficace de lrsquoacircme
119901 = 0932radic119887119890119891119891 119889119908119888 119891119910
119864 1199051199081198882= 0932radic
2501 times 225 times 235
21 times 104 times 092= 254
119901 gt 072⟹ 120588 =119901 minus 02
1199012=254 minus 02
2542= 036
⟹ 119865119888119903119889 =1 times 036 times 2501 times 09 times 235
11 radic1 + 13 (250131
)2
= 12741119896119873
119873119904119889 = 1119873119894 =119872119904119889 sum119889119894sum119889119894
2 =29861 times 247
129= 57175119896119873
119873119904119889 = 57175 gt 119865119888119903119889 = 12741119896119873 Condition non veacuterifieacutee
La reacutesistance de lrsquoacircme du poteau en compression est faible Il faut donc preacutevoir un raidisseur
drsquoeacutepaisseur 14mm
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacutee
119865119907 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ1199051199081205741198720
= 058 times 235 times 31 times09
11= 3457119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889ℎ minus 119905119891
= 46216 119896119873 gt 119881119903119889 = 3457119896119873 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119899119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
On peut rajouter des eacuteclisses bilateacuterales de 2mm drsquoeacutepaisseur pour augmenter tw
113
119865119907 = 46216119896119873 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ119905119908 + 04
1205741198720= 058 235 31
(09 + 04)
11= 49935119896119873
Condition veacuterifieacutee
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)
Lrsquoassemblage traverse-traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide de deux platines boulonneacutees entre elles et
soudeacutees avec les deux traverses
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus par la combinaison G+15V1 donneacutee par le
logiciel robot
119872119904119889 = 15135119896119873119898 119873119904119889 = 1324119896119873 119881119904119889 = 273119896119873
Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traverse
- Dispositions constructives
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre 12060118119898119898
Les dimensions de la platine drsquoabout 180 mm x 830 mm eacutepaisseur t=20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince
119905 = min(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
114
Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12 d0 = 24 mm lt e1 lt12t =162 mm gtgtgt e1 =100 mm
15 d0 = 30 mm lt e2 lt12t =162 mm gtgtgt e2 =45 mm
22 d0 = 44 mm lt p1 lt14t =189 mm gtgtgt p1 =100 mm
3 d0 = 60 mm lt p2 lt14t =189 mm gtgtgt p2 =90 mm
- Distribution des efforts sur les diffeacuterents cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de
la gorge (Annexe 10)
IPE400
tf = 135 mm tw = 86 mm
amin = 28mm lt twlt amax = 6 mm
amin = 34mm lt tflt amax = 8 mm
On choisit un cordon de soudure de 5mm
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 2b + 4(b-tw) =10456 mm
Donc
119865119908119903119889 =119860 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 times 120574119898119908=5 times 10456 times 360
radic2 times 1= 133083119896119873
119873119904119889 =119872119904119889ℎ
=7283
08= 9103119896119873
115
119873119904119889 = 9103 le 119865119908119903119889 = 1330119896119873
Condition veacuterifieacutee
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 4hi =1492 mm
Donc
119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908= 5 times 1492 times 360
radic3 times 1= 155053119896119873
119881119904119889 = 437kN lt 119865119907119903119889=155053kN condition veacuterifieacutee
733 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176119898119898
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons travaillent agrave la traction
- 1198891 = 700 119898119898
- 1198892 = 600 119898119898
- 1198893 = 500 119898119898 ⟹ Σ1198891198942
= 124 119898sup2
- 1198894 = 300 119898119898
- 1198895 = 200 119898119898
- 1198896 = 100 119898119898
Lrsquoeffort de traction est donneacute par
1198731 =119872119904119889 times 119889119894Σ119889119894
2 =15135 times 070
124= 4111119896119873
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulons
Lrsquoeffort de preacutecontrainte autoriseacute dans les boulons
116
119865119907 = 05 times 119891119906119887 times 119860119904 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120787 ndash 119914119914119924120791120789
1198731 = 119899 119865119907 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
05 times 119891119906119887 times 119899=
13240
05 times 800 times 2= 16551198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88
Boulon d (mm) d0 (mm) A(mm2) As(mm2) Fub (MPa) dm(mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage est donneacute par
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 10752 119896119873
119872119903119889 =119899 119865119901sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 124
07= 38092 gt 119872119904119889 = 15135119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119813119822119825119820119828119819119812 120788120789 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 1 trous normaux
120583 = 03 classe de surface D
m= 10 plan de glissement
119865119904119903119889 = 024 ( 10752 minus 08 times 1324) = 2326119896119873
119865119907119904119889 =273
12= 023 lt 119865119904 119903119889 = 2326119896119873
Condition veacuterifieacutee
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
tp eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee = 20mm
117
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 20 times 360
125= 31578119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2= 5376 lt 31578119896119873
Condition veacuterifieacutee
738 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 40mm eacutepaisseur de deux platines
11986511990711990411988912
= 023119896119873 lt 119865119887119903119889 =1 times 25 times 18 times 40 times 360
125= 5184 119896119873
Condition veacuterifieacutee
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 x12)
Les boulons sont solliciteacutes en cisaillement seulement Les diagonales les plus solliciteacutees sont celles qui reprennent un effort de traction maximum
Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec gousset
Lrsquoeffort sollicitant de llsquoassemblage est Nsd =131 kN
Lrsquoeffort de cisaillement repris par un boulon est Tableau 653-CCM97
119865119907119904119889 =119873119904119889
119899119887119903 119889119890 119887119900119906119897119900119899=131
3= 4366 le 119865119907119903119889
118
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119898 times 119891119906119887
1205741198722⟹ 119860119904 ge
1205741198722 times 119865119907119903119889
06 times 119891119906119887119909 119898=125 times 43666
06 times 800 times 2= 56851198981198982
m = 2 nombre des plan de cisaillement
Donc on adopte des boulons M16 de classe 88
Bien que nos boulons sont largement surdimensionner on va les garder par commoditeacute pour de
que presque tout nos assemblages soient fait a lrsquoaide de boulons M16 88 et ainsi reduire les
erreurs et les diffeculteacutes a lrsquoachat et a lrsquoexecution
Boulon d(mm) d0(mm) A(mm2) As(mm2) Fub(MPa) dm(mm)
M16 16 18 201 157 800 2458 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
- Disposition constructive
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 3 boulons de classe 88
Les dimensions des goussets
Gousset central 450 mm x 450 mm t = 8 mm Gousset de rive 350 mm x 350 mm t = 8 mm
Distance entre axe des boulons Tableau 651-CCM97
12119889o = 216 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 15119889o = 27 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 22119889o = 396 119898119898 le 1199011 le 14119905 = 112 119898119898 ⟹ 1199011 = 80 119898119898
Choix de cordon de soudure
Tmin = tgousset = 8mm
Suivant lrsquoabaque de preacutedimensionnement la gorge a= 5 mm
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la traction
119873119898119886119909 le 119865119908119903119889 =119886 sum119897 119891119906
119861119908 120574119898119908 radic(3 minus 1199041198941198991205722)
La longueur totale des cordons de soudure sum119897 = 700mm
120572= 30gtgtgt 11990411989411989930o = 05
119865119908119903119889 =5 times 700 times 360
1 times radic3 minus 05sup2= 85017119896119873 gt 119873119898119886119909 = 131119896119873
Condition veacuterifieacutee
119
742 Veacuterification au cisaillement des boulons
119865119907119904119889 le 119865119907119903119889 =120572119907 times 120573119871119865 times 119860119904 times 119891119906119887 times119898
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec 120573119871119865 = 1 assemblages courants
120572119907= 06
119898 = 2 nbr des plans de cisaillement
119865119907119903119889 =06 times 157 times 800 times 2
125= 12057119896119873
119865119907119904119889 =119873119904119889
3=3124
3= 10413 le 119865119907119903119889 = 12057119896119873
Condition veacuterifieacutee
743 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 092
t= 32 mm (12+12+8) somme des eacutepaisseurs
119865119887119903119889 =092 times 25 times 16 times 32 times 360
125= 33914119896119873 gt 119865119907119904119889 = 4366119896119873
Condition veacuterifieacutee
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du bloc
En considegraverent que le chargement est centreacute sur la cassure
119873119898119886119909 le 119881119890119891119891119903119889 =119860119899119905 119891119910
1205741198722+119860119899119907 119891119910
radic3 1205741198722 119812119810120785 119849119834119851119853119842119838120783 minus 120790sect120785120783120782 120784
Avec
119860119899119890119905 Section nette tendue
119860119899119890119905 = (119897
2minus11988902) 119905 = (60 minus 9)12 = 6121198981198982
119860119899119907 ∶Section nette cisailleacutee
120
119860119899119907 = (1198901 + 21199011 minus 251198890)119905 = (50 + 140 minus 45)12 = 17401198981198982
⟹ 119881119890119891119891119903119889 =612 times 235
125+1740 times 235
radic3 times 125= 303918119896119873 gt
119873119904119889
2= 655119896119873
Condition veacuterifieacutee
Aucun risque de rupture par cisaillement dans cet assemblage
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)
Lrsquoassemblage panne traverse est reacutealiser agrave lrsquoaide drsquoeacutechantignole boulonner avec des boulons
ordinaires afin drsquoavoir lrsquoarticulation souhaiteacutee
Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par une reacuteaction max de Rz =36kN (voir chapitre 3)
119865119907119904119889 =119877119907119911
119899119887119900119906119897119900119899119904=36
2= 18 119896119873
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887⟹119860119904 ge
120574119872119887 times 11986511990711990311988906 times 119891119906119887
=11 times 18000
06 times 800= 41251198981198982
On adopte des boulons M10 de classe 88 avec As =58 mm2
751 Reacutesistance des boulons au cisaillement Tableau 653-CCM97
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=06 times 58 times 800
11= 253119896119873 gt 119865119907119904119889 = 18119896119873
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillement
119865119905119903119889 =09 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=09 times 58 times 800
11= 379119896119873
121
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887= 253119896119873
119865119907119904119889119865119907119903119889
+119865119905119904119889
14 119865119905119903119889= 052 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907119890119903119894119891119894eacute119890
Assemblage veacuterifieacutee
122
Chapitre-8
Veacuterification des ancrages et calcul de fondations
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320 811 Introduction Les portiques de notre structure possegravedent des pieds de poteaux encastreacutes ce type de liaison est neacutecessaire dans le cas drsquoun pont roulant Pour ce qui concerne la norme Algeacuterienne (CCM97) elle eacutevoque dans son paragraphe 693 les principes de calcul des pieds de poteaux articuleacutes Ce regraveglement nous oriente vers drsquoautres regravegles et conditions qursquoelles soient en accord avec les mecircmes principes qui conduisent au mecircme niveau de seacutecuriteacute Pour cela nous allons utiliser lrsquoEurocode 3 partie 1-8 calcul des assemblages Dans ce cas le poteau est solliciteacute en pied par un effort axial et un moment de flexion ce qui est eacutequivalent agrave un effort vertical excentreacute
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigide
123
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassise
Le dimensionnement de la plaque drsquoassise se fait sous lrsquoaction des charges suivantes tireacutees agrave partir
de la modeacutelisation sur le logiciel ROBOT AUTODESK
Nsd=14896 kN (charge axial de compression )
Vsd = 9773 kN ( effort tranchant)
Msd=6207 kNm (moment de flexion)
813 Resistance du beacuteton agrave la compression
119865119888119896=30 MPa
119891119888119889 =085 times 119865119888119896125
= 204 MPa
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellement
119865119895119889 = 120572120573119895 119891119888119889
La valeur du coefficient du mateacuteriau de scellement est 120573119895=23
Les dimensions de la fondation eacutetant encore inconnues on prend 120572 = 15
119865119895119889 = 120572 120573119895 119891119888119889 = 15 times2
3times 17 = 204 119872119875119886
815 Calcul de lrsquoaire de la plaque
1198601198620 ge119873119904119889119891119888119889
=148960
204
1198601198620 ge 7266341198981198982
- Les dimensions de la platine
bp ge b+2tf = 190+2times155 = 221 mm
hp ge h+2tf = 310+2times155 = 341 mm
On prend
bp =600 hp=620
Ce qui donne Aco = 600 x 620 = 372000 mm2 gt 726634 mm2
- Calcul de la largeur drsquoappui additionnelle C
124
En posant t= 30mm comme eacutepaisseur de la platine on trouve
119862 = 119905 (119891119910119901
3119891119895119889 1205741198720)
05
= 30(235
3 times 204 times 11)05
= 5605 119898119898
119862 = 5605 lt(ℎ minus 2119905119891)
2= 1395 119898119898
Il nrsquoy a pas de recouvrement des ails en compression pour les tronccedilons des deux semelles
816 Cordon de soudure
On choisit le cordon de soudure platine-poteau agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de la
gorge (a) Annexe H
HEA 320 tf=155 mm tw= 9 mm
amin= 28 mmlttwltamax =65 mm
amin= 38 mm le tf le amax = 105 mm
On choisit un cordon de soudure de 6 mm
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axial
La reacutesistance agrave la flexion deacutepend de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904119889119873119904119889
= 041 119898 gt 119885119879 = 0195 119898
Moment de flexion dominant
La reacutesistance atteinte dans lrsquoune de ces parties
Tronccedilon en T tendu critique Tronccedilon en T comprimeacute critique
Figure 82 Illustration moment + effort normal
- Resistance en compression drsquoun tronccedilon en T de semelle
119865119940119955119941 = 119891119895119889 times 119887119890119891119891 times 119897119890119891119891 119812119810120785 minus 120783 120790 minus 119853119834119835119845119838119834119854120788 120786
125
Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteau
Ougrave
119871119890119891119891 = min(119887119901 119887119891119888 + 2119888) = min(600 300 + 2 times 4671) = 39342 119898119898
119887119890119891119891 = min (119888ℎ1198882minus 119905119891119888) + 119905119891119888 +min (119888
ℎ119901 minus ℎ119888
2)
119887119890119891119891 = min (4671310
2minus 155) + 155 + min (4671
620 minus 310
2) = 10892 119898119898
⟹ 119865119888119903119889 = 204 times 10892 times 39342 = 874166 119896119873
- Resistance au cisaillement de lrsquoassemblage
119865119907119903119889 = 119865119891119903119889 + 119899119887 119865119907119887119903119889
Resistance par frottement en preacutesence drsquoun effort axial de compression
119865119891119903119889 = 02119873119904119889 = 1214 119896119873
Pour 8 tiges M30 de classe 88 le choix est justifieacute avec le logiciel ROBOT
Boulon d (mm) d0 (mm) A (mm2) As (mm2) Fub (MPa) M30 30 33 707 561 800
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30
- Resistance au cisaillement drsquoun boulon drsquoancrage
119865119907119887119903119889 =120572119888119887 119891119906119887 119860119904
1205741198722
Avec 120572119888119887 = 044 minus 00003119891119910119887 = 0248
119899119887= 8 ( 8 tiges drsquoancrage )
126
119865119907119887119903119889 =0248 times 800 times 561
125= 8904 119896119873
⟹ 119865119907119903119889 = 1214 + 8 times 8904 119896119873 = 72446 119896119873
- Resistance au cisaillement de la soudure
119881119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119898119908
Avec 120573119908 =08 120574119898119908 = 125 119886 = 6 mm
La longueur totale des cordons de soudure dans le sens de cisaillement
sum119897 = 470 119898119898
119865119908119903119889 =6 times 470 times 360
radic3= 58612 119896119873
119881119904119889 = 9773 119896119873 lt min(119865119907119903119889 119865119908119903119889) = 58612 119896119873
Condition veacuterifieacutee
- Longueur participante du tronccedilon en T eacutequivalent tendu
Calcul de longueur efficace du tronccedilon en T EC3-18 ndashtableau 66
Figure 84 Dispositions constructives
W= 150 mm e = 55 mm ex = 40 mm mx = 40 mm
Meacutecanisme circulaire
119897119890119891119891119888119901 = 119898119894119899 2120587119898119909 = 25132 119898119898
120587119898119909 +119882 = 27566 119898119898120587119898119909 + 2119890 = 23566 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119888119901 = 23566 119898119898
127
Meacutecanisme non circulaire
119897119890119891119891119899119888 = 119898119894119899
4119898119909 + 125119890119909 = 210 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 +119882
2= 180 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 + 119890 = 160 119898119898119887119901
2= 150 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119899119888 = 150 119898119898
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancrage
119865119905119886119899119888119903119889 = min[119865119905119887119900119899119889119903119889 119865119905119903119889]
Resistance du boulon drsquoancrage agrave la traction
119865119905119903119889 = 09 times119860119904 times 119891119906119887120574119898119887
= 09 times561 times 800
125= 32314 119896119873
- Calcul de la contrainte drsquoadheacuterence
On a d =30mm le 32 mm
119865119887119889 =036radic119891119888119896
120574119888=036 times 547
15= 1313 119872119875119886
Reacutesistance de calcul par adheacuterence entre le beacuteton et le boulon drsquoancrage
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 119889 119897119887 119891119887119889
120572
Avec
1198971 = 20119889 = 600 119898119898
119903 = 3119889 = 90 119898119898
1198972 = 20119889 = 600 119898119898
d diamegravetre de la tige d = 30
119897119887Lrsquoencrage dans le beacuteton 119897119887 = (1198971 + 64119903 + 351198972) = 3276 mm
119891119888119896 Reacutesistance du beacuteton 119891119888119896 = 30 119872119875119886
120572 ∶ Facteur tenant en compte la forme de la tige 120572 = 07
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 times 30 times 12 times 3276
07= 52929 119896119873
119865119905119886119899119888119903119889 = 119898119894119899[52929 32314] = 32314 kN
128
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblage
Veacuterification de la preacutesence drsquoeffet de levier
Lb longueur drsquoallongement du boulon drsquoancrage
Lb = 8d + em +tp + twa + 05k
Avec
twa eacutepaisseur de la rondelle = 5 mm
k eacutepaisseur de lrsquoeacutecrou k = 08 d
em eacutepaisseur de mortier de calage em= 30 mm
Lb = 8times 30 + 30 + 25 + 5 + 05 times 08 times 30 = 312 119898119898
Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrages
Lb longueur limite drsquoallongement des boulons drsquoancrages
119871119887lowast =
881198981199093 119860119904
1198971198901198911198911 1199051199013 =
88 times 403 times 561
150 times 253= 13480 119898119898 lt 119871119887 = 312 119898119898
Lrsquoeffet de levier ne peut pas ecirctre deacuteveloppeacute et les modes de ruines 1-2 3 et 4 peuvent ecirctre
consideacutereacutes
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)
119898119901119897119903119889 =1199051199012 119891119910119901
41205741198720=252 times 235
4 times 11= 3338119896119873
Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise
Mode 1 1198721199011198971119903119889 = 119898119901119897119903119889 times 1198971198901198911198911 = 3338 times 015 = 5007119896119873119898
1198971198901198911198911 = min(119897119890119891119891119888119901 119897119890119891119891119899119888) = 150 119898119898
- Calcul de la reacutesistance de lrsquoassemblage agrave la traction
129
La reacutesistance finale de lrsquoassemblage drsquoun tronccedilon en T eacutequivalent tendu est prise eacutegale agrave la valeur
de la reacutesistance la plus petite des modes de ruine
119865119905119903119889 = min (1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) EC3-18-tableau62
Mode 1-2
1198651199051minus2119903119889 =21198721199011198971119903119889
119898119909=2 times 5
004= 250 119896119873
Mode 3
1198651199053119903119889 = 2119865119905119903119889119886119899119888ℎ119900119903 = 2 times 32314 = 646280 119896119873
Mode 4
1198651199054119903119889 =119887119890119891119891119905 119905119908 119891119910
1205741198720=150 times 9 times 235
11= 288409119896119873
Drsquoougrave
119865119905119903119889 = min(1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) = 250 119896119873
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexion
Moment de flexion dominant
119872119904119889 le 119872119903119889 = min(minus119865119888119903119889 times 119885
119885119879119890119873minus 1
119865119879119903119889 times 119885
119885119862119890119873+ 1
) 119812119810120785 ndash 120783 120790 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120789
119885 = 119885119879+119885119862 = 195 + 155 = 350119898119898
⟹119872119903119889 = 5646 119896119873119898 lt 6207119896119873119898
Condition non veacuterifieacutee il faut rajouter des raidisseurs bidirectionnels
82 Etude des fondations
821 Introduction
Quel que soit lrsquoouvrage il prend toujours appuis sur un sol drsquoassise Les eacuteleacutements qui jouent le rocircle
drsquointerface entre lrsquoouvrage et le sol srsquoappellent les fondations
Le dimensionnement de ces fondations est conditionneacute par le site drsquoimplantation
- Le site (S3)
- La contrainte admissible du sol 120590sol = 18 bar 180kNm2
- La profondeur drsquoancrage D= 18m
130
822 Deacutetermination des sollicitations
Pour la deacutetermination des sollicitations on considegravere les deux eacutetats limites pour le calcul des
reacuteactions drsquoappuis des poteaux
ELU 119872119880 = 6207119896119873119898 119873119880 = 9773119896119873
ELS 119872119878 = 4136119896119873119898 119873119878 = 7960119896119873
823 Dimensionnement de la semelle
Les dimensions de la semelle sont choisies de sorte qursquoelles soient homotheacutetiques avec celles du
pied de poteau avec un deacutebordement de 20 cm
119886 = 119886119901 + 119888 = 062 + 02 = 082 119898
119887 = 119887119901 + 119888 = 060 + 02 = 08 119898 Avec 119886119901 et 119887119901 dimensions de la platine
119860
119861=119886
119887= 1025 ⟹ 119860 = 1025119861
A et B dimensions de la semelle
- Calcul de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904
119873119904= 052119898
Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteau
Pour les semelles de dimensions B times L la valeur des contraintes extrecircmes est donneacutee par
120590119898119886119909 =119873
119860119861(1 +
6119890
119861) le 120590119904119900119897
Apres simplification
368B2 - B - 312 ge 0 ⟹ B ge0765m
On prend B =1 m et A = 25 m
- Hauteur utile de la semelle est donneacute par la condition
131
119889 = max (119861 minus 119887
4119860 minus 119886
4) = max (005 0295)
On prend d= 45 cm
ht = d+ 5cm = 50cm hauteur totale de la semelle
824 Veacuterification des contraintes
On a
119890 = 052 gt119860
6= 041
Lrsquoeffort N est agrave lrsquoexteacuterieur du noyau central
3120590119898119886119909 1205901198981198941198994
lt 120590119904119900119897
Avec
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 minus
6119890
119860) =
14896
2(1 minus
041
2 ) = 62191198961198731198982
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 +
6119890
119860) =
14896
2(1 +
041
2 ) = 86771198961198731198982
3120590119898119886119909 120590119898119894119899
4= 6835 1198961198731198982 lt 120590119904119900119897 = 180 119896119873119898
2
Condition veacuterifieacutee
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversement La stabiliteacute au renversement des fondations doit se faire pour les semelles sous la combinaison G+Q+E ( RPA99 v 2003 Art1015)
119890 =119872
119873= 052 119898 lt
119860
4= 062 119898
Condition veacuterifieacutee
826 Deacutetermination des armatures de la semelle
Le ferraillage se calcul par la meacutethode des consoles
119890 gt119886
6 119890 gt
119860
24
ELS Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 119904119905
132
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199042119860
1198721 = 2788119896119873119898
Avec 119911 = 09d =40cm
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) =20163 MPa
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24 119872119875119886 120578 = 16 119867 119860 Donc
119860119886 =2788 times 106
400 times 20163= 345 1198881198982
Ferraillage dans la direction B Le ferraillage dans la direction B sera calculeacute par la meacutethode de bielle en remplaccedilant N par Nrsquo
119860119887 =119873prime(119861 minus 119887)
8119889 119904119905
Avec
119873prime = 119873119904 (1 +3119890
119860) = 796 (1 +
3 times 052
25) = 2993119896119873
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) = 20163119872119875119886
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24119896119873 120578 = 16 119867 119860
Donc 119860119887 = 071198881198982
ELU Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 120590119904119905
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199062119860
1198721 = 349119896119873119898
Avec 119911 =09d = 40 cm
120590119904119905 =119891119890120574119904=400
115= 3478119872119875119886
Donc
133
119860119886 =349 times 106
400 times 3478= 251198881198982
Ferraillage dans la direction B
119860119886 =119873119906(119861 minus 119887)
8119889 120590119904119905
Avec
119873prime = 119873119906 (1 +3119890
119860) = 23833119896119873
Donc 119860119887 = 1621198881198982
La condition de non-fragiliteacute Sens A
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119860 times ℎ119905 = 17251198881198982
Sens B
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119861 times ℎ119905 = 691198881198982
Calcul de lrsquoespacement St ge max (6oslash + 6cm 15cm) le 30cm St ge max (6times14 + 6cm 15cm) Enrobage 3cm
Sens As (cm2) Amin (cm2) Nb de barres
A (cm2) St (cm)
A 345 1725 10T16 201 25 B 07 69 7T16 1407 25
Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteau
Figure 87 Ferraillage des semelles
134
827 Calcul des longrines Les longrines sont des liaisons situeacutees agrave lrsquointeacuterieur du peacuterimegravetre de la structure elles jouent le rocircle de chainage dans les deux directions et elles sont calculeacutees sous lrsquoeffort axial de traction comme deacutefini dans le RPA99 Preacutedimensionnement Les dimensions minimales de la section transversale des longrines sont (25 x 30 cm2) Pour Site de cateacutegorieS2 et S3 [RPA99 v 2003 Art1011b]
Ferraillages longitudinaux Les longrines doivent ecirctre dimensionner pour reacutesister agrave une force de traction eacutegal agrave
119873119905 = (119873
120572) ge 20 119896119873 [119825119823119808120791120791 119855 120784120782120782120785 119808119851119853 120783120782 120783 120783 119835]
Avec N effort normal encaisseacute par le poteau le plus solliciteacute Nu =14896kN Ns =796kN 120572 coefficient en fonction de la zone sismique et de la cateacutegorie 120572 = 12 ELU
119873119905 =14896
12= 1241119896119873
ELS
119873119905 =796
12= 663119896119873
Calcul des armatures
119860119904119905 =119873119905120590119904119905
ELS
119860119904119905 =663
348= 0191198881198982
ELU
119860119904119905 =1241
348= 0351198881198982
Le ferraillage minimal doit ecirctre de 06 de la section
119860119898119894119899 = 06(b times h) = 391198881198982 Soit 6HA12 gtgtgt As =679 cm2
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacute
119860119904119905 le 023 times 119887 times ℎ times11989111990528119891119890
119860119904119905 = 0905 le 119860119904 = 6791198881198982
Condition veacuterifieacutee
135
829 Ferraillage transversal
120601119898119894119899 le 119898119894119899 (ℎ
35120601119897119898119894119899
119887
10) = 08 119888119898
On prend 120601119905 =8mm
8210 Calcul drsquoespacement des cadres 119878119905 lt min(20119888119898 15120601119905) = 12119888119898
On prend St=10cm
Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOT
136
Conclusion geacuteneacuterale En reacutealisant ce projet de fin de cycle nous avons pu en apprendre davantage sur le preacutedimensionnement la veacuterification et lrsquoassemblage de chaque eacuteleacutement composant lrsquoossature drsquoun hangar ou drsquoune halle meacutetallique Nous avons reacuteellement saisi lrsquoimportance et lrsquoavantage que preacutesente lrsquoutilisation drsquooutils numeacuteriques pour la modeacutelisation de notre structure et la simulation des diffeacuterents efforts et charges appliqueacutees sur elle Ce fut aussi lrsquooccasion de consulter les diffeacuterentes reacuteglementations qui reacutegissent le domaine de la charpente meacutetallique en particulier et celui du geacutenie civil en geacuteneacuteral comme le CCM 97 le RNV2013 le RPA 99v2003 et le CBA 93 Nous avons aussi reacutealiseacute lrsquoimportance des stabiliteacutes et contreventements pour ce qursquoelle apporte agrave la structure comme stabiliteacute et gains de matiegravere dans les eacuteleacutements principaux Enfin le point le plus important de tous on a pu compleacuteter le grand manque drsquoinformations qursquoon avait avant ce projet et on a pu lever le voile sur pas mal drsquoincertitudes concernant le dimensionnement et la mise en œuvre des diffeacuterents assemblages de la structure Mais sans se leurrer nous restons conscients de notre eacutenorme manque drsquoinformations et de pratiques en la matiegravere nous espeacuterons que le futur nous donnera lrsquooccasion drsquoen apprendre drsquoavantage sur le domaine de la charpente agrave travers le travail ou la recherche inchaalah
137
ANNEXE - 1
138
139
140
ANNEXE - 2
141
ANNEXE - 3
142
143
ANNEXE ndash 4
144
145
ANNEXE ndash 5
Remerciements
Tout drsquoabord merci au bon dieu de nous avoir accordeacute cette vie
de nous permettre de nous instruire de grandir dlsquoeacutevoluer et de prendre soin des nocirctres
Merci agrave nos parents pour tout tout simplement
Merci agrave notre encadreur Dr KAZI TANI
Nabil il a eacuteteacute pour nous ces derniers mois comme un grand fregravere il nous a assister dans notre travail appris beaucoup de chose et nous a donneacute sans
compter de son temps et de son savoir
Merci agrave Djelti Abdessamad et Merad Sofiane pour leur aide sur diffeacuterents
points de ce modeste travail
AACHOURI et EMOUSSI
Deacutedicace
Je deacutedie ce Modeste travaille
A ma megravere ma raison drsquoecirctre ma raison de vivre la lanterne qui eacuteclaire mon chemin et mrsquoillumine de douceur et drsquoamour
A mon pegravere en signe drsquoamour de reconnaissance et de gratitude pour tous les soutiens et les sacrifices dont il a fait preuve agrave mon eacutegard
Agrave mon cousin ami et fregravere Djelti Abdesamad pour son aide inestimable
Agrave Mr KAZI TANI Nabil qui nous a encadreacute nous a guideacute et nous a tellement appris durant ces derniers mois en partageant avec nous ses astuces ses
retours drsquoexpeacuteriences et son savoir Aucun mot ne pourra deacutecrire son deacutevouement et ses sacrifices encore merci
Agrave tous mes amis en teacutemoignage de lrsquoamitieacute sincegravere qui nous a lieacutees et des
bons moments passeacutes ensemble en particulier mon binocircme Achouri Abdelhamid
Et enfin agrave tous les enseignants qui mrsquoont instruit durant ces cinq derniegraveres anneacutees speacutecialement monsieur Boumechra Nadir le plus deacutevoueacute de tous
Mr Moussi Mohammed El Hadi
Deacutedicace
Je deacutedie ce modeste travail
A mes chers parents pour tous leurs sacrifices leur amour leur tendresse leur soutien et leurs priegraveres tout au long de mes eacutetudes
A toute ma famille qui vit loin de moi pour leur soutien moral tout au long de
mon parcours universitaire
A Mr Kazi Tani Nabil notre encadreur qui agrave toujours eacuteteacute preacutesent pour le suivi pas agrave pas de notre travail ses conseils et sa compeacutetence nous ont beaucoup
appris dans la reacutealisation de ce manuscrit ainsi que dans le monde pratique du geacutenie civil
A tous les enseignants qui mrsquoont tant appris durant mon cursus universitaire
A tous mes amis pour leur appui et leur encouragement speacutecialement agrave mon
binocircme Moussi El Hedi avec qui jrsquoai partageacute des moments inestimables
A tous ceux qui ont contribueacute de preacutes ou de loin pour que ce projet soit possible je vous dis merci
Que ce travail soit lrsquoaccomplissement de vos vœux tant alleacutegueacutes et le fruit de
votre soutien infaillible
MrAchouri Abdelhamid Nazih
Reacutesumeacute
Notre projet de fin drsquoeacutetudes consiste en lrsquoeacutetude et dimensionnement drsquoune halle industrielle avec pont roulant Cet ouvrage destineacute agrave la maintenance drsquoengins meacutecaniques est composeacute de deux halles Il est situeacute dans la commune de Hassi Messaoud Wilaya de laquo Ouargla raquo elle est constitueacute de plusieurs portiques stabiliseacutes par des contreventements et couvert par une toiture agrave quatre versants symeacutetriques Ce projet fut eacutelaboreacute en plusieurs eacutetapes regroupant lrsquoeacutevaluation des charges surcharges et effets des actions climatiques lsquosable et ventrsquo selon le regraveglement Algeacuterien laquo RNV 99 V2013 raquo Le dimensionnement des diffeacuterents eacuteleacutements (principaux et secondaires) ainsi que leurs assemblages en se basant sur les regraveglements Algeacuteriens laquo RPA 99 V 2003 raquolaquo CCM 97 raquo et laquo BAEL 91 raquo Enfin pour notre simulation numeacuterique nous avons eu recours au logiciel laquoROBOT ANALYSIS STRUCTURALraquo Mots cleacutes Charpente meacutetallique - Halle industrielle ndash Assemblage ndash Preacutedimensionnement ndash Pont roulant
ملخص
ن ي يتكون من دراسة وتحجيم قاعة صناعية مع رافعة يتكون هذا العمل لصيانة الأجهزة الميكانيكية من قاعتي وعنا النهائ مشر
ي بلدية حسي مسعود ولاية ورقلة وهو يتألف من عدة أربعة بسقف متناظر من استقرت بواسطة الأقواس ومغطاة أروقةويقع فن
جوانب و ن تقييم الأحمال والحمولات الزائدة وآثار الإجراءات المناخيةوقد تم تطوير هذا المشر ع على عدة مراحل يجمع بي
laquoRNV 99 V2003raquo الرملية و الريحية وفقا للائحة الجزائرية تحجيم مختلف العناصر )الرئيسية والثانوية( فضلا عن تجمعاتها استنادا إلى اللوائح الجزائرية
RPA 99 V 2003 CCM 97 و BAEL 91 laquoROBOT ANALYSIS STRUCTURALraquo ا لمحاكاة الرقمية لدينا استخدمنا وأخي
ي رافعة علوية ndashالتحجيم المسبق ndashتجميع ال ndashالقاعة الصناعية -الكلمات الرئيسية الإطار المعدئن
Abstract
Our project of end of studies is about study and design a building industrial having a travelling crane he consists of two halls located in the commune of Hassi Messaoud Wilaya of laquoOuarglaraquo it is composed of several frames stabilized by bracing and covered by a roof with four symmetrical slopes The work is developed through several stages first of all the assessment of loadings as climate effects under the Algerian climatic rules laquoRNV 99 V2013 raquo and the evaluation of the structural steelrsquos secondary and principal elements according to their resistances then the dynamic analysis study according to the Algerian earthquake codes laquo RPA99 V2003 raquo to choose the bracing system those ensure the stability of the structure then the assemblies are studied by the laquo CCM 97 raquo Finally the foundations are dimensioned according to the code laquo BAEL 91 raquo For the structural analysis laquoROBOT ANALYSIS STRUCTURALraquo Keywords Steel structure ndashAssembly ndash Pre-sizing ndash Industrial hall ndash Overhead crane
Tables des matiegraveres
Chapitre-1 Geacuteneacuteraliteacute et preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
11 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
12 Lrsquoeacutetat limite ultime ELUhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
13 Lrsquoeacutetat limite de service ELShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
14 Etude parasismiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
15 Lrsquoeffet du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
16 Preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
17 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
18 Mateacuteriauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
181 Acierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
182 Beacuteton armeacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
183 Ferraillages et armatureshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
Chapitre-2 Deacutetermination des charges climatiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
21 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
22 Deacutetermination de lrsquoaction du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
221 Deacutetermination de la pression aeacuterodynamiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24
222 Calcul de la pression dynamique de pointe qphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24
223 Coefficient de pression exteacuterieurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26
224 Coefficient de pression inteacuterieurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31
225 Deacutetermination de la pression statique du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
23 Deacutetermination de lrsquoaction de la neigehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
24 Deacutetermination de lrsquoaction du sablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
25 Charge permanentehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36
26 Charge drsquoexploitationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36
Chapitre-3 Dimensionnement des eacuteleacutements secondaireshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
31 Dimensionnement des pannes pour la toiture agrave plusieurs versantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
311 Fonctionnement de basehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
312 Choix du bardage de couverturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
313 Redimensionnement des pannes avec IPE200helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
3131 Eacutevaluation des charges et surchargeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
32 Dimensionnement de lrsquoeacutechantignolehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49
33 Dimensionnement des lisses de bardageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
331 Choix du bardagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
332 Deacutetermination de lrsquoespacement entre lissehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
333 Le dimensionnement se fait par la condition de limitation de la flegravechehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip53
334 Veacuterification des diffeacuterentes conditions de reacutesistanceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip54
34 Dimensionnement des liernes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip56
35 Calcul des cheacuteneauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip57
36 Preacutedimensionnement des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip59
Chapitre-4 Etude du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip64
41 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip64
411 Caracteacuteristiques des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65
42 Classification des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
421 Coefficient et classements des ponts roulants selon CTICMhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
422 Description geacuteneacuterale du calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
423 Deacutefinition des chargeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67
424 Calcul des reacuteactions des galets du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67
425 Le choix du rail de roulement helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69
43 Preacutedimensionnement de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70
431 Condition de la flegravechehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70
432 Classe du profileacute HEB 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip72
433 Veacuterification de la reacutesistance de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip74
434 Reacutesistance de lrsquoacircme agrave la charge transversalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip75
435 Calcul du support du chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip77
Chapitre-5 Etude sismiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
51 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
52 Analyse de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
521 Meacutethode de calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
522 Calcul de la force sismique totalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
523 Estimation de la peacuteriode fondamentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84
524 Meacutethode modale spectralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip85
525 Reacutesultat de calcul dynamiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86
526 Veacuterification de la reacutesultante des forces sismiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
527 Veacuterification de la peacuteriodehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
528 Veacuterification des deacuteplacementshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
Chapitre-6 Veacuterification des eacuteleacutements structurauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
61 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
62 Veacuterification de la traverse IPE400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
63 Veacuterification des poteaux (HEA320)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
64 Veacuterification des eacuteleacutements de stabiliteacutes CAE (120x12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
65 Veacuterification des potelets (IPE300)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
Chapitre-7 Calcul des assemblageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
71 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
72 Assemblage poteau-traverse (HEA320-IPE400)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
723 Deacutetermination des efforts dans les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
724 Deacutetermination de diamegravetre requis des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
728 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tenduehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacuteehelliphelliphelliphelliphellip112
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip113
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip113
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
733 Deacutetermination des efforts dans les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip117
738 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip117
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 X12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
742 Veacuterification au cisaillement des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
743 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du blochelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
751 Reacutesistance des boulons au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip121
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip121
Chapitre-8 Veacuterification des ancrages et calcul de fondationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
811 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassisehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
813 Resistance du beacuteton agrave la compressionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
815 Calcul de lrsquoaire de la plaquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
816 Cordon de soudurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip127
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
82 Etude des fondationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
821 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
822 Deacutetermination des sollicitationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
823 Dimensionnement de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
824 Veacuterification des contrainteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131 826 Deacutetermination des armatures de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
827 Calcul des longrineshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134 829 Ferraillage transversalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
8210 Calcul drsquoespacement des cadreshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
Liste des tableaux
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18 Tableau 12 Classification des zones sismiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24 Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiturehelliphellip28 Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe10 pour les parois verticales direction V2helliphelliphellip30 Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 31 Tableau 26 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33 Tableau 27 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 28 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 29 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35 Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41 Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacuteeshelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46 Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip53 Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip60
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip72 Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip79 Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterificationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84 Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la basehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 53 Tableau des peacuteriodeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88 Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip89
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip91 Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip96 Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip103
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110 Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133
Listes des figures Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouarglahelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19 Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 Figure 14 Vue en perspective de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1V3helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32 Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et Fhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39 Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la pannehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43 Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignolehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49 Figure 35 choix de lrsquoepaisseur du bardage helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51 Figure 36 Reacutepartition des lisseshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52 Figure 37 Disposition des liernes sur le bardagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip56 Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip58 Figure 39 Disposition des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip59
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67 Figure 44 Coupe transversale du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip68 Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le galet et P la reacuteaction verticale maxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuishelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip76 Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du chemin de
roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip81
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction Xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86 Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Yhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industrielshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90 Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95 Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacuteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102 Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107 Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip108 Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec goussethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118 Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigidehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122 Figure 82 Illustration moment + effort normalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124 Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Figure 84 Dispositions constructiveshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip126 Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128 Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130 Figure 87 Ferraillage des semelleshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133 Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
LISTE DES NOTATIONS
Majuscules latines
A Section brute drsquoune piegravece Anet Section nette drsquoune piegravece Aw Section de lrsquoacircme 119860119907 Aire de cisaillement Ct Coefficient de topographie Cr Coefficient de rugositeacute Cpnet Coefficient de pression nette Ce Coefficient drsquoexposition Cd Coefficient dynamique E Module drsquoeacutelasticiteacute longitudinale de lrsquoacier (E=21 105 MPa) F Force en geacuteneacuterale G Module drsquoeacutelasticiteacute transversale de lrsquoacier (G=81000 MPa) G Charge permanente I Moment drsquoinertie K0 Coefficient de flambement Kt Facteur de terrain L Longueur M Moment de flexion MSd Moment fleacutechissant sollicitant MRd Moment reacutesistant par uniteacute de longueur dans la plaque drsquoassise MPl Moment plastique MbRd Moment de la reacutesistance au deacuteversement Npl Rd Effort normal de la reacutesistance plastique de la section transversale brute NbRd Effort normal dun eacuteleacutement comprimeacute au flambement NSd Effort normal sollicitant Ntsd Effort normale de traction Ncsd Effort normal de compression NcRd Valeur de calcul de la reacutesistance de la section transversale agrave la compression Q Charge drsquoexploitation R Coefficient de comportement de la structure 119878 La charge de la neige 119881119904119889 Valeur de calcul de leffort tranchant Vreacutef Vitesse de reacutefeacuterence du vent Wpl Module de reacutesistance plastique W Poids de la structure
Minuscules latines f La flegraveche fy Limite deacutelasticiteacute
h Hauteur drsquoune piegravece L Longueur drsquoune piegravece (Poutre Poteau) Lf Longueur de flambement t Eacutepaisseur drsquoune piegravece tf Eacutepaisseur drsquoune semelle de poutre tw Eacutepaisseur de lrsquoacircme de poutre
Z Hauteur au-dessus du sol Z0 Paramegravetre de rugositeacute Zeq Hauteur eacutequivalente
Minuscules grecques 120582119871119879 Eacutelancement de deacuteversement empty119871119879 Rotation de deacuteversement 120591 Contrainte limite de cisaillement en eacutelasticiteacute
휀 Coefficient de reacuteduction eacutelastique de lrsquoacier 120590119886 Contrainte de lrsquoacier 120590119887 Contrainte du beacuteton ξ Pourcentage drsquoamortissement critique η Facteur de correction drsquoamortissement δek Deacuteplacement ducirc aux forces sismiques μ coefficient de forme de la charge de neige
Introduction Geacuteneacuterale Ce projet de fin drsquoeacutetudes est lrsquooccasion pour nous de mettre en pratique lrsquoensemble des connaissances theacuteoriques acquises durant notre cursus universitaire tout en nous familiarisant avec les regraveglements nationaux et internationaux reacutegissant les principes de conception et de calcul drsquoouvrages meacutetalliques ou autres comme le laquo RNV 2013 RPA 99v2003 BAEL91 et lrsquoEUROCODE 3raquo ainsi qursquoagrave utiliser des outils de calcul et de simulation numeacuterique Lrsquoeacutetude drsquoune structure meacutetallique comme toutes les autres structures est reacutealiseacutee par un dimensionnement aux eacutetats limites ultimes et une veacuterification des deacuteplacements aux eacutetats limites de services en tenant compte des actions qui srsquoappliquent sur elle qursquoelles soient de nature permanentes variables ou accidentelles Notre projet plus preacuteciseacutement consiste au dimensionnement drsquoune halle industrielle en charpente meacutetallique dans la wilaya de Ouargla agrave des fins de maintenances industrielles avec la veacuterification de chaque piegravece profileacute ou assemblage conformeacutement aux regraveglements en vigueur Notre travail est composeacute de la faccedilon suivante Drsquoabord une introduction sur lrsquoeacutetat des lieux la superficie de lrsquoouvrage sa position son environnement puis on deacuteterminera gracircce agrave la regraveglementation citeacutee ci-dessus les diffeacuterentes charges qui peuvent srsquoappliquer agrave notre ouvrage En fonction de ces charges on fera un preacutedimensionnement des diffeacuterents eacuteleacutements secondaires existants dans lrsquoouvrage ensuite on introduira toutes ces donneacutees dans le logiciel et on exeacutecutera la simulation numeacuterique Cette simulation va nous donner les sections des diffeacuterents eacuteleacutements principaux de la halle ces sections vont soit ecirctre gardeacutees soit ecirctre remplaceacutees par drsquoautre sections plus disponibles sur le marcheacute puis on les reveacuterifiera manuellement avec les diffeacuterentes exigences du CCM97 on dimensionnera les assemblages adeacutequats agrave chaque reacuteunion drsquoeacuteleacutements ainsi que les fondations Enfin nous verifirons tout nos eacutelements et tout nos assemblages a lrsquoaide du robot on peut prevoir drsquoautres veacuterifications de la structure tel que la torsion global de la structure ou bien simuler une explosion ou un accident dans notre ouvrage
16
Chapitre-1
Geacuteneacuteraliteacute et preacutesentation de lrsquoouvrage
11 Introduction
Le domaine de la construction meacutetallique est un domaine vaste qui a connu dans son histoire plusieurs eacutevolutions non seulement dans les proceacutedeacutes de conception et de reacutealisation mais eacutegalement dans les techniques et les mateacuteriaux utiliseacutes dans les structures Ainsi on a deacutesormais une varieacuteteacute de choix allant du beacuteton a lrsquoacier en passant par lrsquoaluminium la maccedilonnerie ou encore le bois En Europe le fer a commenceacute agrave faire son apparition comme eacuteleacutement de construction au 18iegraveme siegravecle alors que les mateacuteriaux usuels agrave cette eacutepoque eacutetaient le bois et la pierre au 14iegraveme siegravecle Avec lrsquointroduction du fer comme eacuteleacutement de construction les meacutethodes de conception furent bouleverseacutees le concepteur ne travaillait plus en effet avec des eacuteleacutements singuliers mais avec des profileacutes standards en I T L etchellip Un peu plus tard les progregraves techniques dans le domaine sideacuterurgique contribuegraverent agrave lrsquoapparition drsquoun nouveau mateacuteriau lrsquoacier Agrave la Premiegravere moitieacute du 20iegraveme siegravecle lrsquoacier a subi principalement en Europe une forte concurrence du beacuteton armeacute Lrsquoengouement pour ce nouveau mateacuteriau entraicircna une baisse significative du nombre drsquoouvrages en meacutetal construit durant cette peacuteriode cependant de lrsquoautre cocircteacute de lrsquoatlantique la situation eacutetait toute autre aux Eacutetats-Unis ougrave lrsquoacier reacutepondait preacuteciseacutement au besoin de la creacuteation drsquoimmeubles de grande hauteur il fut massivement utiliseacute (tireacute de notechfranceservcom) Actuellement en Algeacuterie lrsquoutilisation de la charpente meacutetallique est principalement employeacutee dans le secteur industriel pour ses avantages de rapiditeacute drsquoexeacutecution pour les longues porteacutees qursquoelle offre et pour son amovibiliteacute Notre projet traiteacute ici ne fait pas exception il a fallu pour le reacutealiser devoir calculer les charges qui lui sont appliqueacutees dimensionner ses eacuteleacutements le modeacuteliser numeacuteriquement et reveacuterifier toutes ces sections par rapport aux normes et regraveglements actuels en vigueur Les diffeacuterents regraveglements et documents utiliseacutes pour nos calculs - Regraveglement Neige et Vent 2013 DTR C 2-47 laquo RNV 2013 raquo - Regraveglement parasismique algeacuterien DTR BC 248 laquo RPA99v2003 raquo
17
- Regravegles de conception et de calcul des structures en acier DTR BC 244 laquo CCM97 raquo - Charges permanentes et charges drsquoexploitations DTR BC 22 - Regravegles de conception et de calcul des structures en beacuteton armeacute DTR BC 241 laquo CBA93 raquo - Calcul des structures en acier ENV 1993-1-1laquo Eurocode3 raquo - Conception et dimensionnement des structures mixtes acier-beacuteton ENV1994-1-1 laquoEurocode4raquo - Rapport geacuteotechnique du site drsquoimplantation de la structure Le principal document utiliseacute est Le CCM97 document technique reacuteglementaire qui a pour objectif de fournir une codification du dimensionnement pour calcul et des veacuterifications des structures de bacirctiments agrave ossatures meacutetalliques Les combinaisons qursquoil propose deacutependent des actions suivantes Actions permanentes Gi
Comprenant - Le poids propre des eacuteleacutements structuraux - Le poids propre des eacuteleacutements fixes - Les pousseacutes et pression des terres et hydrostatiques - Les deacuteformations permanentes imposeacutees agrave la construction tels que les deacuteplacements diffeacuterentiels des appuis Actions variable Qi Comprenant - Les charges drsquoexploitations - Les charges appliqueacutees en cours drsquoexeacutecution - Les actions climatiques Actions accidentelles Ai Comprenant Les actions sismiques les explosions le calcul au feu les chocs etc En ce qui concerne les eacutetats limites le CCM97 explique que les eacutetats limites permettent de combiner les charges G Q S W E afin de simuler au mieux un pheacutenomegravene qui peut se produire en prenant en compte ce qui repreacutesente la limite maximale consideacutereacutee pour les charges Grace agrave ces combinaisons nous pourront deacuteterminer les efforts maximaux et les deacuteplacements ultimes afin de les comparer agrave lrsquoeffort ou au deacuteplacement toleacutereacute Les valeurs des coefficients partiels de seacutecuriteacute agrave prendre en consideacuteration sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
18
Action
permanente (γG)
Action variable (γQ)
Action variable de base Action variable
drsquoaccompagnement
Effet favorable
γGinf
10 1 0
Effet deacutefavorable
γGsup
135 15 15
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacute
12 Pour lrsquoeacutetat limite ultime ELU - Prise en compte drsquoune seule action variable la plus deacutefavorable la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit 120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 150 119876119896119898119886119909
135119866119896119895 + 15119876119896119898119886119909
- Prise en compte de plusieurs actions variables deacutefavorables la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit sum119895120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 135sum119894gt1119876119896119894 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119882 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119878
- Prise en compte drsquoune seule action variable dirigeacutee vers le haut exemple vent en
deacutepression 120574119866119894119894119899119891 119866119896119895 + 150119882minus
1 119866119896119895 + 150119882minus
13 Pour lrsquoeacutetat limite de service ELS - Prise en compte uniquement de lrsquoaction variable la plus deacutefavorable
sum119866119896119895119895
+ 119876119896119898119886119909
119866119896119895 + 119876119896119898119886119909
- Prise en compte de toutes les actions variables deacutefavorables
sum119866119896119895119895
+ 09sum119876119896119894119894gt1
119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119878 119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119882
14 Etude parasismique La reacuteglementation relative agrave la construction parasismique se compose de texte drsquoorigine leacutegislative et de texte technique les preacutesentes regravegles viennent garantir une protection satisfaisante des vies humaines et des constructions vis-agrave-vis des effets des actions sismiques par des conceptions et dimensionnements approprieacutes Ainsi pour les ouvrages courants le but viseacute crsquoest de limiter les
19
dommages non structuraux et drsquoeacuteviter les dommages structuraux en dotant la structure drsquoune ductiliteacute et drsquoune capaciteacute de dissipation drsquoeacutenergie produite par le seacuteisme
Zones de sismiciteacutes
Zone 0 Sismiciteacute neacutegligeable
Zone I Sismiciteacute faible
Zone IIa et IIb Sismiciteacute moyenne
Zone III Sismiciteacute eacuteleveacutee
Tableau 12 Classification des zones sismiques
15 Lrsquoeffet du vent Le vent est consideacutereacute comme une force toujours perpendiculaire a la surface sur laquelle il est appliqueacute il peut engendrer des pressions sur les surfaces en soufflant de lrsquoexteacuterieur mais aussi des deacutepressions par pheacutenomegravene de succion ou juste en soufflant de lrsquointeacuterieur de la structure Le vent a une vitesse de reacutefeacuterence calculeacutee et reacutepertorieacutee par le RNV sur la base de relations empiriques cette vitesse diffegravere drsquoune reacutegion agrave une autre la carte ci-dessous montre les diffeacuterentes valeurs de cette vitesse dans le territoire nationale
Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouargla
20
Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)
16 Preacutesentation de lrsquoouvrage Notre projet traite le dimensionnement drsquoune halle en charpente meacutetallique avec ponts roulants et potences implanteacute dans la wilaya de Ouargla un site ou la sismiciteacute ainsi que les charges dues agrave la neige sont neacutegligeables mais par contre le vent souffle tregraves fort et le sable peut se deacuteposer sur certaine partie de la toiture La surface totale de notre ouvrage fait 1080 1198982 la hauteur du halle est de 89m alors que celle de la faicirctiegravere est de 1025m Lrsquoouvrage dispose de six portails de dimension (5x4) 8 ouvertures pour lrsquoeacuteclairage ainsi que pour le renouvegravelement drsquoair de la structure ou de fumeacutee en cas drsquoincendie
17 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques Suivant les plans architecturaux les dimensions de la structure se preacutesentent comme suit - Longueur de lrsquoouvrage (Long-pan) L= 30m - Largeur (Pignon) l= 36m - Hauteur totale H=89 m - Hauteur de lanterneau a=135m - Pente du versant est 15
21
Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvrage
Figure 14 Vue en perspective de la structure
18 Mateacuteriaux Les diffeacuterents mateacuteriaux de constructions utiliseacutes dans notre construction sont
181 Acier En construction meacutetallique lrsquoacier fait lrsquoobjet drsquoune normalisation rigoureuse dans laquelle on
speacutecifie la limite drsquoeacutelasticiteacute fy la reacutesistance agrave la rupture fu et lrsquoallongement agrave la rupture 휀 Le choix de la nuance drsquoaciers deacutepend des facteurs techniques et eacuteconomiques Limite drsquoeacutelasticiteacute fy=235MPa La contrainte de rupture fu=360 MPa Le module de Young E = 210 000 MPa
22
Le coefficient de poisson ν=03 Le module de cisaillement 119866 = 80769 MPa La masse volumique de lrsquoacier ρ=7850 Kgm3
182 Beacuteton armeacute Caracteacuteristiques meacutecaniques Reacutesistance agrave la compression fc28=25 MPa Reacutesistance agrave la traction ft28=06+006fc28= 21 MPa Le poids volumique ρ=2500 Kgm3
183 Ferraillages et armatures - La limite drsquoeacutelasticiteacute fe=400 MPa - Le coefficient de seacutecuriteacute pour les situations courantes γs = 115 - La contrainte admissible agrave lrsquoELU fsc =feγs = 348 MPa - Le module de Young Es=210 000 MPa
23
Chapitre-2
Eacutevaluation des surcharges climatiques
21 Introduction
Les effets climatiques sur une structure meacutetallique sont souvent preacutepondeacuterants Une
eacutetude approfondie et deacutetailleacutee doit ecirctre meneacutee minutieusement afin de deacuteterminer les
diffeacuterentes actions et sollicitations
La reacuteglementation nationale Neige et Vent (RNV 2013) met agrave notre disposition les principes geacuteneacuteraux et proceacutedures agrave suivre afin de mieux preacutevoir ces surcharges et de mener agrave bien des calculs Les pressions du vent appliqueacutees sur les structures meacutetalliques deacutependent des facteurs suivants
- La reacutegion (Zone 0) - Les reliefs du site drsquoimplantation - La hauteur de la construction - La configuration geacuteomeacutetrique de la structure - La forme de la toiture
22 Deacutetermination de lrsquoaction du vent
- Effet de la reacutegion
Notre halle industrielle se situe agrave la wilaya drsquoOuargla dans la commune de Hassi Messaoud selon le regraveglement RNV 2013 la reacutegion est classeacutee comme zone 4 la pression dynamique de reacutefeacuterence est de 575 Nm
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du vent
24
- Effet du site
Le regraveglement RNV2013 preacutevoit eacutegalement lrsquoeffet de la nature du terrain Notre
ouvrage se trouve dans une zone laquo agrave couverture veacutegeacutetale neacutegligeable raquo donc
nous nous situons dans une cateacutegorie de terrain 1 avec un facteur de terrain
Kt = 0170 paramegravetre de rugositeacute Z0= 001 m Zmin= 1 m et le coefficient ξ= 044
Les donneacutees relatives au site telle que la pression de reacutefeacuterence ainsi que la
vitesse de reacutefeacuterence sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
Site plat Ct(Z)=1 RNV2013 chapitre245 sect2451
Ouargla (Zone 4)
qreacutef =575 Nmsup2 Vreacutef =31ms
RNV2013 chapitre23 sect231
Terrain de cateacutegorie 1
Kt=017 Z0=001m Zmin=1m ξ=044
RNV2013 chapitre244 sectTableau 24
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantation
221 Deacutetermination de la pression aeacuterodynamique
La pression aeacuterodynamique W(Zj) agissant sur une paroi est obtenue comme suit
119882(119911119895) = 119902119901(119885119890) times [119862119901119890 minus 119862119901119894] (daNm) 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838120784 120787 120784 sect120784 120788
Avec
- CPe est le coefficient de pression exteacuterieure
- CPi est le coefficient de pression inteacuterieure
222 Calcul de la pression dynamique de pointe qp La pression dynamique de pointe qp(z) est la pression dynamique utiliseacutee dans les calculs elle deacutepend du climat du lieu de la hauteur de reacutefeacuterence de la rugositeacute du terrain et du coefficient de topographie
119902119901(119885) = 119902119903119890119891 times 119862119890
Avec
- 119902ref = 575 119889119886119873119898sup2
Coefficient drsquoexposition 119862119890 = 119862119903
2(119885) times [1 + 7119868119907] 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 sect120784 120786 120784 119834
Coefficient de rugositeacute 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 120786
25
Terrain de cateacutegorie 1 Kt=017 z0=001m zmin=1m ξ=044 ( g
119862119903(119911)
119870119905 119871119899 (1199111198981198941198991199110
) 119901119900119906119903 119911 lt 119911119898119894119899
119870119905 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911119898119894119899 le 119911 le 200119898
Parois vertical (z le zmin ) 119862119903(z)=Kt Ln(119911119898119894119899 1199110
)=0783
Parois et toiture (zminltzlt200m) 119862119903(z)=KtLn(Z
Zo)=1178
On retient 119862119903= 1178
- Intensiteacute de turbulence RNV2013 chapitre246
119868119907(119911)
1
119862119905(119911) 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911 gt 119911119898119894119899
1
119862119905(119911) 119871119899 (1199111198981198941198991199110) 119901119900119906119903 119911 le 119911119898119894119899
Pour z gt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1
001)= 0217
Pour z lt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1025
001)= 0144
On retient 119868119907 = 0144 pour lrsquoensemble de la structure
- Coefficient drsquoexposition
119862119890(119911119895) = 119862119903(119911119895)2[1 + 7 119868119881]
Pour z gt zmin
119862119890(119911) = 11782 times 12 times [1 + 7(0144)] = 2786
Pour z lt zmin
119862119890(119911) = 07832 times 12 times [1 + 7(0217)] = 154
- Pression dynamique de pointe qp
Avec
26
- 119902119903119890119891 = 575 119889119886119873119898sup2
Pour z lt zmin qp= 575times1544=8878 Nm2
Pour z gt zmin qp= 575times2786=160195 Nm2
qp = 160195Nm2 = 16 kNm2
223 Coefficient de pression exteacuterieure Les valeurs des coefficients de pression exteacuterieure donneacutees dans les tableaux du RNV2013 sont relatives agrave des zones bien deacutefinies Ces coefficients deacutependent de la dimension de la surface chargeacutee produisant laction du vent dans la section agrave calculer
Pour un vent perpendiculaire au long-pan (V1)
-Parois verticale RNV2013 chapitre521
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
- b=30 m
- d=36 m
- h=89 m
Cp =Cpe10 car Slt10119950120784 avec S la surface chargeacute (chapitre2013 chapitre5 sect5112)
e = min (d 2h)
d=32 ou 36 m selon la direction du vent mais toujours gt e =2h
Donc e = 2x1025 = 205m
Toiture a versant multiple Cas ougrave d gt e se preacutesente ainsi
Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
27
Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
Le calcul des coefficients de pressions exteacuterieures est obtenu agrave partir des formules suivantes
119862119901119890 = 1198621199011198901 119878119894 119878 le 11198982
119862119901119890 = 1198621199011198901 + (11986211990111989010 minus 1198621199011198901) times 11989711990011989210(119878) 119878119894 11198982 lt 119878 lt 101198982
119862119901119890 = 11986211990111989010 119878119894 119878 ge 101198982
RNV2013 Chapitre 5 sect 5111
Les coefficients de pression exteacuterieures pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E
Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)
Versant de Toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure cpe10 qui y sont
attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518 le cas drsquoune toiture agrave
versant multiple est celui de notre projet
28
Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5182 que laquo pour un vent perpendiculaire aux
geacuteneacuteratrices on prendra les valeurs de Cpe des toitures agrave double versant pour 120572 lt 0deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure Cpe pour le versant face au vent sont deacutetermineacutes agrave partir
drsquoune interpolation lineacuteaire entre lrsquoangle -15 et -5 les valeurs des coefficients sont preacutesenteacutees dans
le tableau suivant
Angle de pente α Cpe pour vent de direction θ=0deg
853deg F G H
-237 -123 -083
Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiture
- Pour un vent perpendiculaire au pignon (V2) (V4)
- Parois verticales
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
-b=36 m
29
-d=30 m
-h=1025
119862119901119890 = 11986211990111989010 RNV2013 chapitre5 sect5112
e=Min (b 2h) = Min (36 205) = 205 m
Le cas ougrave d gt e se preacutesente ici
Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Les coefficients de pression exteacuterieurs pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
30
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur laquo Cpe10 raquo pour les parois verticales direction V2
- Versant de toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure Cpe10 qui y sont attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518
Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5181 que pour laquo un vent dont la direction est parallegravele aux geacuteneacuteratrices les coefficients de pression pour chaque versant
31
srsquoobtiennent en utilisant les valeurs de toiture agrave un versant pour θ=90deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure CPe10 pour un angle de 853deg sont deacutetermineacutes agrave partir de lrsquointerpolation lineacuteaire entre lrsquoangle de 5deg et 15deg
Angle α Fsup Finf G H I
853deg -22 -192 -183 -067 -057
Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)
224 Coefficient de pression inteacuterieure Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi deacutepend de la dimension et de la reacutepartition
des ouvertures dans lrsquoenveloppe du bacirctiment
- Pour les 2 cas de direction du vent (V1 et V3)
- Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2(5 times 4)
30 times 89= 014 = 14
On commence tout drsquoabord agrave deacuteterminer lrsquoindice de permeacuteabiliteacute microp
μ119901 =120
160= 075
Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi est donneacute en fonction de lrsquoindice de permeacuteabiliteacute Figure 514 du Regraveglement RNV2013 en fonction du rapport
ℎ119889 = 102536 = 028gt025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 on lit 119862119901119894 =-016
32
Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1 V3
Pour les 2 cas de direction du vent (V2 et V4)
Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2 times (5 times 4)
36 times 9575= 0116 = 116
ℎ119889 = 102530 = 034 gt 025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 rarr 119862119901119894 =-02
33
Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4
225 Deacutetermination de la pression statique du vent
Apregraves avoir deacutefini tous les coefficients tels que la pression dynamique coefficient
de pression inteacuterieure et exteacuterieure on peut calculer la pression due au vent pour
Direction V1 V3
Parois verticales Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0154 -0846 -135529
B 1602 -08 -0154 -0646 -103489
C 1602 -05 -0154 -0346 -55429
D 1602 +08 -0154 +0954 +152831
E 1602 -03 -0154 -0146 -23389
Tableau 26 Pressions du vent sur parois vertical
34
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
F 1602 -237 -0154 -2276 -355003
G 1602 -123 -0154 -1076 -172375
H 1602 -084 -0154 -0676 -108295
Z1 1602 -1 -0154 -0846 -135529
Z2 1602 -06 -0154 -0446 -71449
Tableau 27 Pressions du vent sur toiture
Direction V2 et V4
Parois verticales
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0162 -0838 -134247
B 1602 -08 -0162 -0638 -102207
C 1602 -05 -0162 -0338 -54147
D 1602 +08 -0162 +0962 +154112
E 1602 -03 -0162 -0138 -22107
Tableau 28 Pressions du vent sur parois vertical
35
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
Finf 1602 -12 -0162 -1038 -1662876
Fsup 1602 -22 -0162 -2038 -3264876
G 1602 -183 -0162 -1668 -2672136
H 1602 -067 -0162 -0508 -813816
I 1602 -057 -0162 -0408 -653616
Tableau 29 Pressions du vent sur toiture
23 Deacutetermination de lrsquoaction de la neige
Le calcul de la surcharge climatique de la neige est en fonction de la localisation geacuteographique
et de lrsquoaltitude du lieu
Notre projet se situe dans la Wilaya de Ouargla (Hassi Messaoud) lrsquoaltitude est de 171 m
La wilaya de Ouargla est consideacutereacutee comme une zone D =gt Pas de neige dans cette reacutegion
24 Deacutetermination de lrsquoaction du sable
La Pente du toit = 135
9= 015
La pente est de 15 soit gt a 5 =gtLe toit ne peut ecirctre consideacutereacute comme plat
=gtLa charge due au sable ne peut ecirctre consideacutereacutee uniformeacutement reacutepartie
Deux charges lineacuteaire q1 et q2 seront pris en compte
q1= 300 Nml
q2= 500 Nml
25 Charge permanente
- Couverture et bardage Choix du systegraveme de couverture
36
Notre choix pour la toiture et le bardage de notre halle sera axeacute sur les panneaux sandwich car ils assurent le minimum requis pour notre halle cagraved
- Une bonne isolation thermique
- Une bonne reacutesistance au feu
Le systegraveme panneaux sandwich de type TL-75 qui est constitueacute drsquoun parement exteacuterieur et un parement inteacuterieur qui sont colleacutes agrave une mousse rigide en polyureacutethane sera retenu
Ces caracteacuteristiques se preacutesentent comme suit
- Epaisseur totale 75mm
- Largeur de panneau 1000mm
- Poids du panneau 142 daNmsup2
Choix du systegraveme de bardage
Le bardage reacutepondant agrave lrsquoexigence drsquoune isolation thermique est le systegraveme panneaux sandwich de type LL50 les caracteacuteristiques sont les suivantes
- Epaisseur 50 mm
- Largeur 1000 mm
- Poids volumique du panneau G= 129 kgmsup2
26 Charge drsquoexploitation
Notre toiture est inaccessible donc la seule charge drsquoexploitation que peut avoir notre toiture crsquoest
la charge drsquoentretien
Selon le DTR BC22
La porteacute L=6m (distance entre portique) =gt les charges drsquoentretien seront deux charges ponctuelles
de 1kN appliqueacute a 13 de chaque appuis
On peut les convertir en une charge uniformeacutement reacutepartie eacutequivalente ainsi
37
119902 =8119875
3119871= 044 119896119873119898
119902 = 444 119889119886119873119898
Ceci juste pour avoir une charge lineaire et pouvoir faire un predimensionnement de la panne
Sur la modeacutelisation avec ROBOT les deux charges serons introduitents comme charges ponctuels
- Effet du frottement
Pour les cas V1 et V3
Lrsquoeffet du frottement du vent sur la surface peut ecirctre neacutegligeacute car mecircme en prenant la toiture
comme faiblement inclineacutee ce qui nrsquoest pas le cas on veacuterifie la condition de neacutegligence du
frottement du vent qui dit
sum surfaces parallegraveles au vent le 4 times sum surfaces perpendiculaires au vent
Cas de vent sur long pan
[(36+36)times9575]+4[91times30]=17814 m2 le4times(30+30)times89= 2136m2 CV
Cas de vent sur pignon
[(30+30)times89]+ 4[91times30]=1626m2 le 4times(36+36)times9575= 27576 m2 CV
38
Chapitre-3
Dimensionnement des eacuteleacutements secondaires 31 Dimensionnement des pannes pour la toiture agrave plusieurs versants
311 Fonctionnement de base
La fonction des pannes de toiture est drsquoassurer le transfert des actions appliqueacutees agrave la couverture drsquoun bacirctiment et agrave sa structure principale les lisses jouent le mecircme rocircle en faccedilades Les pannes et les lisses sont des constituants importants de la structure secondaire du bacirctiment Un empannage comprend non seulement les pannes elles-mecircmes mais eacutegalement les eacuteventuelles eacuteclisses qui reacutealisent la continuiteacute des pannes les eacutechantignoles qui assurent la liaison entre pannes et structure principale ainsi que les liernes et brettelles qui maintiennent les pannes lateacuteralement
312 Choix du bardage de couverture Pour le choix de notre systegraveme de couverture il srsquoest aveacutereacute qursquoune couverture de type TL 75 remplie correctement les critegraveres de conception agrave savoir - Assurer la fonction eacuteleacutementaire de protection face aux intempeacuteries - Satisfaire les exigences acoustiques - Satisfaire agrave lrsquoexigence nationale imposeacutee par les documents reacuteglementaires relatifs aux charges de neige de vent et aux autres charges dexploitation Les charges supporteacutees par la toiture - Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du sable q1=30 daNml q2=50 daNml - Action du vent W= -355 daNmsup2 et W=-1723 daNm2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 Charge eacutequivalente du vent sur une panne de 6m dans la partie du toit ougrave lrsquoeffet du vent est le plus
deacutefavorable
39
(minus354 times5125
6) + (minus1723 times
0875
6) = minus32754 1198891198861198731198982
Qeq (vent) = 3276 daN1198982
-la charge de deacutepression du vent sur la panne est largement supeacuterieure aux autres charges
Crsquoest donc la combinaison G-15W qursquoil faut prendre en compte (pour le plan z-z seulement)
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et F
En essayant plusieurs valeurs drsquoespacement entre pannes et en faisant toutes les veacuterifications
neacutecessaires agrave chaque fois on arrive aux reacutesultats suivants
Pour e=12m -gt panne 2 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE180)
-gt nbr de panne neacutecessaires 8 par versant
Pour e=14m 16m 18m 2m -gt panne 1 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE200)
-gt nbr de panne neacutecessaires 5 par versant (pour e=2m)
Crsquoest donc par souci drsquoeacuteconomie et de poids total qursquoon prend un espacement entre panne de 2m
et un choix de section IPE200 pour les pannes mais seuls les deux derniers choix faits seront
deacuteveloppeacutes ci-dessus cad
-IPE180 + liernes avec e =2m (ce qui ne veacuterifie pas toutes les conditions de seacutecuriteacute)
-IPE200 avec e =2m (le choix final retenu celui qui veacuterifie toutes les conditions)
40
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne (G IPE180 = 188 danml) G = (142+188)x14 =462 daNml W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Remarque Dans notre projet il n yrsquoa de charge de neige possible et aussi la charge de sable ne srsquoapplique pas sur les pannes donc pas de combinaison avec trois charges possible Plan z-z G+E (462+444)cos853=8959 daNml G+W 462cos853 -45864=-413 daNml Qsz=413kN Plan y-y G+E (462+444)sin853=1328 daNml Qsy=0135 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(462+444)cos853=12095 daNml G+W (1x462cos853)-(15x45864)=-642 daNml
41
Quz=642 kN Plan y-y G+E 135(462+444)sin853 =18 daNml Quy=018 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=1878 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=2817 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=081 kNm
Apres ajout de liernes Lz=3m Mzsd=020 kNm Caracteacuteristiques du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 180 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
239 180 91 8 53 1317 101 146 346
Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 14653=2754 lt 72Ɛ=72 rarr acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 4558=568 lt 10Ɛ=10 rarr semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterifications de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 413 times 3004
384 times 21 times 105 times 1317= 015 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 0135 times 3004
384 times 21 times 105 times 101= 006 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
42
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation agrave veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 2817 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
iz =224mm tf =85mm
L=Lz=3000mm h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 9457 rarr λ119871119879 =
989
939= 1007
rarr =1092
43
Avec 120572LT = 021 car profile laminer
rarr ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 066 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=066 1 166 235
11= 234 119896119873 119898
234 lt Mysd =2817 condition non veacuterifieacutee on augmente la section ou changer de
nuance drsquoacier crsquoest la premieacutere option qursquoon vas choisir par souci de
disponibiliteacute sur le marcheacute
313 Redimensionnement des pannes avec IPE200
- Chaque panne repose sur deux appuis drsquoune distance de L= 6 m - On dispose 5 fils de pannes sur chaque versant de la toiture - La pente de la toiture 15 - Espacement entre pannes adopteacute est de 2 m
3131 Eacutevaluation des charges et surcharges - Poids propre de la couverture (panneau sandwich) 142 daNmsup2 - La charge du vent deacutepression -3275 daNmsup2 Surcharge drsquoentretien (P) sect731 DTR BC 22 Dans le cas des toitures inaccessibles on considegravere uniquement une charge drsquoentretien qui est eacutegale agrave 100Kg chacune situeacutee agrave 13 et 23 de la porteacutee de la panne La charge uniformeacutement repartie P due aux surcharges drsquoentretien est obtenue en eacutegalisant les deux moments maximaux dus agrave P
Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la panne
119872119872119860119883 =119901prime 119897
3=119901 1198972
8⟹ 119901 =
8 119901prime
3119897=800
18= 4444 119889119886119873119898119897
44
Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacutees
(ANNEXE ndash 1)
Soit
119876119890119902 =327 + 1082
2= 2176 1198891198861198731198982
Les valeurs 327 et 1082 daNm2 sont les valeurs de depressions des deux zones de vent FG et H repris par
la panne 2 (regarder Figure31)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave un espacement en appuis de 394m sans risquer
que la nervure cegravede sous les charges appliqueacutees
La charge supporteacutee par la panne
- Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du vent W= -3276 daNmsup2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 -Poids propre de la panne IPE200 (apregraves que IPE180 nrsquoa pas veacuterifier toutes les conditions) G=224 daNml La panne la plus deacutefavorable Bien que lrsquoespacement entre panne soit de 2m la panne la plus deacutefavorable crsquoest-agrave-dire celle de rive ne reprend qursquoune largeur de bardage de 14m seulement
Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versant
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne G = (142+224)x14 =5124 daNml
45
W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Plan z-z G+E (5124+444)cos853=9458 daNml G+W 5124cos853 -45864=-40796 daNml Qsz=407kN Plan y-y G+E (5124+444)sin853=1418 daNml Qsy=014 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(5124+444)cos853=12768 daNml G+W (135x5124cos853)-(15x45864)=-61955 daNml Quz=62 kN Plan y-y G+E 135(5124+444)sin853 =1915 daNml Quy=019 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=186 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=279 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=0855 kNm
46
Caracteacuteristique du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 200 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
285 200 100 85 56 1943 142 221 446
Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 15956=2839 lt 72Ɛ=72 rarr Acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 3885=447 lt 10Ɛ=10 rarr Semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterification de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 407 times 6004
384 times 21 times 105 times 1943= 168 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 014 times 6004
384 times 21 times 105 times 142= 079 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation a veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
47
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
-C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
-iz =224mm -tf =85mm
-L=Lz=6000mm -h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 989 ⟶ λ119871119879 =
989
939= 105
rarr =114
Avec 120572LT = 021 car profileacute lamineacute
rarr ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 063 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=063 times 1 times 221 times 235
11= 2974119896119873119898
2974 kNm gt Msd =279 kNm condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
48
Relation agrave veacuterifier Vzsd lt 05 Vplzrd 119912119955119957 120787 120786 120788(120784)119914119914119924120791120789
Avec
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
11 119890119905 119860119907119911 = 1400 1198981198982
Donc
05119881119901119897119911119903119889 = 05
1400 (235
radic3)
11= 8634 119896119873
Vzsd =186kN lt 05 Vplzrd = 8634kN Condition veacuterifieacutee
Resistance au voilement par cisaillement
Si 119889
119905119908 lt 69휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
CCM97 art 561(1)
119889
119905119908 =
159
56 = 284 lt 69 휀 Condition veacuterifieacutee
Donc il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Veacuterification a la flexion deacutevieacutee composeacutee
On doit veacuterifier la relation suivante
(119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889)
120572
+ (119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
)
120573
le 1 119912119955119957 120787 120786 120790 (120783120783)119914119914119924 120791120789
Avec B= 1 a = 2 pour les sections en I et H
119872119901119897119910119903119889 =119882119901119897119910 times 119891119910
11=221 times 235
11= 4721 119896119873119898
119872119901119897119911119903119889 =119882119901119897119911 times 119891119910
11=446 times 235
11= 952 119896119873119898
119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
119872119911119904119889 = 0855 119896119873119898
(279
4721)2
+ (0855
952) = 044 lt 1 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
49
Conclusion la panne IPE 200 veacuterifie les diffeacuterentes conditions de seacutecuriteacute par rapport aux
diffeacuterents cas drsquoinstabiliteacutes elle est donc largement convenable pour notre structure
32 Dimensionnement de lrsquoeacutechantignole
Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignole
Calcul des charges revenant agrave une eacutechantignole
Effort de soulegravevement
quz=Gtimescos120572 -15W-- avec
G=39 daNml W--=ndash426 daNml E = 444 daNml
quz = 39timescos 853 ndash 15times426
quz= ndash60043 daNml = ndash6 kN
Effort rampant
quy=(135G+15E)sin120572 =(135times39+15times444)sin 853 = 1768 daNml =018 kN
Lrsquoexcentrement
Lrsquoexcentrement (t) est limiteacute par la condition suivante
2 (119887
2) le 119905 le 3(
119887
2)
Avec b=10 cm pour un profileacute IPE200
50
2 (10
2) = 10 le 119905 le 3(
10
2) = 15
On prend t=10 cm
Pour lrsquoeacutechantignole de rive
119877119911 = 119902119906119911 times119897
2= 6 times
6
2= 18 119896119873
119877119910 = 119902119906119910 times119897
2= 054 119896119873
Pour lrsquoeacutechantignole intermeacutediaire
119877119911 = 18 times 2 = 36 119896119873
119877119910 = 054 times 2 = 108 119896119873
Calcul du moment de renversement
119872119877 = 119877119911 times 119905 + 119877119910 timesℎ
2= 36 times 10 + 108 times 10 = 3708 119896119873 119888119898 = 37119896119873119898
Choix de la section brute
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 119891119910
1205741198720 119912119955119957 120787 120786 120787 120783 (120784)119914119914119924120791120789
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 1198911199101205741198720
=gt 119908119890119897 ge119872119890119897119877119889 times 1205741198720
119891119910=gt 119908119890119897 ge
00037 times 11
235
= 173 times 10minus51198983
119908119890119897 = 17321198881198983
Deacutetermination de la largeur et lrsquoeacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
b largeur de lrsquoeacutechantignole
e eacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
119908119890119897 =119887 1198902
6=gt 119890 ge radic
6 times 1732
119887= radic
6 times 1732
180
119890 ge 076
b est prise eacutegale agrave 180 mm soit la largeur de la traverse (Calculer dans le chapitre 6)
Donc on prend e=1cm
51
33 Dimensionnement des lisses de bardages
Les lisses de bardages sont constitueacutees de poutrelles (UPN UAP UPE) oude profils
minces plieacutes Eacutetant disposeacutees horizontalement elles sont porteacutees soit par les poteaux de
portiques soit par les potelets intermeacutediaires Lrsquoentre-axe des lisses est deacutetermineacute par la
porteacutee admissible des bacs de bardage pour notre structure un UPN agrave eacutetait adopteacute
331 Choix du bardage
Le choix du bardage se fait en fonction des charges du vent (pressiondeacutepression) qui
lui sont appliqueacutes Pour notre halle les valeurs maximums de pression et deacutepression
que subissent les parois sont
W+ = 1541 daNm2 W- = -1355 daNm2 (regarder chapitre 2)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessous (ANNEXE 3) le bardage choisi doit ecirctre drsquoau moins de
50mm drsquoeacutepaisseur un LL50 pour un poids de 133 daNmsup2 sur 3 appuis avec pas plus
de 3m drsquoentre appuis est le meilleur choix
Figure 35 choix de lrsquoeacutepaisseur du bargade en fonction des pressions et depressions
332 Deacutetermination de lrsquoespacement entre lisse
Toujours drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave 3m de distance drsquoentre axe pour le
bardage qursquoon a choisi
Apregraves plusieurs essais empiriques le nombre optimal de lisses neacutecessaire est de 4 ce qui donne un
espacement de longueur de paroi 89m ndash longueur mur maccedilonnerie 4m ( 89 - 4 = 5m )
5m4lisse rarr e =125m
52
Figure 36 Reacutepartition des lisses
Deacutetermination des charges et surcharges
Donneacutees de calcul
- Chaque lisse repose sur deux appuis
- Espacement entre lisse = 125 m
- On dispose 4 lignes de lisse entre portique
- Longueur des lisses 600 m
Les charges permanentes
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=g sy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125=2288daNml
qsy = 0228 kN
quy=135G=03kN
La surcharge climatique due au vent
On calcul les lisses de bardage avec la valeur max sur long- pan
W += 1541 daN m2
- Charges appliqueacutees agrave LrsquoELU
quz=15W
quz=288kN
53
- Charge appliqueacutee agrave LrsquoELS
qsz=Wtimese=1541times125
qsz=19262daN=192kN
333 Le dimensionnement se fait par la condition de limitation de la flegraveche
119891119911 =5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864119910 times 119868le 119891119886119889119873 =
119897
200=600
200= 3 119888119898
119868119910 ge5 times 192 times 6004
384 times 21 times 105 times 3= 51428 1198881198984
On opte pour un UPN 140 avec les caracteacuteristiques suivantes
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
UPN 140 A Cm2
h mm
b mm
119905f mm
119905w mm
Iy
Cm4
Iz
Cm4
119908pSy
cm3
119908pSz
cm3
MATERIAU ACIER S235
20 140 60 10 7 605 627 103 283
Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140
Recalcul des charges avec le poids propre de la lisse ajouteacute
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daN ml
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=qsy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125 +1568 = 3856daNml
qsy = 038 kN
quy=135G
quy =053kN
qsz=Wtimese=1541times125=19262daN
qsz=192kN
quz=15W
quz=288kN
54
334 Veacuterification des diffeacuterentes Conditions de reacutesistances
Deacutetermination de la Classe
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119888
119905119891=60
10= 6 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119889
119905119908=98
7= 14 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Condition de reacutesistance
(119872119910119904119889
119872119890119897119910119877119889)
1
+ (119872119911119904119889
119872119890119897119911119877119889)1
le 1
- En preacutesence de lrsquoaction du vent
119872119910 =119902119906119911 times 119897
2
8=288 times 62
8= 1296 119896119873119898
- Sous lrsquoeffet des charges verticales permanentes
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 62
8= 261119896119873119898
119872119890119897119910119877119889 =119908119890119897119910 times 119891119910
1205741198720=864 times 103 times 235
11= 1845 119896119873119898
119872119890119897119911119877119889 =119908119890119897119911 times 119891119910
1205741198720=148 times 103 times 235
11= 316 119896119873119898
Donc
(1296
1845)1+ (
261
316)1= 152 gt 1 Condition non veacuterifieacutee
On rajoute des liernes pour reacuteduire Lz (Lz=3m)
55
Nouveau 119872119911
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 32
8= 065119896119873119898
(1296
1845)1+ (
065
316)1 = 09 lt 1 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
Condition agrave veacuterifier Vsd lt Vplrd
119881119911119904119889 =15119882119871
2= 1296 119896119873
119881119901119897119877119889 =119860119907119911 times 119891119910
radic3times 1205741198720= 12855 119896119873
119881119911119904119889 = 1296 119896119873 lt 119881119901119897119877119889 = 12855 119896119873 rarr condition veacuterifieacutee
Veacuterification au deacuteversement
On doit veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721gt 119872119910119904119889 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Avec
119872119888119903 = 11986211205872 119864 1198681199111198712
radic119868119908119868119911+1198712 119866 1198681199051205872 119864 119868119911
119912119925119925119916119935119916 119913 (119913 120783 120785) minus 119914119914119924120791120789
119872119888119903=311713762 Ncm
λ119897119905 = radic120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
119872119888119903
120573119908= 1 car la section est de classe 1
119882119901119897119910 (upn140) =103 cm3
56
λ119897119905 = 0881
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ1198711198792 minus 02) + λ119871119879
2 ]
120572119897119905=021 Car profileacute lamineacute
empty119897119905 = 0959
ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )
le 1
ꭕ119897119905= 075
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898 gt 119872119910119904119889 = 1296 119896119873119898 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion La section UPN140 assure une bonne reacutesistance vis agrave vis des diffeacuterents cas
drsquoinstabiliteacute elle est convenable pour les lisses de notre structure
34 Dimensionnement des liernes
Figure 37 Disposition des liernes sur le bardage
Calcul de lrsquoeffort de traction dans les liernes
La reacuteaction R au niveau du lierne
57
119877 = 125119902119910 times 119897
2
Avec 119902119910 = [135(119866119880119875119873140 + 119866119888119900119906119907119890119903119905119906119903119890)]
119902119910 = 0837119896119873
119897 = 6 119898
119877 = 125119902119910 times 119897
2= 125 times 0837 times 3 = 32119896119873
Effort de traction dans chaque lierne
1198791 =119877
2= 16119896119873
1198792 = 1198791 + 119877=48 kN
1198793 =1198792
2 sin 120579= 374 119896119873 119860119907119890119888 120579 = 119886119903119888 119905119892
25 119898
3 119898= 398deg
Crsquoest 1198792 = 48 119896119873 la tension la plus deacutefavorable donc on dimensionne par rapport agrave elle nos liernes
Dimensionnement de la lierne
119873119905119904119889 =119860 times 119891119910
1205741198720= 4800 119873 =gt 119860 ge
11 times 4800
235 =gt 119860 ge 22461198981198982
119860 =120587empty2
4=gt empty ge radic
4119860
120587= radic
4 times 2246
314= 534 119898119898
On prend empty = 12 119898119898 soit un T12 car crsquoest le diamegravetre le plus courant sur le marcheacute
35 Calcul des cheacuteneaux
Introduction
Le cheacuteneau a pour rocircle lrsquoeacutevacuation des eaux pluviales et drsquoeacuteviter leur stagnation afin drsquoassurer une
bonne eacutetancheacuteiteacute de la toiture et de la construction
58
Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneau
La section du checircneau sera deacutetermineacutee comme suit 119904
119878ge
63
radic119904
119889times119875
Avec
- s Section transversale du cheacuteneau en cmsup2
- S Surface couverte du checircneau en msup2
- d Peacuterimegravetre de la section mouilleacutee du checircneau en cm
- p Pente du checircneau
Remarque on preacutevoit 4 points de descente drsquoeau sur le long pan au niveau du portique inteacuterieur
Dimensionnement du cheacuteneau de rive
S=91times30=273 m2 avec P= 5mmm (pour eacuteviter lrsquoaccumulation du sable aussi)
Srsquo=273
4=6825 m2
Suivant lrsquoabaque (Annexe 2) =gt S=100 cm2 =gt d=10 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 100mm
Dimensionnement de cheacuteneau intermeacutediaire
Surface en plan des combles desservis en msup2
Srsquo=6825times2= 1365 et P= 5 mmm
Suivant lrsquoabaque (Annexe 4) =gt S=75 cm2 =gt d=9 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 90 mm ou 100 mm
59
36 Preacutedimensionnement des potelets
Les potelets sont des profileacutes lamineacutes qui ont pour rocircle de transmettre les
diffeacuterents efforts horizontaux agrave la poutre au vent et les efforts verticaux vers le sol
Ce sont des profileacutes disposeacutes verticalement sur le pignon comme indiqueacute sur la figure
ci-dessous et sont surtout sujet agrave la flexion composeacutee sous les efforts suivant
- Effort normal produit par le poids propre du potelet du bardage et des lisses
- Effort de flexion produit par lrsquoaction du vent sur le pignon
Figure 39 Disposition des potelets
Ils sont consideacutereacutes comme articuleacutes dans les deux extreacutemiteacutes
Eacutevaluations des charges et surcharges revenantes agrave un potelet
Charges permanentes G (verticale concentreacutee)
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daNmsup2
- Poids propre des accessoires drsquoattaches 5 daNmsup2
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daNml
Nous avons 4 lisses de 6m de long
119866 = (119866UPN times 119890 times 119899) + (119866bardage + 119901119901a) times 119878 119866 =(1568times6times4)+[(133+5)times(6times56)]= 991 kNml
Charge due au vent W
W=(1541times56) = qeqtimes96 =gt qeq=1541times56
96=8989 daNm2
Donc W = 8989 x 6 = 539 daNml = 539 kNml
Preacutedimensionnement de la section du potelet
Sous la condition de la limite de la flegraveche (ELS) tableau 41 CCM 97
Les potelets eacutetant articuleacutes en tecircte et en pied la flegraveche max est
60
119891119910 =5 times119882 times 1198974
384 times 119864 times 119868119910le 119891119886119889119898 =
119897
200
119868119910 gt1000 timesWtimes Iᶟ
384 times E= 59136 1198881198984
Ce qui correspond agrave un profileacute IPE300 avec 119868119910 = 83561198881198984
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300 A Cm2
h mm
b mm
tf mm
tw
mm 119868y
Cm4
119868z Cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300
Veacuterification de la reacutesistance du profileacute
Classe de la section
Classe de la semelle
119888
119905119891=
75
107= 7 lt 10 = 10 119878119890119898119890119897119897119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Classe de lrsquoacircme
119889
119905119908=2486
71= 35 lt 38 = 38 Acirc119898119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on doit veacuterifier la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05 119881119901119897119903119889 ⟹119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
61
119881119904119889 =15 times119882 times 119897
2=15 times 539 times 96
2= 388 119896119873 lt 05 119881119901119897119903119889 = 05 (
2570 times 235
radic3 times 11) = 1585 119896119873
Condition veacuterifieacutee
Donc pas drsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant
Veacuterification a lrsquoeffort axial
On utilise la condition suivante
Si
119873119904119889 le 119872119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 119891119910
1205741198980)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort axial
025119873119901119897119903119889 = 025119860 times 119891119910
1205741198720= 025
5380 times 235
11= 28734 119896119873
05119860119908 times 119891119910
1205741198720= 05
2170 times 235
11= 2317 119896119873
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873 lt 119898119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 times 119891119910
1205741198720)
Condition veacuterifieacutee
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Lrsquoindice de lrsquoeffort axial sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
Veacuterification a la flexion composeacutee
119872119910119904119889 =15119882 times 1198972
8= 9313119896119873119898 119872119911119904119889 = 0 119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
λ119897119905 =
119871119911119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119911119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
C1=1132 Annexe B Tableau B12 CCM97
62
119871119911 = 1250 119898119898 119894119911 = 335 119898119898 ℎ = 300 119898119898 119905119891 = 107 119898119898
λ119897119905 = 3433 =gt λ119897119905 = 036 lt 04 Pas de risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97
119873119904119889ꭕ119898119894119899
119873119901119897119903119889+119870119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119870119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10 helliphellip (1)
Avec
λ119910 =119871119910
119894119910=960
125= 768 rarr λ119910 =
768
939= 081
=gt 120583119910 = λ119910(2119861119898119910 minus 4) +119882119901119897119910 minus119882119890119897119910
119882119890119897119910= minus1134 + 0127 = minus1007 lt 09
120572 = 021 λ119910 = 081
empty119910 = 05 [1 + 120572119910(λ119910 minus 02) + λ1199102]
empty119910 = 05[1 + 021(081 minus 02) + 0812] = 089
ꭕ119910=
1
(empty119910 +radicempty1199102 minus λ1199102 )
ꭕ119910= 0794 rarr 119870119910 = 1 minus
minus1 times 135 times 991
0794 times 538 times 2350= 101
120582119911 =125
335= 3731 =gt 120582119911 = 0397 rarr empty119911 = 0611 =gt ꭕ
119911= 092
ꭕ119898119894119899
= ꭕ119910= 0794
119873119901119897119903119889 =119860119891119910
1205741198980=5380 times 235
11= 114936 119896119873
119872119910119904119889 =151198821198712
8= 9313 119896119873119898
119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873
119896119910 = 101
119872119911119904119889 = 0
63
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10
1337
0794 times 114836+101 times 9313
13416= 071 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion le profileacute IPE300 veacuterifie toutes les conditions de reacutesistances des diffeacuterentes instabiliteacutes
auxquels il peut ecirctre sujet
Donc il convient parfaitement comme potelet pour notre structure
64
Chapitre 4
Etude du pont roulant
41 Introduction
La vocation de notre halle neacutecessite deux ponts roulants drsquoune capaciteacute de 125t chacun il
est neacutecessaire donc de leur dimensionner des poutres porteuses ainsi que les rails sur
lesquelles il va glisser
- Le pont roulant
Est un engin de levage mobile circulant sur une voie de roulement Il est constitueacute drsquoun
palan de transfert eacutequipeacute drsquoun treuil pour le levage de la charge
- La voie de roulement
Est la structure porteuse de lrsquoengin de levage constitueacutee de deux poutres de roulement et
ses supports les deux poutres parallegraveles sont surmonteacutees drsquoun rail speacutecial sur lesquelles
circule le pont roulant
- La poutre de roulement
Est lrsquoeacuteleacutement porteur longitudinal de la voie les poutres de roulement sont des poutres
simples ou continues Leurs appuis sont constitueacutes par corbeaux (consols) fixeacutes sur les
poteaux de la halle
65
411 Caracteacuteristiques des ponts roulants
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulant
Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulant
Soit le pont roulant avec la porteacutee de 18 m
Puissances
N (t)
Porteacutee
L(m)
Vitesse (mmin) Poids (t) Reacuteaction (t)
Levage Direction Translation Pont
B
Chariot
K
Total
B+K
Rmax Rmin
125 18 085 520 1040 6809 1151 796 814 194
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)
66
a min (m) b(m) c(m) d(m) e(m)
1 035 06 2 36
Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulant
Groupe c ψ1 ψ2 Classe
I 02 11 11 A-2
Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulants
42 Classification des ponts roulants
Les ponts roulants sont classeacutes selon deux critegraveres
- Intensiteacute de lrsquousage du pont
- La variation de la charge souleveacutee
421 Coefficient et Classements des ponts roulants selon le CTICM
- Les ponts roulants agrave usage intensif (les poutres de roulement roulants
doivent ecirctre conccedilues et calculeacutees avec soin)
- Les ponts roulants drsquousage peu freacutequent (le calcul de poutre de roulement
est similaire agrave celui drsquoune poutre quelconque sous charge statique)
- Utilisation reacuteguliegravere en service intensif suivant lrsquoeacutetat de charge
C Coefficient drsquoadheacuterence drsquoun galet sur son rail
Ψ Coefficient de majoration dynamique des reacuteactions verticales Dans
ce projet le pont roulant utiliseacute est de Type A classe 2
Groupes II
Remarque Les ponts roulant agrave crochet sont classeacute dans le groupe II
422 Description geacuteneacuterale du calcul En geacuteneacuteral les poutres de roulements sont conccedilues sur deux appuis particuliegraverement celles
destineacutees agrave recevoir les ponts de type A pour que lrsquoalternance de sollicitations M(+) M(-) conduit
agrave reacuteduire les contraintes admissibles en fatigue Le moment maximum est deacutetermineacute par le
theacuteoregraveme de BARRE il est deacutefini comme suit
67
Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)
423 Deacutefinition des charges Charges verticales (RVmax)
- Le poids des poutres de roulement
- Le poids du pont du chariot et de la charge souleveacutee
- Les surcharges sur passerelles si elles existent
Charges horizontales transversales (RHmax)
- Reacuteaction transversale provoqueacutee par le roulement
- Freinage de direction
- Vent sur la poutre dans le cas des poutres de roulement agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
Charges horizontales longitudinales (RLmax)
- Freinage longitudinale (de translation)
- Effet de tamponnement
- Vent sur pont srsquoil est agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
424 Calcul des reacuteactions des galets du pont roulant
Charges statiques (reacuteaction par galet)
119877119898119886119909 = 814 119870119873 119877119898119894119899 = 194 119870119873
Charges verticales
119877119881119898119886119909 = Ψ1 119877119898119886119909 = 115 times 814 = 8954 119870119873
119877119881119898119894119899 = Ψ2 119877119898119894119899 = 11 times 194 = 2134 119870119873
Charges horizontale longitudinale
68
119877119871119898119886119909 = 119862 119877119898119886119909 = 02 times 814 = 1628 119870119873
119877119871119898119894119899 = 119862 119877119898119894119899 = 02 times 194 = 388 119870119873
Charges horizontales transversales
Palan au milieu de la porteacutee du pont
1198771198671119898119886119909 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119886119909 = plusmn274 119905
1198771198671119898119894119899 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119894119899 = plusmn2168 119905
Palan agrave distance minimale du chemin de roulement
1198771198672119898119886119909 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119886119909 = plusmn1526 119905
1198771198672119898119894119899 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119894119899 = plusmn0953 119905
Les premiers membres de ces formules correspondent aux efforts induits par la marche
appeleacutee marche en crabe du pont roulant les deuxiegravemes membres de ces formules
correspondent aux efforts dus au freinage du palan charge
69
425 Le choix du rail de roulement
Pour notre cas on a un pont roulant de 125T on va utiliser des rails A55
maintenues avec des crapauds
Figure 44 Coupe transversale du rail
Rail
Poids
(Kgm)
B
(mm)
H
(mm)
P
(mm)
Section
A (cm2)
I x
(cm4)
I y
(cm4)
A55
318
55
65
150
407
178
337
Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du rail
Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le rail
70
43 Preacutedimensionnement de la poutre de roulement Le dimensionnement de la poutre du chemin de roulement se fait selon le regraveglement laquo CCM97 raquo et le calcul se fait avec les charges les plus deacutefavorables
431 Condition de la flegraveche Drsquoapregraves le CTICM le dimensionnement de la poutre de roulement se fait avec la condition de flegraveche La flegraveche admissible est obtenue quand les deux charges sont en position symeacutetrique par rapport au milieu de la poutre il faut veacuterifier donc que
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
750= 08 119888119898
La longueur de traveacutee est de 600 m (sur deux appuis simple) comme indiqueacutee sur le scheacutema
Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulement
119886 = (119897
2minus119890
4) = (
6
2minus36
4) = 21 119898
Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le
galet et P la reacuteaction verticale max
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972)
Avec
L= 6000 mm
a= 2100 mm
P=89540 N
E=21104 Nmm2
71
119868119910 ge119901 119886 1198972(31198972 minus 41198862)
119891119911 241198641198972=89540 times 2100 times 60002(3 times 60002 minus 4 times 21002)
8 times 24 times 21 times 104 times 60002
119868119910 ge 421397625 1198981198984
Donc HEB360 veacuterifie la condition de la flegraveche
Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360
Veacuterification de la flegraveche
Poids propre inclue (rail+poutre)
Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuis
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 142 + 031 = 173 119896119899119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 43190 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 173 times 60004
384 times 21 times 104 times 43190 times 104
119891119911 = 812 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition nrsquoest pas veacuterifieacutee Donc on augmente la section
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A cm2 h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB360 142 1806 360 300 225 125 43190 10140 2683 1032
72
Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 155 + 031 = 186 119870119873119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 57680 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 186 times 60004
384 times 21 times 104 times 57680 times 104
119891119911 = 537 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition est veacuterifieacutee
432 Classe du profileacute HEB 400 Tableau 531 CCM97
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
298
135le 72radic
235
235 ⟹ 2207 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
150
24= 625 le 10
La semelle est de classe 1 Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB400 155 1978 400 300 24 135 57680 10820 3232 1104
73
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889 119912119955119957 120787 120786 120788 (120787 120784120782)119914119914119924120791120789
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=6998 times 235
radic3 times 11= 863154 119873 = 86315 119870119873
- Effort tranchant du agrave la reacuteaction (119877119881119898119886119909) -
119881119881 = 119877119881119898119886119909 times4119886
119897=8954 times 4 times 21
6= 12535 119870119873
- Effort tranchant du au pp (rail + HEB400)
119881119875119875 =119866 119897
2=186 times 6
2= 558 119870119873
Drsquoougrave 119881119910119904119889 = 135119881119875119875 + 15119881119881 = 19556 119870119873
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Condition veacuterifieacutee
Moment sollicitant sous charges verticales
Suivant (z-z)
- Moment du a la reacuteaction (119877119881119898119886119909)
119872119881 = 119877119881119898119886119909 times(6 minus
1198902)2
4119897= 8954 times
(6 minus362 )
2
4 times 6= 6581 119870119873119898
- Moment du au poids propre (rail + HEB400)
119872119875119875 =119866 1198972
8= 837 119870119873119898
Avec 119866=(rail+HEB400)=186 KNml Drsquoougrave
119872119910119904119889 = 135119872119875119875 + 15119872119881 = 110 119870119873119898
Moment sollicitant sous charges horizontales
Suivant(y-y) - Moment du a la reacuteaction(1198771198671)
119872119911119904119889 = 119872119867 =21198771198671119871
(119871
2minus119890
4)2
74
119872119911119904119889 = 119872119867 =2 times 274
6times (
6
2minus36
4)2
= 4028 119870119873119898
433 Veacuterification de la reacutesistance de la poutre de roulement
Pour raison de la forte sensibiliteacute des poutres de roulement agrave lrsquoinstabiliteacute eacutelastique leurs
dimensionnements par le calcul en plasticiteacute nrsquoest pas admis
119873119904119889119873119901119897119903119889
+119872119910119904119889
119872119890119897119910+119872119911119904119889119872119890119897119911
le 1 120787 120785120790 ndash 119810119810119820120791120789
119873119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119890119897119910 =119908119890119897119910 119891119910
1205741198720= 61613 119872119890119897119911 =
119908119890119897119911 119891119910
1205741198720= 1541 119873119901119897119903119889 =
119860 119891119910
1205741198720= 422573
2442
422573+
110
61613+4028
1541= 044 le 1
Condition veacuterifieacutee La condition de reacutesistance est veacuterifieacutee pour la poutre de roulement
Reacutesistance de lrsquoacircme au voilement par cisaillement CCM97 art 561(1)
Si 119889
119905119908le 72휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Avec
휀 = radic235
119891119910= 1
119889
119905119908=298
135= 2207 lt 69
Donc il nrsquoy a pas lieu de veacuterifier le voilement par cisaillement
Reacutesistance au deacuteversement
Le moment reacutesistant de deacuteversement est donneacute par la relation suivante
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
Avec 120573119908 = 1 (section de classe 1) ꭕ119871119879 Le facteur de reacuteduction pour le deacuteversement
75
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetriques (profileacutes lamineacutes I et
H) lrsquoeacutelancement 120582lt 119907119886119906119905 ∶
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 6522 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec 119871 = 600119888119898
1198881 = 1046 Annexe B tableau B12 CCM97 λ119897119905 =6522 λ1 = 939휀
λ119871119879 = [λ119897119905λ1] [120573119908]
05 휀 = radic235
119891119910= 1
λ119871119879 =6522
939= 0694
On calcule
ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )le 1
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ minus 02) + λ
2] 120572119897119905 = 021 Pour les profileacutes lamineacutes
empty119897119905 = 05 times [1 + 021(0694 minus 02) + 06942] = 079 Donc
ꭕ119871119879=
1
(079 + radic0792 minus 06942)= 0856
119872119887119903119889 =0856 times 1 times 3232 times 235
11= 59104 119870119873119898
119872119910119904119889 = 110 119870119873119898
119872119910119904119889 le 119872119887119903119889 Condition veacuterifieacutee
434 Reacutesistance de lrsquoacircme agrave la charge transversale
Resistance agrave lrsquoeacutecrasement
76
Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulement
Lrsquoeffort reacutesistant agrave lrsquoeacutecrasement ART 573-CCM97
119891119904119889 le 119877119910119877119889
Avec
- 119878y Longueur drsquoappui rigide
- ℎR = 65 119898119898 La hauteur du rail
- 120590119891119864119889 = 381119896119873119888119898sup2 La contrainte longitudinale dans la semelle
120590119891119864119889 =119872119910119904119889
119882119890119897119910= 381 1198701198731198881198982
119878119910 = 2(ℎ119877 + 119905119891)radic[1 minus (1205741198720120590119891119864119889
119891119910119891)
2
] = 1751 119888119898
119877119910119877119889 =119878119910 times 119905119908 times 119891119910119908
1205741198720= 505 119870119873 gt 119891119904119889 = 119877119907119898119886119909 = 8954 119870119873
Condition veacuterifieacutee
Veacuterification agrave enfoncement local
Selon le CCM97 il faut satisfaire les conditions suivantes
119891119904119889 le 119877119886119877119889
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
le 1 119808119825119827 120787 120789120790 minus 119810119810119820120791120789
Avec
77
119877119886119877119889 =
051199051199082 (119864 119891119910119908)
05[(119905119891119905119908)05
+ 3(119905119908119905119891) (119878119904119889 )]
1205741198720 119808119825119827 120787 120789120789 minus 119810119810119820120791120789
119877119886119877119889 = 108284 119870119873
119891119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119888119877119889 =3232 times 103 times 235
11= 69047 119870119873119898
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
=2442
108284+
110
69047 = 018 le 15
Condition veacuterifieacutee
Reacutesistance au voilement de lrsquoacircme
Selon le regraveglement CCM97
119887119890119891119891 le 119887 119808119825119827 120787 120789120791 minus 119810119810119820120791120789
119887119890119891119891 = radicℎ2 + 1198781199042 = 410 119898119898 gt 119887 = 300 119898119898
Condition non veacuterifieacutee
435 Calcul du support du chemin de roulement
Le chemin de roulement est supporteacute par une console qui est solliciteacute par les
efforts suivants
- Le poids propre de la poutre de roulement et du rail
- Les actions verticales et horizontales des galets du pont roulant
- Le poids propre de la console elle-mecircme
Charge verticale
Charge verticale non pondeacutereacutee
119901prime = 119876 119871 + 119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 186 times 6 + 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901prime = 13651 119870119873
Charge verticale pondeacutereacutee
119901 = 135119876 119871 + 15119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 135 times 186 times 6 + 15 times 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901 = 2031 119870119873
78
Charge horizontale
119875119867 = 15119877119867119898119886119909 (1 minus119890
119897)ψ
2= 15 times 274 times (1 minus
36
6) times 11 = 1808 119870119873
Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulement
Dimensionnement du support de chemin de roulement
La flegraveche du support de roulement est limiteacutee
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
500
Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulement
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868le 119891119886119889119898
119868119910 =500 119901prime 1198892
3119864ge 782667 1198881198984
Selon le moment drsquoinertie obtenu on choisira un IPE 300
79
Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300
Classe de la section
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
2486
71le 72radic
235
235 ⟹ 3501 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
75
102= 735 le 10
La semelle est de classe 1
Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Avec 119860119907119911 = 257 cm2
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=257 times 235
radic3 times 11= 317 119870119873
119881119904119889 = 119901 = 2031 lt 05119881119901119897119877119889
Condition veacuterifieacutee
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
IPE 300 422 5380 300 150 107 71 8353 604 628 125
80
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628 times 235
11= 13416 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition non veacuterifieacutee Donc on augmente la section
Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 360
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1019 times 235
11= 2177 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition veacuterifieacutee
17263
Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulement
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
IPE 360 571 727 360 170 127 8 16270 1043 1019 191
81
Veacuterification de la flegraveche
Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du
chemin de roulement
119891119911 le 119891119886119889119898 =119889
500= 017
119902 = 119902119868119875119864 360 = 571 119889119886119873119898119897
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868+119902 1198974
8119864119868= 0082 + 0021 = 0103 119888119898 lt 017 119888119898
Conclusion Donc on adopte un profileacute IPE360 comme un support de chemin de roulement
82
Chapitre-5
Etude Sismique 51 Introduction Parmi les catastrophes naturelles le seacuteisme est le plus proche et le plus destructeur des constructions en zone urbaine ou rurale Notre pays est lrsquoun des pays les plus concerneacutes par les tremblements de terre drsquoougrave lrsquoobligation de lrsquoeacutetude sismique pour nrsquoimporte quelle construction aussi minime soit son importance En Algeacuterie les deux tremblements de terre de 1980 survenus agrave la wilaya de Chlef et de 2003 agrave Boumerdes ont certainement contribueacute agrave la prise en compte de ces pheacutenomegravenes dans la construction Lors de toute catastrophe naturelle on se doit de proteacuteger avant tout la vie humaine preacutesente dans et autour des constructions Cela implique agrave la fois une connaissance scientifique du pheacutenomegravene ainsi que la maicirctrise des moyens techniques pour y faire face Les risques du seacuteisme deacutependent de lrsquoactiviteacute tectonique ainsi que de la nature du sol les caracteacuteristiques reacutegionales Pour notre ouvrage implanteacute dans la wilaya de Ouargla le regraveglement national parasismique RPA99v2003 classe cette zone comme zone 0 (zone de sismiciteacute neacutegligeable) Ce dernier propose trois meacutethodes de calcul dont les conditions drsquoapplications diffeacuterentes et cela selon le type de la structure agrave eacutetudier le choix des meacutethodes de calcul et la modeacutelisation de la structure doivent avoir pour objectif de srsquoapprocher au mieux au comportement reacuteel de lrsquoouvrage ces meacutethodes sont les suivantes - Meacutethode statique eacutequivalente - Meacutethode drsquoanalyse modale spectrale - Meacutethode drsquoanalyse dynamique par acceacuteleacuterogramme Concernant notre projet lrsquoanalyse de la structure est effectueacutee par le logiciel Robot conccedilu agrave base de la meacutethode des eacuteleacutements finis Notre projet ne neacutecessite pas drsquoeacutetude sismique approfondie pour les raisons suivantes
-Classeacute en zone 0 consideacutereacutee zone ougrave lrsquoactiviteacute sismique est tregraves faible
-La construction est leacutegegravere et entiegraverement en charpente meacutetallique
-La hauteur de la construction est faible (1025m seulement)
Dans ce chapitre nous allons aborder lrsquoeacutetude sismique en supposant que la construction est
implanteacutee en zone 1
Afin drsquoavoir des donneacutees pratique agrave partir du RPA99v2003 et pouvoir effectuer les calculs
dynamiques
52 Analyse de la structure
83
Lrsquoanalyse eacutelastique globale peut ecirctre statique ou dynamique selon la satisfaction des conditions imposeacutees par les regraveglements sur les cas de chargement Chargement statique - Le poids propre de la structure - Les effets dus aux actions climatiques Chargement dynamique - Les effets sismiques
521 Meacutethode de calcul - Calcul de lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente La meacutethode de calcul la plus adapteacutee pour le calcul dynamique des structures est celle qui est baseacutee sur lrsquoutilisation des spectres de reacuteponse Mais le RPA exige que lrsquoeffort tranchant dynamique soit supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique donc on va calculer lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente - Principe de la meacutethode Les forces reacuteelles dynamiques qui se deacuteveloppent dans la construction sont remplaceacutees par un systegraveme de forces statiques fictives dont les effets sont consideacutereacutes eacutequivalents agrave ceux de lrsquoaction sismique
522 Calcul de la force sismique totale La force totale (V) appliqueacutee agrave la base de la structure doit ecirctre calculeacutee successivement dans les deux directions horizontales et orthogonales selon la formule
119881 =119860119863 119876
119877119882
Avec A coefficient drsquoacceacuteleacuteration en fonction de la zone sismique et du groupe drsquousage du bacirctiment Dans notre cas on est dans la zone 0 une zone de sismiciteacute neacutegligeable selon le RPA donc on va prendre la plus faible valeur celle pour la zone 1 dans le tableau laquo chapitre3sect31 raquo RPA99V2003 et un groupe drsquousage 3 laquo chapitre3sect32 raquoRPA99V2003 A=005
D facteur drsquoamplification dynamique moyen qui est en fonction de la cateacutegorie du site et du facteur drsquoamortissement (η) ainsi que de la peacuteriode fondamentale de la structure (T)
119863 =
25120578 0 le 119879 le 1198792
25120578(1198792119879)23 1198792 le 119879 le 3119904
25120578 (11987923)
23 (3119879)
53 119879 gt 3119904
T1 T2 peacuteriodes caracteacuteristiques associeacutees agrave la cateacutegorie du site et donneacutees par le tableau (47) RPA99V2003 Pour notre cas en se place dans le site (S3) T1=015 s T2=050 s Le facteur de correction drsquoamortissement est donneacute par la formule
84
120578 = radic7
(2 + 120585)ge 07
Drsquoapregraves le tableau (42) RPA99V2003 on a 120585 = 5
Drsquoapregraves le RPA99V2003 article 43 si 120585 = 5 alors 120578 = 1 523 Estimation de la peacuteriode fondamentale
119879 = 119862119879 ℎ11987334 119917119926119929119924119932119923119916 (120786 120788)119929119927119912 119933120784120782120782120785
ℎN Hauteur mesureacutee agrave partir de la base jusqursquoau sommet de la structure ℎN= 1025 119898
119862t Coefficient il est en fonction du systegraveme de contreventement et du type de remplissage portique auto-stable en acier sans remplissage en maccedilonnerie Drsquoougrave 119862t = 0085
Donc 119879 = 0085times102534= 0487 119904 13T=0633 s On a 0 le 119879 le 1198791051446 = 0 le 0487 le 05 Donc 119863 = 25120578 = 25 times 1 = 25 R coefficient de comportement global de la structure sa valeur est donneacutee par le tableau (43) de RPA99V2003 en fonction du systegraveme de contreventement Sens transversal R=4 Sens longitudinal R=4 Q facteur de qualiteacute il est en fonction de la redondance geacuteomeacutetrie reacutegulariteacute en plan et en eacuteleacutevation et la qualiteacute de control de construction (ANNEXE ndash 4)
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterification
85
1-Condition minimale sur les files de contreventement non observeacutee 005 2-Redondance en plan observeacutee 0 3-Reacutegulariteacute en plan observeacutee 0 4-Reacutegulariteacute en eacuteleacutevation observeacutee 0 5-Controcircle de qualiteacute des mateacuteriaux 005 laquo supposeacute non veacuterifieacute raquo 6-Controcircle de qualiteacute de lrsquoexeacutecution non observeacute 01
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
= 1 + 02 = 12
119882 poids total de la structure 119882 est eacutegal agrave la somme des poids Wi Calculeacutes agrave chaque niveau (i) 119882 = sum 119882119894
119899119894=1
Avec 119882119894 = 119882119866119894 + 120573119882119876119894
- 119882119866119894 poids ducirc aux charges permanentes et agrave celles drsquoeacutequipement fixes eacuteventuels solidaire de la structure - 119882119876119894 charges drsquoexploitation
- 120573 Coefficient de pondeacuteration fonction de la nature et de la dureacutee de la charge drsquoexploitation pris eacutegal agrave 050 laquo tableau 45 du RPA99V2003 raquo Le poids total de la structure peut ecirctre obtenu directement agrave partir du Logiciel ROBOT ANALYSE STRUCTURAL en introduisent la Combinaison 119882i= 119882Gi + 120573119882Qi
Le poids total de la structure est de 189475KN Force sismique totale V
119881 =119860119863 119876
119877119882
119860 = 005 119863 = 25 119876 = 12 119877 = 4 119882 = 189475119896119873
119881119909 = 119881119910 =005 times 25 times 12
4times 189475 = 7105119896119873
524 Meacutethode modale spectrale Par cette meacutethode il est rechercheacute pour chaque mode de vibration le maximum des effets engendreacutes dans la structure par les forces sismiques repreacutesenteacutees par un spectre de reacuteponse de calcul Ces effets sont par la suite combineacutes pour obtenir la reacuteponse de la structure Lrsquoaction sismique est repreacutesenteacutee par le spectre de calcul (413) du RPA2003
119904119886119892=
125119860 (119860 +
119879
1198791(25120578
119876
119877minus 1)) 0 le 119879 le 1198791
25120578(125119860) (119876
119877) 1198791 le 119879 le 1198792
25120578(125119860) (119876
119877)(1198792119879)23
1198792 le 119879 le 30119904
25120578(125119860) (11987923)
23(3
119879)
53(119876
119877) 119879 gt 30119904
86
Avec les Coefficients A η R T1 T2 Q qui sont deacutejagrave deacutetermineacutes
525 Reacutesultat du calcul dynamique - Scheacutematisation du spectre de reacuteponse suivant X et Y Paramegravetres du spectre
η = 100 A=005 1198791=015 1198792=050
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction X
87
Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Y
526 Veacuterification de la reacutesultante des forces sismiques
Selon lrsquoarticle 436 du RPA99V2003 la reacutesultante de la force sismique agrave la base Vt obtenue par la
combinaison des valeurs modales doit ecirctre supeacuterieure agrave 80 de la reacutesultante des forces sismiques
deacutetermineacutee par la meacutethode statique eacutequivalente
Force sismique V statique 08 V statique V dynamique Observation Sens x-x 7105 KN 5684 KN 6501 Veacuterifieacutee
Sens y-y 7105 KN 5684 KN 6378 Veacuterifieacutee
Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la base
Lrsquoeffort tranchant dynamique est supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique dans les deux sens il nrsquoy a pas lieu drsquoaugmenter les paramegravetres de reacuteponse
527 Veacuterification de la peacuteriode La peacuteriode numeacuterique donneacutee par le logiciel ROBOT ANALYSIS STRUCTURAL est de 062 s alors que la peacuteriode fondamentale calculeacutee est de 0487 s Aussi on ne prend pas en compte les peacuteriodes des quatre premiers modes car leurs masses
cumuleacutees sont nuls ou presque nuls
Tempirique = 060 lt 13 x Tfondamental=13x0487 = 0633s condition veacuterifieacutee
88
Tableau 53 Tableau des peacuteriodes
528 Veacuterification des deacuteplacements 1er Cas situation durable Drsquoapregraves lrsquoarticle 4222 du CCM97 les deacuteplacements horizontaux sont limiteacutes agrave
h150 sans charge du vent h125 avec charge du vent
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industriels
Combinaison Deacuteplacement max (cm)
Avec vent Sans vent Avec vent Sans vent
Suivant X G+ V1 G+Q 32 39
Suivant Y G+ V2 G+Q 20 10
Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durable
89
ℎ
150=890
150= 594119888119898 sans vent
ℎ
125=890
125= 712119888119898 avec vent
Les deacuteplacements suivant les deux directions sont infeacuterieurs aux deacuteplacements admissibles 2eacuteme cas situation accidentelle Le RPA 99V2003 preacutecise que le deacuteplacement horizontal est calculeacute sous les forces sismiques seul lrsquoarticle 443 preacuteconise de limiter les deacuteplacements relatifs lateacuteraux drsquoun eacutetage par rapport aux eacutetages qui lui sont adjacents agrave 1 de la hauteur drsquoeacutetage article 510 Le deacuteplacement horizontal agrave chaque niveau K de la structure est calculeacute comme suit 120575k = 119877 120575ek
120575ek deacuteplacement ducirc aux forces sismiques
119877 119862119900119890119891119891119894119888119890119899119905 119889119890 119888119900119898119901 119877 = 4 Il srsquoagit de veacuterifier le point le plus haut de la toiture par rapport au sol
Niveau Deacuteplacement (cm) Deacuteplacement relatif (cm)
Suivant X Suivant Y Suivant X Suivant Y
Toiture 029 076 116 304
Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentelle
ℎ
100=1025
100= 1025 119888119898
Tous les deacuteplacements sont infeacuterieurs agrave 1025 cm donc cette condition est satisfaite
Conclusion Les actions du vent sont les plus deacutefavorables dans les structures meacutetalliques Les systegravemes de contreventement lui assurent un bon comportement vis-agrave-vis agrave lrsquoaction du vent et le seacuteisme
90
Chapitre-6
Veacuterifications des eacuteleacutements structuraux
61 Introduction
Apregraves avoir modeacuteliseacute notre structure sur le logiciel Robot on passe aux diffeacuterentes veacuterifications exigeacutes par le CCM97 Le calcul drsquoune structure exige que sous toutes les combinaisons drsquoactions deacutefinies reacuteglementairement la stabiliteacute doit ecirctre assureacutee tant globalement au niveau de la structure qursquoindividuellement au niveau de chaque eacuteleacutement Il faut que les barres reacutesistent aux instabiliteacutes crsquoest-agrave-dire successivement au flambement ducirc agrave lrsquoaction drsquoune compression axiale au deacuteversement qui se deacuteveloppe sous lrsquoaction drsquoun moment fleacutechissant et au voilement ducirc agrave une sollicitation drsquoeffort tranchant
62 Veacuterification de la traverse IPE 400 La traverse de notre structure est un eacuteleacutement porteur constituant la partie supeacuterieur du portique supportant la panne et la couverture Sa fonction principale est de transmettre les actions agissantes sur la toiture aux poteaux La veacuterification se fait pour la traverse la plus solliciteacutee sous la combinaison drsquoaction la plus deacutefavorable
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacutee
Pour la traverse drsquoune longueur de 91 m deacutesigneacutee en bleu qui est supposeacutee encastreacutee-encastreacutee et solliciteacutee par la combinaison drsquoaction suivante (G+15V1) les efforts sollicitant deacutetermineacutes par cette combinaison sont donneacutes par le logiciel Robot
119872119910119904119889 = 21902 kNm
119881119904119889 =7249 kN
119873119904119889 =2018 kN
91
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 400 A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z Cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
8446 400 180 14 90 231284 131782 123832 2256
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 400
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
14= 59 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 11 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =7248kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=
4270235
radic311
= 526674119896119873
119881119904119889 = 7247 le 05119881119901119897119911119903119889 = 52667119896119873
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
92
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 = 2018119896119873
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=8446 235
11= 180437119896119873
025119873119901119897119903119889 =451 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 34061198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 36382119896119873
119873119904119889 = 2018 le 36382119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 219119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1238320 235
11= 26455119896119873119898
119872119910119904119889 = 219 le 119872119888119903119889 = 26455119896119873119898 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesentent
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
93
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=455
166= 274
120582119910=274
939= 029
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=400
180= 222 gt 12 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 055
120594119910 =1
(055 + radic0552 minus 0292)= 098
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 120582119911
2)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
120582119911 =119868119911119894119911=200
395= 5063
120582119911 =5063
939= 054
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
94
ℎ
119887= 222 gt 12 (119911 minus 119911)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 034(054 minus 02) + 0542 ] = 07
120594119911 =1
(07 + radic072 minus 0542)= 087
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 087
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetrique (profileacutes lamineacutes I et H)
lrsquoeacutelancement 120582119897119905 vaut
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 4367 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec
IPE400 119905119891 = 14119898119898 119894119911 = 395119888119898 ℎ = 400119898119898
119870 = 1 1198881=1134 Tableau B11 CCM97
L= 2 m avec L entre axe des pannes
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 4367
120582119871119879 =4367
939= 046 gt 04
Il y a risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul de 120594119871119879
αlt =021 et 120582119871119879 = 046 implique 120601LT = 063
95
implique 120594119871119879 = 094
Calcul de 119896119871119879
120595=-048 gtgtgtgtgt 120573MLT =2136 gtgtgtgtgtgt 120583LT =002 le15
119870119871119879 = 1 minusμLT N119904119889
120594119911 119860 119891119910= 099 lt 15
On remplace dans (2)
Donc
119873119904119889=7249 kN 119872119910119904119889=219 kNm 119872119901119897119910119903119889=26455 kNm 120594119911=087 119872119901119897119911119903119889=4819kNm
120594119897119905=094 119873119901119897119903119889=180437 kN 119896119871119879= 099 119896119911= 1 119872119911119904119889=038 kNm (neacutegligeable)
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889
119872119901119897119911119903119889
En consideacuterant 119872119911119904119889=0
7249
087 180437+
099 219
094 26455= 055
Conclusion Le profileacute choisi IPE400 convient comme traverse pour la structure
63 Veacuterification des poteaux (HEA320)
Les poteaux de la structure ont pour fonction de transfeacuterer aux fondations les efforts
provenant des actions agissantes sur le portique Ces efforts introduits par la traverse sont
principalement un effort normal de compression etou un moment de flexion Il peut y avoir
des actions transversales dues au vent sur la faccedilade Pour le poteau drsquoune longueur de 89 m
solliciteacute par la combinaison drsquoaction suivant (135G+135Q+135V1) les efforts sollicitant
deacuteterminer de cette combinaison donneacutee par le logiciel Robot sont
Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteaux
96
119872119910119904119889 = 32083 119896119873119898
119881119904119889 = 120 119896119873
119873119904119889 = 602 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
HEA320
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908 ply
cm3
119908 plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
12437 310 300 16 9 229286 698524 162823 70975
Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA 320
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
16= 375 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 109 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =120kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=4113 235radic3
11= 50731119896119873
97
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =602kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=12437 235
11= 2656995 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 664248119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2837 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 30304119896119873
119873119904119889 = 602119896119873 le 30304119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 32083119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1628000 times 235
11= 3478119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
98
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=05 890
1358= 3276
120582119910=3276
939= 034
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=310
300= 1 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 058
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 095
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=07 59
749= 055
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 049
120601 = 05[1 + 049(055 minus 02) + 0552] = 073
99
120594119911 =1
073 + radic073 minus 055= 082
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 082
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3536
HEA320 119905119891 = 16119898119898 119894119911 = 749119888119898 ℎ = 310119898119898
119870 = 07 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3536
120582119871119879 =3536
939= 037 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =602kN 119872119910119904119889=32083kNm 119872119911119904119889=049kNm 119872119901119897119910119903119889=3478kNm
119872119901119897119911119903119889=1516kNm 120594119898119894119899= 082 119873119901119897119903119889=26570kN 119896119910= 05 119896119911= 07
602
082 26570+05 32083
3478+07 049
1516= 034 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi HEA320 convient comme poteau pour la structure
64 Veacuterification des eacuteleacutements de stabiliteacutes CAE (120x12) Les contreventements sont des piegraveces qui ont pour objet drsquoassurer la stabiliteacute de lrsquoossature en
srsquoopposant agrave lrsquoaction des forces horizontales ils sont geacuteneacuteralement placeacutes pour garantir le
cheminement des charges horizontales jusqursquoaux fondations ils sont disposeacutes en toiture dans le
plan des versants laquo poutres au vent raquo et doivent reprendre les efforts horizontaux appliqueacutes tant
100
sur les pignons que sur les longs pans Les contreventements sont placeacutes le plus souvent dans les
traveacutees de rive leurs diagonales sont geacuteneacuteralement des corniegraveres doubles qui sont fixeacutees sur la
traverse et leur rocircle principal est de transmettre les efforts du vent aux fondations
La diagonale est solliciteacutee sous la combinaison suivante donneacutee par le logiciel Robot
(135G+15V1)
Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacutes
119873119904119889 =69837kN
L= 75m avec L est la longueur de la diagonale la plus solliciteacute
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
2CAE (120x12)
A Cm2
hmm
b mm
Anet
Cm2
d
mm
MATERIAU ACIER S235
5508 120 248 4658 8
Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)
Veacuterification agrave la traction
119873119904119889 le 119873119905119903119889 = 119872119894119899[119873119901119897119903119889 119873119906119903119889 119873119899119890119905119903119889]
101
119873119901119897119903119889 =119860 119891119910
1205741198720= 117671119896119873
119873119906119903119889 = 09119860119899119890119905 1198911199061205741198722
= 13719119896119873
119873119899119890119905119903119889 =119860119899119890119905 119891119910
1205741198720= 995118119896119873
119873119904119889 = 69837 lt 9951 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi 119871 (12011990912) convient comme diagonale de la poutre au vent
Les diffeacuterents eacuteleacutements principaux veacuterifieacutes dans ce chapitre ont des sections satisfaisantes avec des
ratios convenables selon le modegravele deacutevelopper sous le logiciel ROBOT AUTODESK
Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)
65 Veacuterification des potelets (IPE300)
Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des potelets
102
La combinaison la plus deacutefavorable 135G+15Q
119872119910119904119889 = 02 119896119873119898
119881119904119889 = 0048 119896119873
119873119904119889 = 5628 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300
Deacutetermination de la classe du profileacute
- La classe de la section a deacutejagrave eacutetait deacuteterminer comme section de classe 1 dans le chapitre trois
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =0048kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=2570 235radic3
11= 3169119896119873
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
103
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =5628kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=5380 235
11= 114936 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 28734 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2170 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 23179119896119873
119873119904119889 = 5628119896119873 le 23179119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 02119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628000 times 235
11= 134163 119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
104
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =119871119910
119894119910= 960
125= 768
120582119910=768
939= 081
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=300
150= 05 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 089
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 079
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=125
335= 3731 120582119911 = 039
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 021(039 minus 02) + 0392] = 061
120594119911 =1
061 + radic061 minus 039= 092
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 079
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
105
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3433
IPE300 119905119891 = 107119898119898 119894119911 = 335119888119898 ℎ = 300119898119898
119870 = 1 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3433
120582119871119879 =3433
939= 036 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =5628kN 119872119910119904119889=02kNm 119872119911119904119889=018kNm 119872119901119897119910119903119889=134163kNm
119872119901119897119911119903119889=267kNm 120594119898119894119899= 079 119873119901119897119903119889=1149kN 119896119910= 1 119896119911= 1
5628
079 1149+
02
134163+018
267= 007 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi IPE300 convient largement comme potelet pour la structure
106
Chapitre-7
Calcul des assemblages
71 Introduction
Apregraves avoir veacuterifieacute les eacuteleacutements porteurs nous allons eacutetudier les assemblages Ces derniers ont un
double rocircle drsquoune part ils assurent la liaison entre les piegraveces et la transmission des sollicitations
divers entre les piegraveces Un assemblage mal conccedilu ou mal reacutealiseacute peut conduire agrave des dommages
importants sur la structure voir mecircme agrave son effondrement De ce fait cette eacutetape est drsquoune
importance cruciale Le CCM97 cite que le dimensionnement des assemblages doit ecirctre effectueacute de
sorte que la structure garde son efficaciteacute et satisfait les exigences fondamentales telles que la
seacutecuriteacute lrsquoaptitude au service et la durabiliteacute
72 Assemblage poteau ndash traverse (HEA320-IPE400)
Lrsquoassemblage poteau ndash traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune platine soudeacutee agrave la traverse et boulonneacutee
au poteau
107
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant un effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus de la combinaison 135119866 + 135119876 + 135V1 donneacutee par le logiciel Robot
119872119904119889 = 28961119896119873119898 119873119904119889 = 17878119896119873 119881119904119889 = 8941119896119873
- Disposition constructive Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre oslash18 mm ainsi que les
dimensions de la platine drsquoabout sont 300mm x 664mm eacutepaisseur platine = 20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince pour la deacutetermination des pinces est
119905 = 119872119894119899(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Avec
- 119905119891 est lrsquoeacutepaisseur de la semelle (135mm)
- 119905119901119897119886119905119894119899119890 est lrsquoeacutepaisseur de la platine (20mm)
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12119889O = 24 119898119898 le 1198901 le 12119905 =186 119898119898 ⟹ 1198901 = 110 119898119898
15119889O = 30 119898119898 le 1198902 le 12119905 = 186 119898119898 ⟹ 1198902 = 105 119898119898
22119889O = 44 119898119898 le 1199011 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199011 = 100 119898119898
3119889O = 60 119898119898 le 1199012 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199012 = 90 119898119898 Reverification avec lrsquoANEXE J de lrsquoEC3 exgt max (mx 15do) 15doltelt2625mx 3 doltwlt525mx Avec do = 20mm et mx =80mm (distance entre la semelle de la traverse et le trou le plus preacutes )
108
exgt max (mx 15do) =80mm ex = 110 mm gt 80mm CV 15do=30mmltelt2625mx=210mm 30mm lt e= 105mm lt 210mm CV
3do=60mmltwlt525mx=420mm 60mmltw=90mmlt420mm CV
- Distribution des efforts sur les different cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de
preacutedimensionnement de la gorge (Annexe 10)
IPE 400 119905f = 135 119898119898 119905w = 86 119898119898
119886min= 26 le twle119886max= 8
119886min =35 le tf le119886max= 8
On choisit un cordon de soudure de a=7mm
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic2 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec pour Fe360 120573119908 = 125 120574119872119882 =08 donc 120573119908 x 120574119872119882 = 1
La longueur totale des cordons de soudure des semelles
sum119897 = 2119887 + 4(119887 minus 119905119908) = 2180 + 4(180 minus 86) = 1045119898119898
119865119908119903119889 =7times 1045 times 360
radic2= 1862119896119873
119873119904119889 =119872119904119889
ℎ=120784120790120791 120788120783
120782 120791= 120785120784120783 120789120790
119873119904119889 = 32178 le 119865119908119903119889 = 1862 119896119873 Condition veacuterifieacutee
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec 120573119908 = 125 120574119872119882 = 08
La longueur totale des cordons de soudure des acircmes
109
i
sum119897 = 4ℎ119894 = 4 times 373 = 1492119898119898
119865119907119903119889 =7 times 1492 times 360
radic3= 217074119896119873
119881119904119889 = 8941 le 119865119907119903119889 = 217074kN Condition veacuterifieacutee
723 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons
travaillent agrave la traction
- 1198891 = 712 119898119898
- 1198892 = 612 119898119898
- 1198893 = 512 119898119898 ⟹ Σ 1198892 = 129 119898sup2
- 1198894 = 312 119898119898
- 1198895 = 212 119898119898
- 1198896 = 112 119898119898
Lrsquoeffort de traction dans les deux boulons supeacuterieurs
1198731 =28961 times 0712
129= 15984119896119873
724 Deacutetermination du diamegravetre requis des boulons Resistance des boulons au cisaillement
119865119907119903119889 = 06 times 119891119906119887 times 119860119904 tableau 653 resistance de calcul des boulons
1198731 = 119899119865119907119903119889 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
06 times 119891119906119887 times 119899=
15984
06 times 800 times 2= 16651198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88 ordinaire (ANNEXE ndash 5)
Boulons d (mm) d0 (mm) A (mmsup2) AS (mmsup2) fub (mpa) dm (mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
110
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage
Remarque (notre assemblage est classeacute comme rigide pour les sollicitations causeacutes par le
deplacement des futurs ponts roulants )
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 06 x 800 x 192 = 10752kN
119872119903119889 =119899 119865119901 sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 129
0712= 3896 gt 119872119904119889 = 28961 119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120789 minus 119914119914119924120791120789
Avec
119870119904 = 10 ∶ Trous normaux
120583 = 03 ∶ Classe de surface D
119898 = 10 Plans de glissement
119865119904119903119889 = 024 (10752 minus 08 times15984
2) = 1046119896119873
119865119907119904119889 =8941
12= 745119896119873 lt 1046119896119873
Condition veacuterifieacutee
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 minus 119810119810119820120791120789
119905119901 = 119905119891 = 135119898119898 Eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 135 times 360
125= 213157 119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2=10752
2= 5376119896119873 lt 119861119901 119903119889 = 213157 119896119873
Condition veacuterifieacutee
111
728 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec 119870119904 = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 20+155=355 eacutepaisseur platine +semelle poteau
119865119887119903119889 =25 times 1 times 18 times 355 times 360
125= 46008119896119873 gt
11986511990711990411988912
= 745119896119873
Condition veacuterifieacutee
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tendue
119865119907 le 119865119905119903119889 = 119905119908119888 1198871198901198911198911198911199101205741198720
Avec
119865119905119903119889 Reacutesistance de lrsquoacircme du poteau agrave la traction
119905119908119888 Eacutepaisseur de lrsquoacircme du poteau =9mm
119887119890119891119891 = 119901 ∶ Entraxe des boulons (p=90mm)
⟹ 119865119905119903119889 = 9 times 90times23511
= 173045 119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889
ℎ minus 119905119891=28961
029= 99865 gt 119865119905119903119889 = 173045119896119873
Condition non veacuterifieacutee
Donc on preacutevoit un raidisseur drsquoeacutepaisseur 14mm
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacutee
119873119904119889 le 119865119888119903119889 =119896119888 120588 119887119890119891119891 119905119908119888 119891119910
1205741198721radic1 + 13 (119887119890119891119891ℎ)2
119887119890119891119891 = 119905119891119887 + 2119886119901radic2 + 5(119905119891119888 + 119903119888) + 2119905119901
Avec
112
119905119891119887 ∶ Eacutepaisseur semelle-poutre = 135mm
119905119891119888 ∶ Eacutepaisseur semelle-poteau = 155mm
119905119901 ∶ Eacutepaisseur platine = 20 mm
119903119888 ∶ Rayon de raccordement acircme-semelle du poteau = 21mm
119886119901 ∶ Eacutepaisseur de la gorge de la soudure =5mm
119887119890119891119891 =25014mm
Contrainte normale de compression dans lrsquoacircme du poteau ducirce agrave lrsquoeffort de compression et au
moment fleacutechissant
120590119888119904119889 =119881119904119889119860+119872119904119889
119882119890119897119910=8941 times 103
1244+28961 times 106
1479= 196533119872119875119886
120590119888119904119889 = 19653119872119875119886 lt 119891119910 = 235119872119875119886 ⟹ 119896119888 = 1
Eacutelancement reacuteduit de la partie efficace de lrsquoacircme
119901 = 0932radic119887119890119891119891 119889119908119888 119891119910
119864 1199051199081198882= 0932radic
2501 times 225 times 235
21 times 104 times 092= 254
119901 gt 072⟹ 120588 =119901 minus 02
1199012=254 minus 02
2542= 036
⟹ 119865119888119903119889 =1 times 036 times 2501 times 09 times 235
11 radic1 + 13 (250131
)2
= 12741119896119873
119873119904119889 = 1119873119894 =119872119904119889 sum119889119894sum119889119894
2 =29861 times 247
129= 57175119896119873
119873119904119889 = 57175 gt 119865119888119903119889 = 12741119896119873 Condition non veacuterifieacutee
La reacutesistance de lrsquoacircme du poteau en compression est faible Il faut donc preacutevoir un raidisseur
drsquoeacutepaisseur 14mm
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacutee
119865119907 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ1199051199081205741198720
= 058 times 235 times 31 times09
11= 3457119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889ℎ minus 119905119891
= 46216 119896119873 gt 119881119903119889 = 3457119896119873 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119899119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
On peut rajouter des eacuteclisses bilateacuterales de 2mm drsquoeacutepaisseur pour augmenter tw
113
119865119907 = 46216119896119873 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ119905119908 + 04
1205741198720= 058 235 31
(09 + 04)
11= 49935119896119873
Condition veacuterifieacutee
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)
Lrsquoassemblage traverse-traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide de deux platines boulonneacutees entre elles et
soudeacutees avec les deux traverses
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus par la combinaison G+15V1 donneacutee par le
logiciel robot
119872119904119889 = 15135119896119873119898 119873119904119889 = 1324119896119873 119881119904119889 = 273119896119873
Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traverse
- Dispositions constructives
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre 12060118119898119898
Les dimensions de la platine drsquoabout 180 mm x 830 mm eacutepaisseur t=20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince
119905 = min(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
114
Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12 d0 = 24 mm lt e1 lt12t =162 mm gtgtgt e1 =100 mm
15 d0 = 30 mm lt e2 lt12t =162 mm gtgtgt e2 =45 mm
22 d0 = 44 mm lt p1 lt14t =189 mm gtgtgt p1 =100 mm
3 d0 = 60 mm lt p2 lt14t =189 mm gtgtgt p2 =90 mm
- Distribution des efforts sur les diffeacuterents cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de
la gorge (Annexe 10)
IPE400
tf = 135 mm tw = 86 mm
amin = 28mm lt twlt amax = 6 mm
amin = 34mm lt tflt amax = 8 mm
On choisit un cordon de soudure de 5mm
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 2b + 4(b-tw) =10456 mm
Donc
119865119908119903119889 =119860 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 times 120574119898119908=5 times 10456 times 360
radic2 times 1= 133083119896119873
119873119904119889 =119872119904119889ℎ
=7283
08= 9103119896119873
115
119873119904119889 = 9103 le 119865119908119903119889 = 1330119896119873
Condition veacuterifieacutee
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 4hi =1492 mm
Donc
119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908= 5 times 1492 times 360
radic3 times 1= 155053119896119873
119881119904119889 = 437kN lt 119865119907119903119889=155053kN condition veacuterifieacutee
733 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176119898119898
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons travaillent agrave la traction
- 1198891 = 700 119898119898
- 1198892 = 600 119898119898
- 1198893 = 500 119898119898 ⟹ Σ1198891198942
= 124 119898sup2
- 1198894 = 300 119898119898
- 1198895 = 200 119898119898
- 1198896 = 100 119898119898
Lrsquoeffort de traction est donneacute par
1198731 =119872119904119889 times 119889119894Σ119889119894
2 =15135 times 070
124= 4111119896119873
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulons
Lrsquoeffort de preacutecontrainte autoriseacute dans les boulons
116
119865119907 = 05 times 119891119906119887 times 119860119904 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120787 ndash 119914119914119924120791120789
1198731 = 119899 119865119907 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
05 times 119891119906119887 times 119899=
13240
05 times 800 times 2= 16551198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88
Boulon d (mm) d0 (mm) A(mm2) As(mm2) Fub (MPa) dm(mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage est donneacute par
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 10752 119896119873
119872119903119889 =119899 119865119901sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 124
07= 38092 gt 119872119904119889 = 15135119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119813119822119825119820119828119819119812 120788120789 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 1 trous normaux
120583 = 03 classe de surface D
m= 10 plan de glissement
119865119904119903119889 = 024 ( 10752 minus 08 times 1324) = 2326119896119873
119865119907119904119889 =273
12= 023 lt 119865119904 119903119889 = 2326119896119873
Condition veacuterifieacutee
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
tp eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee = 20mm
117
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 20 times 360
125= 31578119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2= 5376 lt 31578119896119873
Condition veacuterifieacutee
738 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 40mm eacutepaisseur de deux platines
11986511990711990411988912
= 023119896119873 lt 119865119887119903119889 =1 times 25 times 18 times 40 times 360
125= 5184 119896119873
Condition veacuterifieacutee
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 x12)
Les boulons sont solliciteacutes en cisaillement seulement Les diagonales les plus solliciteacutees sont celles qui reprennent un effort de traction maximum
Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec gousset
Lrsquoeffort sollicitant de llsquoassemblage est Nsd =131 kN
Lrsquoeffort de cisaillement repris par un boulon est Tableau 653-CCM97
119865119907119904119889 =119873119904119889
119899119887119903 119889119890 119887119900119906119897119900119899=131
3= 4366 le 119865119907119903119889
118
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119898 times 119891119906119887
1205741198722⟹ 119860119904 ge
1205741198722 times 119865119907119903119889
06 times 119891119906119887119909 119898=125 times 43666
06 times 800 times 2= 56851198981198982
m = 2 nombre des plan de cisaillement
Donc on adopte des boulons M16 de classe 88
Bien que nos boulons sont largement surdimensionner on va les garder par commoditeacute pour de
que presque tout nos assemblages soient fait a lrsquoaide de boulons M16 88 et ainsi reduire les
erreurs et les diffeculteacutes a lrsquoachat et a lrsquoexecution
Boulon d(mm) d0(mm) A(mm2) As(mm2) Fub(MPa) dm(mm)
M16 16 18 201 157 800 2458 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
- Disposition constructive
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 3 boulons de classe 88
Les dimensions des goussets
Gousset central 450 mm x 450 mm t = 8 mm Gousset de rive 350 mm x 350 mm t = 8 mm
Distance entre axe des boulons Tableau 651-CCM97
12119889o = 216 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 15119889o = 27 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 22119889o = 396 119898119898 le 1199011 le 14119905 = 112 119898119898 ⟹ 1199011 = 80 119898119898
Choix de cordon de soudure
Tmin = tgousset = 8mm
Suivant lrsquoabaque de preacutedimensionnement la gorge a= 5 mm
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la traction
119873119898119886119909 le 119865119908119903119889 =119886 sum119897 119891119906
119861119908 120574119898119908 radic(3 minus 1199041198941198991205722)
La longueur totale des cordons de soudure sum119897 = 700mm
120572= 30gtgtgt 11990411989411989930o = 05
119865119908119903119889 =5 times 700 times 360
1 times radic3 minus 05sup2= 85017119896119873 gt 119873119898119886119909 = 131119896119873
Condition veacuterifieacutee
119
742 Veacuterification au cisaillement des boulons
119865119907119904119889 le 119865119907119903119889 =120572119907 times 120573119871119865 times 119860119904 times 119891119906119887 times119898
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec 120573119871119865 = 1 assemblages courants
120572119907= 06
119898 = 2 nbr des plans de cisaillement
119865119907119903119889 =06 times 157 times 800 times 2
125= 12057119896119873
119865119907119904119889 =119873119904119889
3=3124
3= 10413 le 119865119907119903119889 = 12057119896119873
Condition veacuterifieacutee
743 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 092
t= 32 mm (12+12+8) somme des eacutepaisseurs
119865119887119903119889 =092 times 25 times 16 times 32 times 360
125= 33914119896119873 gt 119865119907119904119889 = 4366119896119873
Condition veacuterifieacutee
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du bloc
En considegraverent que le chargement est centreacute sur la cassure
119873119898119886119909 le 119881119890119891119891119903119889 =119860119899119905 119891119910
1205741198722+119860119899119907 119891119910
radic3 1205741198722 119812119810120785 119849119834119851119853119842119838120783 minus 120790sect120785120783120782 120784
Avec
119860119899119890119905 Section nette tendue
119860119899119890119905 = (119897
2minus11988902) 119905 = (60 minus 9)12 = 6121198981198982
119860119899119907 ∶Section nette cisailleacutee
120
119860119899119907 = (1198901 + 21199011 minus 251198890)119905 = (50 + 140 minus 45)12 = 17401198981198982
⟹ 119881119890119891119891119903119889 =612 times 235
125+1740 times 235
radic3 times 125= 303918119896119873 gt
119873119904119889
2= 655119896119873
Condition veacuterifieacutee
Aucun risque de rupture par cisaillement dans cet assemblage
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)
Lrsquoassemblage panne traverse est reacutealiser agrave lrsquoaide drsquoeacutechantignole boulonner avec des boulons
ordinaires afin drsquoavoir lrsquoarticulation souhaiteacutee
Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par une reacuteaction max de Rz =36kN (voir chapitre 3)
119865119907119904119889 =119877119907119911
119899119887119900119906119897119900119899119904=36
2= 18 119896119873
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887⟹119860119904 ge
120574119872119887 times 11986511990711990311988906 times 119891119906119887
=11 times 18000
06 times 800= 41251198981198982
On adopte des boulons M10 de classe 88 avec As =58 mm2
751 Reacutesistance des boulons au cisaillement Tableau 653-CCM97
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=06 times 58 times 800
11= 253119896119873 gt 119865119907119904119889 = 18119896119873
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillement
119865119905119903119889 =09 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=09 times 58 times 800
11= 379119896119873
121
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887= 253119896119873
119865119907119904119889119865119907119903119889
+119865119905119904119889
14 119865119905119903119889= 052 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907119890119903119894119891119894eacute119890
Assemblage veacuterifieacutee
122
Chapitre-8
Veacuterification des ancrages et calcul de fondations
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320 811 Introduction Les portiques de notre structure possegravedent des pieds de poteaux encastreacutes ce type de liaison est neacutecessaire dans le cas drsquoun pont roulant Pour ce qui concerne la norme Algeacuterienne (CCM97) elle eacutevoque dans son paragraphe 693 les principes de calcul des pieds de poteaux articuleacutes Ce regraveglement nous oriente vers drsquoautres regravegles et conditions qursquoelles soient en accord avec les mecircmes principes qui conduisent au mecircme niveau de seacutecuriteacute Pour cela nous allons utiliser lrsquoEurocode 3 partie 1-8 calcul des assemblages Dans ce cas le poteau est solliciteacute en pied par un effort axial et un moment de flexion ce qui est eacutequivalent agrave un effort vertical excentreacute
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigide
123
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassise
Le dimensionnement de la plaque drsquoassise se fait sous lrsquoaction des charges suivantes tireacutees agrave partir
de la modeacutelisation sur le logiciel ROBOT AUTODESK
Nsd=14896 kN (charge axial de compression )
Vsd = 9773 kN ( effort tranchant)
Msd=6207 kNm (moment de flexion)
813 Resistance du beacuteton agrave la compression
119865119888119896=30 MPa
119891119888119889 =085 times 119865119888119896125
= 204 MPa
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellement
119865119895119889 = 120572120573119895 119891119888119889
La valeur du coefficient du mateacuteriau de scellement est 120573119895=23
Les dimensions de la fondation eacutetant encore inconnues on prend 120572 = 15
119865119895119889 = 120572 120573119895 119891119888119889 = 15 times2
3times 17 = 204 119872119875119886
815 Calcul de lrsquoaire de la plaque
1198601198620 ge119873119904119889119891119888119889
=148960
204
1198601198620 ge 7266341198981198982
- Les dimensions de la platine
bp ge b+2tf = 190+2times155 = 221 mm
hp ge h+2tf = 310+2times155 = 341 mm
On prend
bp =600 hp=620
Ce qui donne Aco = 600 x 620 = 372000 mm2 gt 726634 mm2
- Calcul de la largeur drsquoappui additionnelle C
124
En posant t= 30mm comme eacutepaisseur de la platine on trouve
119862 = 119905 (119891119910119901
3119891119895119889 1205741198720)
05
= 30(235
3 times 204 times 11)05
= 5605 119898119898
119862 = 5605 lt(ℎ minus 2119905119891)
2= 1395 119898119898
Il nrsquoy a pas de recouvrement des ails en compression pour les tronccedilons des deux semelles
816 Cordon de soudure
On choisit le cordon de soudure platine-poteau agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de la
gorge (a) Annexe H
HEA 320 tf=155 mm tw= 9 mm
amin= 28 mmlttwltamax =65 mm
amin= 38 mm le tf le amax = 105 mm
On choisit un cordon de soudure de 6 mm
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axial
La reacutesistance agrave la flexion deacutepend de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904119889119873119904119889
= 041 119898 gt 119885119879 = 0195 119898
Moment de flexion dominant
La reacutesistance atteinte dans lrsquoune de ces parties
Tronccedilon en T tendu critique Tronccedilon en T comprimeacute critique
Figure 82 Illustration moment + effort normal
- Resistance en compression drsquoun tronccedilon en T de semelle
119865119940119955119941 = 119891119895119889 times 119887119890119891119891 times 119897119890119891119891 119812119810120785 minus 120783 120790 minus 119853119834119835119845119838119834119854120788 120786
125
Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteau
Ougrave
119871119890119891119891 = min(119887119901 119887119891119888 + 2119888) = min(600 300 + 2 times 4671) = 39342 119898119898
119887119890119891119891 = min (119888ℎ1198882minus 119905119891119888) + 119905119891119888 +min (119888
ℎ119901 minus ℎ119888
2)
119887119890119891119891 = min (4671310
2minus 155) + 155 + min (4671
620 minus 310
2) = 10892 119898119898
⟹ 119865119888119903119889 = 204 times 10892 times 39342 = 874166 119896119873
- Resistance au cisaillement de lrsquoassemblage
119865119907119903119889 = 119865119891119903119889 + 119899119887 119865119907119887119903119889
Resistance par frottement en preacutesence drsquoun effort axial de compression
119865119891119903119889 = 02119873119904119889 = 1214 119896119873
Pour 8 tiges M30 de classe 88 le choix est justifieacute avec le logiciel ROBOT
Boulon d (mm) d0 (mm) A (mm2) As (mm2) Fub (MPa) M30 30 33 707 561 800
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30
- Resistance au cisaillement drsquoun boulon drsquoancrage
119865119907119887119903119889 =120572119888119887 119891119906119887 119860119904
1205741198722
Avec 120572119888119887 = 044 minus 00003119891119910119887 = 0248
119899119887= 8 ( 8 tiges drsquoancrage )
126
119865119907119887119903119889 =0248 times 800 times 561
125= 8904 119896119873
⟹ 119865119907119903119889 = 1214 + 8 times 8904 119896119873 = 72446 119896119873
- Resistance au cisaillement de la soudure
119881119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119898119908
Avec 120573119908 =08 120574119898119908 = 125 119886 = 6 mm
La longueur totale des cordons de soudure dans le sens de cisaillement
sum119897 = 470 119898119898
119865119908119903119889 =6 times 470 times 360
radic3= 58612 119896119873
119881119904119889 = 9773 119896119873 lt min(119865119907119903119889 119865119908119903119889) = 58612 119896119873
Condition veacuterifieacutee
- Longueur participante du tronccedilon en T eacutequivalent tendu
Calcul de longueur efficace du tronccedilon en T EC3-18 ndashtableau 66
Figure 84 Dispositions constructives
W= 150 mm e = 55 mm ex = 40 mm mx = 40 mm
Meacutecanisme circulaire
119897119890119891119891119888119901 = 119898119894119899 2120587119898119909 = 25132 119898119898
120587119898119909 +119882 = 27566 119898119898120587119898119909 + 2119890 = 23566 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119888119901 = 23566 119898119898
127
Meacutecanisme non circulaire
119897119890119891119891119899119888 = 119898119894119899
4119898119909 + 125119890119909 = 210 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 +119882
2= 180 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 + 119890 = 160 119898119898119887119901
2= 150 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119899119888 = 150 119898119898
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancrage
119865119905119886119899119888119903119889 = min[119865119905119887119900119899119889119903119889 119865119905119903119889]
Resistance du boulon drsquoancrage agrave la traction
119865119905119903119889 = 09 times119860119904 times 119891119906119887120574119898119887
= 09 times561 times 800
125= 32314 119896119873
- Calcul de la contrainte drsquoadheacuterence
On a d =30mm le 32 mm
119865119887119889 =036radic119891119888119896
120574119888=036 times 547
15= 1313 119872119875119886
Reacutesistance de calcul par adheacuterence entre le beacuteton et le boulon drsquoancrage
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 119889 119897119887 119891119887119889
120572
Avec
1198971 = 20119889 = 600 119898119898
119903 = 3119889 = 90 119898119898
1198972 = 20119889 = 600 119898119898
d diamegravetre de la tige d = 30
119897119887Lrsquoencrage dans le beacuteton 119897119887 = (1198971 + 64119903 + 351198972) = 3276 mm
119891119888119896 Reacutesistance du beacuteton 119891119888119896 = 30 119872119875119886
120572 ∶ Facteur tenant en compte la forme de la tige 120572 = 07
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 times 30 times 12 times 3276
07= 52929 119896119873
119865119905119886119899119888119903119889 = 119898119894119899[52929 32314] = 32314 kN
128
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblage
Veacuterification de la preacutesence drsquoeffet de levier
Lb longueur drsquoallongement du boulon drsquoancrage
Lb = 8d + em +tp + twa + 05k
Avec
twa eacutepaisseur de la rondelle = 5 mm
k eacutepaisseur de lrsquoeacutecrou k = 08 d
em eacutepaisseur de mortier de calage em= 30 mm
Lb = 8times 30 + 30 + 25 + 5 + 05 times 08 times 30 = 312 119898119898
Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrages
Lb longueur limite drsquoallongement des boulons drsquoancrages
119871119887lowast =
881198981199093 119860119904
1198971198901198911198911 1199051199013 =
88 times 403 times 561
150 times 253= 13480 119898119898 lt 119871119887 = 312 119898119898
Lrsquoeffet de levier ne peut pas ecirctre deacuteveloppeacute et les modes de ruines 1-2 3 et 4 peuvent ecirctre
consideacutereacutes
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)
119898119901119897119903119889 =1199051199012 119891119910119901
41205741198720=252 times 235
4 times 11= 3338119896119873
Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise
Mode 1 1198721199011198971119903119889 = 119898119901119897119903119889 times 1198971198901198911198911 = 3338 times 015 = 5007119896119873119898
1198971198901198911198911 = min(119897119890119891119891119888119901 119897119890119891119891119899119888) = 150 119898119898
- Calcul de la reacutesistance de lrsquoassemblage agrave la traction
129
La reacutesistance finale de lrsquoassemblage drsquoun tronccedilon en T eacutequivalent tendu est prise eacutegale agrave la valeur
de la reacutesistance la plus petite des modes de ruine
119865119905119903119889 = min (1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) EC3-18-tableau62
Mode 1-2
1198651199051minus2119903119889 =21198721199011198971119903119889
119898119909=2 times 5
004= 250 119896119873
Mode 3
1198651199053119903119889 = 2119865119905119903119889119886119899119888ℎ119900119903 = 2 times 32314 = 646280 119896119873
Mode 4
1198651199054119903119889 =119887119890119891119891119905 119905119908 119891119910
1205741198720=150 times 9 times 235
11= 288409119896119873
Drsquoougrave
119865119905119903119889 = min(1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) = 250 119896119873
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexion
Moment de flexion dominant
119872119904119889 le 119872119903119889 = min(minus119865119888119903119889 times 119885
119885119879119890119873minus 1
119865119879119903119889 times 119885
119885119862119890119873+ 1
) 119812119810120785 ndash 120783 120790 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120789
119885 = 119885119879+119885119862 = 195 + 155 = 350119898119898
⟹119872119903119889 = 5646 119896119873119898 lt 6207119896119873119898
Condition non veacuterifieacutee il faut rajouter des raidisseurs bidirectionnels
82 Etude des fondations
821 Introduction
Quel que soit lrsquoouvrage il prend toujours appuis sur un sol drsquoassise Les eacuteleacutements qui jouent le rocircle
drsquointerface entre lrsquoouvrage et le sol srsquoappellent les fondations
Le dimensionnement de ces fondations est conditionneacute par le site drsquoimplantation
- Le site (S3)
- La contrainte admissible du sol 120590sol = 18 bar 180kNm2
- La profondeur drsquoancrage D= 18m
130
822 Deacutetermination des sollicitations
Pour la deacutetermination des sollicitations on considegravere les deux eacutetats limites pour le calcul des
reacuteactions drsquoappuis des poteaux
ELU 119872119880 = 6207119896119873119898 119873119880 = 9773119896119873
ELS 119872119878 = 4136119896119873119898 119873119878 = 7960119896119873
823 Dimensionnement de la semelle
Les dimensions de la semelle sont choisies de sorte qursquoelles soient homotheacutetiques avec celles du
pied de poteau avec un deacutebordement de 20 cm
119886 = 119886119901 + 119888 = 062 + 02 = 082 119898
119887 = 119887119901 + 119888 = 060 + 02 = 08 119898 Avec 119886119901 et 119887119901 dimensions de la platine
119860
119861=119886
119887= 1025 ⟹ 119860 = 1025119861
A et B dimensions de la semelle
- Calcul de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904
119873119904= 052119898
Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteau
Pour les semelles de dimensions B times L la valeur des contraintes extrecircmes est donneacutee par
120590119898119886119909 =119873
119860119861(1 +
6119890
119861) le 120590119904119900119897
Apres simplification
368B2 - B - 312 ge 0 ⟹ B ge0765m
On prend B =1 m et A = 25 m
- Hauteur utile de la semelle est donneacute par la condition
131
119889 = max (119861 minus 119887
4119860 minus 119886
4) = max (005 0295)
On prend d= 45 cm
ht = d+ 5cm = 50cm hauteur totale de la semelle
824 Veacuterification des contraintes
On a
119890 = 052 gt119860
6= 041
Lrsquoeffort N est agrave lrsquoexteacuterieur du noyau central
3120590119898119886119909 1205901198981198941198994
lt 120590119904119900119897
Avec
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 minus
6119890
119860) =
14896
2(1 minus
041
2 ) = 62191198961198731198982
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 +
6119890
119860) =
14896
2(1 +
041
2 ) = 86771198961198731198982
3120590119898119886119909 120590119898119894119899
4= 6835 1198961198731198982 lt 120590119904119900119897 = 180 119896119873119898
2
Condition veacuterifieacutee
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversement La stabiliteacute au renversement des fondations doit se faire pour les semelles sous la combinaison G+Q+E ( RPA99 v 2003 Art1015)
119890 =119872
119873= 052 119898 lt
119860
4= 062 119898
Condition veacuterifieacutee
826 Deacutetermination des armatures de la semelle
Le ferraillage se calcul par la meacutethode des consoles
119890 gt119886
6 119890 gt
119860
24
ELS Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 119904119905
132
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199042119860
1198721 = 2788119896119873119898
Avec 119911 = 09d =40cm
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) =20163 MPa
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24 119872119875119886 120578 = 16 119867 119860 Donc
119860119886 =2788 times 106
400 times 20163= 345 1198881198982
Ferraillage dans la direction B Le ferraillage dans la direction B sera calculeacute par la meacutethode de bielle en remplaccedilant N par Nrsquo
119860119887 =119873prime(119861 minus 119887)
8119889 119904119905
Avec
119873prime = 119873119904 (1 +3119890
119860) = 796 (1 +
3 times 052
25) = 2993119896119873
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) = 20163119872119875119886
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24119896119873 120578 = 16 119867 119860
Donc 119860119887 = 071198881198982
ELU Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 120590119904119905
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199062119860
1198721 = 349119896119873119898
Avec 119911 =09d = 40 cm
120590119904119905 =119891119890120574119904=400
115= 3478119872119875119886
Donc
133
119860119886 =349 times 106
400 times 3478= 251198881198982
Ferraillage dans la direction B
119860119886 =119873119906(119861 minus 119887)
8119889 120590119904119905
Avec
119873prime = 119873119906 (1 +3119890
119860) = 23833119896119873
Donc 119860119887 = 1621198881198982
La condition de non-fragiliteacute Sens A
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119860 times ℎ119905 = 17251198881198982
Sens B
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119861 times ℎ119905 = 691198881198982
Calcul de lrsquoespacement St ge max (6oslash + 6cm 15cm) le 30cm St ge max (6times14 + 6cm 15cm) Enrobage 3cm
Sens As (cm2) Amin (cm2) Nb de barres
A (cm2) St (cm)
A 345 1725 10T16 201 25 B 07 69 7T16 1407 25
Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteau
Figure 87 Ferraillage des semelles
134
827 Calcul des longrines Les longrines sont des liaisons situeacutees agrave lrsquointeacuterieur du peacuterimegravetre de la structure elles jouent le rocircle de chainage dans les deux directions et elles sont calculeacutees sous lrsquoeffort axial de traction comme deacutefini dans le RPA99 Preacutedimensionnement Les dimensions minimales de la section transversale des longrines sont (25 x 30 cm2) Pour Site de cateacutegorieS2 et S3 [RPA99 v 2003 Art1011b]
Ferraillages longitudinaux Les longrines doivent ecirctre dimensionner pour reacutesister agrave une force de traction eacutegal agrave
119873119905 = (119873
120572) ge 20 119896119873 [119825119823119808120791120791 119855 120784120782120782120785 119808119851119853 120783120782 120783 120783 119835]
Avec N effort normal encaisseacute par le poteau le plus solliciteacute Nu =14896kN Ns =796kN 120572 coefficient en fonction de la zone sismique et de la cateacutegorie 120572 = 12 ELU
119873119905 =14896
12= 1241119896119873
ELS
119873119905 =796
12= 663119896119873
Calcul des armatures
119860119904119905 =119873119905120590119904119905
ELS
119860119904119905 =663
348= 0191198881198982
ELU
119860119904119905 =1241
348= 0351198881198982
Le ferraillage minimal doit ecirctre de 06 de la section
119860119898119894119899 = 06(b times h) = 391198881198982 Soit 6HA12 gtgtgt As =679 cm2
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacute
119860119904119905 le 023 times 119887 times ℎ times11989111990528119891119890
119860119904119905 = 0905 le 119860119904 = 6791198881198982
Condition veacuterifieacutee
135
829 Ferraillage transversal
120601119898119894119899 le 119898119894119899 (ℎ
35120601119897119898119894119899
119887
10) = 08 119888119898
On prend 120601119905 =8mm
8210 Calcul drsquoespacement des cadres 119878119905 lt min(20119888119898 15120601119905) = 12119888119898
On prend St=10cm
Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOT
136
Conclusion geacuteneacuterale En reacutealisant ce projet de fin de cycle nous avons pu en apprendre davantage sur le preacutedimensionnement la veacuterification et lrsquoassemblage de chaque eacuteleacutement composant lrsquoossature drsquoun hangar ou drsquoune halle meacutetallique Nous avons reacuteellement saisi lrsquoimportance et lrsquoavantage que preacutesente lrsquoutilisation drsquooutils numeacuteriques pour la modeacutelisation de notre structure et la simulation des diffeacuterents efforts et charges appliqueacutees sur elle Ce fut aussi lrsquooccasion de consulter les diffeacuterentes reacuteglementations qui reacutegissent le domaine de la charpente meacutetallique en particulier et celui du geacutenie civil en geacuteneacuteral comme le CCM 97 le RNV2013 le RPA 99v2003 et le CBA 93 Nous avons aussi reacutealiseacute lrsquoimportance des stabiliteacutes et contreventements pour ce qursquoelle apporte agrave la structure comme stabiliteacute et gains de matiegravere dans les eacuteleacutements principaux Enfin le point le plus important de tous on a pu compleacuteter le grand manque drsquoinformations qursquoon avait avant ce projet et on a pu lever le voile sur pas mal drsquoincertitudes concernant le dimensionnement et la mise en œuvre des diffeacuterents assemblages de la structure Mais sans se leurrer nous restons conscients de notre eacutenorme manque drsquoinformations et de pratiques en la matiegravere nous espeacuterons que le futur nous donnera lrsquooccasion drsquoen apprendre drsquoavantage sur le domaine de la charpente agrave travers le travail ou la recherche inchaalah
137
ANNEXE - 1
138
139
140
ANNEXE - 2
141
ANNEXE - 3
142
143
ANNEXE ndash 4
144
145
ANNEXE ndash 5
Deacutedicace
Je deacutedie ce Modeste travaille
A ma megravere ma raison drsquoecirctre ma raison de vivre la lanterne qui eacuteclaire mon chemin et mrsquoillumine de douceur et drsquoamour
A mon pegravere en signe drsquoamour de reconnaissance et de gratitude pour tous les soutiens et les sacrifices dont il a fait preuve agrave mon eacutegard
Agrave mon cousin ami et fregravere Djelti Abdesamad pour son aide inestimable
Agrave Mr KAZI TANI Nabil qui nous a encadreacute nous a guideacute et nous a tellement appris durant ces derniers mois en partageant avec nous ses astuces ses
retours drsquoexpeacuteriences et son savoir Aucun mot ne pourra deacutecrire son deacutevouement et ses sacrifices encore merci
Agrave tous mes amis en teacutemoignage de lrsquoamitieacute sincegravere qui nous a lieacutees et des
bons moments passeacutes ensemble en particulier mon binocircme Achouri Abdelhamid
Et enfin agrave tous les enseignants qui mrsquoont instruit durant ces cinq derniegraveres anneacutees speacutecialement monsieur Boumechra Nadir le plus deacutevoueacute de tous
Mr Moussi Mohammed El Hadi
Deacutedicace
Je deacutedie ce modeste travail
A mes chers parents pour tous leurs sacrifices leur amour leur tendresse leur soutien et leurs priegraveres tout au long de mes eacutetudes
A toute ma famille qui vit loin de moi pour leur soutien moral tout au long de
mon parcours universitaire
A Mr Kazi Tani Nabil notre encadreur qui agrave toujours eacuteteacute preacutesent pour le suivi pas agrave pas de notre travail ses conseils et sa compeacutetence nous ont beaucoup
appris dans la reacutealisation de ce manuscrit ainsi que dans le monde pratique du geacutenie civil
A tous les enseignants qui mrsquoont tant appris durant mon cursus universitaire
A tous mes amis pour leur appui et leur encouragement speacutecialement agrave mon
binocircme Moussi El Hedi avec qui jrsquoai partageacute des moments inestimables
A tous ceux qui ont contribueacute de preacutes ou de loin pour que ce projet soit possible je vous dis merci
Que ce travail soit lrsquoaccomplissement de vos vœux tant alleacutegueacutes et le fruit de
votre soutien infaillible
MrAchouri Abdelhamid Nazih
Reacutesumeacute
Notre projet de fin drsquoeacutetudes consiste en lrsquoeacutetude et dimensionnement drsquoune halle industrielle avec pont roulant Cet ouvrage destineacute agrave la maintenance drsquoengins meacutecaniques est composeacute de deux halles Il est situeacute dans la commune de Hassi Messaoud Wilaya de laquo Ouargla raquo elle est constitueacute de plusieurs portiques stabiliseacutes par des contreventements et couvert par une toiture agrave quatre versants symeacutetriques Ce projet fut eacutelaboreacute en plusieurs eacutetapes regroupant lrsquoeacutevaluation des charges surcharges et effets des actions climatiques lsquosable et ventrsquo selon le regraveglement Algeacuterien laquo RNV 99 V2013 raquo Le dimensionnement des diffeacuterents eacuteleacutements (principaux et secondaires) ainsi que leurs assemblages en se basant sur les regraveglements Algeacuteriens laquo RPA 99 V 2003 raquolaquo CCM 97 raquo et laquo BAEL 91 raquo Enfin pour notre simulation numeacuterique nous avons eu recours au logiciel laquoROBOT ANALYSIS STRUCTURALraquo Mots cleacutes Charpente meacutetallique - Halle industrielle ndash Assemblage ndash Preacutedimensionnement ndash Pont roulant
ملخص
ن ي يتكون من دراسة وتحجيم قاعة صناعية مع رافعة يتكون هذا العمل لصيانة الأجهزة الميكانيكية من قاعتي وعنا النهائ مشر
ي بلدية حسي مسعود ولاية ورقلة وهو يتألف من عدة أربعة بسقف متناظر من استقرت بواسطة الأقواس ومغطاة أروقةويقع فن
جوانب و ن تقييم الأحمال والحمولات الزائدة وآثار الإجراءات المناخيةوقد تم تطوير هذا المشر ع على عدة مراحل يجمع بي
laquoRNV 99 V2003raquo الرملية و الريحية وفقا للائحة الجزائرية تحجيم مختلف العناصر )الرئيسية والثانوية( فضلا عن تجمعاتها استنادا إلى اللوائح الجزائرية
RPA 99 V 2003 CCM 97 و BAEL 91 laquoROBOT ANALYSIS STRUCTURALraquo ا لمحاكاة الرقمية لدينا استخدمنا وأخي
ي رافعة علوية ndashالتحجيم المسبق ndashتجميع ال ndashالقاعة الصناعية -الكلمات الرئيسية الإطار المعدئن
Abstract
Our project of end of studies is about study and design a building industrial having a travelling crane he consists of two halls located in the commune of Hassi Messaoud Wilaya of laquoOuarglaraquo it is composed of several frames stabilized by bracing and covered by a roof with four symmetrical slopes The work is developed through several stages first of all the assessment of loadings as climate effects under the Algerian climatic rules laquoRNV 99 V2013 raquo and the evaluation of the structural steelrsquos secondary and principal elements according to their resistances then the dynamic analysis study according to the Algerian earthquake codes laquo RPA99 V2003 raquo to choose the bracing system those ensure the stability of the structure then the assemblies are studied by the laquo CCM 97 raquo Finally the foundations are dimensioned according to the code laquo BAEL 91 raquo For the structural analysis laquoROBOT ANALYSIS STRUCTURALraquo Keywords Steel structure ndashAssembly ndash Pre-sizing ndash Industrial hall ndash Overhead crane
Tables des matiegraveres
Chapitre-1 Geacuteneacuteraliteacute et preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
11 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
12 Lrsquoeacutetat limite ultime ELUhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
13 Lrsquoeacutetat limite de service ELShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
14 Etude parasismiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
15 Lrsquoeffet du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
16 Preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
17 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
18 Mateacuteriauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
181 Acierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
182 Beacuteton armeacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
183 Ferraillages et armatureshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
Chapitre-2 Deacutetermination des charges climatiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
21 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
22 Deacutetermination de lrsquoaction du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
221 Deacutetermination de la pression aeacuterodynamiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24
222 Calcul de la pression dynamique de pointe qphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24
223 Coefficient de pression exteacuterieurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26
224 Coefficient de pression inteacuterieurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31
225 Deacutetermination de la pression statique du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
23 Deacutetermination de lrsquoaction de la neigehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
24 Deacutetermination de lrsquoaction du sablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
25 Charge permanentehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36
26 Charge drsquoexploitationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36
Chapitre-3 Dimensionnement des eacuteleacutements secondaireshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
31 Dimensionnement des pannes pour la toiture agrave plusieurs versantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
311 Fonctionnement de basehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
312 Choix du bardage de couverturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
313 Redimensionnement des pannes avec IPE200helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
3131 Eacutevaluation des charges et surchargeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
32 Dimensionnement de lrsquoeacutechantignolehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49
33 Dimensionnement des lisses de bardageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
331 Choix du bardagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
332 Deacutetermination de lrsquoespacement entre lissehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
333 Le dimensionnement se fait par la condition de limitation de la flegravechehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip53
334 Veacuterification des diffeacuterentes conditions de reacutesistanceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip54
34 Dimensionnement des liernes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip56
35 Calcul des cheacuteneauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip57
36 Preacutedimensionnement des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip59
Chapitre-4 Etude du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip64
41 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip64
411 Caracteacuteristiques des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65
42 Classification des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
421 Coefficient et classements des ponts roulants selon CTICMhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
422 Description geacuteneacuterale du calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
423 Deacutefinition des chargeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67
424 Calcul des reacuteactions des galets du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67
425 Le choix du rail de roulement helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69
43 Preacutedimensionnement de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70
431 Condition de la flegravechehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70
432 Classe du profileacute HEB 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip72
433 Veacuterification de la reacutesistance de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip74
434 Reacutesistance de lrsquoacircme agrave la charge transversalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip75
435 Calcul du support du chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip77
Chapitre-5 Etude sismiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
51 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
52 Analyse de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
521 Meacutethode de calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
522 Calcul de la force sismique totalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
523 Estimation de la peacuteriode fondamentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84
524 Meacutethode modale spectralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip85
525 Reacutesultat de calcul dynamiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86
526 Veacuterification de la reacutesultante des forces sismiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
527 Veacuterification de la peacuteriodehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
528 Veacuterification des deacuteplacementshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
Chapitre-6 Veacuterification des eacuteleacutements structurauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
61 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
62 Veacuterification de la traverse IPE400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
63 Veacuterification des poteaux (HEA320)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
64 Veacuterification des eacuteleacutements de stabiliteacutes CAE (120x12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
65 Veacuterification des potelets (IPE300)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
Chapitre-7 Calcul des assemblageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
71 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
72 Assemblage poteau-traverse (HEA320-IPE400)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
723 Deacutetermination des efforts dans les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
724 Deacutetermination de diamegravetre requis des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
728 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tenduehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacuteehelliphelliphelliphelliphellip112
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip113
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip113
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
733 Deacutetermination des efforts dans les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip117
738 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip117
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 X12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
742 Veacuterification au cisaillement des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
743 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du blochelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
751 Reacutesistance des boulons au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip121
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip121
Chapitre-8 Veacuterification des ancrages et calcul de fondationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
811 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassisehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
813 Resistance du beacuteton agrave la compressionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
815 Calcul de lrsquoaire de la plaquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
816 Cordon de soudurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip127
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
82 Etude des fondationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
821 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
822 Deacutetermination des sollicitationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
823 Dimensionnement de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
824 Veacuterification des contrainteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131 826 Deacutetermination des armatures de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
827 Calcul des longrineshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134 829 Ferraillage transversalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
8210 Calcul drsquoespacement des cadreshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
Liste des tableaux
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18 Tableau 12 Classification des zones sismiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24 Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiturehelliphellip28 Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe10 pour les parois verticales direction V2helliphelliphellip30 Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 31 Tableau 26 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33 Tableau 27 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 28 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 29 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35 Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41 Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacuteeshelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46 Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip53 Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip60
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip72 Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip79 Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterificationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84 Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la basehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 53 Tableau des peacuteriodeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88 Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip89
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip91 Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip96 Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip103
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110 Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133
Listes des figures Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouarglahelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19 Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 Figure 14 Vue en perspective de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1V3helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32 Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et Fhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39 Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la pannehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43 Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignolehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49 Figure 35 choix de lrsquoepaisseur du bardage helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51 Figure 36 Reacutepartition des lisseshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52 Figure 37 Disposition des liernes sur le bardagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip56 Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip58 Figure 39 Disposition des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip59
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67 Figure 44 Coupe transversale du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip68 Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le galet et P la reacuteaction verticale maxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuishelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip76 Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du chemin de
roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip81
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction Xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86 Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Yhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industrielshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90 Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95 Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacuteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102 Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107 Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip108 Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec goussethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118 Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigidehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122 Figure 82 Illustration moment + effort normalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124 Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Figure 84 Dispositions constructiveshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip126 Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128 Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130 Figure 87 Ferraillage des semelleshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133 Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
LISTE DES NOTATIONS
Majuscules latines
A Section brute drsquoune piegravece Anet Section nette drsquoune piegravece Aw Section de lrsquoacircme 119860119907 Aire de cisaillement Ct Coefficient de topographie Cr Coefficient de rugositeacute Cpnet Coefficient de pression nette Ce Coefficient drsquoexposition Cd Coefficient dynamique E Module drsquoeacutelasticiteacute longitudinale de lrsquoacier (E=21 105 MPa) F Force en geacuteneacuterale G Module drsquoeacutelasticiteacute transversale de lrsquoacier (G=81000 MPa) G Charge permanente I Moment drsquoinertie K0 Coefficient de flambement Kt Facteur de terrain L Longueur M Moment de flexion MSd Moment fleacutechissant sollicitant MRd Moment reacutesistant par uniteacute de longueur dans la plaque drsquoassise MPl Moment plastique MbRd Moment de la reacutesistance au deacuteversement Npl Rd Effort normal de la reacutesistance plastique de la section transversale brute NbRd Effort normal dun eacuteleacutement comprimeacute au flambement NSd Effort normal sollicitant Ntsd Effort normale de traction Ncsd Effort normal de compression NcRd Valeur de calcul de la reacutesistance de la section transversale agrave la compression Q Charge drsquoexploitation R Coefficient de comportement de la structure 119878 La charge de la neige 119881119904119889 Valeur de calcul de leffort tranchant Vreacutef Vitesse de reacutefeacuterence du vent Wpl Module de reacutesistance plastique W Poids de la structure
Minuscules latines f La flegraveche fy Limite deacutelasticiteacute
h Hauteur drsquoune piegravece L Longueur drsquoune piegravece (Poutre Poteau) Lf Longueur de flambement t Eacutepaisseur drsquoune piegravece tf Eacutepaisseur drsquoune semelle de poutre tw Eacutepaisseur de lrsquoacircme de poutre
Z Hauteur au-dessus du sol Z0 Paramegravetre de rugositeacute Zeq Hauteur eacutequivalente
Minuscules grecques 120582119871119879 Eacutelancement de deacuteversement empty119871119879 Rotation de deacuteversement 120591 Contrainte limite de cisaillement en eacutelasticiteacute
휀 Coefficient de reacuteduction eacutelastique de lrsquoacier 120590119886 Contrainte de lrsquoacier 120590119887 Contrainte du beacuteton ξ Pourcentage drsquoamortissement critique η Facteur de correction drsquoamortissement δek Deacuteplacement ducirc aux forces sismiques μ coefficient de forme de la charge de neige
Introduction Geacuteneacuterale Ce projet de fin drsquoeacutetudes est lrsquooccasion pour nous de mettre en pratique lrsquoensemble des connaissances theacuteoriques acquises durant notre cursus universitaire tout en nous familiarisant avec les regraveglements nationaux et internationaux reacutegissant les principes de conception et de calcul drsquoouvrages meacutetalliques ou autres comme le laquo RNV 2013 RPA 99v2003 BAEL91 et lrsquoEUROCODE 3raquo ainsi qursquoagrave utiliser des outils de calcul et de simulation numeacuterique Lrsquoeacutetude drsquoune structure meacutetallique comme toutes les autres structures est reacutealiseacutee par un dimensionnement aux eacutetats limites ultimes et une veacuterification des deacuteplacements aux eacutetats limites de services en tenant compte des actions qui srsquoappliquent sur elle qursquoelles soient de nature permanentes variables ou accidentelles Notre projet plus preacuteciseacutement consiste au dimensionnement drsquoune halle industrielle en charpente meacutetallique dans la wilaya de Ouargla agrave des fins de maintenances industrielles avec la veacuterification de chaque piegravece profileacute ou assemblage conformeacutement aux regraveglements en vigueur Notre travail est composeacute de la faccedilon suivante Drsquoabord une introduction sur lrsquoeacutetat des lieux la superficie de lrsquoouvrage sa position son environnement puis on deacuteterminera gracircce agrave la regraveglementation citeacutee ci-dessus les diffeacuterentes charges qui peuvent srsquoappliquer agrave notre ouvrage En fonction de ces charges on fera un preacutedimensionnement des diffeacuterents eacuteleacutements secondaires existants dans lrsquoouvrage ensuite on introduira toutes ces donneacutees dans le logiciel et on exeacutecutera la simulation numeacuterique Cette simulation va nous donner les sections des diffeacuterents eacuteleacutements principaux de la halle ces sections vont soit ecirctre gardeacutees soit ecirctre remplaceacutees par drsquoautre sections plus disponibles sur le marcheacute puis on les reveacuterifiera manuellement avec les diffeacuterentes exigences du CCM97 on dimensionnera les assemblages adeacutequats agrave chaque reacuteunion drsquoeacuteleacutements ainsi que les fondations Enfin nous verifirons tout nos eacutelements et tout nos assemblages a lrsquoaide du robot on peut prevoir drsquoautres veacuterifications de la structure tel que la torsion global de la structure ou bien simuler une explosion ou un accident dans notre ouvrage
16
Chapitre-1
Geacuteneacuteraliteacute et preacutesentation de lrsquoouvrage
11 Introduction
Le domaine de la construction meacutetallique est un domaine vaste qui a connu dans son histoire plusieurs eacutevolutions non seulement dans les proceacutedeacutes de conception et de reacutealisation mais eacutegalement dans les techniques et les mateacuteriaux utiliseacutes dans les structures Ainsi on a deacutesormais une varieacuteteacute de choix allant du beacuteton a lrsquoacier en passant par lrsquoaluminium la maccedilonnerie ou encore le bois En Europe le fer a commenceacute agrave faire son apparition comme eacuteleacutement de construction au 18iegraveme siegravecle alors que les mateacuteriaux usuels agrave cette eacutepoque eacutetaient le bois et la pierre au 14iegraveme siegravecle Avec lrsquointroduction du fer comme eacuteleacutement de construction les meacutethodes de conception furent bouleverseacutees le concepteur ne travaillait plus en effet avec des eacuteleacutements singuliers mais avec des profileacutes standards en I T L etchellip Un peu plus tard les progregraves techniques dans le domaine sideacuterurgique contribuegraverent agrave lrsquoapparition drsquoun nouveau mateacuteriau lrsquoacier Agrave la Premiegravere moitieacute du 20iegraveme siegravecle lrsquoacier a subi principalement en Europe une forte concurrence du beacuteton armeacute Lrsquoengouement pour ce nouveau mateacuteriau entraicircna une baisse significative du nombre drsquoouvrages en meacutetal construit durant cette peacuteriode cependant de lrsquoautre cocircteacute de lrsquoatlantique la situation eacutetait toute autre aux Eacutetats-Unis ougrave lrsquoacier reacutepondait preacuteciseacutement au besoin de la creacuteation drsquoimmeubles de grande hauteur il fut massivement utiliseacute (tireacute de notechfranceservcom) Actuellement en Algeacuterie lrsquoutilisation de la charpente meacutetallique est principalement employeacutee dans le secteur industriel pour ses avantages de rapiditeacute drsquoexeacutecution pour les longues porteacutees qursquoelle offre et pour son amovibiliteacute Notre projet traiteacute ici ne fait pas exception il a fallu pour le reacutealiser devoir calculer les charges qui lui sont appliqueacutees dimensionner ses eacuteleacutements le modeacuteliser numeacuteriquement et reveacuterifier toutes ces sections par rapport aux normes et regraveglements actuels en vigueur Les diffeacuterents regraveglements et documents utiliseacutes pour nos calculs - Regraveglement Neige et Vent 2013 DTR C 2-47 laquo RNV 2013 raquo - Regraveglement parasismique algeacuterien DTR BC 248 laquo RPA99v2003 raquo
17
- Regravegles de conception et de calcul des structures en acier DTR BC 244 laquo CCM97 raquo - Charges permanentes et charges drsquoexploitations DTR BC 22 - Regravegles de conception et de calcul des structures en beacuteton armeacute DTR BC 241 laquo CBA93 raquo - Calcul des structures en acier ENV 1993-1-1laquo Eurocode3 raquo - Conception et dimensionnement des structures mixtes acier-beacuteton ENV1994-1-1 laquoEurocode4raquo - Rapport geacuteotechnique du site drsquoimplantation de la structure Le principal document utiliseacute est Le CCM97 document technique reacuteglementaire qui a pour objectif de fournir une codification du dimensionnement pour calcul et des veacuterifications des structures de bacirctiments agrave ossatures meacutetalliques Les combinaisons qursquoil propose deacutependent des actions suivantes Actions permanentes Gi
Comprenant - Le poids propre des eacuteleacutements structuraux - Le poids propre des eacuteleacutements fixes - Les pousseacutes et pression des terres et hydrostatiques - Les deacuteformations permanentes imposeacutees agrave la construction tels que les deacuteplacements diffeacuterentiels des appuis Actions variable Qi Comprenant - Les charges drsquoexploitations - Les charges appliqueacutees en cours drsquoexeacutecution - Les actions climatiques Actions accidentelles Ai Comprenant Les actions sismiques les explosions le calcul au feu les chocs etc En ce qui concerne les eacutetats limites le CCM97 explique que les eacutetats limites permettent de combiner les charges G Q S W E afin de simuler au mieux un pheacutenomegravene qui peut se produire en prenant en compte ce qui repreacutesente la limite maximale consideacutereacutee pour les charges Grace agrave ces combinaisons nous pourront deacuteterminer les efforts maximaux et les deacuteplacements ultimes afin de les comparer agrave lrsquoeffort ou au deacuteplacement toleacutereacute Les valeurs des coefficients partiels de seacutecuriteacute agrave prendre en consideacuteration sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
18
Action
permanente (γG)
Action variable (γQ)
Action variable de base Action variable
drsquoaccompagnement
Effet favorable
γGinf
10 1 0
Effet deacutefavorable
γGsup
135 15 15
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacute
12 Pour lrsquoeacutetat limite ultime ELU - Prise en compte drsquoune seule action variable la plus deacutefavorable la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit 120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 150 119876119896119898119886119909
135119866119896119895 + 15119876119896119898119886119909
- Prise en compte de plusieurs actions variables deacutefavorables la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit sum119895120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 135sum119894gt1119876119896119894 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119882 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119878
- Prise en compte drsquoune seule action variable dirigeacutee vers le haut exemple vent en
deacutepression 120574119866119894119894119899119891 119866119896119895 + 150119882minus
1 119866119896119895 + 150119882minus
13 Pour lrsquoeacutetat limite de service ELS - Prise en compte uniquement de lrsquoaction variable la plus deacutefavorable
sum119866119896119895119895
+ 119876119896119898119886119909
119866119896119895 + 119876119896119898119886119909
- Prise en compte de toutes les actions variables deacutefavorables
sum119866119896119895119895
+ 09sum119876119896119894119894gt1
119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119878 119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119882
14 Etude parasismique La reacuteglementation relative agrave la construction parasismique se compose de texte drsquoorigine leacutegislative et de texte technique les preacutesentes regravegles viennent garantir une protection satisfaisante des vies humaines et des constructions vis-agrave-vis des effets des actions sismiques par des conceptions et dimensionnements approprieacutes Ainsi pour les ouvrages courants le but viseacute crsquoest de limiter les
19
dommages non structuraux et drsquoeacuteviter les dommages structuraux en dotant la structure drsquoune ductiliteacute et drsquoune capaciteacute de dissipation drsquoeacutenergie produite par le seacuteisme
Zones de sismiciteacutes
Zone 0 Sismiciteacute neacutegligeable
Zone I Sismiciteacute faible
Zone IIa et IIb Sismiciteacute moyenne
Zone III Sismiciteacute eacuteleveacutee
Tableau 12 Classification des zones sismiques
15 Lrsquoeffet du vent Le vent est consideacutereacute comme une force toujours perpendiculaire a la surface sur laquelle il est appliqueacute il peut engendrer des pressions sur les surfaces en soufflant de lrsquoexteacuterieur mais aussi des deacutepressions par pheacutenomegravene de succion ou juste en soufflant de lrsquointeacuterieur de la structure Le vent a une vitesse de reacutefeacuterence calculeacutee et reacutepertorieacutee par le RNV sur la base de relations empiriques cette vitesse diffegravere drsquoune reacutegion agrave une autre la carte ci-dessous montre les diffeacuterentes valeurs de cette vitesse dans le territoire nationale
Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouargla
20
Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)
16 Preacutesentation de lrsquoouvrage Notre projet traite le dimensionnement drsquoune halle en charpente meacutetallique avec ponts roulants et potences implanteacute dans la wilaya de Ouargla un site ou la sismiciteacute ainsi que les charges dues agrave la neige sont neacutegligeables mais par contre le vent souffle tregraves fort et le sable peut se deacuteposer sur certaine partie de la toiture La surface totale de notre ouvrage fait 1080 1198982 la hauteur du halle est de 89m alors que celle de la faicirctiegravere est de 1025m Lrsquoouvrage dispose de six portails de dimension (5x4) 8 ouvertures pour lrsquoeacuteclairage ainsi que pour le renouvegravelement drsquoair de la structure ou de fumeacutee en cas drsquoincendie
17 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques Suivant les plans architecturaux les dimensions de la structure se preacutesentent comme suit - Longueur de lrsquoouvrage (Long-pan) L= 30m - Largeur (Pignon) l= 36m - Hauteur totale H=89 m - Hauteur de lanterneau a=135m - Pente du versant est 15
21
Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvrage
Figure 14 Vue en perspective de la structure
18 Mateacuteriaux Les diffeacuterents mateacuteriaux de constructions utiliseacutes dans notre construction sont
181 Acier En construction meacutetallique lrsquoacier fait lrsquoobjet drsquoune normalisation rigoureuse dans laquelle on
speacutecifie la limite drsquoeacutelasticiteacute fy la reacutesistance agrave la rupture fu et lrsquoallongement agrave la rupture 휀 Le choix de la nuance drsquoaciers deacutepend des facteurs techniques et eacuteconomiques Limite drsquoeacutelasticiteacute fy=235MPa La contrainte de rupture fu=360 MPa Le module de Young E = 210 000 MPa
22
Le coefficient de poisson ν=03 Le module de cisaillement 119866 = 80769 MPa La masse volumique de lrsquoacier ρ=7850 Kgm3
182 Beacuteton armeacute Caracteacuteristiques meacutecaniques Reacutesistance agrave la compression fc28=25 MPa Reacutesistance agrave la traction ft28=06+006fc28= 21 MPa Le poids volumique ρ=2500 Kgm3
183 Ferraillages et armatures - La limite drsquoeacutelasticiteacute fe=400 MPa - Le coefficient de seacutecuriteacute pour les situations courantes γs = 115 - La contrainte admissible agrave lrsquoELU fsc =feγs = 348 MPa - Le module de Young Es=210 000 MPa
23
Chapitre-2
Eacutevaluation des surcharges climatiques
21 Introduction
Les effets climatiques sur une structure meacutetallique sont souvent preacutepondeacuterants Une
eacutetude approfondie et deacutetailleacutee doit ecirctre meneacutee minutieusement afin de deacuteterminer les
diffeacuterentes actions et sollicitations
La reacuteglementation nationale Neige et Vent (RNV 2013) met agrave notre disposition les principes geacuteneacuteraux et proceacutedures agrave suivre afin de mieux preacutevoir ces surcharges et de mener agrave bien des calculs Les pressions du vent appliqueacutees sur les structures meacutetalliques deacutependent des facteurs suivants
- La reacutegion (Zone 0) - Les reliefs du site drsquoimplantation - La hauteur de la construction - La configuration geacuteomeacutetrique de la structure - La forme de la toiture
22 Deacutetermination de lrsquoaction du vent
- Effet de la reacutegion
Notre halle industrielle se situe agrave la wilaya drsquoOuargla dans la commune de Hassi Messaoud selon le regraveglement RNV 2013 la reacutegion est classeacutee comme zone 4 la pression dynamique de reacutefeacuterence est de 575 Nm
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du vent
24
- Effet du site
Le regraveglement RNV2013 preacutevoit eacutegalement lrsquoeffet de la nature du terrain Notre
ouvrage se trouve dans une zone laquo agrave couverture veacutegeacutetale neacutegligeable raquo donc
nous nous situons dans une cateacutegorie de terrain 1 avec un facteur de terrain
Kt = 0170 paramegravetre de rugositeacute Z0= 001 m Zmin= 1 m et le coefficient ξ= 044
Les donneacutees relatives au site telle que la pression de reacutefeacuterence ainsi que la
vitesse de reacutefeacuterence sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
Site plat Ct(Z)=1 RNV2013 chapitre245 sect2451
Ouargla (Zone 4)
qreacutef =575 Nmsup2 Vreacutef =31ms
RNV2013 chapitre23 sect231
Terrain de cateacutegorie 1
Kt=017 Z0=001m Zmin=1m ξ=044
RNV2013 chapitre244 sectTableau 24
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantation
221 Deacutetermination de la pression aeacuterodynamique
La pression aeacuterodynamique W(Zj) agissant sur une paroi est obtenue comme suit
119882(119911119895) = 119902119901(119885119890) times [119862119901119890 minus 119862119901119894] (daNm) 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838120784 120787 120784 sect120784 120788
Avec
- CPe est le coefficient de pression exteacuterieure
- CPi est le coefficient de pression inteacuterieure
222 Calcul de la pression dynamique de pointe qp La pression dynamique de pointe qp(z) est la pression dynamique utiliseacutee dans les calculs elle deacutepend du climat du lieu de la hauteur de reacutefeacuterence de la rugositeacute du terrain et du coefficient de topographie
119902119901(119885) = 119902119903119890119891 times 119862119890
Avec
- 119902ref = 575 119889119886119873119898sup2
Coefficient drsquoexposition 119862119890 = 119862119903
2(119885) times [1 + 7119868119907] 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 sect120784 120786 120784 119834
Coefficient de rugositeacute 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 120786
25
Terrain de cateacutegorie 1 Kt=017 z0=001m zmin=1m ξ=044 ( g
119862119903(119911)
119870119905 119871119899 (1199111198981198941198991199110
) 119901119900119906119903 119911 lt 119911119898119894119899
119870119905 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911119898119894119899 le 119911 le 200119898
Parois vertical (z le zmin ) 119862119903(z)=Kt Ln(119911119898119894119899 1199110
)=0783
Parois et toiture (zminltzlt200m) 119862119903(z)=KtLn(Z
Zo)=1178
On retient 119862119903= 1178
- Intensiteacute de turbulence RNV2013 chapitre246
119868119907(119911)
1
119862119905(119911) 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911 gt 119911119898119894119899
1
119862119905(119911) 119871119899 (1199111198981198941198991199110) 119901119900119906119903 119911 le 119911119898119894119899
Pour z gt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1
001)= 0217
Pour z lt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1025
001)= 0144
On retient 119868119907 = 0144 pour lrsquoensemble de la structure
- Coefficient drsquoexposition
119862119890(119911119895) = 119862119903(119911119895)2[1 + 7 119868119881]
Pour z gt zmin
119862119890(119911) = 11782 times 12 times [1 + 7(0144)] = 2786
Pour z lt zmin
119862119890(119911) = 07832 times 12 times [1 + 7(0217)] = 154
- Pression dynamique de pointe qp
Avec
26
- 119902119903119890119891 = 575 119889119886119873119898sup2
Pour z lt zmin qp= 575times1544=8878 Nm2
Pour z gt zmin qp= 575times2786=160195 Nm2
qp = 160195Nm2 = 16 kNm2
223 Coefficient de pression exteacuterieure Les valeurs des coefficients de pression exteacuterieure donneacutees dans les tableaux du RNV2013 sont relatives agrave des zones bien deacutefinies Ces coefficients deacutependent de la dimension de la surface chargeacutee produisant laction du vent dans la section agrave calculer
Pour un vent perpendiculaire au long-pan (V1)
-Parois verticale RNV2013 chapitre521
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
- b=30 m
- d=36 m
- h=89 m
Cp =Cpe10 car Slt10119950120784 avec S la surface chargeacute (chapitre2013 chapitre5 sect5112)
e = min (d 2h)
d=32 ou 36 m selon la direction du vent mais toujours gt e =2h
Donc e = 2x1025 = 205m
Toiture a versant multiple Cas ougrave d gt e se preacutesente ainsi
Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
27
Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
Le calcul des coefficients de pressions exteacuterieures est obtenu agrave partir des formules suivantes
119862119901119890 = 1198621199011198901 119878119894 119878 le 11198982
119862119901119890 = 1198621199011198901 + (11986211990111989010 minus 1198621199011198901) times 11989711990011989210(119878) 119878119894 11198982 lt 119878 lt 101198982
119862119901119890 = 11986211990111989010 119878119894 119878 ge 101198982
RNV2013 Chapitre 5 sect 5111
Les coefficients de pression exteacuterieures pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E
Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)
Versant de Toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure cpe10 qui y sont
attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518 le cas drsquoune toiture agrave
versant multiple est celui de notre projet
28
Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5182 que laquo pour un vent perpendiculaire aux
geacuteneacuteratrices on prendra les valeurs de Cpe des toitures agrave double versant pour 120572 lt 0deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure Cpe pour le versant face au vent sont deacutetermineacutes agrave partir
drsquoune interpolation lineacuteaire entre lrsquoangle -15 et -5 les valeurs des coefficients sont preacutesenteacutees dans
le tableau suivant
Angle de pente α Cpe pour vent de direction θ=0deg
853deg F G H
-237 -123 -083
Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiture
- Pour un vent perpendiculaire au pignon (V2) (V4)
- Parois verticales
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
-b=36 m
29
-d=30 m
-h=1025
119862119901119890 = 11986211990111989010 RNV2013 chapitre5 sect5112
e=Min (b 2h) = Min (36 205) = 205 m
Le cas ougrave d gt e se preacutesente ici
Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Les coefficients de pression exteacuterieurs pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
30
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur laquo Cpe10 raquo pour les parois verticales direction V2
- Versant de toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure Cpe10 qui y sont attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518
Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5181 que pour laquo un vent dont la direction est parallegravele aux geacuteneacuteratrices les coefficients de pression pour chaque versant
31
srsquoobtiennent en utilisant les valeurs de toiture agrave un versant pour θ=90deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure CPe10 pour un angle de 853deg sont deacutetermineacutes agrave partir de lrsquointerpolation lineacuteaire entre lrsquoangle de 5deg et 15deg
Angle α Fsup Finf G H I
853deg -22 -192 -183 -067 -057
Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)
224 Coefficient de pression inteacuterieure Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi deacutepend de la dimension et de la reacutepartition
des ouvertures dans lrsquoenveloppe du bacirctiment
- Pour les 2 cas de direction du vent (V1 et V3)
- Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2(5 times 4)
30 times 89= 014 = 14
On commence tout drsquoabord agrave deacuteterminer lrsquoindice de permeacuteabiliteacute microp
μ119901 =120
160= 075
Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi est donneacute en fonction de lrsquoindice de permeacuteabiliteacute Figure 514 du Regraveglement RNV2013 en fonction du rapport
ℎ119889 = 102536 = 028gt025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 on lit 119862119901119894 =-016
32
Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1 V3
Pour les 2 cas de direction du vent (V2 et V4)
Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2 times (5 times 4)
36 times 9575= 0116 = 116
ℎ119889 = 102530 = 034 gt 025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 rarr 119862119901119894 =-02
33
Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4
225 Deacutetermination de la pression statique du vent
Apregraves avoir deacutefini tous les coefficients tels que la pression dynamique coefficient
de pression inteacuterieure et exteacuterieure on peut calculer la pression due au vent pour
Direction V1 V3
Parois verticales Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0154 -0846 -135529
B 1602 -08 -0154 -0646 -103489
C 1602 -05 -0154 -0346 -55429
D 1602 +08 -0154 +0954 +152831
E 1602 -03 -0154 -0146 -23389
Tableau 26 Pressions du vent sur parois vertical
34
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
F 1602 -237 -0154 -2276 -355003
G 1602 -123 -0154 -1076 -172375
H 1602 -084 -0154 -0676 -108295
Z1 1602 -1 -0154 -0846 -135529
Z2 1602 -06 -0154 -0446 -71449
Tableau 27 Pressions du vent sur toiture
Direction V2 et V4
Parois verticales
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0162 -0838 -134247
B 1602 -08 -0162 -0638 -102207
C 1602 -05 -0162 -0338 -54147
D 1602 +08 -0162 +0962 +154112
E 1602 -03 -0162 -0138 -22107
Tableau 28 Pressions du vent sur parois vertical
35
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
Finf 1602 -12 -0162 -1038 -1662876
Fsup 1602 -22 -0162 -2038 -3264876
G 1602 -183 -0162 -1668 -2672136
H 1602 -067 -0162 -0508 -813816
I 1602 -057 -0162 -0408 -653616
Tableau 29 Pressions du vent sur toiture
23 Deacutetermination de lrsquoaction de la neige
Le calcul de la surcharge climatique de la neige est en fonction de la localisation geacuteographique
et de lrsquoaltitude du lieu
Notre projet se situe dans la Wilaya de Ouargla (Hassi Messaoud) lrsquoaltitude est de 171 m
La wilaya de Ouargla est consideacutereacutee comme une zone D =gt Pas de neige dans cette reacutegion
24 Deacutetermination de lrsquoaction du sable
La Pente du toit = 135
9= 015
La pente est de 15 soit gt a 5 =gtLe toit ne peut ecirctre consideacutereacute comme plat
=gtLa charge due au sable ne peut ecirctre consideacutereacutee uniformeacutement reacutepartie
Deux charges lineacuteaire q1 et q2 seront pris en compte
q1= 300 Nml
q2= 500 Nml
25 Charge permanente
- Couverture et bardage Choix du systegraveme de couverture
36
Notre choix pour la toiture et le bardage de notre halle sera axeacute sur les panneaux sandwich car ils assurent le minimum requis pour notre halle cagraved
- Une bonne isolation thermique
- Une bonne reacutesistance au feu
Le systegraveme panneaux sandwich de type TL-75 qui est constitueacute drsquoun parement exteacuterieur et un parement inteacuterieur qui sont colleacutes agrave une mousse rigide en polyureacutethane sera retenu
Ces caracteacuteristiques se preacutesentent comme suit
- Epaisseur totale 75mm
- Largeur de panneau 1000mm
- Poids du panneau 142 daNmsup2
Choix du systegraveme de bardage
Le bardage reacutepondant agrave lrsquoexigence drsquoune isolation thermique est le systegraveme panneaux sandwich de type LL50 les caracteacuteristiques sont les suivantes
- Epaisseur 50 mm
- Largeur 1000 mm
- Poids volumique du panneau G= 129 kgmsup2
26 Charge drsquoexploitation
Notre toiture est inaccessible donc la seule charge drsquoexploitation que peut avoir notre toiture crsquoest
la charge drsquoentretien
Selon le DTR BC22
La porteacute L=6m (distance entre portique) =gt les charges drsquoentretien seront deux charges ponctuelles
de 1kN appliqueacute a 13 de chaque appuis
On peut les convertir en une charge uniformeacutement reacutepartie eacutequivalente ainsi
37
119902 =8119875
3119871= 044 119896119873119898
119902 = 444 119889119886119873119898
Ceci juste pour avoir une charge lineaire et pouvoir faire un predimensionnement de la panne
Sur la modeacutelisation avec ROBOT les deux charges serons introduitents comme charges ponctuels
- Effet du frottement
Pour les cas V1 et V3
Lrsquoeffet du frottement du vent sur la surface peut ecirctre neacutegligeacute car mecircme en prenant la toiture
comme faiblement inclineacutee ce qui nrsquoest pas le cas on veacuterifie la condition de neacutegligence du
frottement du vent qui dit
sum surfaces parallegraveles au vent le 4 times sum surfaces perpendiculaires au vent
Cas de vent sur long pan
[(36+36)times9575]+4[91times30]=17814 m2 le4times(30+30)times89= 2136m2 CV
Cas de vent sur pignon
[(30+30)times89]+ 4[91times30]=1626m2 le 4times(36+36)times9575= 27576 m2 CV
38
Chapitre-3
Dimensionnement des eacuteleacutements secondaires 31 Dimensionnement des pannes pour la toiture agrave plusieurs versants
311 Fonctionnement de base
La fonction des pannes de toiture est drsquoassurer le transfert des actions appliqueacutees agrave la couverture drsquoun bacirctiment et agrave sa structure principale les lisses jouent le mecircme rocircle en faccedilades Les pannes et les lisses sont des constituants importants de la structure secondaire du bacirctiment Un empannage comprend non seulement les pannes elles-mecircmes mais eacutegalement les eacuteventuelles eacuteclisses qui reacutealisent la continuiteacute des pannes les eacutechantignoles qui assurent la liaison entre pannes et structure principale ainsi que les liernes et brettelles qui maintiennent les pannes lateacuteralement
312 Choix du bardage de couverture Pour le choix de notre systegraveme de couverture il srsquoest aveacutereacute qursquoune couverture de type TL 75 remplie correctement les critegraveres de conception agrave savoir - Assurer la fonction eacuteleacutementaire de protection face aux intempeacuteries - Satisfaire les exigences acoustiques - Satisfaire agrave lrsquoexigence nationale imposeacutee par les documents reacuteglementaires relatifs aux charges de neige de vent et aux autres charges dexploitation Les charges supporteacutees par la toiture - Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du sable q1=30 daNml q2=50 daNml - Action du vent W= -355 daNmsup2 et W=-1723 daNm2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 Charge eacutequivalente du vent sur une panne de 6m dans la partie du toit ougrave lrsquoeffet du vent est le plus
deacutefavorable
39
(minus354 times5125
6) + (minus1723 times
0875
6) = minus32754 1198891198861198731198982
Qeq (vent) = 3276 daN1198982
-la charge de deacutepression du vent sur la panne est largement supeacuterieure aux autres charges
Crsquoest donc la combinaison G-15W qursquoil faut prendre en compte (pour le plan z-z seulement)
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et F
En essayant plusieurs valeurs drsquoespacement entre pannes et en faisant toutes les veacuterifications
neacutecessaires agrave chaque fois on arrive aux reacutesultats suivants
Pour e=12m -gt panne 2 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE180)
-gt nbr de panne neacutecessaires 8 par versant
Pour e=14m 16m 18m 2m -gt panne 1 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE200)
-gt nbr de panne neacutecessaires 5 par versant (pour e=2m)
Crsquoest donc par souci drsquoeacuteconomie et de poids total qursquoon prend un espacement entre panne de 2m
et un choix de section IPE200 pour les pannes mais seuls les deux derniers choix faits seront
deacuteveloppeacutes ci-dessus cad
-IPE180 + liernes avec e =2m (ce qui ne veacuterifie pas toutes les conditions de seacutecuriteacute)
-IPE200 avec e =2m (le choix final retenu celui qui veacuterifie toutes les conditions)
40
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne (G IPE180 = 188 danml) G = (142+188)x14 =462 daNml W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Remarque Dans notre projet il n yrsquoa de charge de neige possible et aussi la charge de sable ne srsquoapplique pas sur les pannes donc pas de combinaison avec trois charges possible Plan z-z G+E (462+444)cos853=8959 daNml G+W 462cos853 -45864=-413 daNml Qsz=413kN Plan y-y G+E (462+444)sin853=1328 daNml Qsy=0135 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(462+444)cos853=12095 daNml G+W (1x462cos853)-(15x45864)=-642 daNml
41
Quz=642 kN Plan y-y G+E 135(462+444)sin853 =18 daNml Quy=018 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=1878 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=2817 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=081 kNm
Apres ajout de liernes Lz=3m Mzsd=020 kNm Caracteacuteristiques du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 180 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
239 180 91 8 53 1317 101 146 346
Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 14653=2754 lt 72Ɛ=72 rarr acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 4558=568 lt 10Ɛ=10 rarr semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterifications de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 413 times 3004
384 times 21 times 105 times 1317= 015 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 0135 times 3004
384 times 21 times 105 times 101= 006 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
42
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation agrave veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 2817 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
iz =224mm tf =85mm
L=Lz=3000mm h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 9457 rarr λ119871119879 =
989
939= 1007
rarr =1092
43
Avec 120572LT = 021 car profile laminer
rarr ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 066 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=066 1 166 235
11= 234 119896119873 119898
234 lt Mysd =2817 condition non veacuterifieacutee on augmente la section ou changer de
nuance drsquoacier crsquoest la premieacutere option qursquoon vas choisir par souci de
disponibiliteacute sur le marcheacute
313 Redimensionnement des pannes avec IPE200
- Chaque panne repose sur deux appuis drsquoune distance de L= 6 m - On dispose 5 fils de pannes sur chaque versant de la toiture - La pente de la toiture 15 - Espacement entre pannes adopteacute est de 2 m
3131 Eacutevaluation des charges et surcharges - Poids propre de la couverture (panneau sandwich) 142 daNmsup2 - La charge du vent deacutepression -3275 daNmsup2 Surcharge drsquoentretien (P) sect731 DTR BC 22 Dans le cas des toitures inaccessibles on considegravere uniquement une charge drsquoentretien qui est eacutegale agrave 100Kg chacune situeacutee agrave 13 et 23 de la porteacutee de la panne La charge uniformeacutement repartie P due aux surcharges drsquoentretien est obtenue en eacutegalisant les deux moments maximaux dus agrave P
Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la panne
119872119872119860119883 =119901prime 119897
3=119901 1198972
8⟹ 119901 =
8 119901prime
3119897=800
18= 4444 119889119886119873119898119897
44
Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacutees
(ANNEXE ndash 1)
Soit
119876119890119902 =327 + 1082
2= 2176 1198891198861198731198982
Les valeurs 327 et 1082 daNm2 sont les valeurs de depressions des deux zones de vent FG et H repris par
la panne 2 (regarder Figure31)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave un espacement en appuis de 394m sans risquer
que la nervure cegravede sous les charges appliqueacutees
La charge supporteacutee par la panne
- Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du vent W= -3276 daNmsup2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 -Poids propre de la panne IPE200 (apregraves que IPE180 nrsquoa pas veacuterifier toutes les conditions) G=224 daNml La panne la plus deacutefavorable Bien que lrsquoespacement entre panne soit de 2m la panne la plus deacutefavorable crsquoest-agrave-dire celle de rive ne reprend qursquoune largeur de bardage de 14m seulement
Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versant
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne G = (142+224)x14 =5124 daNml
45
W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Plan z-z G+E (5124+444)cos853=9458 daNml G+W 5124cos853 -45864=-40796 daNml Qsz=407kN Plan y-y G+E (5124+444)sin853=1418 daNml Qsy=014 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(5124+444)cos853=12768 daNml G+W (135x5124cos853)-(15x45864)=-61955 daNml Quz=62 kN Plan y-y G+E 135(5124+444)sin853 =1915 daNml Quy=019 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=186 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=279 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=0855 kNm
46
Caracteacuteristique du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 200 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
285 200 100 85 56 1943 142 221 446
Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 15956=2839 lt 72Ɛ=72 rarr Acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 3885=447 lt 10Ɛ=10 rarr Semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterification de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 407 times 6004
384 times 21 times 105 times 1943= 168 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 014 times 6004
384 times 21 times 105 times 142= 079 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation a veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
47
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
-C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
-iz =224mm -tf =85mm
-L=Lz=6000mm -h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 989 ⟶ λ119871119879 =
989
939= 105
rarr =114
Avec 120572LT = 021 car profileacute lamineacute
rarr ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 063 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=063 times 1 times 221 times 235
11= 2974119896119873119898
2974 kNm gt Msd =279 kNm condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
48
Relation agrave veacuterifier Vzsd lt 05 Vplzrd 119912119955119957 120787 120786 120788(120784)119914119914119924120791120789
Avec
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
11 119890119905 119860119907119911 = 1400 1198981198982
Donc
05119881119901119897119911119903119889 = 05
1400 (235
radic3)
11= 8634 119896119873
Vzsd =186kN lt 05 Vplzrd = 8634kN Condition veacuterifieacutee
Resistance au voilement par cisaillement
Si 119889
119905119908 lt 69휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
CCM97 art 561(1)
119889
119905119908 =
159
56 = 284 lt 69 휀 Condition veacuterifieacutee
Donc il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Veacuterification a la flexion deacutevieacutee composeacutee
On doit veacuterifier la relation suivante
(119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889)
120572
+ (119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
)
120573
le 1 119912119955119957 120787 120786 120790 (120783120783)119914119914119924 120791120789
Avec B= 1 a = 2 pour les sections en I et H
119872119901119897119910119903119889 =119882119901119897119910 times 119891119910
11=221 times 235
11= 4721 119896119873119898
119872119901119897119911119903119889 =119882119901119897119911 times 119891119910
11=446 times 235
11= 952 119896119873119898
119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
119872119911119904119889 = 0855 119896119873119898
(279
4721)2
+ (0855
952) = 044 lt 1 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
49
Conclusion la panne IPE 200 veacuterifie les diffeacuterentes conditions de seacutecuriteacute par rapport aux
diffeacuterents cas drsquoinstabiliteacutes elle est donc largement convenable pour notre structure
32 Dimensionnement de lrsquoeacutechantignole
Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignole
Calcul des charges revenant agrave une eacutechantignole
Effort de soulegravevement
quz=Gtimescos120572 -15W-- avec
G=39 daNml W--=ndash426 daNml E = 444 daNml
quz = 39timescos 853 ndash 15times426
quz= ndash60043 daNml = ndash6 kN
Effort rampant
quy=(135G+15E)sin120572 =(135times39+15times444)sin 853 = 1768 daNml =018 kN
Lrsquoexcentrement
Lrsquoexcentrement (t) est limiteacute par la condition suivante
2 (119887
2) le 119905 le 3(
119887
2)
Avec b=10 cm pour un profileacute IPE200
50
2 (10
2) = 10 le 119905 le 3(
10
2) = 15
On prend t=10 cm
Pour lrsquoeacutechantignole de rive
119877119911 = 119902119906119911 times119897
2= 6 times
6
2= 18 119896119873
119877119910 = 119902119906119910 times119897
2= 054 119896119873
Pour lrsquoeacutechantignole intermeacutediaire
119877119911 = 18 times 2 = 36 119896119873
119877119910 = 054 times 2 = 108 119896119873
Calcul du moment de renversement
119872119877 = 119877119911 times 119905 + 119877119910 timesℎ
2= 36 times 10 + 108 times 10 = 3708 119896119873 119888119898 = 37119896119873119898
Choix de la section brute
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 119891119910
1205741198720 119912119955119957 120787 120786 120787 120783 (120784)119914119914119924120791120789
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 1198911199101205741198720
=gt 119908119890119897 ge119872119890119897119877119889 times 1205741198720
119891119910=gt 119908119890119897 ge
00037 times 11
235
= 173 times 10minus51198983
119908119890119897 = 17321198881198983
Deacutetermination de la largeur et lrsquoeacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
b largeur de lrsquoeacutechantignole
e eacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
119908119890119897 =119887 1198902
6=gt 119890 ge radic
6 times 1732
119887= radic
6 times 1732
180
119890 ge 076
b est prise eacutegale agrave 180 mm soit la largeur de la traverse (Calculer dans le chapitre 6)
Donc on prend e=1cm
51
33 Dimensionnement des lisses de bardages
Les lisses de bardages sont constitueacutees de poutrelles (UPN UAP UPE) oude profils
minces plieacutes Eacutetant disposeacutees horizontalement elles sont porteacutees soit par les poteaux de
portiques soit par les potelets intermeacutediaires Lrsquoentre-axe des lisses est deacutetermineacute par la
porteacutee admissible des bacs de bardage pour notre structure un UPN agrave eacutetait adopteacute
331 Choix du bardage
Le choix du bardage se fait en fonction des charges du vent (pressiondeacutepression) qui
lui sont appliqueacutes Pour notre halle les valeurs maximums de pression et deacutepression
que subissent les parois sont
W+ = 1541 daNm2 W- = -1355 daNm2 (regarder chapitre 2)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessous (ANNEXE 3) le bardage choisi doit ecirctre drsquoau moins de
50mm drsquoeacutepaisseur un LL50 pour un poids de 133 daNmsup2 sur 3 appuis avec pas plus
de 3m drsquoentre appuis est le meilleur choix
Figure 35 choix de lrsquoeacutepaisseur du bargade en fonction des pressions et depressions
332 Deacutetermination de lrsquoespacement entre lisse
Toujours drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave 3m de distance drsquoentre axe pour le
bardage qursquoon a choisi
Apregraves plusieurs essais empiriques le nombre optimal de lisses neacutecessaire est de 4 ce qui donne un
espacement de longueur de paroi 89m ndash longueur mur maccedilonnerie 4m ( 89 - 4 = 5m )
5m4lisse rarr e =125m
52
Figure 36 Reacutepartition des lisses
Deacutetermination des charges et surcharges
Donneacutees de calcul
- Chaque lisse repose sur deux appuis
- Espacement entre lisse = 125 m
- On dispose 4 lignes de lisse entre portique
- Longueur des lisses 600 m
Les charges permanentes
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=g sy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125=2288daNml
qsy = 0228 kN
quy=135G=03kN
La surcharge climatique due au vent
On calcul les lisses de bardage avec la valeur max sur long- pan
W += 1541 daN m2
- Charges appliqueacutees agrave LrsquoELU
quz=15W
quz=288kN
53
- Charge appliqueacutee agrave LrsquoELS
qsz=Wtimese=1541times125
qsz=19262daN=192kN
333 Le dimensionnement se fait par la condition de limitation de la flegraveche
119891119911 =5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864119910 times 119868le 119891119886119889119873 =
119897
200=600
200= 3 119888119898
119868119910 ge5 times 192 times 6004
384 times 21 times 105 times 3= 51428 1198881198984
On opte pour un UPN 140 avec les caracteacuteristiques suivantes
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
UPN 140 A Cm2
h mm
b mm
119905f mm
119905w mm
Iy
Cm4
Iz
Cm4
119908pSy
cm3
119908pSz
cm3
MATERIAU ACIER S235
20 140 60 10 7 605 627 103 283
Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140
Recalcul des charges avec le poids propre de la lisse ajouteacute
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daN ml
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=qsy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125 +1568 = 3856daNml
qsy = 038 kN
quy=135G
quy =053kN
qsz=Wtimese=1541times125=19262daN
qsz=192kN
quz=15W
quz=288kN
54
334 Veacuterification des diffeacuterentes Conditions de reacutesistances
Deacutetermination de la Classe
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119888
119905119891=60
10= 6 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119889
119905119908=98
7= 14 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Condition de reacutesistance
(119872119910119904119889
119872119890119897119910119877119889)
1
+ (119872119911119904119889
119872119890119897119911119877119889)1
le 1
- En preacutesence de lrsquoaction du vent
119872119910 =119902119906119911 times 119897
2
8=288 times 62
8= 1296 119896119873119898
- Sous lrsquoeffet des charges verticales permanentes
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 62
8= 261119896119873119898
119872119890119897119910119877119889 =119908119890119897119910 times 119891119910
1205741198720=864 times 103 times 235
11= 1845 119896119873119898
119872119890119897119911119877119889 =119908119890119897119911 times 119891119910
1205741198720=148 times 103 times 235
11= 316 119896119873119898
Donc
(1296
1845)1+ (
261
316)1= 152 gt 1 Condition non veacuterifieacutee
On rajoute des liernes pour reacuteduire Lz (Lz=3m)
55
Nouveau 119872119911
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 32
8= 065119896119873119898
(1296
1845)1+ (
065
316)1 = 09 lt 1 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
Condition agrave veacuterifier Vsd lt Vplrd
119881119911119904119889 =15119882119871
2= 1296 119896119873
119881119901119897119877119889 =119860119907119911 times 119891119910
radic3times 1205741198720= 12855 119896119873
119881119911119904119889 = 1296 119896119873 lt 119881119901119897119877119889 = 12855 119896119873 rarr condition veacuterifieacutee
Veacuterification au deacuteversement
On doit veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721gt 119872119910119904119889 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Avec
119872119888119903 = 11986211205872 119864 1198681199111198712
radic119868119908119868119911+1198712 119866 1198681199051205872 119864 119868119911
119912119925119925119916119935119916 119913 (119913 120783 120785) minus 119914119914119924120791120789
119872119888119903=311713762 Ncm
λ119897119905 = radic120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
119872119888119903
120573119908= 1 car la section est de classe 1
119882119901119897119910 (upn140) =103 cm3
56
λ119897119905 = 0881
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ1198711198792 minus 02) + λ119871119879
2 ]
120572119897119905=021 Car profileacute lamineacute
empty119897119905 = 0959
ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )
le 1
ꭕ119897119905= 075
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898 gt 119872119910119904119889 = 1296 119896119873119898 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion La section UPN140 assure une bonne reacutesistance vis agrave vis des diffeacuterents cas
drsquoinstabiliteacute elle est convenable pour les lisses de notre structure
34 Dimensionnement des liernes
Figure 37 Disposition des liernes sur le bardage
Calcul de lrsquoeffort de traction dans les liernes
La reacuteaction R au niveau du lierne
57
119877 = 125119902119910 times 119897
2
Avec 119902119910 = [135(119866119880119875119873140 + 119866119888119900119906119907119890119903119905119906119903119890)]
119902119910 = 0837119896119873
119897 = 6 119898
119877 = 125119902119910 times 119897
2= 125 times 0837 times 3 = 32119896119873
Effort de traction dans chaque lierne
1198791 =119877
2= 16119896119873
1198792 = 1198791 + 119877=48 kN
1198793 =1198792
2 sin 120579= 374 119896119873 119860119907119890119888 120579 = 119886119903119888 119905119892
25 119898
3 119898= 398deg
Crsquoest 1198792 = 48 119896119873 la tension la plus deacutefavorable donc on dimensionne par rapport agrave elle nos liernes
Dimensionnement de la lierne
119873119905119904119889 =119860 times 119891119910
1205741198720= 4800 119873 =gt 119860 ge
11 times 4800
235 =gt 119860 ge 22461198981198982
119860 =120587empty2
4=gt empty ge radic
4119860
120587= radic
4 times 2246
314= 534 119898119898
On prend empty = 12 119898119898 soit un T12 car crsquoest le diamegravetre le plus courant sur le marcheacute
35 Calcul des cheacuteneaux
Introduction
Le cheacuteneau a pour rocircle lrsquoeacutevacuation des eaux pluviales et drsquoeacuteviter leur stagnation afin drsquoassurer une
bonne eacutetancheacuteiteacute de la toiture et de la construction
58
Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneau
La section du checircneau sera deacutetermineacutee comme suit 119904
119878ge
63
radic119904
119889times119875
Avec
- s Section transversale du cheacuteneau en cmsup2
- S Surface couverte du checircneau en msup2
- d Peacuterimegravetre de la section mouilleacutee du checircneau en cm
- p Pente du checircneau
Remarque on preacutevoit 4 points de descente drsquoeau sur le long pan au niveau du portique inteacuterieur
Dimensionnement du cheacuteneau de rive
S=91times30=273 m2 avec P= 5mmm (pour eacuteviter lrsquoaccumulation du sable aussi)
Srsquo=273
4=6825 m2
Suivant lrsquoabaque (Annexe 2) =gt S=100 cm2 =gt d=10 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 100mm
Dimensionnement de cheacuteneau intermeacutediaire
Surface en plan des combles desservis en msup2
Srsquo=6825times2= 1365 et P= 5 mmm
Suivant lrsquoabaque (Annexe 4) =gt S=75 cm2 =gt d=9 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 90 mm ou 100 mm
59
36 Preacutedimensionnement des potelets
Les potelets sont des profileacutes lamineacutes qui ont pour rocircle de transmettre les
diffeacuterents efforts horizontaux agrave la poutre au vent et les efforts verticaux vers le sol
Ce sont des profileacutes disposeacutes verticalement sur le pignon comme indiqueacute sur la figure
ci-dessous et sont surtout sujet agrave la flexion composeacutee sous les efforts suivant
- Effort normal produit par le poids propre du potelet du bardage et des lisses
- Effort de flexion produit par lrsquoaction du vent sur le pignon
Figure 39 Disposition des potelets
Ils sont consideacutereacutes comme articuleacutes dans les deux extreacutemiteacutes
Eacutevaluations des charges et surcharges revenantes agrave un potelet
Charges permanentes G (verticale concentreacutee)
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daNmsup2
- Poids propre des accessoires drsquoattaches 5 daNmsup2
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daNml
Nous avons 4 lisses de 6m de long
119866 = (119866UPN times 119890 times 119899) + (119866bardage + 119901119901a) times 119878 119866 =(1568times6times4)+[(133+5)times(6times56)]= 991 kNml
Charge due au vent W
W=(1541times56) = qeqtimes96 =gt qeq=1541times56
96=8989 daNm2
Donc W = 8989 x 6 = 539 daNml = 539 kNml
Preacutedimensionnement de la section du potelet
Sous la condition de la limite de la flegraveche (ELS) tableau 41 CCM 97
Les potelets eacutetant articuleacutes en tecircte et en pied la flegraveche max est
60
119891119910 =5 times119882 times 1198974
384 times 119864 times 119868119910le 119891119886119889119898 =
119897
200
119868119910 gt1000 timesWtimes Iᶟ
384 times E= 59136 1198881198984
Ce qui correspond agrave un profileacute IPE300 avec 119868119910 = 83561198881198984
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300 A Cm2
h mm
b mm
tf mm
tw
mm 119868y
Cm4
119868z Cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300
Veacuterification de la reacutesistance du profileacute
Classe de la section
Classe de la semelle
119888
119905119891=
75
107= 7 lt 10 = 10 119878119890119898119890119897119897119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Classe de lrsquoacircme
119889
119905119908=2486
71= 35 lt 38 = 38 Acirc119898119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on doit veacuterifier la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05 119881119901119897119903119889 ⟹119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
61
119881119904119889 =15 times119882 times 119897
2=15 times 539 times 96
2= 388 119896119873 lt 05 119881119901119897119903119889 = 05 (
2570 times 235
radic3 times 11) = 1585 119896119873
Condition veacuterifieacutee
Donc pas drsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant
Veacuterification a lrsquoeffort axial
On utilise la condition suivante
Si
119873119904119889 le 119872119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 119891119910
1205741198980)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort axial
025119873119901119897119903119889 = 025119860 times 119891119910
1205741198720= 025
5380 times 235
11= 28734 119896119873
05119860119908 times 119891119910
1205741198720= 05
2170 times 235
11= 2317 119896119873
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873 lt 119898119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 times 119891119910
1205741198720)
Condition veacuterifieacutee
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Lrsquoindice de lrsquoeffort axial sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
Veacuterification a la flexion composeacutee
119872119910119904119889 =15119882 times 1198972
8= 9313119896119873119898 119872119911119904119889 = 0 119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
λ119897119905 =
119871119911119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119911119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
C1=1132 Annexe B Tableau B12 CCM97
62
119871119911 = 1250 119898119898 119894119911 = 335 119898119898 ℎ = 300 119898119898 119905119891 = 107 119898119898
λ119897119905 = 3433 =gt λ119897119905 = 036 lt 04 Pas de risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97
119873119904119889ꭕ119898119894119899
119873119901119897119903119889+119870119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119870119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10 helliphellip (1)
Avec
λ119910 =119871119910
119894119910=960
125= 768 rarr λ119910 =
768
939= 081
=gt 120583119910 = λ119910(2119861119898119910 minus 4) +119882119901119897119910 minus119882119890119897119910
119882119890119897119910= minus1134 + 0127 = minus1007 lt 09
120572 = 021 λ119910 = 081
empty119910 = 05 [1 + 120572119910(λ119910 minus 02) + λ1199102]
empty119910 = 05[1 + 021(081 minus 02) + 0812] = 089
ꭕ119910=
1
(empty119910 +radicempty1199102 minus λ1199102 )
ꭕ119910= 0794 rarr 119870119910 = 1 minus
minus1 times 135 times 991
0794 times 538 times 2350= 101
120582119911 =125
335= 3731 =gt 120582119911 = 0397 rarr empty119911 = 0611 =gt ꭕ
119911= 092
ꭕ119898119894119899
= ꭕ119910= 0794
119873119901119897119903119889 =119860119891119910
1205741198980=5380 times 235
11= 114936 119896119873
119872119910119904119889 =151198821198712
8= 9313 119896119873119898
119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873
119896119910 = 101
119872119911119904119889 = 0
63
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10
1337
0794 times 114836+101 times 9313
13416= 071 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion le profileacute IPE300 veacuterifie toutes les conditions de reacutesistances des diffeacuterentes instabiliteacutes
auxquels il peut ecirctre sujet
Donc il convient parfaitement comme potelet pour notre structure
64
Chapitre 4
Etude du pont roulant
41 Introduction
La vocation de notre halle neacutecessite deux ponts roulants drsquoune capaciteacute de 125t chacun il
est neacutecessaire donc de leur dimensionner des poutres porteuses ainsi que les rails sur
lesquelles il va glisser
- Le pont roulant
Est un engin de levage mobile circulant sur une voie de roulement Il est constitueacute drsquoun
palan de transfert eacutequipeacute drsquoun treuil pour le levage de la charge
- La voie de roulement
Est la structure porteuse de lrsquoengin de levage constitueacutee de deux poutres de roulement et
ses supports les deux poutres parallegraveles sont surmonteacutees drsquoun rail speacutecial sur lesquelles
circule le pont roulant
- La poutre de roulement
Est lrsquoeacuteleacutement porteur longitudinal de la voie les poutres de roulement sont des poutres
simples ou continues Leurs appuis sont constitueacutes par corbeaux (consols) fixeacutes sur les
poteaux de la halle
65
411 Caracteacuteristiques des ponts roulants
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulant
Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulant
Soit le pont roulant avec la porteacutee de 18 m
Puissances
N (t)
Porteacutee
L(m)
Vitesse (mmin) Poids (t) Reacuteaction (t)
Levage Direction Translation Pont
B
Chariot
K
Total
B+K
Rmax Rmin
125 18 085 520 1040 6809 1151 796 814 194
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)
66
a min (m) b(m) c(m) d(m) e(m)
1 035 06 2 36
Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulant
Groupe c ψ1 ψ2 Classe
I 02 11 11 A-2
Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulants
42 Classification des ponts roulants
Les ponts roulants sont classeacutes selon deux critegraveres
- Intensiteacute de lrsquousage du pont
- La variation de la charge souleveacutee
421 Coefficient et Classements des ponts roulants selon le CTICM
- Les ponts roulants agrave usage intensif (les poutres de roulement roulants
doivent ecirctre conccedilues et calculeacutees avec soin)
- Les ponts roulants drsquousage peu freacutequent (le calcul de poutre de roulement
est similaire agrave celui drsquoune poutre quelconque sous charge statique)
- Utilisation reacuteguliegravere en service intensif suivant lrsquoeacutetat de charge
C Coefficient drsquoadheacuterence drsquoun galet sur son rail
Ψ Coefficient de majoration dynamique des reacuteactions verticales Dans
ce projet le pont roulant utiliseacute est de Type A classe 2
Groupes II
Remarque Les ponts roulant agrave crochet sont classeacute dans le groupe II
422 Description geacuteneacuterale du calcul En geacuteneacuteral les poutres de roulements sont conccedilues sur deux appuis particuliegraverement celles
destineacutees agrave recevoir les ponts de type A pour que lrsquoalternance de sollicitations M(+) M(-) conduit
agrave reacuteduire les contraintes admissibles en fatigue Le moment maximum est deacutetermineacute par le
theacuteoregraveme de BARRE il est deacutefini comme suit
67
Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)
423 Deacutefinition des charges Charges verticales (RVmax)
- Le poids des poutres de roulement
- Le poids du pont du chariot et de la charge souleveacutee
- Les surcharges sur passerelles si elles existent
Charges horizontales transversales (RHmax)
- Reacuteaction transversale provoqueacutee par le roulement
- Freinage de direction
- Vent sur la poutre dans le cas des poutres de roulement agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
Charges horizontales longitudinales (RLmax)
- Freinage longitudinale (de translation)
- Effet de tamponnement
- Vent sur pont srsquoil est agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
424 Calcul des reacuteactions des galets du pont roulant
Charges statiques (reacuteaction par galet)
119877119898119886119909 = 814 119870119873 119877119898119894119899 = 194 119870119873
Charges verticales
119877119881119898119886119909 = Ψ1 119877119898119886119909 = 115 times 814 = 8954 119870119873
119877119881119898119894119899 = Ψ2 119877119898119894119899 = 11 times 194 = 2134 119870119873
Charges horizontale longitudinale
68
119877119871119898119886119909 = 119862 119877119898119886119909 = 02 times 814 = 1628 119870119873
119877119871119898119894119899 = 119862 119877119898119894119899 = 02 times 194 = 388 119870119873
Charges horizontales transversales
Palan au milieu de la porteacutee du pont
1198771198671119898119886119909 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119886119909 = plusmn274 119905
1198771198671119898119894119899 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119894119899 = plusmn2168 119905
Palan agrave distance minimale du chemin de roulement
1198771198672119898119886119909 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119886119909 = plusmn1526 119905
1198771198672119898119894119899 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119894119899 = plusmn0953 119905
Les premiers membres de ces formules correspondent aux efforts induits par la marche
appeleacutee marche en crabe du pont roulant les deuxiegravemes membres de ces formules
correspondent aux efforts dus au freinage du palan charge
69
425 Le choix du rail de roulement
Pour notre cas on a un pont roulant de 125T on va utiliser des rails A55
maintenues avec des crapauds
Figure 44 Coupe transversale du rail
Rail
Poids
(Kgm)
B
(mm)
H
(mm)
P
(mm)
Section
A (cm2)
I x
(cm4)
I y
(cm4)
A55
318
55
65
150
407
178
337
Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du rail
Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le rail
70
43 Preacutedimensionnement de la poutre de roulement Le dimensionnement de la poutre du chemin de roulement se fait selon le regraveglement laquo CCM97 raquo et le calcul se fait avec les charges les plus deacutefavorables
431 Condition de la flegraveche Drsquoapregraves le CTICM le dimensionnement de la poutre de roulement se fait avec la condition de flegraveche La flegraveche admissible est obtenue quand les deux charges sont en position symeacutetrique par rapport au milieu de la poutre il faut veacuterifier donc que
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
750= 08 119888119898
La longueur de traveacutee est de 600 m (sur deux appuis simple) comme indiqueacutee sur le scheacutema
Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulement
119886 = (119897
2minus119890
4) = (
6
2minus36
4) = 21 119898
Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le
galet et P la reacuteaction verticale max
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972)
Avec
L= 6000 mm
a= 2100 mm
P=89540 N
E=21104 Nmm2
71
119868119910 ge119901 119886 1198972(31198972 minus 41198862)
119891119911 241198641198972=89540 times 2100 times 60002(3 times 60002 minus 4 times 21002)
8 times 24 times 21 times 104 times 60002
119868119910 ge 421397625 1198981198984
Donc HEB360 veacuterifie la condition de la flegraveche
Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360
Veacuterification de la flegraveche
Poids propre inclue (rail+poutre)
Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuis
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 142 + 031 = 173 119896119899119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 43190 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 173 times 60004
384 times 21 times 104 times 43190 times 104
119891119911 = 812 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition nrsquoest pas veacuterifieacutee Donc on augmente la section
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A cm2 h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB360 142 1806 360 300 225 125 43190 10140 2683 1032
72
Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 155 + 031 = 186 119870119873119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 57680 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 186 times 60004
384 times 21 times 104 times 57680 times 104
119891119911 = 537 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition est veacuterifieacutee
432 Classe du profileacute HEB 400 Tableau 531 CCM97
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
298
135le 72radic
235
235 ⟹ 2207 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
150
24= 625 le 10
La semelle est de classe 1 Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB400 155 1978 400 300 24 135 57680 10820 3232 1104
73
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889 119912119955119957 120787 120786 120788 (120787 120784120782)119914119914119924120791120789
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=6998 times 235
radic3 times 11= 863154 119873 = 86315 119870119873
- Effort tranchant du agrave la reacuteaction (119877119881119898119886119909) -
119881119881 = 119877119881119898119886119909 times4119886
119897=8954 times 4 times 21
6= 12535 119870119873
- Effort tranchant du au pp (rail + HEB400)
119881119875119875 =119866 119897
2=186 times 6
2= 558 119870119873
Drsquoougrave 119881119910119904119889 = 135119881119875119875 + 15119881119881 = 19556 119870119873
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Condition veacuterifieacutee
Moment sollicitant sous charges verticales
Suivant (z-z)
- Moment du a la reacuteaction (119877119881119898119886119909)
119872119881 = 119877119881119898119886119909 times(6 minus
1198902)2
4119897= 8954 times
(6 minus362 )
2
4 times 6= 6581 119870119873119898
- Moment du au poids propre (rail + HEB400)
119872119875119875 =119866 1198972
8= 837 119870119873119898
Avec 119866=(rail+HEB400)=186 KNml Drsquoougrave
119872119910119904119889 = 135119872119875119875 + 15119872119881 = 110 119870119873119898
Moment sollicitant sous charges horizontales
Suivant(y-y) - Moment du a la reacuteaction(1198771198671)
119872119911119904119889 = 119872119867 =21198771198671119871
(119871
2minus119890
4)2
74
119872119911119904119889 = 119872119867 =2 times 274
6times (
6
2minus36
4)2
= 4028 119870119873119898
433 Veacuterification de la reacutesistance de la poutre de roulement
Pour raison de la forte sensibiliteacute des poutres de roulement agrave lrsquoinstabiliteacute eacutelastique leurs
dimensionnements par le calcul en plasticiteacute nrsquoest pas admis
119873119904119889119873119901119897119903119889
+119872119910119904119889
119872119890119897119910+119872119911119904119889119872119890119897119911
le 1 120787 120785120790 ndash 119810119810119820120791120789
119873119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119890119897119910 =119908119890119897119910 119891119910
1205741198720= 61613 119872119890119897119911 =
119908119890119897119911 119891119910
1205741198720= 1541 119873119901119897119903119889 =
119860 119891119910
1205741198720= 422573
2442
422573+
110
61613+4028
1541= 044 le 1
Condition veacuterifieacutee La condition de reacutesistance est veacuterifieacutee pour la poutre de roulement
Reacutesistance de lrsquoacircme au voilement par cisaillement CCM97 art 561(1)
Si 119889
119905119908le 72휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Avec
휀 = radic235
119891119910= 1
119889
119905119908=298
135= 2207 lt 69
Donc il nrsquoy a pas lieu de veacuterifier le voilement par cisaillement
Reacutesistance au deacuteversement
Le moment reacutesistant de deacuteversement est donneacute par la relation suivante
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
Avec 120573119908 = 1 (section de classe 1) ꭕ119871119879 Le facteur de reacuteduction pour le deacuteversement
75
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetriques (profileacutes lamineacutes I et
H) lrsquoeacutelancement 120582lt 119907119886119906119905 ∶
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 6522 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec 119871 = 600119888119898
1198881 = 1046 Annexe B tableau B12 CCM97 λ119897119905 =6522 λ1 = 939휀
λ119871119879 = [λ119897119905λ1] [120573119908]
05 휀 = radic235
119891119910= 1
λ119871119879 =6522
939= 0694
On calcule
ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )le 1
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ minus 02) + λ
2] 120572119897119905 = 021 Pour les profileacutes lamineacutes
empty119897119905 = 05 times [1 + 021(0694 minus 02) + 06942] = 079 Donc
ꭕ119871119879=
1
(079 + radic0792 minus 06942)= 0856
119872119887119903119889 =0856 times 1 times 3232 times 235
11= 59104 119870119873119898
119872119910119904119889 = 110 119870119873119898
119872119910119904119889 le 119872119887119903119889 Condition veacuterifieacutee
434 Reacutesistance de lrsquoacircme agrave la charge transversale
Resistance agrave lrsquoeacutecrasement
76
Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulement
Lrsquoeffort reacutesistant agrave lrsquoeacutecrasement ART 573-CCM97
119891119904119889 le 119877119910119877119889
Avec
- 119878y Longueur drsquoappui rigide
- ℎR = 65 119898119898 La hauteur du rail
- 120590119891119864119889 = 381119896119873119888119898sup2 La contrainte longitudinale dans la semelle
120590119891119864119889 =119872119910119904119889
119882119890119897119910= 381 1198701198731198881198982
119878119910 = 2(ℎ119877 + 119905119891)radic[1 minus (1205741198720120590119891119864119889
119891119910119891)
2
] = 1751 119888119898
119877119910119877119889 =119878119910 times 119905119908 times 119891119910119908
1205741198720= 505 119870119873 gt 119891119904119889 = 119877119907119898119886119909 = 8954 119870119873
Condition veacuterifieacutee
Veacuterification agrave enfoncement local
Selon le CCM97 il faut satisfaire les conditions suivantes
119891119904119889 le 119877119886119877119889
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
le 1 119808119825119827 120787 120789120790 minus 119810119810119820120791120789
Avec
77
119877119886119877119889 =
051199051199082 (119864 119891119910119908)
05[(119905119891119905119908)05
+ 3(119905119908119905119891) (119878119904119889 )]
1205741198720 119808119825119827 120787 120789120789 minus 119810119810119820120791120789
119877119886119877119889 = 108284 119870119873
119891119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119888119877119889 =3232 times 103 times 235
11= 69047 119870119873119898
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
=2442
108284+
110
69047 = 018 le 15
Condition veacuterifieacutee
Reacutesistance au voilement de lrsquoacircme
Selon le regraveglement CCM97
119887119890119891119891 le 119887 119808119825119827 120787 120789120791 minus 119810119810119820120791120789
119887119890119891119891 = radicℎ2 + 1198781199042 = 410 119898119898 gt 119887 = 300 119898119898
Condition non veacuterifieacutee
435 Calcul du support du chemin de roulement
Le chemin de roulement est supporteacute par une console qui est solliciteacute par les
efforts suivants
- Le poids propre de la poutre de roulement et du rail
- Les actions verticales et horizontales des galets du pont roulant
- Le poids propre de la console elle-mecircme
Charge verticale
Charge verticale non pondeacutereacutee
119901prime = 119876 119871 + 119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 186 times 6 + 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901prime = 13651 119870119873
Charge verticale pondeacutereacutee
119901 = 135119876 119871 + 15119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 135 times 186 times 6 + 15 times 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901 = 2031 119870119873
78
Charge horizontale
119875119867 = 15119877119867119898119886119909 (1 minus119890
119897)ψ
2= 15 times 274 times (1 minus
36
6) times 11 = 1808 119870119873
Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulement
Dimensionnement du support de chemin de roulement
La flegraveche du support de roulement est limiteacutee
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
500
Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulement
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868le 119891119886119889119898
119868119910 =500 119901prime 1198892
3119864ge 782667 1198881198984
Selon le moment drsquoinertie obtenu on choisira un IPE 300
79
Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300
Classe de la section
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
2486
71le 72radic
235
235 ⟹ 3501 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
75
102= 735 le 10
La semelle est de classe 1
Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Avec 119860119907119911 = 257 cm2
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=257 times 235
radic3 times 11= 317 119870119873
119881119904119889 = 119901 = 2031 lt 05119881119901119897119877119889
Condition veacuterifieacutee
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
IPE 300 422 5380 300 150 107 71 8353 604 628 125
80
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628 times 235
11= 13416 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition non veacuterifieacutee Donc on augmente la section
Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 360
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1019 times 235
11= 2177 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition veacuterifieacutee
17263
Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulement
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
IPE 360 571 727 360 170 127 8 16270 1043 1019 191
81
Veacuterification de la flegraveche
Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du
chemin de roulement
119891119911 le 119891119886119889119898 =119889
500= 017
119902 = 119902119868119875119864 360 = 571 119889119886119873119898119897
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868+119902 1198974
8119864119868= 0082 + 0021 = 0103 119888119898 lt 017 119888119898
Conclusion Donc on adopte un profileacute IPE360 comme un support de chemin de roulement
82
Chapitre-5
Etude Sismique 51 Introduction Parmi les catastrophes naturelles le seacuteisme est le plus proche et le plus destructeur des constructions en zone urbaine ou rurale Notre pays est lrsquoun des pays les plus concerneacutes par les tremblements de terre drsquoougrave lrsquoobligation de lrsquoeacutetude sismique pour nrsquoimporte quelle construction aussi minime soit son importance En Algeacuterie les deux tremblements de terre de 1980 survenus agrave la wilaya de Chlef et de 2003 agrave Boumerdes ont certainement contribueacute agrave la prise en compte de ces pheacutenomegravenes dans la construction Lors de toute catastrophe naturelle on se doit de proteacuteger avant tout la vie humaine preacutesente dans et autour des constructions Cela implique agrave la fois une connaissance scientifique du pheacutenomegravene ainsi que la maicirctrise des moyens techniques pour y faire face Les risques du seacuteisme deacutependent de lrsquoactiviteacute tectonique ainsi que de la nature du sol les caracteacuteristiques reacutegionales Pour notre ouvrage implanteacute dans la wilaya de Ouargla le regraveglement national parasismique RPA99v2003 classe cette zone comme zone 0 (zone de sismiciteacute neacutegligeable) Ce dernier propose trois meacutethodes de calcul dont les conditions drsquoapplications diffeacuterentes et cela selon le type de la structure agrave eacutetudier le choix des meacutethodes de calcul et la modeacutelisation de la structure doivent avoir pour objectif de srsquoapprocher au mieux au comportement reacuteel de lrsquoouvrage ces meacutethodes sont les suivantes - Meacutethode statique eacutequivalente - Meacutethode drsquoanalyse modale spectrale - Meacutethode drsquoanalyse dynamique par acceacuteleacuterogramme Concernant notre projet lrsquoanalyse de la structure est effectueacutee par le logiciel Robot conccedilu agrave base de la meacutethode des eacuteleacutements finis Notre projet ne neacutecessite pas drsquoeacutetude sismique approfondie pour les raisons suivantes
-Classeacute en zone 0 consideacutereacutee zone ougrave lrsquoactiviteacute sismique est tregraves faible
-La construction est leacutegegravere et entiegraverement en charpente meacutetallique
-La hauteur de la construction est faible (1025m seulement)
Dans ce chapitre nous allons aborder lrsquoeacutetude sismique en supposant que la construction est
implanteacutee en zone 1
Afin drsquoavoir des donneacutees pratique agrave partir du RPA99v2003 et pouvoir effectuer les calculs
dynamiques
52 Analyse de la structure
83
Lrsquoanalyse eacutelastique globale peut ecirctre statique ou dynamique selon la satisfaction des conditions imposeacutees par les regraveglements sur les cas de chargement Chargement statique - Le poids propre de la structure - Les effets dus aux actions climatiques Chargement dynamique - Les effets sismiques
521 Meacutethode de calcul - Calcul de lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente La meacutethode de calcul la plus adapteacutee pour le calcul dynamique des structures est celle qui est baseacutee sur lrsquoutilisation des spectres de reacuteponse Mais le RPA exige que lrsquoeffort tranchant dynamique soit supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique donc on va calculer lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente - Principe de la meacutethode Les forces reacuteelles dynamiques qui se deacuteveloppent dans la construction sont remplaceacutees par un systegraveme de forces statiques fictives dont les effets sont consideacutereacutes eacutequivalents agrave ceux de lrsquoaction sismique
522 Calcul de la force sismique totale La force totale (V) appliqueacutee agrave la base de la structure doit ecirctre calculeacutee successivement dans les deux directions horizontales et orthogonales selon la formule
119881 =119860119863 119876
119877119882
Avec A coefficient drsquoacceacuteleacuteration en fonction de la zone sismique et du groupe drsquousage du bacirctiment Dans notre cas on est dans la zone 0 une zone de sismiciteacute neacutegligeable selon le RPA donc on va prendre la plus faible valeur celle pour la zone 1 dans le tableau laquo chapitre3sect31 raquo RPA99V2003 et un groupe drsquousage 3 laquo chapitre3sect32 raquoRPA99V2003 A=005
D facteur drsquoamplification dynamique moyen qui est en fonction de la cateacutegorie du site et du facteur drsquoamortissement (η) ainsi que de la peacuteriode fondamentale de la structure (T)
119863 =
25120578 0 le 119879 le 1198792
25120578(1198792119879)23 1198792 le 119879 le 3119904
25120578 (11987923)
23 (3119879)
53 119879 gt 3119904
T1 T2 peacuteriodes caracteacuteristiques associeacutees agrave la cateacutegorie du site et donneacutees par le tableau (47) RPA99V2003 Pour notre cas en se place dans le site (S3) T1=015 s T2=050 s Le facteur de correction drsquoamortissement est donneacute par la formule
84
120578 = radic7
(2 + 120585)ge 07
Drsquoapregraves le tableau (42) RPA99V2003 on a 120585 = 5
Drsquoapregraves le RPA99V2003 article 43 si 120585 = 5 alors 120578 = 1 523 Estimation de la peacuteriode fondamentale
119879 = 119862119879 ℎ11987334 119917119926119929119924119932119923119916 (120786 120788)119929119927119912 119933120784120782120782120785
ℎN Hauteur mesureacutee agrave partir de la base jusqursquoau sommet de la structure ℎN= 1025 119898
119862t Coefficient il est en fonction du systegraveme de contreventement et du type de remplissage portique auto-stable en acier sans remplissage en maccedilonnerie Drsquoougrave 119862t = 0085
Donc 119879 = 0085times102534= 0487 119904 13T=0633 s On a 0 le 119879 le 1198791051446 = 0 le 0487 le 05 Donc 119863 = 25120578 = 25 times 1 = 25 R coefficient de comportement global de la structure sa valeur est donneacutee par le tableau (43) de RPA99V2003 en fonction du systegraveme de contreventement Sens transversal R=4 Sens longitudinal R=4 Q facteur de qualiteacute il est en fonction de la redondance geacuteomeacutetrie reacutegulariteacute en plan et en eacuteleacutevation et la qualiteacute de control de construction (ANNEXE ndash 4)
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterification
85
1-Condition minimale sur les files de contreventement non observeacutee 005 2-Redondance en plan observeacutee 0 3-Reacutegulariteacute en plan observeacutee 0 4-Reacutegulariteacute en eacuteleacutevation observeacutee 0 5-Controcircle de qualiteacute des mateacuteriaux 005 laquo supposeacute non veacuterifieacute raquo 6-Controcircle de qualiteacute de lrsquoexeacutecution non observeacute 01
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
= 1 + 02 = 12
119882 poids total de la structure 119882 est eacutegal agrave la somme des poids Wi Calculeacutes agrave chaque niveau (i) 119882 = sum 119882119894
119899119894=1
Avec 119882119894 = 119882119866119894 + 120573119882119876119894
- 119882119866119894 poids ducirc aux charges permanentes et agrave celles drsquoeacutequipement fixes eacuteventuels solidaire de la structure - 119882119876119894 charges drsquoexploitation
- 120573 Coefficient de pondeacuteration fonction de la nature et de la dureacutee de la charge drsquoexploitation pris eacutegal agrave 050 laquo tableau 45 du RPA99V2003 raquo Le poids total de la structure peut ecirctre obtenu directement agrave partir du Logiciel ROBOT ANALYSE STRUCTURAL en introduisent la Combinaison 119882i= 119882Gi + 120573119882Qi
Le poids total de la structure est de 189475KN Force sismique totale V
119881 =119860119863 119876
119877119882
119860 = 005 119863 = 25 119876 = 12 119877 = 4 119882 = 189475119896119873
119881119909 = 119881119910 =005 times 25 times 12
4times 189475 = 7105119896119873
524 Meacutethode modale spectrale Par cette meacutethode il est rechercheacute pour chaque mode de vibration le maximum des effets engendreacutes dans la structure par les forces sismiques repreacutesenteacutees par un spectre de reacuteponse de calcul Ces effets sont par la suite combineacutes pour obtenir la reacuteponse de la structure Lrsquoaction sismique est repreacutesenteacutee par le spectre de calcul (413) du RPA2003
119904119886119892=
125119860 (119860 +
119879
1198791(25120578
119876
119877minus 1)) 0 le 119879 le 1198791
25120578(125119860) (119876
119877) 1198791 le 119879 le 1198792
25120578(125119860) (119876
119877)(1198792119879)23
1198792 le 119879 le 30119904
25120578(125119860) (11987923)
23(3
119879)
53(119876
119877) 119879 gt 30119904
86
Avec les Coefficients A η R T1 T2 Q qui sont deacutejagrave deacutetermineacutes
525 Reacutesultat du calcul dynamique - Scheacutematisation du spectre de reacuteponse suivant X et Y Paramegravetres du spectre
η = 100 A=005 1198791=015 1198792=050
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction X
87
Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Y
526 Veacuterification de la reacutesultante des forces sismiques
Selon lrsquoarticle 436 du RPA99V2003 la reacutesultante de la force sismique agrave la base Vt obtenue par la
combinaison des valeurs modales doit ecirctre supeacuterieure agrave 80 de la reacutesultante des forces sismiques
deacutetermineacutee par la meacutethode statique eacutequivalente
Force sismique V statique 08 V statique V dynamique Observation Sens x-x 7105 KN 5684 KN 6501 Veacuterifieacutee
Sens y-y 7105 KN 5684 KN 6378 Veacuterifieacutee
Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la base
Lrsquoeffort tranchant dynamique est supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique dans les deux sens il nrsquoy a pas lieu drsquoaugmenter les paramegravetres de reacuteponse
527 Veacuterification de la peacuteriode La peacuteriode numeacuterique donneacutee par le logiciel ROBOT ANALYSIS STRUCTURAL est de 062 s alors que la peacuteriode fondamentale calculeacutee est de 0487 s Aussi on ne prend pas en compte les peacuteriodes des quatre premiers modes car leurs masses
cumuleacutees sont nuls ou presque nuls
Tempirique = 060 lt 13 x Tfondamental=13x0487 = 0633s condition veacuterifieacutee
88
Tableau 53 Tableau des peacuteriodes
528 Veacuterification des deacuteplacements 1er Cas situation durable Drsquoapregraves lrsquoarticle 4222 du CCM97 les deacuteplacements horizontaux sont limiteacutes agrave
h150 sans charge du vent h125 avec charge du vent
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industriels
Combinaison Deacuteplacement max (cm)
Avec vent Sans vent Avec vent Sans vent
Suivant X G+ V1 G+Q 32 39
Suivant Y G+ V2 G+Q 20 10
Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durable
89
ℎ
150=890
150= 594119888119898 sans vent
ℎ
125=890
125= 712119888119898 avec vent
Les deacuteplacements suivant les deux directions sont infeacuterieurs aux deacuteplacements admissibles 2eacuteme cas situation accidentelle Le RPA 99V2003 preacutecise que le deacuteplacement horizontal est calculeacute sous les forces sismiques seul lrsquoarticle 443 preacuteconise de limiter les deacuteplacements relatifs lateacuteraux drsquoun eacutetage par rapport aux eacutetages qui lui sont adjacents agrave 1 de la hauteur drsquoeacutetage article 510 Le deacuteplacement horizontal agrave chaque niveau K de la structure est calculeacute comme suit 120575k = 119877 120575ek
120575ek deacuteplacement ducirc aux forces sismiques
119877 119862119900119890119891119891119894119888119890119899119905 119889119890 119888119900119898119901 119877 = 4 Il srsquoagit de veacuterifier le point le plus haut de la toiture par rapport au sol
Niveau Deacuteplacement (cm) Deacuteplacement relatif (cm)
Suivant X Suivant Y Suivant X Suivant Y
Toiture 029 076 116 304
Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentelle
ℎ
100=1025
100= 1025 119888119898
Tous les deacuteplacements sont infeacuterieurs agrave 1025 cm donc cette condition est satisfaite
Conclusion Les actions du vent sont les plus deacutefavorables dans les structures meacutetalliques Les systegravemes de contreventement lui assurent un bon comportement vis-agrave-vis agrave lrsquoaction du vent et le seacuteisme
90
Chapitre-6
Veacuterifications des eacuteleacutements structuraux
61 Introduction
Apregraves avoir modeacuteliseacute notre structure sur le logiciel Robot on passe aux diffeacuterentes veacuterifications exigeacutes par le CCM97 Le calcul drsquoune structure exige que sous toutes les combinaisons drsquoactions deacutefinies reacuteglementairement la stabiliteacute doit ecirctre assureacutee tant globalement au niveau de la structure qursquoindividuellement au niveau de chaque eacuteleacutement Il faut que les barres reacutesistent aux instabiliteacutes crsquoest-agrave-dire successivement au flambement ducirc agrave lrsquoaction drsquoune compression axiale au deacuteversement qui se deacuteveloppe sous lrsquoaction drsquoun moment fleacutechissant et au voilement ducirc agrave une sollicitation drsquoeffort tranchant
62 Veacuterification de la traverse IPE 400 La traverse de notre structure est un eacuteleacutement porteur constituant la partie supeacuterieur du portique supportant la panne et la couverture Sa fonction principale est de transmettre les actions agissantes sur la toiture aux poteaux La veacuterification se fait pour la traverse la plus solliciteacutee sous la combinaison drsquoaction la plus deacutefavorable
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacutee
Pour la traverse drsquoune longueur de 91 m deacutesigneacutee en bleu qui est supposeacutee encastreacutee-encastreacutee et solliciteacutee par la combinaison drsquoaction suivante (G+15V1) les efforts sollicitant deacutetermineacutes par cette combinaison sont donneacutes par le logiciel Robot
119872119910119904119889 = 21902 kNm
119881119904119889 =7249 kN
119873119904119889 =2018 kN
91
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 400 A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z Cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
8446 400 180 14 90 231284 131782 123832 2256
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 400
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
14= 59 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 11 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =7248kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=
4270235
radic311
= 526674119896119873
119881119904119889 = 7247 le 05119881119901119897119911119903119889 = 52667119896119873
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
92
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 = 2018119896119873
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=8446 235
11= 180437119896119873
025119873119901119897119903119889 =451 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 34061198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 36382119896119873
119873119904119889 = 2018 le 36382119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 219119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1238320 235
11= 26455119896119873119898
119872119910119904119889 = 219 le 119872119888119903119889 = 26455119896119873119898 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesentent
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
93
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=455
166= 274
120582119910=274
939= 029
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=400
180= 222 gt 12 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 055
120594119910 =1
(055 + radic0552 minus 0292)= 098
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 120582119911
2)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
120582119911 =119868119911119894119911=200
395= 5063
120582119911 =5063
939= 054
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
94
ℎ
119887= 222 gt 12 (119911 minus 119911)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 034(054 minus 02) + 0542 ] = 07
120594119911 =1
(07 + radic072 minus 0542)= 087
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 087
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetrique (profileacutes lamineacutes I et H)
lrsquoeacutelancement 120582119897119905 vaut
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 4367 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec
IPE400 119905119891 = 14119898119898 119894119911 = 395119888119898 ℎ = 400119898119898
119870 = 1 1198881=1134 Tableau B11 CCM97
L= 2 m avec L entre axe des pannes
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 4367
120582119871119879 =4367
939= 046 gt 04
Il y a risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul de 120594119871119879
αlt =021 et 120582119871119879 = 046 implique 120601LT = 063
95
implique 120594119871119879 = 094
Calcul de 119896119871119879
120595=-048 gtgtgtgtgt 120573MLT =2136 gtgtgtgtgtgt 120583LT =002 le15
119870119871119879 = 1 minusμLT N119904119889
120594119911 119860 119891119910= 099 lt 15
On remplace dans (2)
Donc
119873119904119889=7249 kN 119872119910119904119889=219 kNm 119872119901119897119910119903119889=26455 kNm 120594119911=087 119872119901119897119911119903119889=4819kNm
120594119897119905=094 119873119901119897119903119889=180437 kN 119896119871119879= 099 119896119911= 1 119872119911119904119889=038 kNm (neacutegligeable)
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889
119872119901119897119911119903119889
En consideacuterant 119872119911119904119889=0
7249
087 180437+
099 219
094 26455= 055
Conclusion Le profileacute choisi IPE400 convient comme traverse pour la structure
63 Veacuterification des poteaux (HEA320)
Les poteaux de la structure ont pour fonction de transfeacuterer aux fondations les efforts
provenant des actions agissantes sur le portique Ces efforts introduits par la traverse sont
principalement un effort normal de compression etou un moment de flexion Il peut y avoir
des actions transversales dues au vent sur la faccedilade Pour le poteau drsquoune longueur de 89 m
solliciteacute par la combinaison drsquoaction suivant (135G+135Q+135V1) les efforts sollicitant
deacuteterminer de cette combinaison donneacutee par le logiciel Robot sont
Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteaux
96
119872119910119904119889 = 32083 119896119873119898
119881119904119889 = 120 119896119873
119873119904119889 = 602 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
HEA320
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908 ply
cm3
119908 plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
12437 310 300 16 9 229286 698524 162823 70975
Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA 320
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
16= 375 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 109 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =120kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=4113 235radic3
11= 50731119896119873
97
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =602kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=12437 235
11= 2656995 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 664248119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2837 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 30304119896119873
119873119904119889 = 602119896119873 le 30304119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 32083119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1628000 times 235
11= 3478119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
98
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=05 890
1358= 3276
120582119910=3276
939= 034
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=310
300= 1 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 058
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 095
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=07 59
749= 055
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 049
120601 = 05[1 + 049(055 minus 02) + 0552] = 073
99
120594119911 =1
073 + radic073 minus 055= 082
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 082
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3536
HEA320 119905119891 = 16119898119898 119894119911 = 749119888119898 ℎ = 310119898119898
119870 = 07 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3536
120582119871119879 =3536
939= 037 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =602kN 119872119910119904119889=32083kNm 119872119911119904119889=049kNm 119872119901119897119910119903119889=3478kNm
119872119901119897119911119903119889=1516kNm 120594119898119894119899= 082 119873119901119897119903119889=26570kN 119896119910= 05 119896119911= 07
602
082 26570+05 32083
3478+07 049
1516= 034 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi HEA320 convient comme poteau pour la structure
64 Veacuterification des eacuteleacutements de stabiliteacutes CAE (120x12) Les contreventements sont des piegraveces qui ont pour objet drsquoassurer la stabiliteacute de lrsquoossature en
srsquoopposant agrave lrsquoaction des forces horizontales ils sont geacuteneacuteralement placeacutes pour garantir le
cheminement des charges horizontales jusqursquoaux fondations ils sont disposeacutes en toiture dans le
plan des versants laquo poutres au vent raquo et doivent reprendre les efforts horizontaux appliqueacutes tant
100
sur les pignons que sur les longs pans Les contreventements sont placeacutes le plus souvent dans les
traveacutees de rive leurs diagonales sont geacuteneacuteralement des corniegraveres doubles qui sont fixeacutees sur la
traverse et leur rocircle principal est de transmettre les efforts du vent aux fondations
La diagonale est solliciteacutee sous la combinaison suivante donneacutee par le logiciel Robot
(135G+15V1)
Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacutes
119873119904119889 =69837kN
L= 75m avec L est la longueur de la diagonale la plus solliciteacute
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
2CAE (120x12)
A Cm2
hmm
b mm
Anet
Cm2
d
mm
MATERIAU ACIER S235
5508 120 248 4658 8
Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)
Veacuterification agrave la traction
119873119904119889 le 119873119905119903119889 = 119872119894119899[119873119901119897119903119889 119873119906119903119889 119873119899119890119905119903119889]
101
119873119901119897119903119889 =119860 119891119910
1205741198720= 117671119896119873
119873119906119903119889 = 09119860119899119890119905 1198911199061205741198722
= 13719119896119873
119873119899119890119905119903119889 =119860119899119890119905 119891119910
1205741198720= 995118119896119873
119873119904119889 = 69837 lt 9951 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi 119871 (12011990912) convient comme diagonale de la poutre au vent
Les diffeacuterents eacuteleacutements principaux veacuterifieacutes dans ce chapitre ont des sections satisfaisantes avec des
ratios convenables selon le modegravele deacutevelopper sous le logiciel ROBOT AUTODESK
Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)
65 Veacuterification des potelets (IPE300)
Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des potelets
102
La combinaison la plus deacutefavorable 135G+15Q
119872119910119904119889 = 02 119896119873119898
119881119904119889 = 0048 119896119873
119873119904119889 = 5628 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300
Deacutetermination de la classe du profileacute
- La classe de la section a deacutejagrave eacutetait deacuteterminer comme section de classe 1 dans le chapitre trois
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =0048kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=2570 235radic3
11= 3169119896119873
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
103
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =5628kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=5380 235
11= 114936 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 28734 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2170 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 23179119896119873
119873119904119889 = 5628119896119873 le 23179119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 02119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628000 times 235
11= 134163 119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
104
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =119871119910
119894119910= 960
125= 768
120582119910=768
939= 081
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=300
150= 05 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 089
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 079
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=125
335= 3731 120582119911 = 039
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 021(039 minus 02) + 0392] = 061
120594119911 =1
061 + radic061 minus 039= 092
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 079
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
105
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3433
IPE300 119905119891 = 107119898119898 119894119911 = 335119888119898 ℎ = 300119898119898
119870 = 1 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3433
120582119871119879 =3433
939= 036 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =5628kN 119872119910119904119889=02kNm 119872119911119904119889=018kNm 119872119901119897119910119903119889=134163kNm
119872119901119897119911119903119889=267kNm 120594119898119894119899= 079 119873119901119897119903119889=1149kN 119896119910= 1 119896119911= 1
5628
079 1149+
02
134163+018
267= 007 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi IPE300 convient largement comme potelet pour la structure
106
Chapitre-7
Calcul des assemblages
71 Introduction
Apregraves avoir veacuterifieacute les eacuteleacutements porteurs nous allons eacutetudier les assemblages Ces derniers ont un
double rocircle drsquoune part ils assurent la liaison entre les piegraveces et la transmission des sollicitations
divers entre les piegraveces Un assemblage mal conccedilu ou mal reacutealiseacute peut conduire agrave des dommages
importants sur la structure voir mecircme agrave son effondrement De ce fait cette eacutetape est drsquoune
importance cruciale Le CCM97 cite que le dimensionnement des assemblages doit ecirctre effectueacute de
sorte que la structure garde son efficaciteacute et satisfait les exigences fondamentales telles que la
seacutecuriteacute lrsquoaptitude au service et la durabiliteacute
72 Assemblage poteau ndash traverse (HEA320-IPE400)
Lrsquoassemblage poteau ndash traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune platine soudeacutee agrave la traverse et boulonneacutee
au poteau
107
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant un effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus de la combinaison 135119866 + 135119876 + 135V1 donneacutee par le logiciel Robot
119872119904119889 = 28961119896119873119898 119873119904119889 = 17878119896119873 119881119904119889 = 8941119896119873
- Disposition constructive Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre oslash18 mm ainsi que les
dimensions de la platine drsquoabout sont 300mm x 664mm eacutepaisseur platine = 20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince pour la deacutetermination des pinces est
119905 = 119872119894119899(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Avec
- 119905119891 est lrsquoeacutepaisseur de la semelle (135mm)
- 119905119901119897119886119905119894119899119890 est lrsquoeacutepaisseur de la platine (20mm)
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12119889O = 24 119898119898 le 1198901 le 12119905 =186 119898119898 ⟹ 1198901 = 110 119898119898
15119889O = 30 119898119898 le 1198902 le 12119905 = 186 119898119898 ⟹ 1198902 = 105 119898119898
22119889O = 44 119898119898 le 1199011 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199011 = 100 119898119898
3119889O = 60 119898119898 le 1199012 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199012 = 90 119898119898 Reverification avec lrsquoANEXE J de lrsquoEC3 exgt max (mx 15do) 15doltelt2625mx 3 doltwlt525mx Avec do = 20mm et mx =80mm (distance entre la semelle de la traverse et le trou le plus preacutes )
108
exgt max (mx 15do) =80mm ex = 110 mm gt 80mm CV 15do=30mmltelt2625mx=210mm 30mm lt e= 105mm lt 210mm CV
3do=60mmltwlt525mx=420mm 60mmltw=90mmlt420mm CV
- Distribution des efforts sur les different cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de
preacutedimensionnement de la gorge (Annexe 10)
IPE 400 119905f = 135 119898119898 119905w = 86 119898119898
119886min= 26 le twle119886max= 8
119886min =35 le tf le119886max= 8
On choisit un cordon de soudure de a=7mm
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic2 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec pour Fe360 120573119908 = 125 120574119872119882 =08 donc 120573119908 x 120574119872119882 = 1
La longueur totale des cordons de soudure des semelles
sum119897 = 2119887 + 4(119887 minus 119905119908) = 2180 + 4(180 minus 86) = 1045119898119898
119865119908119903119889 =7times 1045 times 360
radic2= 1862119896119873
119873119904119889 =119872119904119889
ℎ=120784120790120791 120788120783
120782 120791= 120785120784120783 120789120790
119873119904119889 = 32178 le 119865119908119903119889 = 1862 119896119873 Condition veacuterifieacutee
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec 120573119908 = 125 120574119872119882 = 08
La longueur totale des cordons de soudure des acircmes
109
i
sum119897 = 4ℎ119894 = 4 times 373 = 1492119898119898
119865119907119903119889 =7 times 1492 times 360
radic3= 217074119896119873
119881119904119889 = 8941 le 119865119907119903119889 = 217074kN Condition veacuterifieacutee
723 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons
travaillent agrave la traction
- 1198891 = 712 119898119898
- 1198892 = 612 119898119898
- 1198893 = 512 119898119898 ⟹ Σ 1198892 = 129 119898sup2
- 1198894 = 312 119898119898
- 1198895 = 212 119898119898
- 1198896 = 112 119898119898
Lrsquoeffort de traction dans les deux boulons supeacuterieurs
1198731 =28961 times 0712
129= 15984119896119873
724 Deacutetermination du diamegravetre requis des boulons Resistance des boulons au cisaillement
119865119907119903119889 = 06 times 119891119906119887 times 119860119904 tableau 653 resistance de calcul des boulons
1198731 = 119899119865119907119903119889 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
06 times 119891119906119887 times 119899=
15984
06 times 800 times 2= 16651198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88 ordinaire (ANNEXE ndash 5)
Boulons d (mm) d0 (mm) A (mmsup2) AS (mmsup2) fub (mpa) dm (mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
110
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage
Remarque (notre assemblage est classeacute comme rigide pour les sollicitations causeacutes par le
deplacement des futurs ponts roulants )
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 06 x 800 x 192 = 10752kN
119872119903119889 =119899 119865119901 sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 129
0712= 3896 gt 119872119904119889 = 28961 119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120789 minus 119914119914119924120791120789
Avec
119870119904 = 10 ∶ Trous normaux
120583 = 03 ∶ Classe de surface D
119898 = 10 Plans de glissement
119865119904119903119889 = 024 (10752 minus 08 times15984
2) = 1046119896119873
119865119907119904119889 =8941
12= 745119896119873 lt 1046119896119873
Condition veacuterifieacutee
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 minus 119810119810119820120791120789
119905119901 = 119905119891 = 135119898119898 Eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 135 times 360
125= 213157 119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2=10752
2= 5376119896119873 lt 119861119901 119903119889 = 213157 119896119873
Condition veacuterifieacutee
111
728 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec 119870119904 = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 20+155=355 eacutepaisseur platine +semelle poteau
119865119887119903119889 =25 times 1 times 18 times 355 times 360
125= 46008119896119873 gt
11986511990711990411988912
= 745119896119873
Condition veacuterifieacutee
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tendue
119865119907 le 119865119905119903119889 = 119905119908119888 1198871198901198911198911198911199101205741198720
Avec
119865119905119903119889 Reacutesistance de lrsquoacircme du poteau agrave la traction
119905119908119888 Eacutepaisseur de lrsquoacircme du poteau =9mm
119887119890119891119891 = 119901 ∶ Entraxe des boulons (p=90mm)
⟹ 119865119905119903119889 = 9 times 90times23511
= 173045 119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889
ℎ minus 119905119891=28961
029= 99865 gt 119865119905119903119889 = 173045119896119873
Condition non veacuterifieacutee
Donc on preacutevoit un raidisseur drsquoeacutepaisseur 14mm
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacutee
119873119904119889 le 119865119888119903119889 =119896119888 120588 119887119890119891119891 119905119908119888 119891119910
1205741198721radic1 + 13 (119887119890119891119891ℎ)2
119887119890119891119891 = 119905119891119887 + 2119886119901radic2 + 5(119905119891119888 + 119903119888) + 2119905119901
Avec
112
119905119891119887 ∶ Eacutepaisseur semelle-poutre = 135mm
119905119891119888 ∶ Eacutepaisseur semelle-poteau = 155mm
119905119901 ∶ Eacutepaisseur platine = 20 mm
119903119888 ∶ Rayon de raccordement acircme-semelle du poteau = 21mm
119886119901 ∶ Eacutepaisseur de la gorge de la soudure =5mm
119887119890119891119891 =25014mm
Contrainte normale de compression dans lrsquoacircme du poteau ducirce agrave lrsquoeffort de compression et au
moment fleacutechissant
120590119888119904119889 =119881119904119889119860+119872119904119889
119882119890119897119910=8941 times 103
1244+28961 times 106
1479= 196533119872119875119886
120590119888119904119889 = 19653119872119875119886 lt 119891119910 = 235119872119875119886 ⟹ 119896119888 = 1
Eacutelancement reacuteduit de la partie efficace de lrsquoacircme
119901 = 0932radic119887119890119891119891 119889119908119888 119891119910
119864 1199051199081198882= 0932radic
2501 times 225 times 235
21 times 104 times 092= 254
119901 gt 072⟹ 120588 =119901 minus 02
1199012=254 minus 02
2542= 036
⟹ 119865119888119903119889 =1 times 036 times 2501 times 09 times 235
11 radic1 + 13 (250131
)2
= 12741119896119873
119873119904119889 = 1119873119894 =119872119904119889 sum119889119894sum119889119894
2 =29861 times 247
129= 57175119896119873
119873119904119889 = 57175 gt 119865119888119903119889 = 12741119896119873 Condition non veacuterifieacutee
La reacutesistance de lrsquoacircme du poteau en compression est faible Il faut donc preacutevoir un raidisseur
drsquoeacutepaisseur 14mm
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacutee
119865119907 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ1199051199081205741198720
= 058 times 235 times 31 times09
11= 3457119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889ℎ minus 119905119891
= 46216 119896119873 gt 119881119903119889 = 3457119896119873 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119899119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
On peut rajouter des eacuteclisses bilateacuterales de 2mm drsquoeacutepaisseur pour augmenter tw
113
119865119907 = 46216119896119873 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ119905119908 + 04
1205741198720= 058 235 31
(09 + 04)
11= 49935119896119873
Condition veacuterifieacutee
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)
Lrsquoassemblage traverse-traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide de deux platines boulonneacutees entre elles et
soudeacutees avec les deux traverses
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus par la combinaison G+15V1 donneacutee par le
logiciel robot
119872119904119889 = 15135119896119873119898 119873119904119889 = 1324119896119873 119881119904119889 = 273119896119873
Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traverse
- Dispositions constructives
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre 12060118119898119898
Les dimensions de la platine drsquoabout 180 mm x 830 mm eacutepaisseur t=20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince
119905 = min(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
114
Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12 d0 = 24 mm lt e1 lt12t =162 mm gtgtgt e1 =100 mm
15 d0 = 30 mm lt e2 lt12t =162 mm gtgtgt e2 =45 mm
22 d0 = 44 mm lt p1 lt14t =189 mm gtgtgt p1 =100 mm
3 d0 = 60 mm lt p2 lt14t =189 mm gtgtgt p2 =90 mm
- Distribution des efforts sur les diffeacuterents cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de
la gorge (Annexe 10)
IPE400
tf = 135 mm tw = 86 mm
amin = 28mm lt twlt amax = 6 mm
amin = 34mm lt tflt amax = 8 mm
On choisit un cordon de soudure de 5mm
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 2b + 4(b-tw) =10456 mm
Donc
119865119908119903119889 =119860 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 times 120574119898119908=5 times 10456 times 360
radic2 times 1= 133083119896119873
119873119904119889 =119872119904119889ℎ
=7283
08= 9103119896119873
115
119873119904119889 = 9103 le 119865119908119903119889 = 1330119896119873
Condition veacuterifieacutee
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 4hi =1492 mm
Donc
119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908= 5 times 1492 times 360
radic3 times 1= 155053119896119873
119881119904119889 = 437kN lt 119865119907119903119889=155053kN condition veacuterifieacutee
733 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176119898119898
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons travaillent agrave la traction
- 1198891 = 700 119898119898
- 1198892 = 600 119898119898
- 1198893 = 500 119898119898 ⟹ Σ1198891198942
= 124 119898sup2
- 1198894 = 300 119898119898
- 1198895 = 200 119898119898
- 1198896 = 100 119898119898
Lrsquoeffort de traction est donneacute par
1198731 =119872119904119889 times 119889119894Σ119889119894
2 =15135 times 070
124= 4111119896119873
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulons
Lrsquoeffort de preacutecontrainte autoriseacute dans les boulons
116
119865119907 = 05 times 119891119906119887 times 119860119904 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120787 ndash 119914119914119924120791120789
1198731 = 119899 119865119907 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
05 times 119891119906119887 times 119899=
13240
05 times 800 times 2= 16551198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88
Boulon d (mm) d0 (mm) A(mm2) As(mm2) Fub (MPa) dm(mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage est donneacute par
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 10752 119896119873
119872119903119889 =119899 119865119901sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 124
07= 38092 gt 119872119904119889 = 15135119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119813119822119825119820119828119819119812 120788120789 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 1 trous normaux
120583 = 03 classe de surface D
m= 10 plan de glissement
119865119904119903119889 = 024 ( 10752 minus 08 times 1324) = 2326119896119873
119865119907119904119889 =273
12= 023 lt 119865119904 119903119889 = 2326119896119873
Condition veacuterifieacutee
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
tp eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee = 20mm
117
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 20 times 360
125= 31578119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2= 5376 lt 31578119896119873
Condition veacuterifieacutee
738 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 40mm eacutepaisseur de deux platines
11986511990711990411988912
= 023119896119873 lt 119865119887119903119889 =1 times 25 times 18 times 40 times 360
125= 5184 119896119873
Condition veacuterifieacutee
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 x12)
Les boulons sont solliciteacutes en cisaillement seulement Les diagonales les plus solliciteacutees sont celles qui reprennent un effort de traction maximum
Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec gousset
Lrsquoeffort sollicitant de llsquoassemblage est Nsd =131 kN
Lrsquoeffort de cisaillement repris par un boulon est Tableau 653-CCM97
119865119907119904119889 =119873119904119889
119899119887119903 119889119890 119887119900119906119897119900119899=131
3= 4366 le 119865119907119903119889
118
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119898 times 119891119906119887
1205741198722⟹ 119860119904 ge
1205741198722 times 119865119907119903119889
06 times 119891119906119887119909 119898=125 times 43666
06 times 800 times 2= 56851198981198982
m = 2 nombre des plan de cisaillement
Donc on adopte des boulons M16 de classe 88
Bien que nos boulons sont largement surdimensionner on va les garder par commoditeacute pour de
que presque tout nos assemblages soient fait a lrsquoaide de boulons M16 88 et ainsi reduire les
erreurs et les diffeculteacutes a lrsquoachat et a lrsquoexecution
Boulon d(mm) d0(mm) A(mm2) As(mm2) Fub(MPa) dm(mm)
M16 16 18 201 157 800 2458 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
- Disposition constructive
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 3 boulons de classe 88
Les dimensions des goussets
Gousset central 450 mm x 450 mm t = 8 mm Gousset de rive 350 mm x 350 mm t = 8 mm
Distance entre axe des boulons Tableau 651-CCM97
12119889o = 216 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 15119889o = 27 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 22119889o = 396 119898119898 le 1199011 le 14119905 = 112 119898119898 ⟹ 1199011 = 80 119898119898
Choix de cordon de soudure
Tmin = tgousset = 8mm
Suivant lrsquoabaque de preacutedimensionnement la gorge a= 5 mm
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la traction
119873119898119886119909 le 119865119908119903119889 =119886 sum119897 119891119906
119861119908 120574119898119908 radic(3 minus 1199041198941198991205722)
La longueur totale des cordons de soudure sum119897 = 700mm
120572= 30gtgtgt 11990411989411989930o = 05
119865119908119903119889 =5 times 700 times 360
1 times radic3 minus 05sup2= 85017119896119873 gt 119873119898119886119909 = 131119896119873
Condition veacuterifieacutee
119
742 Veacuterification au cisaillement des boulons
119865119907119904119889 le 119865119907119903119889 =120572119907 times 120573119871119865 times 119860119904 times 119891119906119887 times119898
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec 120573119871119865 = 1 assemblages courants
120572119907= 06
119898 = 2 nbr des plans de cisaillement
119865119907119903119889 =06 times 157 times 800 times 2
125= 12057119896119873
119865119907119904119889 =119873119904119889
3=3124
3= 10413 le 119865119907119903119889 = 12057119896119873
Condition veacuterifieacutee
743 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 092
t= 32 mm (12+12+8) somme des eacutepaisseurs
119865119887119903119889 =092 times 25 times 16 times 32 times 360
125= 33914119896119873 gt 119865119907119904119889 = 4366119896119873
Condition veacuterifieacutee
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du bloc
En considegraverent que le chargement est centreacute sur la cassure
119873119898119886119909 le 119881119890119891119891119903119889 =119860119899119905 119891119910
1205741198722+119860119899119907 119891119910
radic3 1205741198722 119812119810120785 119849119834119851119853119842119838120783 minus 120790sect120785120783120782 120784
Avec
119860119899119890119905 Section nette tendue
119860119899119890119905 = (119897
2minus11988902) 119905 = (60 minus 9)12 = 6121198981198982
119860119899119907 ∶Section nette cisailleacutee
120
119860119899119907 = (1198901 + 21199011 minus 251198890)119905 = (50 + 140 minus 45)12 = 17401198981198982
⟹ 119881119890119891119891119903119889 =612 times 235
125+1740 times 235
radic3 times 125= 303918119896119873 gt
119873119904119889
2= 655119896119873
Condition veacuterifieacutee
Aucun risque de rupture par cisaillement dans cet assemblage
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)
Lrsquoassemblage panne traverse est reacutealiser agrave lrsquoaide drsquoeacutechantignole boulonner avec des boulons
ordinaires afin drsquoavoir lrsquoarticulation souhaiteacutee
Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par une reacuteaction max de Rz =36kN (voir chapitre 3)
119865119907119904119889 =119877119907119911
119899119887119900119906119897119900119899119904=36
2= 18 119896119873
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887⟹119860119904 ge
120574119872119887 times 11986511990711990311988906 times 119891119906119887
=11 times 18000
06 times 800= 41251198981198982
On adopte des boulons M10 de classe 88 avec As =58 mm2
751 Reacutesistance des boulons au cisaillement Tableau 653-CCM97
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=06 times 58 times 800
11= 253119896119873 gt 119865119907119904119889 = 18119896119873
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillement
119865119905119903119889 =09 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=09 times 58 times 800
11= 379119896119873
121
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887= 253119896119873
119865119907119904119889119865119907119903119889
+119865119905119904119889
14 119865119905119903119889= 052 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907119890119903119894119891119894eacute119890
Assemblage veacuterifieacutee
122
Chapitre-8
Veacuterification des ancrages et calcul de fondations
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320 811 Introduction Les portiques de notre structure possegravedent des pieds de poteaux encastreacutes ce type de liaison est neacutecessaire dans le cas drsquoun pont roulant Pour ce qui concerne la norme Algeacuterienne (CCM97) elle eacutevoque dans son paragraphe 693 les principes de calcul des pieds de poteaux articuleacutes Ce regraveglement nous oriente vers drsquoautres regravegles et conditions qursquoelles soient en accord avec les mecircmes principes qui conduisent au mecircme niveau de seacutecuriteacute Pour cela nous allons utiliser lrsquoEurocode 3 partie 1-8 calcul des assemblages Dans ce cas le poteau est solliciteacute en pied par un effort axial et un moment de flexion ce qui est eacutequivalent agrave un effort vertical excentreacute
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigide
123
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassise
Le dimensionnement de la plaque drsquoassise se fait sous lrsquoaction des charges suivantes tireacutees agrave partir
de la modeacutelisation sur le logiciel ROBOT AUTODESK
Nsd=14896 kN (charge axial de compression )
Vsd = 9773 kN ( effort tranchant)
Msd=6207 kNm (moment de flexion)
813 Resistance du beacuteton agrave la compression
119865119888119896=30 MPa
119891119888119889 =085 times 119865119888119896125
= 204 MPa
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellement
119865119895119889 = 120572120573119895 119891119888119889
La valeur du coefficient du mateacuteriau de scellement est 120573119895=23
Les dimensions de la fondation eacutetant encore inconnues on prend 120572 = 15
119865119895119889 = 120572 120573119895 119891119888119889 = 15 times2
3times 17 = 204 119872119875119886
815 Calcul de lrsquoaire de la plaque
1198601198620 ge119873119904119889119891119888119889
=148960
204
1198601198620 ge 7266341198981198982
- Les dimensions de la platine
bp ge b+2tf = 190+2times155 = 221 mm
hp ge h+2tf = 310+2times155 = 341 mm
On prend
bp =600 hp=620
Ce qui donne Aco = 600 x 620 = 372000 mm2 gt 726634 mm2
- Calcul de la largeur drsquoappui additionnelle C
124
En posant t= 30mm comme eacutepaisseur de la platine on trouve
119862 = 119905 (119891119910119901
3119891119895119889 1205741198720)
05
= 30(235
3 times 204 times 11)05
= 5605 119898119898
119862 = 5605 lt(ℎ minus 2119905119891)
2= 1395 119898119898
Il nrsquoy a pas de recouvrement des ails en compression pour les tronccedilons des deux semelles
816 Cordon de soudure
On choisit le cordon de soudure platine-poteau agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de la
gorge (a) Annexe H
HEA 320 tf=155 mm tw= 9 mm
amin= 28 mmlttwltamax =65 mm
amin= 38 mm le tf le amax = 105 mm
On choisit un cordon de soudure de 6 mm
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axial
La reacutesistance agrave la flexion deacutepend de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904119889119873119904119889
= 041 119898 gt 119885119879 = 0195 119898
Moment de flexion dominant
La reacutesistance atteinte dans lrsquoune de ces parties
Tronccedilon en T tendu critique Tronccedilon en T comprimeacute critique
Figure 82 Illustration moment + effort normal
- Resistance en compression drsquoun tronccedilon en T de semelle
119865119940119955119941 = 119891119895119889 times 119887119890119891119891 times 119897119890119891119891 119812119810120785 minus 120783 120790 minus 119853119834119835119845119838119834119854120788 120786
125
Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteau
Ougrave
119871119890119891119891 = min(119887119901 119887119891119888 + 2119888) = min(600 300 + 2 times 4671) = 39342 119898119898
119887119890119891119891 = min (119888ℎ1198882minus 119905119891119888) + 119905119891119888 +min (119888
ℎ119901 minus ℎ119888
2)
119887119890119891119891 = min (4671310
2minus 155) + 155 + min (4671
620 minus 310
2) = 10892 119898119898
⟹ 119865119888119903119889 = 204 times 10892 times 39342 = 874166 119896119873
- Resistance au cisaillement de lrsquoassemblage
119865119907119903119889 = 119865119891119903119889 + 119899119887 119865119907119887119903119889
Resistance par frottement en preacutesence drsquoun effort axial de compression
119865119891119903119889 = 02119873119904119889 = 1214 119896119873
Pour 8 tiges M30 de classe 88 le choix est justifieacute avec le logiciel ROBOT
Boulon d (mm) d0 (mm) A (mm2) As (mm2) Fub (MPa) M30 30 33 707 561 800
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30
- Resistance au cisaillement drsquoun boulon drsquoancrage
119865119907119887119903119889 =120572119888119887 119891119906119887 119860119904
1205741198722
Avec 120572119888119887 = 044 minus 00003119891119910119887 = 0248
119899119887= 8 ( 8 tiges drsquoancrage )
126
119865119907119887119903119889 =0248 times 800 times 561
125= 8904 119896119873
⟹ 119865119907119903119889 = 1214 + 8 times 8904 119896119873 = 72446 119896119873
- Resistance au cisaillement de la soudure
119881119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119898119908
Avec 120573119908 =08 120574119898119908 = 125 119886 = 6 mm
La longueur totale des cordons de soudure dans le sens de cisaillement
sum119897 = 470 119898119898
119865119908119903119889 =6 times 470 times 360
radic3= 58612 119896119873
119881119904119889 = 9773 119896119873 lt min(119865119907119903119889 119865119908119903119889) = 58612 119896119873
Condition veacuterifieacutee
- Longueur participante du tronccedilon en T eacutequivalent tendu
Calcul de longueur efficace du tronccedilon en T EC3-18 ndashtableau 66
Figure 84 Dispositions constructives
W= 150 mm e = 55 mm ex = 40 mm mx = 40 mm
Meacutecanisme circulaire
119897119890119891119891119888119901 = 119898119894119899 2120587119898119909 = 25132 119898119898
120587119898119909 +119882 = 27566 119898119898120587119898119909 + 2119890 = 23566 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119888119901 = 23566 119898119898
127
Meacutecanisme non circulaire
119897119890119891119891119899119888 = 119898119894119899
4119898119909 + 125119890119909 = 210 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 +119882
2= 180 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 + 119890 = 160 119898119898119887119901
2= 150 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119899119888 = 150 119898119898
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancrage
119865119905119886119899119888119903119889 = min[119865119905119887119900119899119889119903119889 119865119905119903119889]
Resistance du boulon drsquoancrage agrave la traction
119865119905119903119889 = 09 times119860119904 times 119891119906119887120574119898119887
= 09 times561 times 800
125= 32314 119896119873
- Calcul de la contrainte drsquoadheacuterence
On a d =30mm le 32 mm
119865119887119889 =036radic119891119888119896
120574119888=036 times 547
15= 1313 119872119875119886
Reacutesistance de calcul par adheacuterence entre le beacuteton et le boulon drsquoancrage
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 119889 119897119887 119891119887119889
120572
Avec
1198971 = 20119889 = 600 119898119898
119903 = 3119889 = 90 119898119898
1198972 = 20119889 = 600 119898119898
d diamegravetre de la tige d = 30
119897119887Lrsquoencrage dans le beacuteton 119897119887 = (1198971 + 64119903 + 351198972) = 3276 mm
119891119888119896 Reacutesistance du beacuteton 119891119888119896 = 30 119872119875119886
120572 ∶ Facteur tenant en compte la forme de la tige 120572 = 07
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 times 30 times 12 times 3276
07= 52929 119896119873
119865119905119886119899119888119903119889 = 119898119894119899[52929 32314] = 32314 kN
128
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblage
Veacuterification de la preacutesence drsquoeffet de levier
Lb longueur drsquoallongement du boulon drsquoancrage
Lb = 8d + em +tp + twa + 05k
Avec
twa eacutepaisseur de la rondelle = 5 mm
k eacutepaisseur de lrsquoeacutecrou k = 08 d
em eacutepaisseur de mortier de calage em= 30 mm
Lb = 8times 30 + 30 + 25 + 5 + 05 times 08 times 30 = 312 119898119898
Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrages
Lb longueur limite drsquoallongement des boulons drsquoancrages
119871119887lowast =
881198981199093 119860119904
1198971198901198911198911 1199051199013 =
88 times 403 times 561
150 times 253= 13480 119898119898 lt 119871119887 = 312 119898119898
Lrsquoeffet de levier ne peut pas ecirctre deacuteveloppeacute et les modes de ruines 1-2 3 et 4 peuvent ecirctre
consideacutereacutes
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)
119898119901119897119903119889 =1199051199012 119891119910119901
41205741198720=252 times 235
4 times 11= 3338119896119873
Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise
Mode 1 1198721199011198971119903119889 = 119898119901119897119903119889 times 1198971198901198911198911 = 3338 times 015 = 5007119896119873119898
1198971198901198911198911 = min(119897119890119891119891119888119901 119897119890119891119891119899119888) = 150 119898119898
- Calcul de la reacutesistance de lrsquoassemblage agrave la traction
129
La reacutesistance finale de lrsquoassemblage drsquoun tronccedilon en T eacutequivalent tendu est prise eacutegale agrave la valeur
de la reacutesistance la plus petite des modes de ruine
119865119905119903119889 = min (1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) EC3-18-tableau62
Mode 1-2
1198651199051minus2119903119889 =21198721199011198971119903119889
119898119909=2 times 5
004= 250 119896119873
Mode 3
1198651199053119903119889 = 2119865119905119903119889119886119899119888ℎ119900119903 = 2 times 32314 = 646280 119896119873
Mode 4
1198651199054119903119889 =119887119890119891119891119905 119905119908 119891119910
1205741198720=150 times 9 times 235
11= 288409119896119873
Drsquoougrave
119865119905119903119889 = min(1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) = 250 119896119873
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexion
Moment de flexion dominant
119872119904119889 le 119872119903119889 = min(minus119865119888119903119889 times 119885
119885119879119890119873minus 1
119865119879119903119889 times 119885
119885119862119890119873+ 1
) 119812119810120785 ndash 120783 120790 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120789
119885 = 119885119879+119885119862 = 195 + 155 = 350119898119898
⟹119872119903119889 = 5646 119896119873119898 lt 6207119896119873119898
Condition non veacuterifieacutee il faut rajouter des raidisseurs bidirectionnels
82 Etude des fondations
821 Introduction
Quel que soit lrsquoouvrage il prend toujours appuis sur un sol drsquoassise Les eacuteleacutements qui jouent le rocircle
drsquointerface entre lrsquoouvrage et le sol srsquoappellent les fondations
Le dimensionnement de ces fondations est conditionneacute par le site drsquoimplantation
- Le site (S3)
- La contrainte admissible du sol 120590sol = 18 bar 180kNm2
- La profondeur drsquoancrage D= 18m
130
822 Deacutetermination des sollicitations
Pour la deacutetermination des sollicitations on considegravere les deux eacutetats limites pour le calcul des
reacuteactions drsquoappuis des poteaux
ELU 119872119880 = 6207119896119873119898 119873119880 = 9773119896119873
ELS 119872119878 = 4136119896119873119898 119873119878 = 7960119896119873
823 Dimensionnement de la semelle
Les dimensions de la semelle sont choisies de sorte qursquoelles soient homotheacutetiques avec celles du
pied de poteau avec un deacutebordement de 20 cm
119886 = 119886119901 + 119888 = 062 + 02 = 082 119898
119887 = 119887119901 + 119888 = 060 + 02 = 08 119898 Avec 119886119901 et 119887119901 dimensions de la platine
119860
119861=119886
119887= 1025 ⟹ 119860 = 1025119861
A et B dimensions de la semelle
- Calcul de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904
119873119904= 052119898
Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteau
Pour les semelles de dimensions B times L la valeur des contraintes extrecircmes est donneacutee par
120590119898119886119909 =119873
119860119861(1 +
6119890
119861) le 120590119904119900119897
Apres simplification
368B2 - B - 312 ge 0 ⟹ B ge0765m
On prend B =1 m et A = 25 m
- Hauteur utile de la semelle est donneacute par la condition
131
119889 = max (119861 minus 119887
4119860 minus 119886
4) = max (005 0295)
On prend d= 45 cm
ht = d+ 5cm = 50cm hauteur totale de la semelle
824 Veacuterification des contraintes
On a
119890 = 052 gt119860
6= 041
Lrsquoeffort N est agrave lrsquoexteacuterieur du noyau central
3120590119898119886119909 1205901198981198941198994
lt 120590119904119900119897
Avec
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 minus
6119890
119860) =
14896
2(1 minus
041
2 ) = 62191198961198731198982
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 +
6119890
119860) =
14896
2(1 +
041
2 ) = 86771198961198731198982
3120590119898119886119909 120590119898119894119899
4= 6835 1198961198731198982 lt 120590119904119900119897 = 180 119896119873119898
2
Condition veacuterifieacutee
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversement La stabiliteacute au renversement des fondations doit se faire pour les semelles sous la combinaison G+Q+E ( RPA99 v 2003 Art1015)
119890 =119872
119873= 052 119898 lt
119860
4= 062 119898
Condition veacuterifieacutee
826 Deacutetermination des armatures de la semelle
Le ferraillage se calcul par la meacutethode des consoles
119890 gt119886
6 119890 gt
119860
24
ELS Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 119904119905
132
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199042119860
1198721 = 2788119896119873119898
Avec 119911 = 09d =40cm
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) =20163 MPa
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24 119872119875119886 120578 = 16 119867 119860 Donc
119860119886 =2788 times 106
400 times 20163= 345 1198881198982
Ferraillage dans la direction B Le ferraillage dans la direction B sera calculeacute par la meacutethode de bielle en remplaccedilant N par Nrsquo
119860119887 =119873prime(119861 minus 119887)
8119889 119904119905
Avec
119873prime = 119873119904 (1 +3119890
119860) = 796 (1 +
3 times 052
25) = 2993119896119873
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) = 20163119872119875119886
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24119896119873 120578 = 16 119867 119860
Donc 119860119887 = 071198881198982
ELU Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 120590119904119905
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199062119860
1198721 = 349119896119873119898
Avec 119911 =09d = 40 cm
120590119904119905 =119891119890120574119904=400
115= 3478119872119875119886
Donc
133
119860119886 =349 times 106
400 times 3478= 251198881198982
Ferraillage dans la direction B
119860119886 =119873119906(119861 minus 119887)
8119889 120590119904119905
Avec
119873prime = 119873119906 (1 +3119890
119860) = 23833119896119873
Donc 119860119887 = 1621198881198982
La condition de non-fragiliteacute Sens A
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119860 times ℎ119905 = 17251198881198982
Sens B
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119861 times ℎ119905 = 691198881198982
Calcul de lrsquoespacement St ge max (6oslash + 6cm 15cm) le 30cm St ge max (6times14 + 6cm 15cm) Enrobage 3cm
Sens As (cm2) Amin (cm2) Nb de barres
A (cm2) St (cm)
A 345 1725 10T16 201 25 B 07 69 7T16 1407 25
Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteau
Figure 87 Ferraillage des semelles
134
827 Calcul des longrines Les longrines sont des liaisons situeacutees agrave lrsquointeacuterieur du peacuterimegravetre de la structure elles jouent le rocircle de chainage dans les deux directions et elles sont calculeacutees sous lrsquoeffort axial de traction comme deacutefini dans le RPA99 Preacutedimensionnement Les dimensions minimales de la section transversale des longrines sont (25 x 30 cm2) Pour Site de cateacutegorieS2 et S3 [RPA99 v 2003 Art1011b]
Ferraillages longitudinaux Les longrines doivent ecirctre dimensionner pour reacutesister agrave une force de traction eacutegal agrave
119873119905 = (119873
120572) ge 20 119896119873 [119825119823119808120791120791 119855 120784120782120782120785 119808119851119853 120783120782 120783 120783 119835]
Avec N effort normal encaisseacute par le poteau le plus solliciteacute Nu =14896kN Ns =796kN 120572 coefficient en fonction de la zone sismique et de la cateacutegorie 120572 = 12 ELU
119873119905 =14896
12= 1241119896119873
ELS
119873119905 =796
12= 663119896119873
Calcul des armatures
119860119904119905 =119873119905120590119904119905
ELS
119860119904119905 =663
348= 0191198881198982
ELU
119860119904119905 =1241
348= 0351198881198982
Le ferraillage minimal doit ecirctre de 06 de la section
119860119898119894119899 = 06(b times h) = 391198881198982 Soit 6HA12 gtgtgt As =679 cm2
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacute
119860119904119905 le 023 times 119887 times ℎ times11989111990528119891119890
119860119904119905 = 0905 le 119860119904 = 6791198881198982
Condition veacuterifieacutee
135
829 Ferraillage transversal
120601119898119894119899 le 119898119894119899 (ℎ
35120601119897119898119894119899
119887
10) = 08 119888119898
On prend 120601119905 =8mm
8210 Calcul drsquoespacement des cadres 119878119905 lt min(20119888119898 15120601119905) = 12119888119898
On prend St=10cm
Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOT
136
Conclusion geacuteneacuterale En reacutealisant ce projet de fin de cycle nous avons pu en apprendre davantage sur le preacutedimensionnement la veacuterification et lrsquoassemblage de chaque eacuteleacutement composant lrsquoossature drsquoun hangar ou drsquoune halle meacutetallique Nous avons reacuteellement saisi lrsquoimportance et lrsquoavantage que preacutesente lrsquoutilisation drsquooutils numeacuteriques pour la modeacutelisation de notre structure et la simulation des diffeacuterents efforts et charges appliqueacutees sur elle Ce fut aussi lrsquooccasion de consulter les diffeacuterentes reacuteglementations qui reacutegissent le domaine de la charpente meacutetallique en particulier et celui du geacutenie civil en geacuteneacuteral comme le CCM 97 le RNV2013 le RPA 99v2003 et le CBA 93 Nous avons aussi reacutealiseacute lrsquoimportance des stabiliteacutes et contreventements pour ce qursquoelle apporte agrave la structure comme stabiliteacute et gains de matiegravere dans les eacuteleacutements principaux Enfin le point le plus important de tous on a pu compleacuteter le grand manque drsquoinformations qursquoon avait avant ce projet et on a pu lever le voile sur pas mal drsquoincertitudes concernant le dimensionnement et la mise en œuvre des diffeacuterents assemblages de la structure Mais sans se leurrer nous restons conscients de notre eacutenorme manque drsquoinformations et de pratiques en la matiegravere nous espeacuterons que le futur nous donnera lrsquooccasion drsquoen apprendre drsquoavantage sur le domaine de la charpente agrave travers le travail ou la recherche inchaalah
137
ANNEXE - 1
138
139
140
ANNEXE - 2
141
ANNEXE - 3
142
143
ANNEXE ndash 4
144
145
ANNEXE ndash 5
Deacutedicace
Je deacutedie ce modeste travail
A mes chers parents pour tous leurs sacrifices leur amour leur tendresse leur soutien et leurs priegraveres tout au long de mes eacutetudes
A toute ma famille qui vit loin de moi pour leur soutien moral tout au long de
mon parcours universitaire
A Mr Kazi Tani Nabil notre encadreur qui agrave toujours eacuteteacute preacutesent pour le suivi pas agrave pas de notre travail ses conseils et sa compeacutetence nous ont beaucoup
appris dans la reacutealisation de ce manuscrit ainsi que dans le monde pratique du geacutenie civil
A tous les enseignants qui mrsquoont tant appris durant mon cursus universitaire
A tous mes amis pour leur appui et leur encouragement speacutecialement agrave mon
binocircme Moussi El Hedi avec qui jrsquoai partageacute des moments inestimables
A tous ceux qui ont contribueacute de preacutes ou de loin pour que ce projet soit possible je vous dis merci
Que ce travail soit lrsquoaccomplissement de vos vœux tant alleacutegueacutes et le fruit de
votre soutien infaillible
MrAchouri Abdelhamid Nazih
Reacutesumeacute
Notre projet de fin drsquoeacutetudes consiste en lrsquoeacutetude et dimensionnement drsquoune halle industrielle avec pont roulant Cet ouvrage destineacute agrave la maintenance drsquoengins meacutecaniques est composeacute de deux halles Il est situeacute dans la commune de Hassi Messaoud Wilaya de laquo Ouargla raquo elle est constitueacute de plusieurs portiques stabiliseacutes par des contreventements et couvert par une toiture agrave quatre versants symeacutetriques Ce projet fut eacutelaboreacute en plusieurs eacutetapes regroupant lrsquoeacutevaluation des charges surcharges et effets des actions climatiques lsquosable et ventrsquo selon le regraveglement Algeacuterien laquo RNV 99 V2013 raquo Le dimensionnement des diffeacuterents eacuteleacutements (principaux et secondaires) ainsi que leurs assemblages en se basant sur les regraveglements Algeacuteriens laquo RPA 99 V 2003 raquolaquo CCM 97 raquo et laquo BAEL 91 raquo Enfin pour notre simulation numeacuterique nous avons eu recours au logiciel laquoROBOT ANALYSIS STRUCTURALraquo Mots cleacutes Charpente meacutetallique - Halle industrielle ndash Assemblage ndash Preacutedimensionnement ndash Pont roulant
ملخص
ن ي يتكون من دراسة وتحجيم قاعة صناعية مع رافعة يتكون هذا العمل لصيانة الأجهزة الميكانيكية من قاعتي وعنا النهائ مشر
ي بلدية حسي مسعود ولاية ورقلة وهو يتألف من عدة أربعة بسقف متناظر من استقرت بواسطة الأقواس ومغطاة أروقةويقع فن
جوانب و ن تقييم الأحمال والحمولات الزائدة وآثار الإجراءات المناخيةوقد تم تطوير هذا المشر ع على عدة مراحل يجمع بي
laquoRNV 99 V2003raquo الرملية و الريحية وفقا للائحة الجزائرية تحجيم مختلف العناصر )الرئيسية والثانوية( فضلا عن تجمعاتها استنادا إلى اللوائح الجزائرية
RPA 99 V 2003 CCM 97 و BAEL 91 laquoROBOT ANALYSIS STRUCTURALraquo ا لمحاكاة الرقمية لدينا استخدمنا وأخي
ي رافعة علوية ndashالتحجيم المسبق ndashتجميع ال ndashالقاعة الصناعية -الكلمات الرئيسية الإطار المعدئن
Abstract
Our project of end of studies is about study and design a building industrial having a travelling crane he consists of two halls located in the commune of Hassi Messaoud Wilaya of laquoOuarglaraquo it is composed of several frames stabilized by bracing and covered by a roof with four symmetrical slopes The work is developed through several stages first of all the assessment of loadings as climate effects under the Algerian climatic rules laquoRNV 99 V2013 raquo and the evaluation of the structural steelrsquos secondary and principal elements according to their resistances then the dynamic analysis study according to the Algerian earthquake codes laquo RPA99 V2003 raquo to choose the bracing system those ensure the stability of the structure then the assemblies are studied by the laquo CCM 97 raquo Finally the foundations are dimensioned according to the code laquo BAEL 91 raquo For the structural analysis laquoROBOT ANALYSIS STRUCTURALraquo Keywords Steel structure ndashAssembly ndash Pre-sizing ndash Industrial hall ndash Overhead crane
Tables des matiegraveres
Chapitre-1 Geacuteneacuteraliteacute et preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
11 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
12 Lrsquoeacutetat limite ultime ELUhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
13 Lrsquoeacutetat limite de service ELShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
14 Etude parasismiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
15 Lrsquoeffet du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
16 Preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
17 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
18 Mateacuteriauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
181 Acierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
182 Beacuteton armeacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
183 Ferraillages et armatureshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
Chapitre-2 Deacutetermination des charges climatiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
21 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
22 Deacutetermination de lrsquoaction du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
221 Deacutetermination de la pression aeacuterodynamiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24
222 Calcul de la pression dynamique de pointe qphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24
223 Coefficient de pression exteacuterieurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26
224 Coefficient de pression inteacuterieurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31
225 Deacutetermination de la pression statique du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
23 Deacutetermination de lrsquoaction de la neigehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
24 Deacutetermination de lrsquoaction du sablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
25 Charge permanentehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36
26 Charge drsquoexploitationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36
Chapitre-3 Dimensionnement des eacuteleacutements secondaireshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
31 Dimensionnement des pannes pour la toiture agrave plusieurs versantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
311 Fonctionnement de basehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
312 Choix du bardage de couverturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
313 Redimensionnement des pannes avec IPE200helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
3131 Eacutevaluation des charges et surchargeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
32 Dimensionnement de lrsquoeacutechantignolehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49
33 Dimensionnement des lisses de bardageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
331 Choix du bardagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
332 Deacutetermination de lrsquoespacement entre lissehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
333 Le dimensionnement se fait par la condition de limitation de la flegravechehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip53
334 Veacuterification des diffeacuterentes conditions de reacutesistanceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip54
34 Dimensionnement des liernes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip56
35 Calcul des cheacuteneauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip57
36 Preacutedimensionnement des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip59
Chapitre-4 Etude du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip64
41 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip64
411 Caracteacuteristiques des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65
42 Classification des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
421 Coefficient et classements des ponts roulants selon CTICMhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
422 Description geacuteneacuterale du calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
423 Deacutefinition des chargeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67
424 Calcul des reacuteactions des galets du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67
425 Le choix du rail de roulement helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69
43 Preacutedimensionnement de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70
431 Condition de la flegravechehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70
432 Classe du profileacute HEB 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip72
433 Veacuterification de la reacutesistance de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip74
434 Reacutesistance de lrsquoacircme agrave la charge transversalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip75
435 Calcul du support du chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip77
Chapitre-5 Etude sismiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
51 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
52 Analyse de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
521 Meacutethode de calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
522 Calcul de la force sismique totalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
523 Estimation de la peacuteriode fondamentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84
524 Meacutethode modale spectralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip85
525 Reacutesultat de calcul dynamiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86
526 Veacuterification de la reacutesultante des forces sismiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
527 Veacuterification de la peacuteriodehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
528 Veacuterification des deacuteplacementshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
Chapitre-6 Veacuterification des eacuteleacutements structurauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
61 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
62 Veacuterification de la traverse IPE400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
63 Veacuterification des poteaux (HEA320)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
64 Veacuterification des eacuteleacutements de stabiliteacutes CAE (120x12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
65 Veacuterification des potelets (IPE300)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
Chapitre-7 Calcul des assemblageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
71 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
72 Assemblage poteau-traverse (HEA320-IPE400)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
723 Deacutetermination des efforts dans les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
724 Deacutetermination de diamegravetre requis des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
728 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tenduehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacuteehelliphelliphelliphelliphellip112
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip113
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip113
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
733 Deacutetermination des efforts dans les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip117
738 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip117
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 X12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
742 Veacuterification au cisaillement des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
743 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du blochelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
751 Reacutesistance des boulons au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip121
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip121
Chapitre-8 Veacuterification des ancrages et calcul de fondationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
811 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassisehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
813 Resistance du beacuteton agrave la compressionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
815 Calcul de lrsquoaire de la plaquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
816 Cordon de soudurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip127
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
82 Etude des fondationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
821 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
822 Deacutetermination des sollicitationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
823 Dimensionnement de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
824 Veacuterification des contrainteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131 826 Deacutetermination des armatures de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
827 Calcul des longrineshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134 829 Ferraillage transversalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
8210 Calcul drsquoespacement des cadreshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
Liste des tableaux
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18 Tableau 12 Classification des zones sismiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24 Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiturehelliphellip28 Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe10 pour les parois verticales direction V2helliphelliphellip30 Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 31 Tableau 26 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33 Tableau 27 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 28 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 29 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35 Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41 Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacuteeshelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46 Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip53 Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip60
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip72 Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip79 Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterificationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84 Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la basehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 53 Tableau des peacuteriodeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88 Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip89
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip91 Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip96 Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip103
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110 Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133
Listes des figures Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouarglahelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19 Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 Figure 14 Vue en perspective de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1V3helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32 Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et Fhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39 Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la pannehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43 Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignolehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49 Figure 35 choix de lrsquoepaisseur du bardage helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51 Figure 36 Reacutepartition des lisseshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52 Figure 37 Disposition des liernes sur le bardagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip56 Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip58 Figure 39 Disposition des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip59
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67 Figure 44 Coupe transversale du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip68 Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le galet et P la reacuteaction verticale maxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuishelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip76 Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du chemin de
roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip81
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction Xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86 Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Yhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industrielshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90 Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95 Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacuteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102 Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107 Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip108 Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec goussethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118 Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigidehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122 Figure 82 Illustration moment + effort normalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124 Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Figure 84 Dispositions constructiveshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip126 Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128 Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130 Figure 87 Ferraillage des semelleshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133 Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
LISTE DES NOTATIONS
Majuscules latines
A Section brute drsquoune piegravece Anet Section nette drsquoune piegravece Aw Section de lrsquoacircme 119860119907 Aire de cisaillement Ct Coefficient de topographie Cr Coefficient de rugositeacute Cpnet Coefficient de pression nette Ce Coefficient drsquoexposition Cd Coefficient dynamique E Module drsquoeacutelasticiteacute longitudinale de lrsquoacier (E=21 105 MPa) F Force en geacuteneacuterale G Module drsquoeacutelasticiteacute transversale de lrsquoacier (G=81000 MPa) G Charge permanente I Moment drsquoinertie K0 Coefficient de flambement Kt Facteur de terrain L Longueur M Moment de flexion MSd Moment fleacutechissant sollicitant MRd Moment reacutesistant par uniteacute de longueur dans la plaque drsquoassise MPl Moment plastique MbRd Moment de la reacutesistance au deacuteversement Npl Rd Effort normal de la reacutesistance plastique de la section transversale brute NbRd Effort normal dun eacuteleacutement comprimeacute au flambement NSd Effort normal sollicitant Ntsd Effort normale de traction Ncsd Effort normal de compression NcRd Valeur de calcul de la reacutesistance de la section transversale agrave la compression Q Charge drsquoexploitation R Coefficient de comportement de la structure 119878 La charge de la neige 119881119904119889 Valeur de calcul de leffort tranchant Vreacutef Vitesse de reacutefeacuterence du vent Wpl Module de reacutesistance plastique W Poids de la structure
Minuscules latines f La flegraveche fy Limite deacutelasticiteacute
h Hauteur drsquoune piegravece L Longueur drsquoune piegravece (Poutre Poteau) Lf Longueur de flambement t Eacutepaisseur drsquoune piegravece tf Eacutepaisseur drsquoune semelle de poutre tw Eacutepaisseur de lrsquoacircme de poutre
Z Hauteur au-dessus du sol Z0 Paramegravetre de rugositeacute Zeq Hauteur eacutequivalente
Minuscules grecques 120582119871119879 Eacutelancement de deacuteversement empty119871119879 Rotation de deacuteversement 120591 Contrainte limite de cisaillement en eacutelasticiteacute
휀 Coefficient de reacuteduction eacutelastique de lrsquoacier 120590119886 Contrainte de lrsquoacier 120590119887 Contrainte du beacuteton ξ Pourcentage drsquoamortissement critique η Facteur de correction drsquoamortissement δek Deacuteplacement ducirc aux forces sismiques μ coefficient de forme de la charge de neige
Introduction Geacuteneacuterale Ce projet de fin drsquoeacutetudes est lrsquooccasion pour nous de mettre en pratique lrsquoensemble des connaissances theacuteoriques acquises durant notre cursus universitaire tout en nous familiarisant avec les regraveglements nationaux et internationaux reacutegissant les principes de conception et de calcul drsquoouvrages meacutetalliques ou autres comme le laquo RNV 2013 RPA 99v2003 BAEL91 et lrsquoEUROCODE 3raquo ainsi qursquoagrave utiliser des outils de calcul et de simulation numeacuterique Lrsquoeacutetude drsquoune structure meacutetallique comme toutes les autres structures est reacutealiseacutee par un dimensionnement aux eacutetats limites ultimes et une veacuterification des deacuteplacements aux eacutetats limites de services en tenant compte des actions qui srsquoappliquent sur elle qursquoelles soient de nature permanentes variables ou accidentelles Notre projet plus preacuteciseacutement consiste au dimensionnement drsquoune halle industrielle en charpente meacutetallique dans la wilaya de Ouargla agrave des fins de maintenances industrielles avec la veacuterification de chaque piegravece profileacute ou assemblage conformeacutement aux regraveglements en vigueur Notre travail est composeacute de la faccedilon suivante Drsquoabord une introduction sur lrsquoeacutetat des lieux la superficie de lrsquoouvrage sa position son environnement puis on deacuteterminera gracircce agrave la regraveglementation citeacutee ci-dessus les diffeacuterentes charges qui peuvent srsquoappliquer agrave notre ouvrage En fonction de ces charges on fera un preacutedimensionnement des diffeacuterents eacuteleacutements secondaires existants dans lrsquoouvrage ensuite on introduira toutes ces donneacutees dans le logiciel et on exeacutecutera la simulation numeacuterique Cette simulation va nous donner les sections des diffeacuterents eacuteleacutements principaux de la halle ces sections vont soit ecirctre gardeacutees soit ecirctre remplaceacutees par drsquoautre sections plus disponibles sur le marcheacute puis on les reveacuterifiera manuellement avec les diffeacuterentes exigences du CCM97 on dimensionnera les assemblages adeacutequats agrave chaque reacuteunion drsquoeacuteleacutements ainsi que les fondations Enfin nous verifirons tout nos eacutelements et tout nos assemblages a lrsquoaide du robot on peut prevoir drsquoautres veacuterifications de la structure tel que la torsion global de la structure ou bien simuler une explosion ou un accident dans notre ouvrage
16
Chapitre-1
Geacuteneacuteraliteacute et preacutesentation de lrsquoouvrage
11 Introduction
Le domaine de la construction meacutetallique est un domaine vaste qui a connu dans son histoire plusieurs eacutevolutions non seulement dans les proceacutedeacutes de conception et de reacutealisation mais eacutegalement dans les techniques et les mateacuteriaux utiliseacutes dans les structures Ainsi on a deacutesormais une varieacuteteacute de choix allant du beacuteton a lrsquoacier en passant par lrsquoaluminium la maccedilonnerie ou encore le bois En Europe le fer a commenceacute agrave faire son apparition comme eacuteleacutement de construction au 18iegraveme siegravecle alors que les mateacuteriaux usuels agrave cette eacutepoque eacutetaient le bois et la pierre au 14iegraveme siegravecle Avec lrsquointroduction du fer comme eacuteleacutement de construction les meacutethodes de conception furent bouleverseacutees le concepteur ne travaillait plus en effet avec des eacuteleacutements singuliers mais avec des profileacutes standards en I T L etchellip Un peu plus tard les progregraves techniques dans le domaine sideacuterurgique contribuegraverent agrave lrsquoapparition drsquoun nouveau mateacuteriau lrsquoacier Agrave la Premiegravere moitieacute du 20iegraveme siegravecle lrsquoacier a subi principalement en Europe une forte concurrence du beacuteton armeacute Lrsquoengouement pour ce nouveau mateacuteriau entraicircna une baisse significative du nombre drsquoouvrages en meacutetal construit durant cette peacuteriode cependant de lrsquoautre cocircteacute de lrsquoatlantique la situation eacutetait toute autre aux Eacutetats-Unis ougrave lrsquoacier reacutepondait preacuteciseacutement au besoin de la creacuteation drsquoimmeubles de grande hauteur il fut massivement utiliseacute (tireacute de notechfranceservcom) Actuellement en Algeacuterie lrsquoutilisation de la charpente meacutetallique est principalement employeacutee dans le secteur industriel pour ses avantages de rapiditeacute drsquoexeacutecution pour les longues porteacutees qursquoelle offre et pour son amovibiliteacute Notre projet traiteacute ici ne fait pas exception il a fallu pour le reacutealiser devoir calculer les charges qui lui sont appliqueacutees dimensionner ses eacuteleacutements le modeacuteliser numeacuteriquement et reveacuterifier toutes ces sections par rapport aux normes et regraveglements actuels en vigueur Les diffeacuterents regraveglements et documents utiliseacutes pour nos calculs - Regraveglement Neige et Vent 2013 DTR C 2-47 laquo RNV 2013 raquo - Regraveglement parasismique algeacuterien DTR BC 248 laquo RPA99v2003 raquo
17
- Regravegles de conception et de calcul des structures en acier DTR BC 244 laquo CCM97 raquo - Charges permanentes et charges drsquoexploitations DTR BC 22 - Regravegles de conception et de calcul des structures en beacuteton armeacute DTR BC 241 laquo CBA93 raquo - Calcul des structures en acier ENV 1993-1-1laquo Eurocode3 raquo - Conception et dimensionnement des structures mixtes acier-beacuteton ENV1994-1-1 laquoEurocode4raquo - Rapport geacuteotechnique du site drsquoimplantation de la structure Le principal document utiliseacute est Le CCM97 document technique reacuteglementaire qui a pour objectif de fournir une codification du dimensionnement pour calcul et des veacuterifications des structures de bacirctiments agrave ossatures meacutetalliques Les combinaisons qursquoil propose deacutependent des actions suivantes Actions permanentes Gi
Comprenant - Le poids propre des eacuteleacutements structuraux - Le poids propre des eacuteleacutements fixes - Les pousseacutes et pression des terres et hydrostatiques - Les deacuteformations permanentes imposeacutees agrave la construction tels que les deacuteplacements diffeacuterentiels des appuis Actions variable Qi Comprenant - Les charges drsquoexploitations - Les charges appliqueacutees en cours drsquoexeacutecution - Les actions climatiques Actions accidentelles Ai Comprenant Les actions sismiques les explosions le calcul au feu les chocs etc En ce qui concerne les eacutetats limites le CCM97 explique que les eacutetats limites permettent de combiner les charges G Q S W E afin de simuler au mieux un pheacutenomegravene qui peut se produire en prenant en compte ce qui repreacutesente la limite maximale consideacutereacutee pour les charges Grace agrave ces combinaisons nous pourront deacuteterminer les efforts maximaux et les deacuteplacements ultimes afin de les comparer agrave lrsquoeffort ou au deacuteplacement toleacutereacute Les valeurs des coefficients partiels de seacutecuriteacute agrave prendre en consideacuteration sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
18
Action
permanente (γG)
Action variable (γQ)
Action variable de base Action variable
drsquoaccompagnement
Effet favorable
γGinf
10 1 0
Effet deacutefavorable
γGsup
135 15 15
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacute
12 Pour lrsquoeacutetat limite ultime ELU - Prise en compte drsquoune seule action variable la plus deacutefavorable la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit 120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 150 119876119896119898119886119909
135119866119896119895 + 15119876119896119898119886119909
- Prise en compte de plusieurs actions variables deacutefavorables la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit sum119895120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 135sum119894gt1119876119896119894 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119882 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119878
- Prise en compte drsquoune seule action variable dirigeacutee vers le haut exemple vent en
deacutepression 120574119866119894119894119899119891 119866119896119895 + 150119882minus
1 119866119896119895 + 150119882minus
13 Pour lrsquoeacutetat limite de service ELS - Prise en compte uniquement de lrsquoaction variable la plus deacutefavorable
sum119866119896119895119895
+ 119876119896119898119886119909
119866119896119895 + 119876119896119898119886119909
- Prise en compte de toutes les actions variables deacutefavorables
sum119866119896119895119895
+ 09sum119876119896119894119894gt1
119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119878 119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119882
14 Etude parasismique La reacuteglementation relative agrave la construction parasismique se compose de texte drsquoorigine leacutegislative et de texte technique les preacutesentes regravegles viennent garantir une protection satisfaisante des vies humaines et des constructions vis-agrave-vis des effets des actions sismiques par des conceptions et dimensionnements approprieacutes Ainsi pour les ouvrages courants le but viseacute crsquoest de limiter les
19
dommages non structuraux et drsquoeacuteviter les dommages structuraux en dotant la structure drsquoune ductiliteacute et drsquoune capaciteacute de dissipation drsquoeacutenergie produite par le seacuteisme
Zones de sismiciteacutes
Zone 0 Sismiciteacute neacutegligeable
Zone I Sismiciteacute faible
Zone IIa et IIb Sismiciteacute moyenne
Zone III Sismiciteacute eacuteleveacutee
Tableau 12 Classification des zones sismiques
15 Lrsquoeffet du vent Le vent est consideacutereacute comme une force toujours perpendiculaire a la surface sur laquelle il est appliqueacute il peut engendrer des pressions sur les surfaces en soufflant de lrsquoexteacuterieur mais aussi des deacutepressions par pheacutenomegravene de succion ou juste en soufflant de lrsquointeacuterieur de la structure Le vent a une vitesse de reacutefeacuterence calculeacutee et reacutepertorieacutee par le RNV sur la base de relations empiriques cette vitesse diffegravere drsquoune reacutegion agrave une autre la carte ci-dessous montre les diffeacuterentes valeurs de cette vitesse dans le territoire nationale
Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouargla
20
Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)
16 Preacutesentation de lrsquoouvrage Notre projet traite le dimensionnement drsquoune halle en charpente meacutetallique avec ponts roulants et potences implanteacute dans la wilaya de Ouargla un site ou la sismiciteacute ainsi que les charges dues agrave la neige sont neacutegligeables mais par contre le vent souffle tregraves fort et le sable peut se deacuteposer sur certaine partie de la toiture La surface totale de notre ouvrage fait 1080 1198982 la hauteur du halle est de 89m alors que celle de la faicirctiegravere est de 1025m Lrsquoouvrage dispose de six portails de dimension (5x4) 8 ouvertures pour lrsquoeacuteclairage ainsi que pour le renouvegravelement drsquoair de la structure ou de fumeacutee en cas drsquoincendie
17 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques Suivant les plans architecturaux les dimensions de la structure se preacutesentent comme suit - Longueur de lrsquoouvrage (Long-pan) L= 30m - Largeur (Pignon) l= 36m - Hauteur totale H=89 m - Hauteur de lanterneau a=135m - Pente du versant est 15
21
Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvrage
Figure 14 Vue en perspective de la structure
18 Mateacuteriaux Les diffeacuterents mateacuteriaux de constructions utiliseacutes dans notre construction sont
181 Acier En construction meacutetallique lrsquoacier fait lrsquoobjet drsquoune normalisation rigoureuse dans laquelle on
speacutecifie la limite drsquoeacutelasticiteacute fy la reacutesistance agrave la rupture fu et lrsquoallongement agrave la rupture 휀 Le choix de la nuance drsquoaciers deacutepend des facteurs techniques et eacuteconomiques Limite drsquoeacutelasticiteacute fy=235MPa La contrainte de rupture fu=360 MPa Le module de Young E = 210 000 MPa
22
Le coefficient de poisson ν=03 Le module de cisaillement 119866 = 80769 MPa La masse volumique de lrsquoacier ρ=7850 Kgm3
182 Beacuteton armeacute Caracteacuteristiques meacutecaniques Reacutesistance agrave la compression fc28=25 MPa Reacutesistance agrave la traction ft28=06+006fc28= 21 MPa Le poids volumique ρ=2500 Kgm3
183 Ferraillages et armatures - La limite drsquoeacutelasticiteacute fe=400 MPa - Le coefficient de seacutecuriteacute pour les situations courantes γs = 115 - La contrainte admissible agrave lrsquoELU fsc =feγs = 348 MPa - Le module de Young Es=210 000 MPa
23
Chapitre-2
Eacutevaluation des surcharges climatiques
21 Introduction
Les effets climatiques sur une structure meacutetallique sont souvent preacutepondeacuterants Une
eacutetude approfondie et deacutetailleacutee doit ecirctre meneacutee minutieusement afin de deacuteterminer les
diffeacuterentes actions et sollicitations
La reacuteglementation nationale Neige et Vent (RNV 2013) met agrave notre disposition les principes geacuteneacuteraux et proceacutedures agrave suivre afin de mieux preacutevoir ces surcharges et de mener agrave bien des calculs Les pressions du vent appliqueacutees sur les structures meacutetalliques deacutependent des facteurs suivants
- La reacutegion (Zone 0) - Les reliefs du site drsquoimplantation - La hauteur de la construction - La configuration geacuteomeacutetrique de la structure - La forme de la toiture
22 Deacutetermination de lrsquoaction du vent
- Effet de la reacutegion
Notre halle industrielle se situe agrave la wilaya drsquoOuargla dans la commune de Hassi Messaoud selon le regraveglement RNV 2013 la reacutegion est classeacutee comme zone 4 la pression dynamique de reacutefeacuterence est de 575 Nm
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du vent
24
- Effet du site
Le regraveglement RNV2013 preacutevoit eacutegalement lrsquoeffet de la nature du terrain Notre
ouvrage se trouve dans une zone laquo agrave couverture veacutegeacutetale neacutegligeable raquo donc
nous nous situons dans une cateacutegorie de terrain 1 avec un facteur de terrain
Kt = 0170 paramegravetre de rugositeacute Z0= 001 m Zmin= 1 m et le coefficient ξ= 044
Les donneacutees relatives au site telle que la pression de reacutefeacuterence ainsi que la
vitesse de reacutefeacuterence sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
Site plat Ct(Z)=1 RNV2013 chapitre245 sect2451
Ouargla (Zone 4)
qreacutef =575 Nmsup2 Vreacutef =31ms
RNV2013 chapitre23 sect231
Terrain de cateacutegorie 1
Kt=017 Z0=001m Zmin=1m ξ=044
RNV2013 chapitre244 sectTableau 24
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantation
221 Deacutetermination de la pression aeacuterodynamique
La pression aeacuterodynamique W(Zj) agissant sur une paroi est obtenue comme suit
119882(119911119895) = 119902119901(119885119890) times [119862119901119890 minus 119862119901119894] (daNm) 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838120784 120787 120784 sect120784 120788
Avec
- CPe est le coefficient de pression exteacuterieure
- CPi est le coefficient de pression inteacuterieure
222 Calcul de la pression dynamique de pointe qp La pression dynamique de pointe qp(z) est la pression dynamique utiliseacutee dans les calculs elle deacutepend du climat du lieu de la hauteur de reacutefeacuterence de la rugositeacute du terrain et du coefficient de topographie
119902119901(119885) = 119902119903119890119891 times 119862119890
Avec
- 119902ref = 575 119889119886119873119898sup2
Coefficient drsquoexposition 119862119890 = 119862119903
2(119885) times [1 + 7119868119907] 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 sect120784 120786 120784 119834
Coefficient de rugositeacute 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 120786
25
Terrain de cateacutegorie 1 Kt=017 z0=001m zmin=1m ξ=044 ( g
119862119903(119911)
119870119905 119871119899 (1199111198981198941198991199110
) 119901119900119906119903 119911 lt 119911119898119894119899
119870119905 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911119898119894119899 le 119911 le 200119898
Parois vertical (z le zmin ) 119862119903(z)=Kt Ln(119911119898119894119899 1199110
)=0783
Parois et toiture (zminltzlt200m) 119862119903(z)=KtLn(Z
Zo)=1178
On retient 119862119903= 1178
- Intensiteacute de turbulence RNV2013 chapitre246
119868119907(119911)
1
119862119905(119911) 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911 gt 119911119898119894119899
1
119862119905(119911) 119871119899 (1199111198981198941198991199110) 119901119900119906119903 119911 le 119911119898119894119899
Pour z gt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1
001)= 0217
Pour z lt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1025
001)= 0144
On retient 119868119907 = 0144 pour lrsquoensemble de la structure
- Coefficient drsquoexposition
119862119890(119911119895) = 119862119903(119911119895)2[1 + 7 119868119881]
Pour z gt zmin
119862119890(119911) = 11782 times 12 times [1 + 7(0144)] = 2786
Pour z lt zmin
119862119890(119911) = 07832 times 12 times [1 + 7(0217)] = 154
- Pression dynamique de pointe qp
Avec
26
- 119902119903119890119891 = 575 119889119886119873119898sup2
Pour z lt zmin qp= 575times1544=8878 Nm2
Pour z gt zmin qp= 575times2786=160195 Nm2
qp = 160195Nm2 = 16 kNm2
223 Coefficient de pression exteacuterieure Les valeurs des coefficients de pression exteacuterieure donneacutees dans les tableaux du RNV2013 sont relatives agrave des zones bien deacutefinies Ces coefficients deacutependent de la dimension de la surface chargeacutee produisant laction du vent dans la section agrave calculer
Pour un vent perpendiculaire au long-pan (V1)
-Parois verticale RNV2013 chapitre521
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
- b=30 m
- d=36 m
- h=89 m
Cp =Cpe10 car Slt10119950120784 avec S la surface chargeacute (chapitre2013 chapitre5 sect5112)
e = min (d 2h)
d=32 ou 36 m selon la direction du vent mais toujours gt e =2h
Donc e = 2x1025 = 205m
Toiture a versant multiple Cas ougrave d gt e se preacutesente ainsi
Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
27
Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
Le calcul des coefficients de pressions exteacuterieures est obtenu agrave partir des formules suivantes
119862119901119890 = 1198621199011198901 119878119894 119878 le 11198982
119862119901119890 = 1198621199011198901 + (11986211990111989010 minus 1198621199011198901) times 11989711990011989210(119878) 119878119894 11198982 lt 119878 lt 101198982
119862119901119890 = 11986211990111989010 119878119894 119878 ge 101198982
RNV2013 Chapitre 5 sect 5111
Les coefficients de pression exteacuterieures pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E
Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)
Versant de Toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure cpe10 qui y sont
attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518 le cas drsquoune toiture agrave
versant multiple est celui de notre projet
28
Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5182 que laquo pour un vent perpendiculaire aux
geacuteneacuteratrices on prendra les valeurs de Cpe des toitures agrave double versant pour 120572 lt 0deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure Cpe pour le versant face au vent sont deacutetermineacutes agrave partir
drsquoune interpolation lineacuteaire entre lrsquoangle -15 et -5 les valeurs des coefficients sont preacutesenteacutees dans
le tableau suivant
Angle de pente α Cpe pour vent de direction θ=0deg
853deg F G H
-237 -123 -083
Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiture
- Pour un vent perpendiculaire au pignon (V2) (V4)
- Parois verticales
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
-b=36 m
29
-d=30 m
-h=1025
119862119901119890 = 11986211990111989010 RNV2013 chapitre5 sect5112
e=Min (b 2h) = Min (36 205) = 205 m
Le cas ougrave d gt e se preacutesente ici
Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Les coefficients de pression exteacuterieurs pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
30
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur laquo Cpe10 raquo pour les parois verticales direction V2
- Versant de toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure Cpe10 qui y sont attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518
Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5181 que pour laquo un vent dont la direction est parallegravele aux geacuteneacuteratrices les coefficients de pression pour chaque versant
31
srsquoobtiennent en utilisant les valeurs de toiture agrave un versant pour θ=90deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure CPe10 pour un angle de 853deg sont deacutetermineacutes agrave partir de lrsquointerpolation lineacuteaire entre lrsquoangle de 5deg et 15deg
Angle α Fsup Finf G H I
853deg -22 -192 -183 -067 -057
Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)
224 Coefficient de pression inteacuterieure Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi deacutepend de la dimension et de la reacutepartition
des ouvertures dans lrsquoenveloppe du bacirctiment
- Pour les 2 cas de direction du vent (V1 et V3)
- Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2(5 times 4)
30 times 89= 014 = 14
On commence tout drsquoabord agrave deacuteterminer lrsquoindice de permeacuteabiliteacute microp
μ119901 =120
160= 075
Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi est donneacute en fonction de lrsquoindice de permeacuteabiliteacute Figure 514 du Regraveglement RNV2013 en fonction du rapport
ℎ119889 = 102536 = 028gt025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 on lit 119862119901119894 =-016
32
Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1 V3
Pour les 2 cas de direction du vent (V2 et V4)
Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2 times (5 times 4)
36 times 9575= 0116 = 116
ℎ119889 = 102530 = 034 gt 025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 rarr 119862119901119894 =-02
33
Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4
225 Deacutetermination de la pression statique du vent
Apregraves avoir deacutefini tous les coefficients tels que la pression dynamique coefficient
de pression inteacuterieure et exteacuterieure on peut calculer la pression due au vent pour
Direction V1 V3
Parois verticales Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0154 -0846 -135529
B 1602 -08 -0154 -0646 -103489
C 1602 -05 -0154 -0346 -55429
D 1602 +08 -0154 +0954 +152831
E 1602 -03 -0154 -0146 -23389
Tableau 26 Pressions du vent sur parois vertical
34
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
F 1602 -237 -0154 -2276 -355003
G 1602 -123 -0154 -1076 -172375
H 1602 -084 -0154 -0676 -108295
Z1 1602 -1 -0154 -0846 -135529
Z2 1602 -06 -0154 -0446 -71449
Tableau 27 Pressions du vent sur toiture
Direction V2 et V4
Parois verticales
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0162 -0838 -134247
B 1602 -08 -0162 -0638 -102207
C 1602 -05 -0162 -0338 -54147
D 1602 +08 -0162 +0962 +154112
E 1602 -03 -0162 -0138 -22107
Tableau 28 Pressions du vent sur parois vertical
35
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
Finf 1602 -12 -0162 -1038 -1662876
Fsup 1602 -22 -0162 -2038 -3264876
G 1602 -183 -0162 -1668 -2672136
H 1602 -067 -0162 -0508 -813816
I 1602 -057 -0162 -0408 -653616
Tableau 29 Pressions du vent sur toiture
23 Deacutetermination de lrsquoaction de la neige
Le calcul de la surcharge climatique de la neige est en fonction de la localisation geacuteographique
et de lrsquoaltitude du lieu
Notre projet se situe dans la Wilaya de Ouargla (Hassi Messaoud) lrsquoaltitude est de 171 m
La wilaya de Ouargla est consideacutereacutee comme une zone D =gt Pas de neige dans cette reacutegion
24 Deacutetermination de lrsquoaction du sable
La Pente du toit = 135
9= 015
La pente est de 15 soit gt a 5 =gtLe toit ne peut ecirctre consideacutereacute comme plat
=gtLa charge due au sable ne peut ecirctre consideacutereacutee uniformeacutement reacutepartie
Deux charges lineacuteaire q1 et q2 seront pris en compte
q1= 300 Nml
q2= 500 Nml
25 Charge permanente
- Couverture et bardage Choix du systegraveme de couverture
36
Notre choix pour la toiture et le bardage de notre halle sera axeacute sur les panneaux sandwich car ils assurent le minimum requis pour notre halle cagraved
- Une bonne isolation thermique
- Une bonne reacutesistance au feu
Le systegraveme panneaux sandwich de type TL-75 qui est constitueacute drsquoun parement exteacuterieur et un parement inteacuterieur qui sont colleacutes agrave une mousse rigide en polyureacutethane sera retenu
Ces caracteacuteristiques se preacutesentent comme suit
- Epaisseur totale 75mm
- Largeur de panneau 1000mm
- Poids du panneau 142 daNmsup2
Choix du systegraveme de bardage
Le bardage reacutepondant agrave lrsquoexigence drsquoune isolation thermique est le systegraveme panneaux sandwich de type LL50 les caracteacuteristiques sont les suivantes
- Epaisseur 50 mm
- Largeur 1000 mm
- Poids volumique du panneau G= 129 kgmsup2
26 Charge drsquoexploitation
Notre toiture est inaccessible donc la seule charge drsquoexploitation que peut avoir notre toiture crsquoest
la charge drsquoentretien
Selon le DTR BC22
La porteacute L=6m (distance entre portique) =gt les charges drsquoentretien seront deux charges ponctuelles
de 1kN appliqueacute a 13 de chaque appuis
On peut les convertir en une charge uniformeacutement reacutepartie eacutequivalente ainsi
37
119902 =8119875
3119871= 044 119896119873119898
119902 = 444 119889119886119873119898
Ceci juste pour avoir une charge lineaire et pouvoir faire un predimensionnement de la panne
Sur la modeacutelisation avec ROBOT les deux charges serons introduitents comme charges ponctuels
- Effet du frottement
Pour les cas V1 et V3
Lrsquoeffet du frottement du vent sur la surface peut ecirctre neacutegligeacute car mecircme en prenant la toiture
comme faiblement inclineacutee ce qui nrsquoest pas le cas on veacuterifie la condition de neacutegligence du
frottement du vent qui dit
sum surfaces parallegraveles au vent le 4 times sum surfaces perpendiculaires au vent
Cas de vent sur long pan
[(36+36)times9575]+4[91times30]=17814 m2 le4times(30+30)times89= 2136m2 CV
Cas de vent sur pignon
[(30+30)times89]+ 4[91times30]=1626m2 le 4times(36+36)times9575= 27576 m2 CV
38
Chapitre-3
Dimensionnement des eacuteleacutements secondaires 31 Dimensionnement des pannes pour la toiture agrave plusieurs versants
311 Fonctionnement de base
La fonction des pannes de toiture est drsquoassurer le transfert des actions appliqueacutees agrave la couverture drsquoun bacirctiment et agrave sa structure principale les lisses jouent le mecircme rocircle en faccedilades Les pannes et les lisses sont des constituants importants de la structure secondaire du bacirctiment Un empannage comprend non seulement les pannes elles-mecircmes mais eacutegalement les eacuteventuelles eacuteclisses qui reacutealisent la continuiteacute des pannes les eacutechantignoles qui assurent la liaison entre pannes et structure principale ainsi que les liernes et brettelles qui maintiennent les pannes lateacuteralement
312 Choix du bardage de couverture Pour le choix de notre systegraveme de couverture il srsquoest aveacutereacute qursquoune couverture de type TL 75 remplie correctement les critegraveres de conception agrave savoir - Assurer la fonction eacuteleacutementaire de protection face aux intempeacuteries - Satisfaire les exigences acoustiques - Satisfaire agrave lrsquoexigence nationale imposeacutee par les documents reacuteglementaires relatifs aux charges de neige de vent et aux autres charges dexploitation Les charges supporteacutees par la toiture - Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du sable q1=30 daNml q2=50 daNml - Action du vent W= -355 daNmsup2 et W=-1723 daNm2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 Charge eacutequivalente du vent sur une panne de 6m dans la partie du toit ougrave lrsquoeffet du vent est le plus
deacutefavorable
39
(minus354 times5125
6) + (minus1723 times
0875
6) = minus32754 1198891198861198731198982
Qeq (vent) = 3276 daN1198982
-la charge de deacutepression du vent sur la panne est largement supeacuterieure aux autres charges
Crsquoest donc la combinaison G-15W qursquoil faut prendre en compte (pour le plan z-z seulement)
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et F
En essayant plusieurs valeurs drsquoespacement entre pannes et en faisant toutes les veacuterifications
neacutecessaires agrave chaque fois on arrive aux reacutesultats suivants
Pour e=12m -gt panne 2 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE180)
-gt nbr de panne neacutecessaires 8 par versant
Pour e=14m 16m 18m 2m -gt panne 1 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE200)
-gt nbr de panne neacutecessaires 5 par versant (pour e=2m)
Crsquoest donc par souci drsquoeacuteconomie et de poids total qursquoon prend un espacement entre panne de 2m
et un choix de section IPE200 pour les pannes mais seuls les deux derniers choix faits seront
deacuteveloppeacutes ci-dessus cad
-IPE180 + liernes avec e =2m (ce qui ne veacuterifie pas toutes les conditions de seacutecuriteacute)
-IPE200 avec e =2m (le choix final retenu celui qui veacuterifie toutes les conditions)
40
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne (G IPE180 = 188 danml) G = (142+188)x14 =462 daNml W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Remarque Dans notre projet il n yrsquoa de charge de neige possible et aussi la charge de sable ne srsquoapplique pas sur les pannes donc pas de combinaison avec trois charges possible Plan z-z G+E (462+444)cos853=8959 daNml G+W 462cos853 -45864=-413 daNml Qsz=413kN Plan y-y G+E (462+444)sin853=1328 daNml Qsy=0135 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(462+444)cos853=12095 daNml G+W (1x462cos853)-(15x45864)=-642 daNml
41
Quz=642 kN Plan y-y G+E 135(462+444)sin853 =18 daNml Quy=018 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=1878 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=2817 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=081 kNm
Apres ajout de liernes Lz=3m Mzsd=020 kNm Caracteacuteristiques du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 180 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
239 180 91 8 53 1317 101 146 346
Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 14653=2754 lt 72Ɛ=72 rarr acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 4558=568 lt 10Ɛ=10 rarr semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterifications de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 413 times 3004
384 times 21 times 105 times 1317= 015 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 0135 times 3004
384 times 21 times 105 times 101= 006 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
42
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation agrave veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 2817 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
iz =224mm tf =85mm
L=Lz=3000mm h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 9457 rarr λ119871119879 =
989
939= 1007
rarr =1092
43
Avec 120572LT = 021 car profile laminer
rarr ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 066 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=066 1 166 235
11= 234 119896119873 119898
234 lt Mysd =2817 condition non veacuterifieacutee on augmente la section ou changer de
nuance drsquoacier crsquoest la premieacutere option qursquoon vas choisir par souci de
disponibiliteacute sur le marcheacute
313 Redimensionnement des pannes avec IPE200
- Chaque panne repose sur deux appuis drsquoune distance de L= 6 m - On dispose 5 fils de pannes sur chaque versant de la toiture - La pente de la toiture 15 - Espacement entre pannes adopteacute est de 2 m
3131 Eacutevaluation des charges et surcharges - Poids propre de la couverture (panneau sandwich) 142 daNmsup2 - La charge du vent deacutepression -3275 daNmsup2 Surcharge drsquoentretien (P) sect731 DTR BC 22 Dans le cas des toitures inaccessibles on considegravere uniquement une charge drsquoentretien qui est eacutegale agrave 100Kg chacune situeacutee agrave 13 et 23 de la porteacutee de la panne La charge uniformeacutement repartie P due aux surcharges drsquoentretien est obtenue en eacutegalisant les deux moments maximaux dus agrave P
Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la panne
119872119872119860119883 =119901prime 119897
3=119901 1198972
8⟹ 119901 =
8 119901prime
3119897=800
18= 4444 119889119886119873119898119897
44
Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacutees
(ANNEXE ndash 1)
Soit
119876119890119902 =327 + 1082
2= 2176 1198891198861198731198982
Les valeurs 327 et 1082 daNm2 sont les valeurs de depressions des deux zones de vent FG et H repris par
la panne 2 (regarder Figure31)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave un espacement en appuis de 394m sans risquer
que la nervure cegravede sous les charges appliqueacutees
La charge supporteacutee par la panne
- Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du vent W= -3276 daNmsup2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 -Poids propre de la panne IPE200 (apregraves que IPE180 nrsquoa pas veacuterifier toutes les conditions) G=224 daNml La panne la plus deacutefavorable Bien que lrsquoespacement entre panne soit de 2m la panne la plus deacutefavorable crsquoest-agrave-dire celle de rive ne reprend qursquoune largeur de bardage de 14m seulement
Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versant
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne G = (142+224)x14 =5124 daNml
45
W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Plan z-z G+E (5124+444)cos853=9458 daNml G+W 5124cos853 -45864=-40796 daNml Qsz=407kN Plan y-y G+E (5124+444)sin853=1418 daNml Qsy=014 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(5124+444)cos853=12768 daNml G+W (135x5124cos853)-(15x45864)=-61955 daNml Quz=62 kN Plan y-y G+E 135(5124+444)sin853 =1915 daNml Quy=019 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=186 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=279 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=0855 kNm
46
Caracteacuteristique du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 200 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
285 200 100 85 56 1943 142 221 446
Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 15956=2839 lt 72Ɛ=72 rarr Acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 3885=447 lt 10Ɛ=10 rarr Semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterification de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 407 times 6004
384 times 21 times 105 times 1943= 168 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 014 times 6004
384 times 21 times 105 times 142= 079 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation a veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
47
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
-C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
-iz =224mm -tf =85mm
-L=Lz=6000mm -h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 989 ⟶ λ119871119879 =
989
939= 105
rarr =114
Avec 120572LT = 021 car profileacute lamineacute
rarr ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 063 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=063 times 1 times 221 times 235
11= 2974119896119873119898
2974 kNm gt Msd =279 kNm condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
48
Relation agrave veacuterifier Vzsd lt 05 Vplzrd 119912119955119957 120787 120786 120788(120784)119914119914119924120791120789
Avec
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
11 119890119905 119860119907119911 = 1400 1198981198982
Donc
05119881119901119897119911119903119889 = 05
1400 (235
radic3)
11= 8634 119896119873
Vzsd =186kN lt 05 Vplzrd = 8634kN Condition veacuterifieacutee
Resistance au voilement par cisaillement
Si 119889
119905119908 lt 69휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
CCM97 art 561(1)
119889
119905119908 =
159
56 = 284 lt 69 휀 Condition veacuterifieacutee
Donc il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Veacuterification a la flexion deacutevieacutee composeacutee
On doit veacuterifier la relation suivante
(119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889)
120572
+ (119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
)
120573
le 1 119912119955119957 120787 120786 120790 (120783120783)119914119914119924 120791120789
Avec B= 1 a = 2 pour les sections en I et H
119872119901119897119910119903119889 =119882119901119897119910 times 119891119910
11=221 times 235
11= 4721 119896119873119898
119872119901119897119911119903119889 =119882119901119897119911 times 119891119910
11=446 times 235
11= 952 119896119873119898
119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
119872119911119904119889 = 0855 119896119873119898
(279
4721)2
+ (0855
952) = 044 lt 1 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
49
Conclusion la panne IPE 200 veacuterifie les diffeacuterentes conditions de seacutecuriteacute par rapport aux
diffeacuterents cas drsquoinstabiliteacutes elle est donc largement convenable pour notre structure
32 Dimensionnement de lrsquoeacutechantignole
Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignole
Calcul des charges revenant agrave une eacutechantignole
Effort de soulegravevement
quz=Gtimescos120572 -15W-- avec
G=39 daNml W--=ndash426 daNml E = 444 daNml
quz = 39timescos 853 ndash 15times426
quz= ndash60043 daNml = ndash6 kN
Effort rampant
quy=(135G+15E)sin120572 =(135times39+15times444)sin 853 = 1768 daNml =018 kN
Lrsquoexcentrement
Lrsquoexcentrement (t) est limiteacute par la condition suivante
2 (119887
2) le 119905 le 3(
119887
2)
Avec b=10 cm pour un profileacute IPE200
50
2 (10
2) = 10 le 119905 le 3(
10
2) = 15
On prend t=10 cm
Pour lrsquoeacutechantignole de rive
119877119911 = 119902119906119911 times119897
2= 6 times
6
2= 18 119896119873
119877119910 = 119902119906119910 times119897
2= 054 119896119873
Pour lrsquoeacutechantignole intermeacutediaire
119877119911 = 18 times 2 = 36 119896119873
119877119910 = 054 times 2 = 108 119896119873
Calcul du moment de renversement
119872119877 = 119877119911 times 119905 + 119877119910 timesℎ
2= 36 times 10 + 108 times 10 = 3708 119896119873 119888119898 = 37119896119873119898
Choix de la section brute
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 119891119910
1205741198720 119912119955119957 120787 120786 120787 120783 (120784)119914119914119924120791120789
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 1198911199101205741198720
=gt 119908119890119897 ge119872119890119897119877119889 times 1205741198720
119891119910=gt 119908119890119897 ge
00037 times 11
235
= 173 times 10minus51198983
119908119890119897 = 17321198881198983
Deacutetermination de la largeur et lrsquoeacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
b largeur de lrsquoeacutechantignole
e eacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
119908119890119897 =119887 1198902
6=gt 119890 ge radic
6 times 1732
119887= radic
6 times 1732
180
119890 ge 076
b est prise eacutegale agrave 180 mm soit la largeur de la traverse (Calculer dans le chapitre 6)
Donc on prend e=1cm
51
33 Dimensionnement des lisses de bardages
Les lisses de bardages sont constitueacutees de poutrelles (UPN UAP UPE) oude profils
minces plieacutes Eacutetant disposeacutees horizontalement elles sont porteacutees soit par les poteaux de
portiques soit par les potelets intermeacutediaires Lrsquoentre-axe des lisses est deacutetermineacute par la
porteacutee admissible des bacs de bardage pour notre structure un UPN agrave eacutetait adopteacute
331 Choix du bardage
Le choix du bardage se fait en fonction des charges du vent (pressiondeacutepression) qui
lui sont appliqueacutes Pour notre halle les valeurs maximums de pression et deacutepression
que subissent les parois sont
W+ = 1541 daNm2 W- = -1355 daNm2 (regarder chapitre 2)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessous (ANNEXE 3) le bardage choisi doit ecirctre drsquoau moins de
50mm drsquoeacutepaisseur un LL50 pour un poids de 133 daNmsup2 sur 3 appuis avec pas plus
de 3m drsquoentre appuis est le meilleur choix
Figure 35 choix de lrsquoeacutepaisseur du bargade en fonction des pressions et depressions
332 Deacutetermination de lrsquoespacement entre lisse
Toujours drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave 3m de distance drsquoentre axe pour le
bardage qursquoon a choisi
Apregraves plusieurs essais empiriques le nombre optimal de lisses neacutecessaire est de 4 ce qui donne un
espacement de longueur de paroi 89m ndash longueur mur maccedilonnerie 4m ( 89 - 4 = 5m )
5m4lisse rarr e =125m
52
Figure 36 Reacutepartition des lisses
Deacutetermination des charges et surcharges
Donneacutees de calcul
- Chaque lisse repose sur deux appuis
- Espacement entre lisse = 125 m
- On dispose 4 lignes de lisse entre portique
- Longueur des lisses 600 m
Les charges permanentes
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=g sy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125=2288daNml
qsy = 0228 kN
quy=135G=03kN
La surcharge climatique due au vent
On calcul les lisses de bardage avec la valeur max sur long- pan
W += 1541 daN m2
- Charges appliqueacutees agrave LrsquoELU
quz=15W
quz=288kN
53
- Charge appliqueacutee agrave LrsquoELS
qsz=Wtimese=1541times125
qsz=19262daN=192kN
333 Le dimensionnement se fait par la condition de limitation de la flegraveche
119891119911 =5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864119910 times 119868le 119891119886119889119873 =
119897
200=600
200= 3 119888119898
119868119910 ge5 times 192 times 6004
384 times 21 times 105 times 3= 51428 1198881198984
On opte pour un UPN 140 avec les caracteacuteristiques suivantes
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
UPN 140 A Cm2
h mm
b mm
119905f mm
119905w mm
Iy
Cm4
Iz
Cm4
119908pSy
cm3
119908pSz
cm3
MATERIAU ACIER S235
20 140 60 10 7 605 627 103 283
Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140
Recalcul des charges avec le poids propre de la lisse ajouteacute
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daN ml
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=qsy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125 +1568 = 3856daNml
qsy = 038 kN
quy=135G
quy =053kN
qsz=Wtimese=1541times125=19262daN
qsz=192kN
quz=15W
quz=288kN
54
334 Veacuterification des diffeacuterentes Conditions de reacutesistances
Deacutetermination de la Classe
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119888
119905119891=60
10= 6 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119889
119905119908=98
7= 14 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Condition de reacutesistance
(119872119910119904119889
119872119890119897119910119877119889)
1
+ (119872119911119904119889
119872119890119897119911119877119889)1
le 1
- En preacutesence de lrsquoaction du vent
119872119910 =119902119906119911 times 119897
2
8=288 times 62
8= 1296 119896119873119898
- Sous lrsquoeffet des charges verticales permanentes
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 62
8= 261119896119873119898
119872119890119897119910119877119889 =119908119890119897119910 times 119891119910
1205741198720=864 times 103 times 235
11= 1845 119896119873119898
119872119890119897119911119877119889 =119908119890119897119911 times 119891119910
1205741198720=148 times 103 times 235
11= 316 119896119873119898
Donc
(1296
1845)1+ (
261
316)1= 152 gt 1 Condition non veacuterifieacutee
On rajoute des liernes pour reacuteduire Lz (Lz=3m)
55
Nouveau 119872119911
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 32
8= 065119896119873119898
(1296
1845)1+ (
065
316)1 = 09 lt 1 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
Condition agrave veacuterifier Vsd lt Vplrd
119881119911119904119889 =15119882119871
2= 1296 119896119873
119881119901119897119877119889 =119860119907119911 times 119891119910
radic3times 1205741198720= 12855 119896119873
119881119911119904119889 = 1296 119896119873 lt 119881119901119897119877119889 = 12855 119896119873 rarr condition veacuterifieacutee
Veacuterification au deacuteversement
On doit veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721gt 119872119910119904119889 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Avec
119872119888119903 = 11986211205872 119864 1198681199111198712
radic119868119908119868119911+1198712 119866 1198681199051205872 119864 119868119911
119912119925119925119916119935119916 119913 (119913 120783 120785) minus 119914119914119924120791120789
119872119888119903=311713762 Ncm
λ119897119905 = radic120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
119872119888119903
120573119908= 1 car la section est de classe 1
119882119901119897119910 (upn140) =103 cm3
56
λ119897119905 = 0881
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ1198711198792 minus 02) + λ119871119879
2 ]
120572119897119905=021 Car profileacute lamineacute
empty119897119905 = 0959
ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )
le 1
ꭕ119897119905= 075
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898 gt 119872119910119904119889 = 1296 119896119873119898 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion La section UPN140 assure une bonne reacutesistance vis agrave vis des diffeacuterents cas
drsquoinstabiliteacute elle est convenable pour les lisses de notre structure
34 Dimensionnement des liernes
Figure 37 Disposition des liernes sur le bardage
Calcul de lrsquoeffort de traction dans les liernes
La reacuteaction R au niveau du lierne
57
119877 = 125119902119910 times 119897
2
Avec 119902119910 = [135(119866119880119875119873140 + 119866119888119900119906119907119890119903119905119906119903119890)]
119902119910 = 0837119896119873
119897 = 6 119898
119877 = 125119902119910 times 119897
2= 125 times 0837 times 3 = 32119896119873
Effort de traction dans chaque lierne
1198791 =119877
2= 16119896119873
1198792 = 1198791 + 119877=48 kN
1198793 =1198792
2 sin 120579= 374 119896119873 119860119907119890119888 120579 = 119886119903119888 119905119892
25 119898
3 119898= 398deg
Crsquoest 1198792 = 48 119896119873 la tension la plus deacutefavorable donc on dimensionne par rapport agrave elle nos liernes
Dimensionnement de la lierne
119873119905119904119889 =119860 times 119891119910
1205741198720= 4800 119873 =gt 119860 ge
11 times 4800
235 =gt 119860 ge 22461198981198982
119860 =120587empty2
4=gt empty ge radic
4119860
120587= radic
4 times 2246
314= 534 119898119898
On prend empty = 12 119898119898 soit un T12 car crsquoest le diamegravetre le plus courant sur le marcheacute
35 Calcul des cheacuteneaux
Introduction
Le cheacuteneau a pour rocircle lrsquoeacutevacuation des eaux pluviales et drsquoeacuteviter leur stagnation afin drsquoassurer une
bonne eacutetancheacuteiteacute de la toiture et de la construction
58
Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneau
La section du checircneau sera deacutetermineacutee comme suit 119904
119878ge
63
radic119904
119889times119875
Avec
- s Section transversale du cheacuteneau en cmsup2
- S Surface couverte du checircneau en msup2
- d Peacuterimegravetre de la section mouilleacutee du checircneau en cm
- p Pente du checircneau
Remarque on preacutevoit 4 points de descente drsquoeau sur le long pan au niveau du portique inteacuterieur
Dimensionnement du cheacuteneau de rive
S=91times30=273 m2 avec P= 5mmm (pour eacuteviter lrsquoaccumulation du sable aussi)
Srsquo=273
4=6825 m2
Suivant lrsquoabaque (Annexe 2) =gt S=100 cm2 =gt d=10 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 100mm
Dimensionnement de cheacuteneau intermeacutediaire
Surface en plan des combles desservis en msup2
Srsquo=6825times2= 1365 et P= 5 mmm
Suivant lrsquoabaque (Annexe 4) =gt S=75 cm2 =gt d=9 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 90 mm ou 100 mm
59
36 Preacutedimensionnement des potelets
Les potelets sont des profileacutes lamineacutes qui ont pour rocircle de transmettre les
diffeacuterents efforts horizontaux agrave la poutre au vent et les efforts verticaux vers le sol
Ce sont des profileacutes disposeacutes verticalement sur le pignon comme indiqueacute sur la figure
ci-dessous et sont surtout sujet agrave la flexion composeacutee sous les efforts suivant
- Effort normal produit par le poids propre du potelet du bardage et des lisses
- Effort de flexion produit par lrsquoaction du vent sur le pignon
Figure 39 Disposition des potelets
Ils sont consideacutereacutes comme articuleacutes dans les deux extreacutemiteacutes
Eacutevaluations des charges et surcharges revenantes agrave un potelet
Charges permanentes G (verticale concentreacutee)
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daNmsup2
- Poids propre des accessoires drsquoattaches 5 daNmsup2
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daNml
Nous avons 4 lisses de 6m de long
119866 = (119866UPN times 119890 times 119899) + (119866bardage + 119901119901a) times 119878 119866 =(1568times6times4)+[(133+5)times(6times56)]= 991 kNml
Charge due au vent W
W=(1541times56) = qeqtimes96 =gt qeq=1541times56
96=8989 daNm2
Donc W = 8989 x 6 = 539 daNml = 539 kNml
Preacutedimensionnement de la section du potelet
Sous la condition de la limite de la flegraveche (ELS) tableau 41 CCM 97
Les potelets eacutetant articuleacutes en tecircte et en pied la flegraveche max est
60
119891119910 =5 times119882 times 1198974
384 times 119864 times 119868119910le 119891119886119889119898 =
119897
200
119868119910 gt1000 timesWtimes Iᶟ
384 times E= 59136 1198881198984
Ce qui correspond agrave un profileacute IPE300 avec 119868119910 = 83561198881198984
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300 A Cm2
h mm
b mm
tf mm
tw
mm 119868y
Cm4
119868z Cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300
Veacuterification de la reacutesistance du profileacute
Classe de la section
Classe de la semelle
119888
119905119891=
75
107= 7 lt 10 = 10 119878119890119898119890119897119897119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Classe de lrsquoacircme
119889
119905119908=2486
71= 35 lt 38 = 38 Acirc119898119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on doit veacuterifier la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05 119881119901119897119903119889 ⟹119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
61
119881119904119889 =15 times119882 times 119897
2=15 times 539 times 96
2= 388 119896119873 lt 05 119881119901119897119903119889 = 05 (
2570 times 235
radic3 times 11) = 1585 119896119873
Condition veacuterifieacutee
Donc pas drsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant
Veacuterification a lrsquoeffort axial
On utilise la condition suivante
Si
119873119904119889 le 119872119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 119891119910
1205741198980)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort axial
025119873119901119897119903119889 = 025119860 times 119891119910
1205741198720= 025
5380 times 235
11= 28734 119896119873
05119860119908 times 119891119910
1205741198720= 05
2170 times 235
11= 2317 119896119873
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873 lt 119898119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 times 119891119910
1205741198720)
Condition veacuterifieacutee
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Lrsquoindice de lrsquoeffort axial sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
Veacuterification a la flexion composeacutee
119872119910119904119889 =15119882 times 1198972
8= 9313119896119873119898 119872119911119904119889 = 0 119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
λ119897119905 =
119871119911119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119911119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
C1=1132 Annexe B Tableau B12 CCM97
62
119871119911 = 1250 119898119898 119894119911 = 335 119898119898 ℎ = 300 119898119898 119905119891 = 107 119898119898
λ119897119905 = 3433 =gt λ119897119905 = 036 lt 04 Pas de risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97
119873119904119889ꭕ119898119894119899
119873119901119897119903119889+119870119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119870119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10 helliphellip (1)
Avec
λ119910 =119871119910
119894119910=960
125= 768 rarr λ119910 =
768
939= 081
=gt 120583119910 = λ119910(2119861119898119910 minus 4) +119882119901119897119910 minus119882119890119897119910
119882119890119897119910= minus1134 + 0127 = minus1007 lt 09
120572 = 021 λ119910 = 081
empty119910 = 05 [1 + 120572119910(λ119910 minus 02) + λ1199102]
empty119910 = 05[1 + 021(081 minus 02) + 0812] = 089
ꭕ119910=
1
(empty119910 +radicempty1199102 minus λ1199102 )
ꭕ119910= 0794 rarr 119870119910 = 1 minus
minus1 times 135 times 991
0794 times 538 times 2350= 101
120582119911 =125
335= 3731 =gt 120582119911 = 0397 rarr empty119911 = 0611 =gt ꭕ
119911= 092
ꭕ119898119894119899
= ꭕ119910= 0794
119873119901119897119903119889 =119860119891119910
1205741198980=5380 times 235
11= 114936 119896119873
119872119910119904119889 =151198821198712
8= 9313 119896119873119898
119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873
119896119910 = 101
119872119911119904119889 = 0
63
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10
1337
0794 times 114836+101 times 9313
13416= 071 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion le profileacute IPE300 veacuterifie toutes les conditions de reacutesistances des diffeacuterentes instabiliteacutes
auxquels il peut ecirctre sujet
Donc il convient parfaitement comme potelet pour notre structure
64
Chapitre 4
Etude du pont roulant
41 Introduction
La vocation de notre halle neacutecessite deux ponts roulants drsquoune capaciteacute de 125t chacun il
est neacutecessaire donc de leur dimensionner des poutres porteuses ainsi que les rails sur
lesquelles il va glisser
- Le pont roulant
Est un engin de levage mobile circulant sur une voie de roulement Il est constitueacute drsquoun
palan de transfert eacutequipeacute drsquoun treuil pour le levage de la charge
- La voie de roulement
Est la structure porteuse de lrsquoengin de levage constitueacutee de deux poutres de roulement et
ses supports les deux poutres parallegraveles sont surmonteacutees drsquoun rail speacutecial sur lesquelles
circule le pont roulant
- La poutre de roulement
Est lrsquoeacuteleacutement porteur longitudinal de la voie les poutres de roulement sont des poutres
simples ou continues Leurs appuis sont constitueacutes par corbeaux (consols) fixeacutes sur les
poteaux de la halle
65
411 Caracteacuteristiques des ponts roulants
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulant
Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulant
Soit le pont roulant avec la porteacutee de 18 m
Puissances
N (t)
Porteacutee
L(m)
Vitesse (mmin) Poids (t) Reacuteaction (t)
Levage Direction Translation Pont
B
Chariot
K
Total
B+K
Rmax Rmin
125 18 085 520 1040 6809 1151 796 814 194
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)
66
a min (m) b(m) c(m) d(m) e(m)
1 035 06 2 36
Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulant
Groupe c ψ1 ψ2 Classe
I 02 11 11 A-2
Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulants
42 Classification des ponts roulants
Les ponts roulants sont classeacutes selon deux critegraveres
- Intensiteacute de lrsquousage du pont
- La variation de la charge souleveacutee
421 Coefficient et Classements des ponts roulants selon le CTICM
- Les ponts roulants agrave usage intensif (les poutres de roulement roulants
doivent ecirctre conccedilues et calculeacutees avec soin)
- Les ponts roulants drsquousage peu freacutequent (le calcul de poutre de roulement
est similaire agrave celui drsquoune poutre quelconque sous charge statique)
- Utilisation reacuteguliegravere en service intensif suivant lrsquoeacutetat de charge
C Coefficient drsquoadheacuterence drsquoun galet sur son rail
Ψ Coefficient de majoration dynamique des reacuteactions verticales Dans
ce projet le pont roulant utiliseacute est de Type A classe 2
Groupes II
Remarque Les ponts roulant agrave crochet sont classeacute dans le groupe II
422 Description geacuteneacuterale du calcul En geacuteneacuteral les poutres de roulements sont conccedilues sur deux appuis particuliegraverement celles
destineacutees agrave recevoir les ponts de type A pour que lrsquoalternance de sollicitations M(+) M(-) conduit
agrave reacuteduire les contraintes admissibles en fatigue Le moment maximum est deacutetermineacute par le
theacuteoregraveme de BARRE il est deacutefini comme suit
67
Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)
423 Deacutefinition des charges Charges verticales (RVmax)
- Le poids des poutres de roulement
- Le poids du pont du chariot et de la charge souleveacutee
- Les surcharges sur passerelles si elles existent
Charges horizontales transversales (RHmax)
- Reacuteaction transversale provoqueacutee par le roulement
- Freinage de direction
- Vent sur la poutre dans le cas des poutres de roulement agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
Charges horizontales longitudinales (RLmax)
- Freinage longitudinale (de translation)
- Effet de tamponnement
- Vent sur pont srsquoil est agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
424 Calcul des reacuteactions des galets du pont roulant
Charges statiques (reacuteaction par galet)
119877119898119886119909 = 814 119870119873 119877119898119894119899 = 194 119870119873
Charges verticales
119877119881119898119886119909 = Ψ1 119877119898119886119909 = 115 times 814 = 8954 119870119873
119877119881119898119894119899 = Ψ2 119877119898119894119899 = 11 times 194 = 2134 119870119873
Charges horizontale longitudinale
68
119877119871119898119886119909 = 119862 119877119898119886119909 = 02 times 814 = 1628 119870119873
119877119871119898119894119899 = 119862 119877119898119894119899 = 02 times 194 = 388 119870119873
Charges horizontales transversales
Palan au milieu de la porteacutee du pont
1198771198671119898119886119909 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119886119909 = plusmn274 119905
1198771198671119898119894119899 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119894119899 = plusmn2168 119905
Palan agrave distance minimale du chemin de roulement
1198771198672119898119886119909 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119886119909 = plusmn1526 119905
1198771198672119898119894119899 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119894119899 = plusmn0953 119905
Les premiers membres de ces formules correspondent aux efforts induits par la marche
appeleacutee marche en crabe du pont roulant les deuxiegravemes membres de ces formules
correspondent aux efforts dus au freinage du palan charge
69
425 Le choix du rail de roulement
Pour notre cas on a un pont roulant de 125T on va utiliser des rails A55
maintenues avec des crapauds
Figure 44 Coupe transversale du rail
Rail
Poids
(Kgm)
B
(mm)
H
(mm)
P
(mm)
Section
A (cm2)
I x
(cm4)
I y
(cm4)
A55
318
55
65
150
407
178
337
Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du rail
Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le rail
70
43 Preacutedimensionnement de la poutre de roulement Le dimensionnement de la poutre du chemin de roulement se fait selon le regraveglement laquo CCM97 raquo et le calcul se fait avec les charges les plus deacutefavorables
431 Condition de la flegraveche Drsquoapregraves le CTICM le dimensionnement de la poutre de roulement se fait avec la condition de flegraveche La flegraveche admissible est obtenue quand les deux charges sont en position symeacutetrique par rapport au milieu de la poutre il faut veacuterifier donc que
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
750= 08 119888119898
La longueur de traveacutee est de 600 m (sur deux appuis simple) comme indiqueacutee sur le scheacutema
Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulement
119886 = (119897
2minus119890
4) = (
6
2minus36
4) = 21 119898
Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le
galet et P la reacuteaction verticale max
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972)
Avec
L= 6000 mm
a= 2100 mm
P=89540 N
E=21104 Nmm2
71
119868119910 ge119901 119886 1198972(31198972 minus 41198862)
119891119911 241198641198972=89540 times 2100 times 60002(3 times 60002 minus 4 times 21002)
8 times 24 times 21 times 104 times 60002
119868119910 ge 421397625 1198981198984
Donc HEB360 veacuterifie la condition de la flegraveche
Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360
Veacuterification de la flegraveche
Poids propre inclue (rail+poutre)
Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuis
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 142 + 031 = 173 119896119899119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 43190 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 173 times 60004
384 times 21 times 104 times 43190 times 104
119891119911 = 812 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition nrsquoest pas veacuterifieacutee Donc on augmente la section
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A cm2 h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB360 142 1806 360 300 225 125 43190 10140 2683 1032
72
Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 155 + 031 = 186 119870119873119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 57680 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 186 times 60004
384 times 21 times 104 times 57680 times 104
119891119911 = 537 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition est veacuterifieacutee
432 Classe du profileacute HEB 400 Tableau 531 CCM97
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
298
135le 72radic
235
235 ⟹ 2207 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
150
24= 625 le 10
La semelle est de classe 1 Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB400 155 1978 400 300 24 135 57680 10820 3232 1104
73
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889 119912119955119957 120787 120786 120788 (120787 120784120782)119914119914119924120791120789
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=6998 times 235
radic3 times 11= 863154 119873 = 86315 119870119873
- Effort tranchant du agrave la reacuteaction (119877119881119898119886119909) -
119881119881 = 119877119881119898119886119909 times4119886
119897=8954 times 4 times 21
6= 12535 119870119873
- Effort tranchant du au pp (rail + HEB400)
119881119875119875 =119866 119897
2=186 times 6
2= 558 119870119873
Drsquoougrave 119881119910119904119889 = 135119881119875119875 + 15119881119881 = 19556 119870119873
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Condition veacuterifieacutee
Moment sollicitant sous charges verticales
Suivant (z-z)
- Moment du a la reacuteaction (119877119881119898119886119909)
119872119881 = 119877119881119898119886119909 times(6 minus
1198902)2
4119897= 8954 times
(6 minus362 )
2
4 times 6= 6581 119870119873119898
- Moment du au poids propre (rail + HEB400)
119872119875119875 =119866 1198972
8= 837 119870119873119898
Avec 119866=(rail+HEB400)=186 KNml Drsquoougrave
119872119910119904119889 = 135119872119875119875 + 15119872119881 = 110 119870119873119898
Moment sollicitant sous charges horizontales
Suivant(y-y) - Moment du a la reacuteaction(1198771198671)
119872119911119904119889 = 119872119867 =21198771198671119871
(119871
2minus119890
4)2
74
119872119911119904119889 = 119872119867 =2 times 274
6times (
6
2minus36
4)2
= 4028 119870119873119898
433 Veacuterification de la reacutesistance de la poutre de roulement
Pour raison de la forte sensibiliteacute des poutres de roulement agrave lrsquoinstabiliteacute eacutelastique leurs
dimensionnements par le calcul en plasticiteacute nrsquoest pas admis
119873119904119889119873119901119897119903119889
+119872119910119904119889
119872119890119897119910+119872119911119904119889119872119890119897119911
le 1 120787 120785120790 ndash 119810119810119820120791120789
119873119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119890119897119910 =119908119890119897119910 119891119910
1205741198720= 61613 119872119890119897119911 =
119908119890119897119911 119891119910
1205741198720= 1541 119873119901119897119903119889 =
119860 119891119910
1205741198720= 422573
2442
422573+
110
61613+4028
1541= 044 le 1
Condition veacuterifieacutee La condition de reacutesistance est veacuterifieacutee pour la poutre de roulement
Reacutesistance de lrsquoacircme au voilement par cisaillement CCM97 art 561(1)
Si 119889
119905119908le 72휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Avec
휀 = radic235
119891119910= 1
119889
119905119908=298
135= 2207 lt 69
Donc il nrsquoy a pas lieu de veacuterifier le voilement par cisaillement
Reacutesistance au deacuteversement
Le moment reacutesistant de deacuteversement est donneacute par la relation suivante
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
Avec 120573119908 = 1 (section de classe 1) ꭕ119871119879 Le facteur de reacuteduction pour le deacuteversement
75
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetriques (profileacutes lamineacutes I et
H) lrsquoeacutelancement 120582lt 119907119886119906119905 ∶
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 6522 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec 119871 = 600119888119898
1198881 = 1046 Annexe B tableau B12 CCM97 λ119897119905 =6522 λ1 = 939휀
λ119871119879 = [λ119897119905λ1] [120573119908]
05 휀 = radic235
119891119910= 1
λ119871119879 =6522
939= 0694
On calcule
ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )le 1
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ minus 02) + λ
2] 120572119897119905 = 021 Pour les profileacutes lamineacutes
empty119897119905 = 05 times [1 + 021(0694 minus 02) + 06942] = 079 Donc
ꭕ119871119879=
1
(079 + radic0792 minus 06942)= 0856
119872119887119903119889 =0856 times 1 times 3232 times 235
11= 59104 119870119873119898
119872119910119904119889 = 110 119870119873119898
119872119910119904119889 le 119872119887119903119889 Condition veacuterifieacutee
434 Reacutesistance de lrsquoacircme agrave la charge transversale
Resistance agrave lrsquoeacutecrasement
76
Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulement
Lrsquoeffort reacutesistant agrave lrsquoeacutecrasement ART 573-CCM97
119891119904119889 le 119877119910119877119889
Avec
- 119878y Longueur drsquoappui rigide
- ℎR = 65 119898119898 La hauteur du rail
- 120590119891119864119889 = 381119896119873119888119898sup2 La contrainte longitudinale dans la semelle
120590119891119864119889 =119872119910119904119889
119882119890119897119910= 381 1198701198731198881198982
119878119910 = 2(ℎ119877 + 119905119891)radic[1 minus (1205741198720120590119891119864119889
119891119910119891)
2
] = 1751 119888119898
119877119910119877119889 =119878119910 times 119905119908 times 119891119910119908
1205741198720= 505 119870119873 gt 119891119904119889 = 119877119907119898119886119909 = 8954 119870119873
Condition veacuterifieacutee
Veacuterification agrave enfoncement local
Selon le CCM97 il faut satisfaire les conditions suivantes
119891119904119889 le 119877119886119877119889
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
le 1 119808119825119827 120787 120789120790 minus 119810119810119820120791120789
Avec
77
119877119886119877119889 =
051199051199082 (119864 119891119910119908)
05[(119905119891119905119908)05
+ 3(119905119908119905119891) (119878119904119889 )]
1205741198720 119808119825119827 120787 120789120789 minus 119810119810119820120791120789
119877119886119877119889 = 108284 119870119873
119891119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119888119877119889 =3232 times 103 times 235
11= 69047 119870119873119898
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
=2442
108284+
110
69047 = 018 le 15
Condition veacuterifieacutee
Reacutesistance au voilement de lrsquoacircme
Selon le regraveglement CCM97
119887119890119891119891 le 119887 119808119825119827 120787 120789120791 minus 119810119810119820120791120789
119887119890119891119891 = radicℎ2 + 1198781199042 = 410 119898119898 gt 119887 = 300 119898119898
Condition non veacuterifieacutee
435 Calcul du support du chemin de roulement
Le chemin de roulement est supporteacute par une console qui est solliciteacute par les
efforts suivants
- Le poids propre de la poutre de roulement et du rail
- Les actions verticales et horizontales des galets du pont roulant
- Le poids propre de la console elle-mecircme
Charge verticale
Charge verticale non pondeacutereacutee
119901prime = 119876 119871 + 119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 186 times 6 + 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901prime = 13651 119870119873
Charge verticale pondeacutereacutee
119901 = 135119876 119871 + 15119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 135 times 186 times 6 + 15 times 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901 = 2031 119870119873
78
Charge horizontale
119875119867 = 15119877119867119898119886119909 (1 minus119890
119897)ψ
2= 15 times 274 times (1 minus
36
6) times 11 = 1808 119870119873
Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulement
Dimensionnement du support de chemin de roulement
La flegraveche du support de roulement est limiteacutee
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
500
Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulement
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868le 119891119886119889119898
119868119910 =500 119901prime 1198892
3119864ge 782667 1198881198984
Selon le moment drsquoinertie obtenu on choisira un IPE 300
79
Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300
Classe de la section
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
2486
71le 72radic
235
235 ⟹ 3501 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
75
102= 735 le 10
La semelle est de classe 1
Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Avec 119860119907119911 = 257 cm2
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=257 times 235
radic3 times 11= 317 119870119873
119881119904119889 = 119901 = 2031 lt 05119881119901119897119877119889
Condition veacuterifieacutee
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
IPE 300 422 5380 300 150 107 71 8353 604 628 125
80
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628 times 235
11= 13416 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition non veacuterifieacutee Donc on augmente la section
Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 360
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1019 times 235
11= 2177 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition veacuterifieacutee
17263
Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulement
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
IPE 360 571 727 360 170 127 8 16270 1043 1019 191
81
Veacuterification de la flegraveche
Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du
chemin de roulement
119891119911 le 119891119886119889119898 =119889
500= 017
119902 = 119902119868119875119864 360 = 571 119889119886119873119898119897
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868+119902 1198974
8119864119868= 0082 + 0021 = 0103 119888119898 lt 017 119888119898
Conclusion Donc on adopte un profileacute IPE360 comme un support de chemin de roulement
82
Chapitre-5
Etude Sismique 51 Introduction Parmi les catastrophes naturelles le seacuteisme est le plus proche et le plus destructeur des constructions en zone urbaine ou rurale Notre pays est lrsquoun des pays les plus concerneacutes par les tremblements de terre drsquoougrave lrsquoobligation de lrsquoeacutetude sismique pour nrsquoimporte quelle construction aussi minime soit son importance En Algeacuterie les deux tremblements de terre de 1980 survenus agrave la wilaya de Chlef et de 2003 agrave Boumerdes ont certainement contribueacute agrave la prise en compte de ces pheacutenomegravenes dans la construction Lors de toute catastrophe naturelle on se doit de proteacuteger avant tout la vie humaine preacutesente dans et autour des constructions Cela implique agrave la fois une connaissance scientifique du pheacutenomegravene ainsi que la maicirctrise des moyens techniques pour y faire face Les risques du seacuteisme deacutependent de lrsquoactiviteacute tectonique ainsi que de la nature du sol les caracteacuteristiques reacutegionales Pour notre ouvrage implanteacute dans la wilaya de Ouargla le regraveglement national parasismique RPA99v2003 classe cette zone comme zone 0 (zone de sismiciteacute neacutegligeable) Ce dernier propose trois meacutethodes de calcul dont les conditions drsquoapplications diffeacuterentes et cela selon le type de la structure agrave eacutetudier le choix des meacutethodes de calcul et la modeacutelisation de la structure doivent avoir pour objectif de srsquoapprocher au mieux au comportement reacuteel de lrsquoouvrage ces meacutethodes sont les suivantes - Meacutethode statique eacutequivalente - Meacutethode drsquoanalyse modale spectrale - Meacutethode drsquoanalyse dynamique par acceacuteleacuterogramme Concernant notre projet lrsquoanalyse de la structure est effectueacutee par le logiciel Robot conccedilu agrave base de la meacutethode des eacuteleacutements finis Notre projet ne neacutecessite pas drsquoeacutetude sismique approfondie pour les raisons suivantes
-Classeacute en zone 0 consideacutereacutee zone ougrave lrsquoactiviteacute sismique est tregraves faible
-La construction est leacutegegravere et entiegraverement en charpente meacutetallique
-La hauteur de la construction est faible (1025m seulement)
Dans ce chapitre nous allons aborder lrsquoeacutetude sismique en supposant que la construction est
implanteacutee en zone 1
Afin drsquoavoir des donneacutees pratique agrave partir du RPA99v2003 et pouvoir effectuer les calculs
dynamiques
52 Analyse de la structure
83
Lrsquoanalyse eacutelastique globale peut ecirctre statique ou dynamique selon la satisfaction des conditions imposeacutees par les regraveglements sur les cas de chargement Chargement statique - Le poids propre de la structure - Les effets dus aux actions climatiques Chargement dynamique - Les effets sismiques
521 Meacutethode de calcul - Calcul de lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente La meacutethode de calcul la plus adapteacutee pour le calcul dynamique des structures est celle qui est baseacutee sur lrsquoutilisation des spectres de reacuteponse Mais le RPA exige que lrsquoeffort tranchant dynamique soit supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique donc on va calculer lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente - Principe de la meacutethode Les forces reacuteelles dynamiques qui se deacuteveloppent dans la construction sont remplaceacutees par un systegraveme de forces statiques fictives dont les effets sont consideacutereacutes eacutequivalents agrave ceux de lrsquoaction sismique
522 Calcul de la force sismique totale La force totale (V) appliqueacutee agrave la base de la structure doit ecirctre calculeacutee successivement dans les deux directions horizontales et orthogonales selon la formule
119881 =119860119863 119876
119877119882
Avec A coefficient drsquoacceacuteleacuteration en fonction de la zone sismique et du groupe drsquousage du bacirctiment Dans notre cas on est dans la zone 0 une zone de sismiciteacute neacutegligeable selon le RPA donc on va prendre la plus faible valeur celle pour la zone 1 dans le tableau laquo chapitre3sect31 raquo RPA99V2003 et un groupe drsquousage 3 laquo chapitre3sect32 raquoRPA99V2003 A=005
D facteur drsquoamplification dynamique moyen qui est en fonction de la cateacutegorie du site et du facteur drsquoamortissement (η) ainsi que de la peacuteriode fondamentale de la structure (T)
119863 =
25120578 0 le 119879 le 1198792
25120578(1198792119879)23 1198792 le 119879 le 3119904
25120578 (11987923)
23 (3119879)
53 119879 gt 3119904
T1 T2 peacuteriodes caracteacuteristiques associeacutees agrave la cateacutegorie du site et donneacutees par le tableau (47) RPA99V2003 Pour notre cas en se place dans le site (S3) T1=015 s T2=050 s Le facteur de correction drsquoamortissement est donneacute par la formule
84
120578 = radic7
(2 + 120585)ge 07
Drsquoapregraves le tableau (42) RPA99V2003 on a 120585 = 5
Drsquoapregraves le RPA99V2003 article 43 si 120585 = 5 alors 120578 = 1 523 Estimation de la peacuteriode fondamentale
119879 = 119862119879 ℎ11987334 119917119926119929119924119932119923119916 (120786 120788)119929119927119912 119933120784120782120782120785
ℎN Hauteur mesureacutee agrave partir de la base jusqursquoau sommet de la structure ℎN= 1025 119898
119862t Coefficient il est en fonction du systegraveme de contreventement et du type de remplissage portique auto-stable en acier sans remplissage en maccedilonnerie Drsquoougrave 119862t = 0085
Donc 119879 = 0085times102534= 0487 119904 13T=0633 s On a 0 le 119879 le 1198791051446 = 0 le 0487 le 05 Donc 119863 = 25120578 = 25 times 1 = 25 R coefficient de comportement global de la structure sa valeur est donneacutee par le tableau (43) de RPA99V2003 en fonction du systegraveme de contreventement Sens transversal R=4 Sens longitudinal R=4 Q facteur de qualiteacute il est en fonction de la redondance geacuteomeacutetrie reacutegulariteacute en plan et en eacuteleacutevation et la qualiteacute de control de construction (ANNEXE ndash 4)
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterification
85
1-Condition minimale sur les files de contreventement non observeacutee 005 2-Redondance en plan observeacutee 0 3-Reacutegulariteacute en plan observeacutee 0 4-Reacutegulariteacute en eacuteleacutevation observeacutee 0 5-Controcircle de qualiteacute des mateacuteriaux 005 laquo supposeacute non veacuterifieacute raquo 6-Controcircle de qualiteacute de lrsquoexeacutecution non observeacute 01
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
= 1 + 02 = 12
119882 poids total de la structure 119882 est eacutegal agrave la somme des poids Wi Calculeacutes agrave chaque niveau (i) 119882 = sum 119882119894
119899119894=1
Avec 119882119894 = 119882119866119894 + 120573119882119876119894
- 119882119866119894 poids ducirc aux charges permanentes et agrave celles drsquoeacutequipement fixes eacuteventuels solidaire de la structure - 119882119876119894 charges drsquoexploitation
- 120573 Coefficient de pondeacuteration fonction de la nature et de la dureacutee de la charge drsquoexploitation pris eacutegal agrave 050 laquo tableau 45 du RPA99V2003 raquo Le poids total de la structure peut ecirctre obtenu directement agrave partir du Logiciel ROBOT ANALYSE STRUCTURAL en introduisent la Combinaison 119882i= 119882Gi + 120573119882Qi
Le poids total de la structure est de 189475KN Force sismique totale V
119881 =119860119863 119876
119877119882
119860 = 005 119863 = 25 119876 = 12 119877 = 4 119882 = 189475119896119873
119881119909 = 119881119910 =005 times 25 times 12
4times 189475 = 7105119896119873
524 Meacutethode modale spectrale Par cette meacutethode il est rechercheacute pour chaque mode de vibration le maximum des effets engendreacutes dans la structure par les forces sismiques repreacutesenteacutees par un spectre de reacuteponse de calcul Ces effets sont par la suite combineacutes pour obtenir la reacuteponse de la structure Lrsquoaction sismique est repreacutesenteacutee par le spectre de calcul (413) du RPA2003
119904119886119892=
125119860 (119860 +
119879
1198791(25120578
119876
119877minus 1)) 0 le 119879 le 1198791
25120578(125119860) (119876
119877) 1198791 le 119879 le 1198792
25120578(125119860) (119876
119877)(1198792119879)23
1198792 le 119879 le 30119904
25120578(125119860) (11987923)
23(3
119879)
53(119876
119877) 119879 gt 30119904
86
Avec les Coefficients A η R T1 T2 Q qui sont deacutejagrave deacutetermineacutes
525 Reacutesultat du calcul dynamique - Scheacutematisation du spectre de reacuteponse suivant X et Y Paramegravetres du spectre
η = 100 A=005 1198791=015 1198792=050
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction X
87
Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Y
526 Veacuterification de la reacutesultante des forces sismiques
Selon lrsquoarticle 436 du RPA99V2003 la reacutesultante de la force sismique agrave la base Vt obtenue par la
combinaison des valeurs modales doit ecirctre supeacuterieure agrave 80 de la reacutesultante des forces sismiques
deacutetermineacutee par la meacutethode statique eacutequivalente
Force sismique V statique 08 V statique V dynamique Observation Sens x-x 7105 KN 5684 KN 6501 Veacuterifieacutee
Sens y-y 7105 KN 5684 KN 6378 Veacuterifieacutee
Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la base
Lrsquoeffort tranchant dynamique est supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique dans les deux sens il nrsquoy a pas lieu drsquoaugmenter les paramegravetres de reacuteponse
527 Veacuterification de la peacuteriode La peacuteriode numeacuterique donneacutee par le logiciel ROBOT ANALYSIS STRUCTURAL est de 062 s alors que la peacuteriode fondamentale calculeacutee est de 0487 s Aussi on ne prend pas en compte les peacuteriodes des quatre premiers modes car leurs masses
cumuleacutees sont nuls ou presque nuls
Tempirique = 060 lt 13 x Tfondamental=13x0487 = 0633s condition veacuterifieacutee
88
Tableau 53 Tableau des peacuteriodes
528 Veacuterification des deacuteplacements 1er Cas situation durable Drsquoapregraves lrsquoarticle 4222 du CCM97 les deacuteplacements horizontaux sont limiteacutes agrave
h150 sans charge du vent h125 avec charge du vent
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industriels
Combinaison Deacuteplacement max (cm)
Avec vent Sans vent Avec vent Sans vent
Suivant X G+ V1 G+Q 32 39
Suivant Y G+ V2 G+Q 20 10
Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durable
89
ℎ
150=890
150= 594119888119898 sans vent
ℎ
125=890
125= 712119888119898 avec vent
Les deacuteplacements suivant les deux directions sont infeacuterieurs aux deacuteplacements admissibles 2eacuteme cas situation accidentelle Le RPA 99V2003 preacutecise que le deacuteplacement horizontal est calculeacute sous les forces sismiques seul lrsquoarticle 443 preacuteconise de limiter les deacuteplacements relatifs lateacuteraux drsquoun eacutetage par rapport aux eacutetages qui lui sont adjacents agrave 1 de la hauteur drsquoeacutetage article 510 Le deacuteplacement horizontal agrave chaque niveau K de la structure est calculeacute comme suit 120575k = 119877 120575ek
120575ek deacuteplacement ducirc aux forces sismiques
119877 119862119900119890119891119891119894119888119890119899119905 119889119890 119888119900119898119901 119877 = 4 Il srsquoagit de veacuterifier le point le plus haut de la toiture par rapport au sol
Niveau Deacuteplacement (cm) Deacuteplacement relatif (cm)
Suivant X Suivant Y Suivant X Suivant Y
Toiture 029 076 116 304
Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentelle
ℎ
100=1025
100= 1025 119888119898
Tous les deacuteplacements sont infeacuterieurs agrave 1025 cm donc cette condition est satisfaite
Conclusion Les actions du vent sont les plus deacutefavorables dans les structures meacutetalliques Les systegravemes de contreventement lui assurent un bon comportement vis-agrave-vis agrave lrsquoaction du vent et le seacuteisme
90
Chapitre-6
Veacuterifications des eacuteleacutements structuraux
61 Introduction
Apregraves avoir modeacuteliseacute notre structure sur le logiciel Robot on passe aux diffeacuterentes veacuterifications exigeacutes par le CCM97 Le calcul drsquoune structure exige que sous toutes les combinaisons drsquoactions deacutefinies reacuteglementairement la stabiliteacute doit ecirctre assureacutee tant globalement au niveau de la structure qursquoindividuellement au niveau de chaque eacuteleacutement Il faut que les barres reacutesistent aux instabiliteacutes crsquoest-agrave-dire successivement au flambement ducirc agrave lrsquoaction drsquoune compression axiale au deacuteversement qui se deacuteveloppe sous lrsquoaction drsquoun moment fleacutechissant et au voilement ducirc agrave une sollicitation drsquoeffort tranchant
62 Veacuterification de la traverse IPE 400 La traverse de notre structure est un eacuteleacutement porteur constituant la partie supeacuterieur du portique supportant la panne et la couverture Sa fonction principale est de transmettre les actions agissantes sur la toiture aux poteaux La veacuterification se fait pour la traverse la plus solliciteacutee sous la combinaison drsquoaction la plus deacutefavorable
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacutee
Pour la traverse drsquoune longueur de 91 m deacutesigneacutee en bleu qui est supposeacutee encastreacutee-encastreacutee et solliciteacutee par la combinaison drsquoaction suivante (G+15V1) les efforts sollicitant deacutetermineacutes par cette combinaison sont donneacutes par le logiciel Robot
119872119910119904119889 = 21902 kNm
119881119904119889 =7249 kN
119873119904119889 =2018 kN
91
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 400 A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z Cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
8446 400 180 14 90 231284 131782 123832 2256
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 400
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
14= 59 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 11 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =7248kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=
4270235
radic311
= 526674119896119873
119881119904119889 = 7247 le 05119881119901119897119911119903119889 = 52667119896119873
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
92
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 = 2018119896119873
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=8446 235
11= 180437119896119873
025119873119901119897119903119889 =451 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 34061198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 36382119896119873
119873119904119889 = 2018 le 36382119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 219119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1238320 235
11= 26455119896119873119898
119872119910119904119889 = 219 le 119872119888119903119889 = 26455119896119873119898 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesentent
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
93
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=455
166= 274
120582119910=274
939= 029
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=400
180= 222 gt 12 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 055
120594119910 =1
(055 + radic0552 minus 0292)= 098
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 120582119911
2)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
120582119911 =119868119911119894119911=200
395= 5063
120582119911 =5063
939= 054
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
94
ℎ
119887= 222 gt 12 (119911 minus 119911)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 034(054 minus 02) + 0542 ] = 07
120594119911 =1
(07 + radic072 minus 0542)= 087
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 087
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetrique (profileacutes lamineacutes I et H)
lrsquoeacutelancement 120582119897119905 vaut
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 4367 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec
IPE400 119905119891 = 14119898119898 119894119911 = 395119888119898 ℎ = 400119898119898
119870 = 1 1198881=1134 Tableau B11 CCM97
L= 2 m avec L entre axe des pannes
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 4367
120582119871119879 =4367
939= 046 gt 04
Il y a risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul de 120594119871119879
αlt =021 et 120582119871119879 = 046 implique 120601LT = 063
95
implique 120594119871119879 = 094
Calcul de 119896119871119879
120595=-048 gtgtgtgtgt 120573MLT =2136 gtgtgtgtgtgt 120583LT =002 le15
119870119871119879 = 1 minusμLT N119904119889
120594119911 119860 119891119910= 099 lt 15
On remplace dans (2)
Donc
119873119904119889=7249 kN 119872119910119904119889=219 kNm 119872119901119897119910119903119889=26455 kNm 120594119911=087 119872119901119897119911119903119889=4819kNm
120594119897119905=094 119873119901119897119903119889=180437 kN 119896119871119879= 099 119896119911= 1 119872119911119904119889=038 kNm (neacutegligeable)
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889
119872119901119897119911119903119889
En consideacuterant 119872119911119904119889=0
7249
087 180437+
099 219
094 26455= 055
Conclusion Le profileacute choisi IPE400 convient comme traverse pour la structure
63 Veacuterification des poteaux (HEA320)
Les poteaux de la structure ont pour fonction de transfeacuterer aux fondations les efforts
provenant des actions agissantes sur le portique Ces efforts introduits par la traverse sont
principalement un effort normal de compression etou un moment de flexion Il peut y avoir
des actions transversales dues au vent sur la faccedilade Pour le poteau drsquoune longueur de 89 m
solliciteacute par la combinaison drsquoaction suivant (135G+135Q+135V1) les efforts sollicitant
deacuteterminer de cette combinaison donneacutee par le logiciel Robot sont
Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteaux
96
119872119910119904119889 = 32083 119896119873119898
119881119904119889 = 120 119896119873
119873119904119889 = 602 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
HEA320
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908 ply
cm3
119908 plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
12437 310 300 16 9 229286 698524 162823 70975
Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA 320
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
16= 375 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 109 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =120kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=4113 235radic3
11= 50731119896119873
97
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =602kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=12437 235
11= 2656995 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 664248119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2837 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 30304119896119873
119873119904119889 = 602119896119873 le 30304119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 32083119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1628000 times 235
11= 3478119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
98
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=05 890
1358= 3276
120582119910=3276
939= 034
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=310
300= 1 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 058
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 095
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=07 59
749= 055
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 049
120601 = 05[1 + 049(055 minus 02) + 0552] = 073
99
120594119911 =1
073 + radic073 minus 055= 082
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 082
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3536
HEA320 119905119891 = 16119898119898 119894119911 = 749119888119898 ℎ = 310119898119898
119870 = 07 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3536
120582119871119879 =3536
939= 037 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =602kN 119872119910119904119889=32083kNm 119872119911119904119889=049kNm 119872119901119897119910119903119889=3478kNm
119872119901119897119911119903119889=1516kNm 120594119898119894119899= 082 119873119901119897119903119889=26570kN 119896119910= 05 119896119911= 07
602
082 26570+05 32083
3478+07 049
1516= 034 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi HEA320 convient comme poteau pour la structure
64 Veacuterification des eacuteleacutements de stabiliteacutes CAE (120x12) Les contreventements sont des piegraveces qui ont pour objet drsquoassurer la stabiliteacute de lrsquoossature en
srsquoopposant agrave lrsquoaction des forces horizontales ils sont geacuteneacuteralement placeacutes pour garantir le
cheminement des charges horizontales jusqursquoaux fondations ils sont disposeacutes en toiture dans le
plan des versants laquo poutres au vent raquo et doivent reprendre les efforts horizontaux appliqueacutes tant
100
sur les pignons que sur les longs pans Les contreventements sont placeacutes le plus souvent dans les
traveacutees de rive leurs diagonales sont geacuteneacuteralement des corniegraveres doubles qui sont fixeacutees sur la
traverse et leur rocircle principal est de transmettre les efforts du vent aux fondations
La diagonale est solliciteacutee sous la combinaison suivante donneacutee par le logiciel Robot
(135G+15V1)
Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacutes
119873119904119889 =69837kN
L= 75m avec L est la longueur de la diagonale la plus solliciteacute
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
2CAE (120x12)
A Cm2
hmm
b mm
Anet
Cm2
d
mm
MATERIAU ACIER S235
5508 120 248 4658 8
Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)
Veacuterification agrave la traction
119873119904119889 le 119873119905119903119889 = 119872119894119899[119873119901119897119903119889 119873119906119903119889 119873119899119890119905119903119889]
101
119873119901119897119903119889 =119860 119891119910
1205741198720= 117671119896119873
119873119906119903119889 = 09119860119899119890119905 1198911199061205741198722
= 13719119896119873
119873119899119890119905119903119889 =119860119899119890119905 119891119910
1205741198720= 995118119896119873
119873119904119889 = 69837 lt 9951 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi 119871 (12011990912) convient comme diagonale de la poutre au vent
Les diffeacuterents eacuteleacutements principaux veacuterifieacutes dans ce chapitre ont des sections satisfaisantes avec des
ratios convenables selon le modegravele deacutevelopper sous le logiciel ROBOT AUTODESK
Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)
65 Veacuterification des potelets (IPE300)
Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des potelets
102
La combinaison la plus deacutefavorable 135G+15Q
119872119910119904119889 = 02 119896119873119898
119881119904119889 = 0048 119896119873
119873119904119889 = 5628 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300
Deacutetermination de la classe du profileacute
- La classe de la section a deacutejagrave eacutetait deacuteterminer comme section de classe 1 dans le chapitre trois
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =0048kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=2570 235radic3
11= 3169119896119873
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
103
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =5628kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=5380 235
11= 114936 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 28734 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2170 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 23179119896119873
119873119904119889 = 5628119896119873 le 23179119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 02119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628000 times 235
11= 134163 119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
104
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =119871119910
119894119910= 960
125= 768
120582119910=768
939= 081
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=300
150= 05 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 089
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 079
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=125
335= 3731 120582119911 = 039
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 021(039 minus 02) + 0392] = 061
120594119911 =1
061 + radic061 minus 039= 092
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 079
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
105
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3433
IPE300 119905119891 = 107119898119898 119894119911 = 335119888119898 ℎ = 300119898119898
119870 = 1 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3433
120582119871119879 =3433
939= 036 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =5628kN 119872119910119904119889=02kNm 119872119911119904119889=018kNm 119872119901119897119910119903119889=134163kNm
119872119901119897119911119903119889=267kNm 120594119898119894119899= 079 119873119901119897119903119889=1149kN 119896119910= 1 119896119911= 1
5628
079 1149+
02
134163+018
267= 007 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi IPE300 convient largement comme potelet pour la structure
106
Chapitre-7
Calcul des assemblages
71 Introduction
Apregraves avoir veacuterifieacute les eacuteleacutements porteurs nous allons eacutetudier les assemblages Ces derniers ont un
double rocircle drsquoune part ils assurent la liaison entre les piegraveces et la transmission des sollicitations
divers entre les piegraveces Un assemblage mal conccedilu ou mal reacutealiseacute peut conduire agrave des dommages
importants sur la structure voir mecircme agrave son effondrement De ce fait cette eacutetape est drsquoune
importance cruciale Le CCM97 cite que le dimensionnement des assemblages doit ecirctre effectueacute de
sorte que la structure garde son efficaciteacute et satisfait les exigences fondamentales telles que la
seacutecuriteacute lrsquoaptitude au service et la durabiliteacute
72 Assemblage poteau ndash traverse (HEA320-IPE400)
Lrsquoassemblage poteau ndash traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune platine soudeacutee agrave la traverse et boulonneacutee
au poteau
107
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant un effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus de la combinaison 135119866 + 135119876 + 135V1 donneacutee par le logiciel Robot
119872119904119889 = 28961119896119873119898 119873119904119889 = 17878119896119873 119881119904119889 = 8941119896119873
- Disposition constructive Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre oslash18 mm ainsi que les
dimensions de la platine drsquoabout sont 300mm x 664mm eacutepaisseur platine = 20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince pour la deacutetermination des pinces est
119905 = 119872119894119899(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Avec
- 119905119891 est lrsquoeacutepaisseur de la semelle (135mm)
- 119905119901119897119886119905119894119899119890 est lrsquoeacutepaisseur de la platine (20mm)
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12119889O = 24 119898119898 le 1198901 le 12119905 =186 119898119898 ⟹ 1198901 = 110 119898119898
15119889O = 30 119898119898 le 1198902 le 12119905 = 186 119898119898 ⟹ 1198902 = 105 119898119898
22119889O = 44 119898119898 le 1199011 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199011 = 100 119898119898
3119889O = 60 119898119898 le 1199012 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199012 = 90 119898119898 Reverification avec lrsquoANEXE J de lrsquoEC3 exgt max (mx 15do) 15doltelt2625mx 3 doltwlt525mx Avec do = 20mm et mx =80mm (distance entre la semelle de la traverse et le trou le plus preacutes )
108
exgt max (mx 15do) =80mm ex = 110 mm gt 80mm CV 15do=30mmltelt2625mx=210mm 30mm lt e= 105mm lt 210mm CV
3do=60mmltwlt525mx=420mm 60mmltw=90mmlt420mm CV
- Distribution des efforts sur les different cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de
preacutedimensionnement de la gorge (Annexe 10)
IPE 400 119905f = 135 119898119898 119905w = 86 119898119898
119886min= 26 le twle119886max= 8
119886min =35 le tf le119886max= 8
On choisit un cordon de soudure de a=7mm
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic2 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec pour Fe360 120573119908 = 125 120574119872119882 =08 donc 120573119908 x 120574119872119882 = 1
La longueur totale des cordons de soudure des semelles
sum119897 = 2119887 + 4(119887 minus 119905119908) = 2180 + 4(180 minus 86) = 1045119898119898
119865119908119903119889 =7times 1045 times 360
radic2= 1862119896119873
119873119904119889 =119872119904119889
ℎ=120784120790120791 120788120783
120782 120791= 120785120784120783 120789120790
119873119904119889 = 32178 le 119865119908119903119889 = 1862 119896119873 Condition veacuterifieacutee
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec 120573119908 = 125 120574119872119882 = 08
La longueur totale des cordons de soudure des acircmes
109
i
sum119897 = 4ℎ119894 = 4 times 373 = 1492119898119898
119865119907119903119889 =7 times 1492 times 360
radic3= 217074119896119873
119881119904119889 = 8941 le 119865119907119903119889 = 217074kN Condition veacuterifieacutee
723 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons
travaillent agrave la traction
- 1198891 = 712 119898119898
- 1198892 = 612 119898119898
- 1198893 = 512 119898119898 ⟹ Σ 1198892 = 129 119898sup2
- 1198894 = 312 119898119898
- 1198895 = 212 119898119898
- 1198896 = 112 119898119898
Lrsquoeffort de traction dans les deux boulons supeacuterieurs
1198731 =28961 times 0712
129= 15984119896119873
724 Deacutetermination du diamegravetre requis des boulons Resistance des boulons au cisaillement
119865119907119903119889 = 06 times 119891119906119887 times 119860119904 tableau 653 resistance de calcul des boulons
1198731 = 119899119865119907119903119889 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
06 times 119891119906119887 times 119899=
15984
06 times 800 times 2= 16651198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88 ordinaire (ANNEXE ndash 5)
Boulons d (mm) d0 (mm) A (mmsup2) AS (mmsup2) fub (mpa) dm (mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
110
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage
Remarque (notre assemblage est classeacute comme rigide pour les sollicitations causeacutes par le
deplacement des futurs ponts roulants )
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 06 x 800 x 192 = 10752kN
119872119903119889 =119899 119865119901 sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 129
0712= 3896 gt 119872119904119889 = 28961 119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120789 minus 119914119914119924120791120789
Avec
119870119904 = 10 ∶ Trous normaux
120583 = 03 ∶ Classe de surface D
119898 = 10 Plans de glissement
119865119904119903119889 = 024 (10752 minus 08 times15984
2) = 1046119896119873
119865119907119904119889 =8941
12= 745119896119873 lt 1046119896119873
Condition veacuterifieacutee
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 minus 119810119810119820120791120789
119905119901 = 119905119891 = 135119898119898 Eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 135 times 360
125= 213157 119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2=10752
2= 5376119896119873 lt 119861119901 119903119889 = 213157 119896119873
Condition veacuterifieacutee
111
728 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec 119870119904 = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 20+155=355 eacutepaisseur platine +semelle poteau
119865119887119903119889 =25 times 1 times 18 times 355 times 360
125= 46008119896119873 gt
11986511990711990411988912
= 745119896119873
Condition veacuterifieacutee
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tendue
119865119907 le 119865119905119903119889 = 119905119908119888 1198871198901198911198911198911199101205741198720
Avec
119865119905119903119889 Reacutesistance de lrsquoacircme du poteau agrave la traction
119905119908119888 Eacutepaisseur de lrsquoacircme du poteau =9mm
119887119890119891119891 = 119901 ∶ Entraxe des boulons (p=90mm)
⟹ 119865119905119903119889 = 9 times 90times23511
= 173045 119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889
ℎ minus 119905119891=28961
029= 99865 gt 119865119905119903119889 = 173045119896119873
Condition non veacuterifieacutee
Donc on preacutevoit un raidisseur drsquoeacutepaisseur 14mm
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacutee
119873119904119889 le 119865119888119903119889 =119896119888 120588 119887119890119891119891 119905119908119888 119891119910
1205741198721radic1 + 13 (119887119890119891119891ℎ)2
119887119890119891119891 = 119905119891119887 + 2119886119901radic2 + 5(119905119891119888 + 119903119888) + 2119905119901
Avec
112
119905119891119887 ∶ Eacutepaisseur semelle-poutre = 135mm
119905119891119888 ∶ Eacutepaisseur semelle-poteau = 155mm
119905119901 ∶ Eacutepaisseur platine = 20 mm
119903119888 ∶ Rayon de raccordement acircme-semelle du poteau = 21mm
119886119901 ∶ Eacutepaisseur de la gorge de la soudure =5mm
119887119890119891119891 =25014mm
Contrainte normale de compression dans lrsquoacircme du poteau ducirce agrave lrsquoeffort de compression et au
moment fleacutechissant
120590119888119904119889 =119881119904119889119860+119872119904119889
119882119890119897119910=8941 times 103
1244+28961 times 106
1479= 196533119872119875119886
120590119888119904119889 = 19653119872119875119886 lt 119891119910 = 235119872119875119886 ⟹ 119896119888 = 1
Eacutelancement reacuteduit de la partie efficace de lrsquoacircme
119901 = 0932radic119887119890119891119891 119889119908119888 119891119910
119864 1199051199081198882= 0932radic
2501 times 225 times 235
21 times 104 times 092= 254
119901 gt 072⟹ 120588 =119901 minus 02
1199012=254 minus 02
2542= 036
⟹ 119865119888119903119889 =1 times 036 times 2501 times 09 times 235
11 radic1 + 13 (250131
)2
= 12741119896119873
119873119904119889 = 1119873119894 =119872119904119889 sum119889119894sum119889119894
2 =29861 times 247
129= 57175119896119873
119873119904119889 = 57175 gt 119865119888119903119889 = 12741119896119873 Condition non veacuterifieacutee
La reacutesistance de lrsquoacircme du poteau en compression est faible Il faut donc preacutevoir un raidisseur
drsquoeacutepaisseur 14mm
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacutee
119865119907 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ1199051199081205741198720
= 058 times 235 times 31 times09
11= 3457119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889ℎ minus 119905119891
= 46216 119896119873 gt 119881119903119889 = 3457119896119873 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119899119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
On peut rajouter des eacuteclisses bilateacuterales de 2mm drsquoeacutepaisseur pour augmenter tw
113
119865119907 = 46216119896119873 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ119905119908 + 04
1205741198720= 058 235 31
(09 + 04)
11= 49935119896119873
Condition veacuterifieacutee
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)
Lrsquoassemblage traverse-traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide de deux platines boulonneacutees entre elles et
soudeacutees avec les deux traverses
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus par la combinaison G+15V1 donneacutee par le
logiciel robot
119872119904119889 = 15135119896119873119898 119873119904119889 = 1324119896119873 119881119904119889 = 273119896119873
Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traverse
- Dispositions constructives
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre 12060118119898119898
Les dimensions de la platine drsquoabout 180 mm x 830 mm eacutepaisseur t=20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince
119905 = min(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
114
Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12 d0 = 24 mm lt e1 lt12t =162 mm gtgtgt e1 =100 mm
15 d0 = 30 mm lt e2 lt12t =162 mm gtgtgt e2 =45 mm
22 d0 = 44 mm lt p1 lt14t =189 mm gtgtgt p1 =100 mm
3 d0 = 60 mm lt p2 lt14t =189 mm gtgtgt p2 =90 mm
- Distribution des efforts sur les diffeacuterents cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de
la gorge (Annexe 10)
IPE400
tf = 135 mm tw = 86 mm
amin = 28mm lt twlt amax = 6 mm
amin = 34mm lt tflt amax = 8 mm
On choisit un cordon de soudure de 5mm
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 2b + 4(b-tw) =10456 mm
Donc
119865119908119903119889 =119860 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 times 120574119898119908=5 times 10456 times 360
radic2 times 1= 133083119896119873
119873119904119889 =119872119904119889ℎ
=7283
08= 9103119896119873
115
119873119904119889 = 9103 le 119865119908119903119889 = 1330119896119873
Condition veacuterifieacutee
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 4hi =1492 mm
Donc
119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908= 5 times 1492 times 360
radic3 times 1= 155053119896119873
119881119904119889 = 437kN lt 119865119907119903119889=155053kN condition veacuterifieacutee
733 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176119898119898
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons travaillent agrave la traction
- 1198891 = 700 119898119898
- 1198892 = 600 119898119898
- 1198893 = 500 119898119898 ⟹ Σ1198891198942
= 124 119898sup2
- 1198894 = 300 119898119898
- 1198895 = 200 119898119898
- 1198896 = 100 119898119898
Lrsquoeffort de traction est donneacute par
1198731 =119872119904119889 times 119889119894Σ119889119894
2 =15135 times 070
124= 4111119896119873
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulons
Lrsquoeffort de preacutecontrainte autoriseacute dans les boulons
116
119865119907 = 05 times 119891119906119887 times 119860119904 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120787 ndash 119914119914119924120791120789
1198731 = 119899 119865119907 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
05 times 119891119906119887 times 119899=
13240
05 times 800 times 2= 16551198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88
Boulon d (mm) d0 (mm) A(mm2) As(mm2) Fub (MPa) dm(mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage est donneacute par
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 10752 119896119873
119872119903119889 =119899 119865119901sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 124
07= 38092 gt 119872119904119889 = 15135119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119813119822119825119820119828119819119812 120788120789 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 1 trous normaux
120583 = 03 classe de surface D
m= 10 plan de glissement
119865119904119903119889 = 024 ( 10752 minus 08 times 1324) = 2326119896119873
119865119907119904119889 =273
12= 023 lt 119865119904 119903119889 = 2326119896119873
Condition veacuterifieacutee
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
tp eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee = 20mm
117
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 20 times 360
125= 31578119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2= 5376 lt 31578119896119873
Condition veacuterifieacutee
738 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 40mm eacutepaisseur de deux platines
11986511990711990411988912
= 023119896119873 lt 119865119887119903119889 =1 times 25 times 18 times 40 times 360
125= 5184 119896119873
Condition veacuterifieacutee
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 x12)
Les boulons sont solliciteacutes en cisaillement seulement Les diagonales les plus solliciteacutees sont celles qui reprennent un effort de traction maximum
Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec gousset
Lrsquoeffort sollicitant de llsquoassemblage est Nsd =131 kN
Lrsquoeffort de cisaillement repris par un boulon est Tableau 653-CCM97
119865119907119904119889 =119873119904119889
119899119887119903 119889119890 119887119900119906119897119900119899=131
3= 4366 le 119865119907119903119889
118
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119898 times 119891119906119887
1205741198722⟹ 119860119904 ge
1205741198722 times 119865119907119903119889
06 times 119891119906119887119909 119898=125 times 43666
06 times 800 times 2= 56851198981198982
m = 2 nombre des plan de cisaillement
Donc on adopte des boulons M16 de classe 88
Bien que nos boulons sont largement surdimensionner on va les garder par commoditeacute pour de
que presque tout nos assemblages soient fait a lrsquoaide de boulons M16 88 et ainsi reduire les
erreurs et les diffeculteacutes a lrsquoachat et a lrsquoexecution
Boulon d(mm) d0(mm) A(mm2) As(mm2) Fub(MPa) dm(mm)
M16 16 18 201 157 800 2458 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
- Disposition constructive
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 3 boulons de classe 88
Les dimensions des goussets
Gousset central 450 mm x 450 mm t = 8 mm Gousset de rive 350 mm x 350 mm t = 8 mm
Distance entre axe des boulons Tableau 651-CCM97
12119889o = 216 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 15119889o = 27 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 22119889o = 396 119898119898 le 1199011 le 14119905 = 112 119898119898 ⟹ 1199011 = 80 119898119898
Choix de cordon de soudure
Tmin = tgousset = 8mm
Suivant lrsquoabaque de preacutedimensionnement la gorge a= 5 mm
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la traction
119873119898119886119909 le 119865119908119903119889 =119886 sum119897 119891119906
119861119908 120574119898119908 radic(3 minus 1199041198941198991205722)
La longueur totale des cordons de soudure sum119897 = 700mm
120572= 30gtgtgt 11990411989411989930o = 05
119865119908119903119889 =5 times 700 times 360
1 times radic3 minus 05sup2= 85017119896119873 gt 119873119898119886119909 = 131119896119873
Condition veacuterifieacutee
119
742 Veacuterification au cisaillement des boulons
119865119907119904119889 le 119865119907119903119889 =120572119907 times 120573119871119865 times 119860119904 times 119891119906119887 times119898
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec 120573119871119865 = 1 assemblages courants
120572119907= 06
119898 = 2 nbr des plans de cisaillement
119865119907119903119889 =06 times 157 times 800 times 2
125= 12057119896119873
119865119907119904119889 =119873119904119889
3=3124
3= 10413 le 119865119907119903119889 = 12057119896119873
Condition veacuterifieacutee
743 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 092
t= 32 mm (12+12+8) somme des eacutepaisseurs
119865119887119903119889 =092 times 25 times 16 times 32 times 360
125= 33914119896119873 gt 119865119907119904119889 = 4366119896119873
Condition veacuterifieacutee
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du bloc
En considegraverent que le chargement est centreacute sur la cassure
119873119898119886119909 le 119881119890119891119891119903119889 =119860119899119905 119891119910
1205741198722+119860119899119907 119891119910
radic3 1205741198722 119812119810120785 119849119834119851119853119842119838120783 minus 120790sect120785120783120782 120784
Avec
119860119899119890119905 Section nette tendue
119860119899119890119905 = (119897
2minus11988902) 119905 = (60 minus 9)12 = 6121198981198982
119860119899119907 ∶Section nette cisailleacutee
120
119860119899119907 = (1198901 + 21199011 minus 251198890)119905 = (50 + 140 minus 45)12 = 17401198981198982
⟹ 119881119890119891119891119903119889 =612 times 235
125+1740 times 235
radic3 times 125= 303918119896119873 gt
119873119904119889
2= 655119896119873
Condition veacuterifieacutee
Aucun risque de rupture par cisaillement dans cet assemblage
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)
Lrsquoassemblage panne traverse est reacutealiser agrave lrsquoaide drsquoeacutechantignole boulonner avec des boulons
ordinaires afin drsquoavoir lrsquoarticulation souhaiteacutee
Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par une reacuteaction max de Rz =36kN (voir chapitre 3)
119865119907119904119889 =119877119907119911
119899119887119900119906119897119900119899119904=36
2= 18 119896119873
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887⟹119860119904 ge
120574119872119887 times 11986511990711990311988906 times 119891119906119887
=11 times 18000
06 times 800= 41251198981198982
On adopte des boulons M10 de classe 88 avec As =58 mm2
751 Reacutesistance des boulons au cisaillement Tableau 653-CCM97
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=06 times 58 times 800
11= 253119896119873 gt 119865119907119904119889 = 18119896119873
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillement
119865119905119903119889 =09 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=09 times 58 times 800
11= 379119896119873
121
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887= 253119896119873
119865119907119904119889119865119907119903119889
+119865119905119904119889
14 119865119905119903119889= 052 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907119890119903119894119891119894eacute119890
Assemblage veacuterifieacutee
122
Chapitre-8
Veacuterification des ancrages et calcul de fondations
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320 811 Introduction Les portiques de notre structure possegravedent des pieds de poteaux encastreacutes ce type de liaison est neacutecessaire dans le cas drsquoun pont roulant Pour ce qui concerne la norme Algeacuterienne (CCM97) elle eacutevoque dans son paragraphe 693 les principes de calcul des pieds de poteaux articuleacutes Ce regraveglement nous oriente vers drsquoautres regravegles et conditions qursquoelles soient en accord avec les mecircmes principes qui conduisent au mecircme niveau de seacutecuriteacute Pour cela nous allons utiliser lrsquoEurocode 3 partie 1-8 calcul des assemblages Dans ce cas le poteau est solliciteacute en pied par un effort axial et un moment de flexion ce qui est eacutequivalent agrave un effort vertical excentreacute
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigide
123
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassise
Le dimensionnement de la plaque drsquoassise se fait sous lrsquoaction des charges suivantes tireacutees agrave partir
de la modeacutelisation sur le logiciel ROBOT AUTODESK
Nsd=14896 kN (charge axial de compression )
Vsd = 9773 kN ( effort tranchant)
Msd=6207 kNm (moment de flexion)
813 Resistance du beacuteton agrave la compression
119865119888119896=30 MPa
119891119888119889 =085 times 119865119888119896125
= 204 MPa
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellement
119865119895119889 = 120572120573119895 119891119888119889
La valeur du coefficient du mateacuteriau de scellement est 120573119895=23
Les dimensions de la fondation eacutetant encore inconnues on prend 120572 = 15
119865119895119889 = 120572 120573119895 119891119888119889 = 15 times2
3times 17 = 204 119872119875119886
815 Calcul de lrsquoaire de la plaque
1198601198620 ge119873119904119889119891119888119889
=148960
204
1198601198620 ge 7266341198981198982
- Les dimensions de la platine
bp ge b+2tf = 190+2times155 = 221 mm
hp ge h+2tf = 310+2times155 = 341 mm
On prend
bp =600 hp=620
Ce qui donne Aco = 600 x 620 = 372000 mm2 gt 726634 mm2
- Calcul de la largeur drsquoappui additionnelle C
124
En posant t= 30mm comme eacutepaisseur de la platine on trouve
119862 = 119905 (119891119910119901
3119891119895119889 1205741198720)
05
= 30(235
3 times 204 times 11)05
= 5605 119898119898
119862 = 5605 lt(ℎ minus 2119905119891)
2= 1395 119898119898
Il nrsquoy a pas de recouvrement des ails en compression pour les tronccedilons des deux semelles
816 Cordon de soudure
On choisit le cordon de soudure platine-poteau agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de la
gorge (a) Annexe H
HEA 320 tf=155 mm tw= 9 mm
amin= 28 mmlttwltamax =65 mm
amin= 38 mm le tf le amax = 105 mm
On choisit un cordon de soudure de 6 mm
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axial
La reacutesistance agrave la flexion deacutepend de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904119889119873119904119889
= 041 119898 gt 119885119879 = 0195 119898
Moment de flexion dominant
La reacutesistance atteinte dans lrsquoune de ces parties
Tronccedilon en T tendu critique Tronccedilon en T comprimeacute critique
Figure 82 Illustration moment + effort normal
- Resistance en compression drsquoun tronccedilon en T de semelle
119865119940119955119941 = 119891119895119889 times 119887119890119891119891 times 119897119890119891119891 119812119810120785 minus 120783 120790 minus 119853119834119835119845119838119834119854120788 120786
125
Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteau
Ougrave
119871119890119891119891 = min(119887119901 119887119891119888 + 2119888) = min(600 300 + 2 times 4671) = 39342 119898119898
119887119890119891119891 = min (119888ℎ1198882minus 119905119891119888) + 119905119891119888 +min (119888
ℎ119901 minus ℎ119888
2)
119887119890119891119891 = min (4671310
2minus 155) + 155 + min (4671
620 minus 310
2) = 10892 119898119898
⟹ 119865119888119903119889 = 204 times 10892 times 39342 = 874166 119896119873
- Resistance au cisaillement de lrsquoassemblage
119865119907119903119889 = 119865119891119903119889 + 119899119887 119865119907119887119903119889
Resistance par frottement en preacutesence drsquoun effort axial de compression
119865119891119903119889 = 02119873119904119889 = 1214 119896119873
Pour 8 tiges M30 de classe 88 le choix est justifieacute avec le logiciel ROBOT
Boulon d (mm) d0 (mm) A (mm2) As (mm2) Fub (MPa) M30 30 33 707 561 800
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30
- Resistance au cisaillement drsquoun boulon drsquoancrage
119865119907119887119903119889 =120572119888119887 119891119906119887 119860119904
1205741198722
Avec 120572119888119887 = 044 minus 00003119891119910119887 = 0248
119899119887= 8 ( 8 tiges drsquoancrage )
126
119865119907119887119903119889 =0248 times 800 times 561
125= 8904 119896119873
⟹ 119865119907119903119889 = 1214 + 8 times 8904 119896119873 = 72446 119896119873
- Resistance au cisaillement de la soudure
119881119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119898119908
Avec 120573119908 =08 120574119898119908 = 125 119886 = 6 mm
La longueur totale des cordons de soudure dans le sens de cisaillement
sum119897 = 470 119898119898
119865119908119903119889 =6 times 470 times 360
radic3= 58612 119896119873
119881119904119889 = 9773 119896119873 lt min(119865119907119903119889 119865119908119903119889) = 58612 119896119873
Condition veacuterifieacutee
- Longueur participante du tronccedilon en T eacutequivalent tendu
Calcul de longueur efficace du tronccedilon en T EC3-18 ndashtableau 66
Figure 84 Dispositions constructives
W= 150 mm e = 55 mm ex = 40 mm mx = 40 mm
Meacutecanisme circulaire
119897119890119891119891119888119901 = 119898119894119899 2120587119898119909 = 25132 119898119898
120587119898119909 +119882 = 27566 119898119898120587119898119909 + 2119890 = 23566 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119888119901 = 23566 119898119898
127
Meacutecanisme non circulaire
119897119890119891119891119899119888 = 119898119894119899
4119898119909 + 125119890119909 = 210 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 +119882
2= 180 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 + 119890 = 160 119898119898119887119901
2= 150 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119899119888 = 150 119898119898
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancrage
119865119905119886119899119888119903119889 = min[119865119905119887119900119899119889119903119889 119865119905119903119889]
Resistance du boulon drsquoancrage agrave la traction
119865119905119903119889 = 09 times119860119904 times 119891119906119887120574119898119887
= 09 times561 times 800
125= 32314 119896119873
- Calcul de la contrainte drsquoadheacuterence
On a d =30mm le 32 mm
119865119887119889 =036radic119891119888119896
120574119888=036 times 547
15= 1313 119872119875119886
Reacutesistance de calcul par adheacuterence entre le beacuteton et le boulon drsquoancrage
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 119889 119897119887 119891119887119889
120572
Avec
1198971 = 20119889 = 600 119898119898
119903 = 3119889 = 90 119898119898
1198972 = 20119889 = 600 119898119898
d diamegravetre de la tige d = 30
119897119887Lrsquoencrage dans le beacuteton 119897119887 = (1198971 + 64119903 + 351198972) = 3276 mm
119891119888119896 Reacutesistance du beacuteton 119891119888119896 = 30 119872119875119886
120572 ∶ Facteur tenant en compte la forme de la tige 120572 = 07
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 times 30 times 12 times 3276
07= 52929 119896119873
119865119905119886119899119888119903119889 = 119898119894119899[52929 32314] = 32314 kN
128
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblage
Veacuterification de la preacutesence drsquoeffet de levier
Lb longueur drsquoallongement du boulon drsquoancrage
Lb = 8d + em +tp + twa + 05k
Avec
twa eacutepaisseur de la rondelle = 5 mm
k eacutepaisseur de lrsquoeacutecrou k = 08 d
em eacutepaisseur de mortier de calage em= 30 mm
Lb = 8times 30 + 30 + 25 + 5 + 05 times 08 times 30 = 312 119898119898
Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrages
Lb longueur limite drsquoallongement des boulons drsquoancrages
119871119887lowast =
881198981199093 119860119904
1198971198901198911198911 1199051199013 =
88 times 403 times 561
150 times 253= 13480 119898119898 lt 119871119887 = 312 119898119898
Lrsquoeffet de levier ne peut pas ecirctre deacuteveloppeacute et les modes de ruines 1-2 3 et 4 peuvent ecirctre
consideacutereacutes
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)
119898119901119897119903119889 =1199051199012 119891119910119901
41205741198720=252 times 235
4 times 11= 3338119896119873
Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise
Mode 1 1198721199011198971119903119889 = 119898119901119897119903119889 times 1198971198901198911198911 = 3338 times 015 = 5007119896119873119898
1198971198901198911198911 = min(119897119890119891119891119888119901 119897119890119891119891119899119888) = 150 119898119898
- Calcul de la reacutesistance de lrsquoassemblage agrave la traction
129
La reacutesistance finale de lrsquoassemblage drsquoun tronccedilon en T eacutequivalent tendu est prise eacutegale agrave la valeur
de la reacutesistance la plus petite des modes de ruine
119865119905119903119889 = min (1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) EC3-18-tableau62
Mode 1-2
1198651199051minus2119903119889 =21198721199011198971119903119889
119898119909=2 times 5
004= 250 119896119873
Mode 3
1198651199053119903119889 = 2119865119905119903119889119886119899119888ℎ119900119903 = 2 times 32314 = 646280 119896119873
Mode 4
1198651199054119903119889 =119887119890119891119891119905 119905119908 119891119910
1205741198720=150 times 9 times 235
11= 288409119896119873
Drsquoougrave
119865119905119903119889 = min(1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) = 250 119896119873
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexion
Moment de flexion dominant
119872119904119889 le 119872119903119889 = min(minus119865119888119903119889 times 119885
119885119879119890119873minus 1
119865119879119903119889 times 119885
119885119862119890119873+ 1
) 119812119810120785 ndash 120783 120790 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120789
119885 = 119885119879+119885119862 = 195 + 155 = 350119898119898
⟹119872119903119889 = 5646 119896119873119898 lt 6207119896119873119898
Condition non veacuterifieacutee il faut rajouter des raidisseurs bidirectionnels
82 Etude des fondations
821 Introduction
Quel que soit lrsquoouvrage il prend toujours appuis sur un sol drsquoassise Les eacuteleacutements qui jouent le rocircle
drsquointerface entre lrsquoouvrage et le sol srsquoappellent les fondations
Le dimensionnement de ces fondations est conditionneacute par le site drsquoimplantation
- Le site (S3)
- La contrainte admissible du sol 120590sol = 18 bar 180kNm2
- La profondeur drsquoancrage D= 18m
130
822 Deacutetermination des sollicitations
Pour la deacutetermination des sollicitations on considegravere les deux eacutetats limites pour le calcul des
reacuteactions drsquoappuis des poteaux
ELU 119872119880 = 6207119896119873119898 119873119880 = 9773119896119873
ELS 119872119878 = 4136119896119873119898 119873119878 = 7960119896119873
823 Dimensionnement de la semelle
Les dimensions de la semelle sont choisies de sorte qursquoelles soient homotheacutetiques avec celles du
pied de poteau avec un deacutebordement de 20 cm
119886 = 119886119901 + 119888 = 062 + 02 = 082 119898
119887 = 119887119901 + 119888 = 060 + 02 = 08 119898 Avec 119886119901 et 119887119901 dimensions de la platine
119860
119861=119886
119887= 1025 ⟹ 119860 = 1025119861
A et B dimensions de la semelle
- Calcul de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904
119873119904= 052119898
Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteau
Pour les semelles de dimensions B times L la valeur des contraintes extrecircmes est donneacutee par
120590119898119886119909 =119873
119860119861(1 +
6119890
119861) le 120590119904119900119897
Apres simplification
368B2 - B - 312 ge 0 ⟹ B ge0765m
On prend B =1 m et A = 25 m
- Hauteur utile de la semelle est donneacute par la condition
131
119889 = max (119861 minus 119887
4119860 minus 119886
4) = max (005 0295)
On prend d= 45 cm
ht = d+ 5cm = 50cm hauteur totale de la semelle
824 Veacuterification des contraintes
On a
119890 = 052 gt119860
6= 041
Lrsquoeffort N est agrave lrsquoexteacuterieur du noyau central
3120590119898119886119909 1205901198981198941198994
lt 120590119904119900119897
Avec
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 minus
6119890
119860) =
14896
2(1 minus
041
2 ) = 62191198961198731198982
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 +
6119890
119860) =
14896
2(1 +
041
2 ) = 86771198961198731198982
3120590119898119886119909 120590119898119894119899
4= 6835 1198961198731198982 lt 120590119904119900119897 = 180 119896119873119898
2
Condition veacuterifieacutee
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversement La stabiliteacute au renversement des fondations doit se faire pour les semelles sous la combinaison G+Q+E ( RPA99 v 2003 Art1015)
119890 =119872
119873= 052 119898 lt
119860
4= 062 119898
Condition veacuterifieacutee
826 Deacutetermination des armatures de la semelle
Le ferraillage se calcul par la meacutethode des consoles
119890 gt119886
6 119890 gt
119860
24
ELS Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 119904119905
132
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199042119860
1198721 = 2788119896119873119898
Avec 119911 = 09d =40cm
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) =20163 MPa
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24 119872119875119886 120578 = 16 119867 119860 Donc
119860119886 =2788 times 106
400 times 20163= 345 1198881198982
Ferraillage dans la direction B Le ferraillage dans la direction B sera calculeacute par la meacutethode de bielle en remplaccedilant N par Nrsquo
119860119887 =119873prime(119861 minus 119887)
8119889 119904119905
Avec
119873prime = 119873119904 (1 +3119890
119860) = 796 (1 +
3 times 052
25) = 2993119896119873
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) = 20163119872119875119886
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24119896119873 120578 = 16 119867 119860
Donc 119860119887 = 071198881198982
ELU Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 120590119904119905
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199062119860
1198721 = 349119896119873119898
Avec 119911 =09d = 40 cm
120590119904119905 =119891119890120574119904=400
115= 3478119872119875119886
Donc
133
119860119886 =349 times 106
400 times 3478= 251198881198982
Ferraillage dans la direction B
119860119886 =119873119906(119861 minus 119887)
8119889 120590119904119905
Avec
119873prime = 119873119906 (1 +3119890
119860) = 23833119896119873
Donc 119860119887 = 1621198881198982
La condition de non-fragiliteacute Sens A
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119860 times ℎ119905 = 17251198881198982
Sens B
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119861 times ℎ119905 = 691198881198982
Calcul de lrsquoespacement St ge max (6oslash + 6cm 15cm) le 30cm St ge max (6times14 + 6cm 15cm) Enrobage 3cm
Sens As (cm2) Amin (cm2) Nb de barres
A (cm2) St (cm)
A 345 1725 10T16 201 25 B 07 69 7T16 1407 25
Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteau
Figure 87 Ferraillage des semelles
134
827 Calcul des longrines Les longrines sont des liaisons situeacutees agrave lrsquointeacuterieur du peacuterimegravetre de la structure elles jouent le rocircle de chainage dans les deux directions et elles sont calculeacutees sous lrsquoeffort axial de traction comme deacutefini dans le RPA99 Preacutedimensionnement Les dimensions minimales de la section transversale des longrines sont (25 x 30 cm2) Pour Site de cateacutegorieS2 et S3 [RPA99 v 2003 Art1011b]
Ferraillages longitudinaux Les longrines doivent ecirctre dimensionner pour reacutesister agrave une force de traction eacutegal agrave
119873119905 = (119873
120572) ge 20 119896119873 [119825119823119808120791120791 119855 120784120782120782120785 119808119851119853 120783120782 120783 120783 119835]
Avec N effort normal encaisseacute par le poteau le plus solliciteacute Nu =14896kN Ns =796kN 120572 coefficient en fonction de la zone sismique et de la cateacutegorie 120572 = 12 ELU
119873119905 =14896
12= 1241119896119873
ELS
119873119905 =796
12= 663119896119873
Calcul des armatures
119860119904119905 =119873119905120590119904119905
ELS
119860119904119905 =663
348= 0191198881198982
ELU
119860119904119905 =1241
348= 0351198881198982
Le ferraillage minimal doit ecirctre de 06 de la section
119860119898119894119899 = 06(b times h) = 391198881198982 Soit 6HA12 gtgtgt As =679 cm2
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacute
119860119904119905 le 023 times 119887 times ℎ times11989111990528119891119890
119860119904119905 = 0905 le 119860119904 = 6791198881198982
Condition veacuterifieacutee
135
829 Ferraillage transversal
120601119898119894119899 le 119898119894119899 (ℎ
35120601119897119898119894119899
119887
10) = 08 119888119898
On prend 120601119905 =8mm
8210 Calcul drsquoespacement des cadres 119878119905 lt min(20119888119898 15120601119905) = 12119888119898
On prend St=10cm
Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOT
136
Conclusion geacuteneacuterale En reacutealisant ce projet de fin de cycle nous avons pu en apprendre davantage sur le preacutedimensionnement la veacuterification et lrsquoassemblage de chaque eacuteleacutement composant lrsquoossature drsquoun hangar ou drsquoune halle meacutetallique Nous avons reacuteellement saisi lrsquoimportance et lrsquoavantage que preacutesente lrsquoutilisation drsquooutils numeacuteriques pour la modeacutelisation de notre structure et la simulation des diffeacuterents efforts et charges appliqueacutees sur elle Ce fut aussi lrsquooccasion de consulter les diffeacuterentes reacuteglementations qui reacutegissent le domaine de la charpente meacutetallique en particulier et celui du geacutenie civil en geacuteneacuteral comme le CCM 97 le RNV2013 le RPA 99v2003 et le CBA 93 Nous avons aussi reacutealiseacute lrsquoimportance des stabiliteacutes et contreventements pour ce qursquoelle apporte agrave la structure comme stabiliteacute et gains de matiegravere dans les eacuteleacutements principaux Enfin le point le plus important de tous on a pu compleacuteter le grand manque drsquoinformations qursquoon avait avant ce projet et on a pu lever le voile sur pas mal drsquoincertitudes concernant le dimensionnement et la mise en œuvre des diffeacuterents assemblages de la structure Mais sans se leurrer nous restons conscients de notre eacutenorme manque drsquoinformations et de pratiques en la matiegravere nous espeacuterons que le futur nous donnera lrsquooccasion drsquoen apprendre drsquoavantage sur le domaine de la charpente agrave travers le travail ou la recherche inchaalah
137
ANNEXE - 1
138
139
140
ANNEXE - 2
141
ANNEXE - 3
142
143
ANNEXE ndash 4
144
145
ANNEXE ndash 5
Reacutesumeacute
Notre projet de fin drsquoeacutetudes consiste en lrsquoeacutetude et dimensionnement drsquoune halle industrielle avec pont roulant Cet ouvrage destineacute agrave la maintenance drsquoengins meacutecaniques est composeacute de deux halles Il est situeacute dans la commune de Hassi Messaoud Wilaya de laquo Ouargla raquo elle est constitueacute de plusieurs portiques stabiliseacutes par des contreventements et couvert par une toiture agrave quatre versants symeacutetriques Ce projet fut eacutelaboreacute en plusieurs eacutetapes regroupant lrsquoeacutevaluation des charges surcharges et effets des actions climatiques lsquosable et ventrsquo selon le regraveglement Algeacuterien laquo RNV 99 V2013 raquo Le dimensionnement des diffeacuterents eacuteleacutements (principaux et secondaires) ainsi que leurs assemblages en se basant sur les regraveglements Algeacuteriens laquo RPA 99 V 2003 raquolaquo CCM 97 raquo et laquo BAEL 91 raquo Enfin pour notre simulation numeacuterique nous avons eu recours au logiciel laquoROBOT ANALYSIS STRUCTURALraquo Mots cleacutes Charpente meacutetallique - Halle industrielle ndash Assemblage ndash Preacutedimensionnement ndash Pont roulant
ملخص
ن ي يتكون من دراسة وتحجيم قاعة صناعية مع رافعة يتكون هذا العمل لصيانة الأجهزة الميكانيكية من قاعتي وعنا النهائ مشر
ي بلدية حسي مسعود ولاية ورقلة وهو يتألف من عدة أربعة بسقف متناظر من استقرت بواسطة الأقواس ومغطاة أروقةويقع فن
جوانب و ن تقييم الأحمال والحمولات الزائدة وآثار الإجراءات المناخيةوقد تم تطوير هذا المشر ع على عدة مراحل يجمع بي
laquoRNV 99 V2003raquo الرملية و الريحية وفقا للائحة الجزائرية تحجيم مختلف العناصر )الرئيسية والثانوية( فضلا عن تجمعاتها استنادا إلى اللوائح الجزائرية
RPA 99 V 2003 CCM 97 و BAEL 91 laquoROBOT ANALYSIS STRUCTURALraquo ا لمحاكاة الرقمية لدينا استخدمنا وأخي
ي رافعة علوية ndashالتحجيم المسبق ndashتجميع ال ndashالقاعة الصناعية -الكلمات الرئيسية الإطار المعدئن
Abstract
Our project of end of studies is about study and design a building industrial having a travelling crane he consists of two halls located in the commune of Hassi Messaoud Wilaya of laquoOuarglaraquo it is composed of several frames stabilized by bracing and covered by a roof with four symmetrical slopes The work is developed through several stages first of all the assessment of loadings as climate effects under the Algerian climatic rules laquoRNV 99 V2013 raquo and the evaluation of the structural steelrsquos secondary and principal elements according to their resistances then the dynamic analysis study according to the Algerian earthquake codes laquo RPA99 V2003 raquo to choose the bracing system those ensure the stability of the structure then the assemblies are studied by the laquo CCM 97 raquo Finally the foundations are dimensioned according to the code laquo BAEL 91 raquo For the structural analysis laquoROBOT ANALYSIS STRUCTURALraquo Keywords Steel structure ndashAssembly ndash Pre-sizing ndash Industrial hall ndash Overhead crane
Tables des matiegraveres
Chapitre-1 Geacuteneacuteraliteacute et preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
11 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
12 Lrsquoeacutetat limite ultime ELUhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
13 Lrsquoeacutetat limite de service ELShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
14 Etude parasismiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
15 Lrsquoeffet du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
16 Preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
17 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
18 Mateacuteriauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
181 Acierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
182 Beacuteton armeacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
183 Ferraillages et armatureshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
Chapitre-2 Deacutetermination des charges climatiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
21 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
22 Deacutetermination de lrsquoaction du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
221 Deacutetermination de la pression aeacuterodynamiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24
222 Calcul de la pression dynamique de pointe qphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24
223 Coefficient de pression exteacuterieurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26
224 Coefficient de pression inteacuterieurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31
225 Deacutetermination de la pression statique du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
23 Deacutetermination de lrsquoaction de la neigehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
24 Deacutetermination de lrsquoaction du sablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
25 Charge permanentehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36
26 Charge drsquoexploitationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36
Chapitre-3 Dimensionnement des eacuteleacutements secondaireshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
31 Dimensionnement des pannes pour la toiture agrave plusieurs versantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
311 Fonctionnement de basehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
312 Choix du bardage de couverturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
313 Redimensionnement des pannes avec IPE200helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
3131 Eacutevaluation des charges et surchargeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
32 Dimensionnement de lrsquoeacutechantignolehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49
33 Dimensionnement des lisses de bardageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
331 Choix du bardagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
332 Deacutetermination de lrsquoespacement entre lissehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
333 Le dimensionnement se fait par la condition de limitation de la flegravechehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip53
334 Veacuterification des diffeacuterentes conditions de reacutesistanceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip54
34 Dimensionnement des liernes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip56
35 Calcul des cheacuteneauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip57
36 Preacutedimensionnement des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip59
Chapitre-4 Etude du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip64
41 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip64
411 Caracteacuteristiques des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65
42 Classification des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
421 Coefficient et classements des ponts roulants selon CTICMhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
422 Description geacuteneacuterale du calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
423 Deacutefinition des chargeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67
424 Calcul des reacuteactions des galets du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67
425 Le choix du rail de roulement helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69
43 Preacutedimensionnement de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70
431 Condition de la flegravechehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70
432 Classe du profileacute HEB 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip72
433 Veacuterification de la reacutesistance de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip74
434 Reacutesistance de lrsquoacircme agrave la charge transversalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip75
435 Calcul du support du chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip77
Chapitre-5 Etude sismiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
51 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
52 Analyse de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
521 Meacutethode de calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
522 Calcul de la force sismique totalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
523 Estimation de la peacuteriode fondamentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84
524 Meacutethode modale spectralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip85
525 Reacutesultat de calcul dynamiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86
526 Veacuterification de la reacutesultante des forces sismiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
527 Veacuterification de la peacuteriodehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
528 Veacuterification des deacuteplacementshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
Chapitre-6 Veacuterification des eacuteleacutements structurauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
61 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
62 Veacuterification de la traverse IPE400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
63 Veacuterification des poteaux (HEA320)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
64 Veacuterification des eacuteleacutements de stabiliteacutes CAE (120x12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
65 Veacuterification des potelets (IPE300)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
Chapitre-7 Calcul des assemblageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
71 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
72 Assemblage poteau-traverse (HEA320-IPE400)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
723 Deacutetermination des efforts dans les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
724 Deacutetermination de diamegravetre requis des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
728 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tenduehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacuteehelliphelliphelliphelliphellip112
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip113
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip113
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
733 Deacutetermination des efforts dans les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip117
738 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip117
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 X12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
742 Veacuterification au cisaillement des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
743 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du blochelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
751 Reacutesistance des boulons au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip121
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip121
Chapitre-8 Veacuterification des ancrages et calcul de fondationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
811 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassisehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
813 Resistance du beacuteton agrave la compressionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
815 Calcul de lrsquoaire de la plaquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
816 Cordon de soudurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip127
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
82 Etude des fondationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
821 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
822 Deacutetermination des sollicitationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
823 Dimensionnement de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
824 Veacuterification des contrainteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131 826 Deacutetermination des armatures de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
827 Calcul des longrineshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134 829 Ferraillage transversalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
8210 Calcul drsquoespacement des cadreshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
Liste des tableaux
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18 Tableau 12 Classification des zones sismiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24 Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiturehelliphellip28 Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe10 pour les parois verticales direction V2helliphelliphellip30 Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 31 Tableau 26 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33 Tableau 27 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 28 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 29 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35 Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41 Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacuteeshelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46 Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip53 Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip60
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip72 Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip79 Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterificationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84 Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la basehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 53 Tableau des peacuteriodeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88 Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip89
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip91 Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip96 Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip103
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110 Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133
Listes des figures Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouarglahelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19 Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 Figure 14 Vue en perspective de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1V3helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32 Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et Fhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39 Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la pannehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43 Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignolehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49 Figure 35 choix de lrsquoepaisseur du bardage helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51 Figure 36 Reacutepartition des lisseshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52 Figure 37 Disposition des liernes sur le bardagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip56 Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip58 Figure 39 Disposition des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip59
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67 Figure 44 Coupe transversale du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip68 Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le galet et P la reacuteaction verticale maxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuishelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip76 Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du chemin de
roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip81
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction Xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86 Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Yhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industrielshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90 Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95 Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacuteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102 Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107 Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip108 Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec goussethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118 Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigidehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122 Figure 82 Illustration moment + effort normalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124 Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Figure 84 Dispositions constructiveshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip126 Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128 Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130 Figure 87 Ferraillage des semelleshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133 Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
LISTE DES NOTATIONS
Majuscules latines
A Section brute drsquoune piegravece Anet Section nette drsquoune piegravece Aw Section de lrsquoacircme 119860119907 Aire de cisaillement Ct Coefficient de topographie Cr Coefficient de rugositeacute Cpnet Coefficient de pression nette Ce Coefficient drsquoexposition Cd Coefficient dynamique E Module drsquoeacutelasticiteacute longitudinale de lrsquoacier (E=21 105 MPa) F Force en geacuteneacuterale G Module drsquoeacutelasticiteacute transversale de lrsquoacier (G=81000 MPa) G Charge permanente I Moment drsquoinertie K0 Coefficient de flambement Kt Facteur de terrain L Longueur M Moment de flexion MSd Moment fleacutechissant sollicitant MRd Moment reacutesistant par uniteacute de longueur dans la plaque drsquoassise MPl Moment plastique MbRd Moment de la reacutesistance au deacuteversement Npl Rd Effort normal de la reacutesistance plastique de la section transversale brute NbRd Effort normal dun eacuteleacutement comprimeacute au flambement NSd Effort normal sollicitant Ntsd Effort normale de traction Ncsd Effort normal de compression NcRd Valeur de calcul de la reacutesistance de la section transversale agrave la compression Q Charge drsquoexploitation R Coefficient de comportement de la structure 119878 La charge de la neige 119881119904119889 Valeur de calcul de leffort tranchant Vreacutef Vitesse de reacutefeacuterence du vent Wpl Module de reacutesistance plastique W Poids de la structure
Minuscules latines f La flegraveche fy Limite deacutelasticiteacute
h Hauteur drsquoune piegravece L Longueur drsquoune piegravece (Poutre Poteau) Lf Longueur de flambement t Eacutepaisseur drsquoune piegravece tf Eacutepaisseur drsquoune semelle de poutre tw Eacutepaisseur de lrsquoacircme de poutre
Z Hauteur au-dessus du sol Z0 Paramegravetre de rugositeacute Zeq Hauteur eacutequivalente
Minuscules grecques 120582119871119879 Eacutelancement de deacuteversement empty119871119879 Rotation de deacuteversement 120591 Contrainte limite de cisaillement en eacutelasticiteacute
휀 Coefficient de reacuteduction eacutelastique de lrsquoacier 120590119886 Contrainte de lrsquoacier 120590119887 Contrainte du beacuteton ξ Pourcentage drsquoamortissement critique η Facteur de correction drsquoamortissement δek Deacuteplacement ducirc aux forces sismiques μ coefficient de forme de la charge de neige
Introduction Geacuteneacuterale Ce projet de fin drsquoeacutetudes est lrsquooccasion pour nous de mettre en pratique lrsquoensemble des connaissances theacuteoriques acquises durant notre cursus universitaire tout en nous familiarisant avec les regraveglements nationaux et internationaux reacutegissant les principes de conception et de calcul drsquoouvrages meacutetalliques ou autres comme le laquo RNV 2013 RPA 99v2003 BAEL91 et lrsquoEUROCODE 3raquo ainsi qursquoagrave utiliser des outils de calcul et de simulation numeacuterique Lrsquoeacutetude drsquoune structure meacutetallique comme toutes les autres structures est reacutealiseacutee par un dimensionnement aux eacutetats limites ultimes et une veacuterification des deacuteplacements aux eacutetats limites de services en tenant compte des actions qui srsquoappliquent sur elle qursquoelles soient de nature permanentes variables ou accidentelles Notre projet plus preacuteciseacutement consiste au dimensionnement drsquoune halle industrielle en charpente meacutetallique dans la wilaya de Ouargla agrave des fins de maintenances industrielles avec la veacuterification de chaque piegravece profileacute ou assemblage conformeacutement aux regraveglements en vigueur Notre travail est composeacute de la faccedilon suivante Drsquoabord une introduction sur lrsquoeacutetat des lieux la superficie de lrsquoouvrage sa position son environnement puis on deacuteterminera gracircce agrave la regraveglementation citeacutee ci-dessus les diffeacuterentes charges qui peuvent srsquoappliquer agrave notre ouvrage En fonction de ces charges on fera un preacutedimensionnement des diffeacuterents eacuteleacutements secondaires existants dans lrsquoouvrage ensuite on introduira toutes ces donneacutees dans le logiciel et on exeacutecutera la simulation numeacuterique Cette simulation va nous donner les sections des diffeacuterents eacuteleacutements principaux de la halle ces sections vont soit ecirctre gardeacutees soit ecirctre remplaceacutees par drsquoautre sections plus disponibles sur le marcheacute puis on les reveacuterifiera manuellement avec les diffeacuterentes exigences du CCM97 on dimensionnera les assemblages adeacutequats agrave chaque reacuteunion drsquoeacuteleacutements ainsi que les fondations Enfin nous verifirons tout nos eacutelements et tout nos assemblages a lrsquoaide du robot on peut prevoir drsquoautres veacuterifications de la structure tel que la torsion global de la structure ou bien simuler une explosion ou un accident dans notre ouvrage
16
Chapitre-1
Geacuteneacuteraliteacute et preacutesentation de lrsquoouvrage
11 Introduction
Le domaine de la construction meacutetallique est un domaine vaste qui a connu dans son histoire plusieurs eacutevolutions non seulement dans les proceacutedeacutes de conception et de reacutealisation mais eacutegalement dans les techniques et les mateacuteriaux utiliseacutes dans les structures Ainsi on a deacutesormais une varieacuteteacute de choix allant du beacuteton a lrsquoacier en passant par lrsquoaluminium la maccedilonnerie ou encore le bois En Europe le fer a commenceacute agrave faire son apparition comme eacuteleacutement de construction au 18iegraveme siegravecle alors que les mateacuteriaux usuels agrave cette eacutepoque eacutetaient le bois et la pierre au 14iegraveme siegravecle Avec lrsquointroduction du fer comme eacuteleacutement de construction les meacutethodes de conception furent bouleverseacutees le concepteur ne travaillait plus en effet avec des eacuteleacutements singuliers mais avec des profileacutes standards en I T L etchellip Un peu plus tard les progregraves techniques dans le domaine sideacuterurgique contribuegraverent agrave lrsquoapparition drsquoun nouveau mateacuteriau lrsquoacier Agrave la Premiegravere moitieacute du 20iegraveme siegravecle lrsquoacier a subi principalement en Europe une forte concurrence du beacuteton armeacute Lrsquoengouement pour ce nouveau mateacuteriau entraicircna une baisse significative du nombre drsquoouvrages en meacutetal construit durant cette peacuteriode cependant de lrsquoautre cocircteacute de lrsquoatlantique la situation eacutetait toute autre aux Eacutetats-Unis ougrave lrsquoacier reacutepondait preacuteciseacutement au besoin de la creacuteation drsquoimmeubles de grande hauteur il fut massivement utiliseacute (tireacute de notechfranceservcom) Actuellement en Algeacuterie lrsquoutilisation de la charpente meacutetallique est principalement employeacutee dans le secteur industriel pour ses avantages de rapiditeacute drsquoexeacutecution pour les longues porteacutees qursquoelle offre et pour son amovibiliteacute Notre projet traiteacute ici ne fait pas exception il a fallu pour le reacutealiser devoir calculer les charges qui lui sont appliqueacutees dimensionner ses eacuteleacutements le modeacuteliser numeacuteriquement et reveacuterifier toutes ces sections par rapport aux normes et regraveglements actuels en vigueur Les diffeacuterents regraveglements et documents utiliseacutes pour nos calculs - Regraveglement Neige et Vent 2013 DTR C 2-47 laquo RNV 2013 raquo - Regraveglement parasismique algeacuterien DTR BC 248 laquo RPA99v2003 raquo
17
- Regravegles de conception et de calcul des structures en acier DTR BC 244 laquo CCM97 raquo - Charges permanentes et charges drsquoexploitations DTR BC 22 - Regravegles de conception et de calcul des structures en beacuteton armeacute DTR BC 241 laquo CBA93 raquo - Calcul des structures en acier ENV 1993-1-1laquo Eurocode3 raquo - Conception et dimensionnement des structures mixtes acier-beacuteton ENV1994-1-1 laquoEurocode4raquo - Rapport geacuteotechnique du site drsquoimplantation de la structure Le principal document utiliseacute est Le CCM97 document technique reacuteglementaire qui a pour objectif de fournir une codification du dimensionnement pour calcul et des veacuterifications des structures de bacirctiments agrave ossatures meacutetalliques Les combinaisons qursquoil propose deacutependent des actions suivantes Actions permanentes Gi
Comprenant - Le poids propre des eacuteleacutements structuraux - Le poids propre des eacuteleacutements fixes - Les pousseacutes et pression des terres et hydrostatiques - Les deacuteformations permanentes imposeacutees agrave la construction tels que les deacuteplacements diffeacuterentiels des appuis Actions variable Qi Comprenant - Les charges drsquoexploitations - Les charges appliqueacutees en cours drsquoexeacutecution - Les actions climatiques Actions accidentelles Ai Comprenant Les actions sismiques les explosions le calcul au feu les chocs etc En ce qui concerne les eacutetats limites le CCM97 explique que les eacutetats limites permettent de combiner les charges G Q S W E afin de simuler au mieux un pheacutenomegravene qui peut se produire en prenant en compte ce qui repreacutesente la limite maximale consideacutereacutee pour les charges Grace agrave ces combinaisons nous pourront deacuteterminer les efforts maximaux et les deacuteplacements ultimes afin de les comparer agrave lrsquoeffort ou au deacuteplacement toleacutereacute Les valeurs des coefficients partiels de seacutecuriteacute agrave prendre en consideacuteration sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
18
Action
permanente (γG)
Action variable (γQ)
Action variable de base Action variable
drsquoaccompagnement
Effet favorable
γGinf
10 1 0
Effet deacutefavorable
γGsup
135 15 15
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacute
12 Pour lrsquoeacutetat limite ultime ELU - Prise en compte drsquoune seule action variable la plus deacutefavorable la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit 120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 150 119876119896119898119886119909
135119866119896119895 + 15119876119896119898119886119909
- Prise en compte de plusieurs actions variables deacutefavorables la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit sum119895120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 135sum119894gt1119876119896119894 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119882 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119878
- Prise en compte drsquoune seule action variable dirigeacutee vers le haut exemple vent en
deacutepression 120574119866119894119894119899119891 119866119896119895 + 150119882minus
1 119866119896119895 + 150119882minus
13 Pour lrsquoeacutetat limite de service ELS - Prise en compte uniquement de lrsquoaction variable la plus deacutefavorable
sum119866119896119895119895
+ 119876119896119898119886119909
119866119896119895 + 119876119896119898119886119909
- Prise en compte de toutes les actions variables deacutefavorables
sum119866119896119895119895
+ 09sum119876119896119894119894gt1
119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119878 119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119882
14 Etude parasismique La reacuteglementation relative agrave la construction parasismique se compose de texte drsquoorigine leacutegislative et de texte technique les preacutesentes regravegles viennent garantir une protection satisfaisante des vies humaines et des constructions vis-agrave-vis des effets des actions sismiques par des conceptions et dimensionnements approprieacutes Ainsi pour les ouvrages courants le but viseacute crsquoest de limiter les
19
dommages non structuraux et drsquoeacuteviter les dommages structuraux en dotant la structure drsquoune ductiliteacute et drsquoune capaciteacute de dissipation drsquoeacutenergie produite par le seacuteisme
Zones de sismiciteacutes
Zone 0 Sismiciteacute neacutegligeable
Zone I Sismiciteacute faible
Zone IIa et IIb Sismiciteacute moyenne
Zone III Sismiciteacute eacuteleveacutee
Tableau 12 Classification des zones sismiques
15 Lrsquoeffet du vent Le vent est consideacutereacute comme une force toujours perpendiculaire a la surface sur laquelle il est appliqueacute il peut engendrer des pressions sur les surfaces en soufflant de lrsquoexteacuterieur mais aussi des deacutepressions par pheacutenomegravene de succion ou juste en soufflant de lrsquointeacuterieur de la structure Le vent a une vitesse de reacutefeacuterence calculeacutee et reacutepertorieacutee par le RNV sur la base de relations empiriques cette vitesse diffegravere drsquoune reacutegion agrave une autre la carte ci-dessous montre les diffeacuterentes valeurs de cette vitesse dans le territoire nationale
Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouargla
20
Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)
16 Preacutesentation de lrsquoouvrage Notre projet traite le dimensionnement drsquoune halle en charpente meacutetallique avec ponts roulants et potences implanteacute dans la wilaya de Ouargla un site ou la sismiciteacute ainsi que les charges dues agrave la neige sont neacutegligeables mais par contre le vent souffle tregraves fort et le sable peut se deacuteposer sur certaine partie de la toiture La surface totale de notre ouvrage fait 1080 1198982 la hauteur du halle est de 89m alors que celle de la faicirctiegravere est de 1025m Lrsquoouvrage dispose de six portails de dimension (5x4) 8 ouvertures pour lrsquoeacuteclairage ainsi que pour le renouvegravelement drsquoair de la structure ou de fumeacutee en cas drsquoincendie
17 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques Suivant les plans architecturaux les dimensions de la structure se preacutesentent comme suit - Longueur de lrsquoouvrage (Long-pan) L= 30m - Largeur (Pignon) l= 36m - Hauteur totale H=89 m - Hauteur de lanterneau a=135m - Pente du versant est 15
21
Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvrage
Figure 14 Vue en perspective de la structure
18 Mateacuteriaux Les diffeacuterents mateacuteriaux de constructions utiliseacutes dans notre construction sont
181 Acier En construction meacutetallique lrsquoacier fait lrsquoobjet drsquoune normalisation rigoureuse dans laquelle on
speacutecifie la limite drsquoeacutelasticiteacute fy la reacutesistance agrave la rupture fu et lrsquoallongement agrave la rupture 휀 Le choix de la nuance drsquoaciers deacutepend des facteurs techniques et eacuteconomiques Limite drsquoeacutelasticiteacute fy=235MPa La contrainte de rupture fu=360 MPa Le module de Young E = 210 000 MPa
22
Le coefficient de poisson ν=03 Le module de cisaillement 119866 = 80769 MPa La masse volumique de lrsquoacier ρ=7850 Kgm3
182 Beacuteton armeacute Caracteacuteristiques meacutecaniques Reacutesistance agrave la compression fc28=25 MPa Reacutesistance agrave la traction ft28=06+006fc28= 21 MPa Le poids volumique ρ=2500 Kgm3
183 Ferraillages et armatures - La limite drsquoeacutelasticiteacute fe=400 MPa - Le coefficient de seacutecuriteacute pour les situations courantes γs = 115 - La contrainte admissible agrave lrsquoELU fsc =feγs = 348 MPa - Le module de Young Es=210 000 MPa
23
Chapitre-2
Eacutevaluation des surcharges climatiques
21 Introduction
Les effets climatiques sur une structure meacutetallique sont souvent preacutepondeacuterants Une
eacutetude approfondie et deacutetailleacutee doit ecirctre meneacutee minutieusement afin de deacuteterminer les
diffeacuterentes actions et sollicitations
La reacuteglementation nationale Neige et Vent (RNV 2013) met agrave notre disposition les principes geacuteneacuteraux et proceacutedures agrave suivre afin de mieux preacutevoir ces surcharges et de mener agrave bien des calculs Les pressions du vent appliqueacutees sur les structures meacutetalliques deacutependent des facteurs suivants
- La reacutegion (Zone 0) - Les reliefs du site drsquoimplantation - La hauteur de la construction - La configuration geacuteomeacutetrique de la structure - La forme de la toiture
22 Deacutetermination de lrsquoaction du vent
- Effet de la reacutegion
Notre halle industrielle se situe agrave la wilaya drsquoOuargla dans la commune de Hassi Messaoud selon le regraveglement RNV 2013 la reacutegion est classeacutee comme zone 4 la pression dynamique de reacutefeacuterence est de 575 Nm
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du vent
24
- Effet du site
Le regraveglement RNV2013 preacutevoit eacutegalement lrsquoeffet de la nature du terrain Notre
ouvrage se trouve dans une zone laquo agrave couverture veacutegeacutetale neacutegligeable raquo donc
nous nous situons dans une cateacutegorie de terrain 1 avec un facteur de terrain
Kt = 0170 paramegravetre de rugositeacute Z0= 001 m Zmin= 1 m et le coefficient ξ= 044
Les donneacutees relatives au site telle que la pression de reacutefeacuterence ainsi que la
vitesse de reacutefeacuterence sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
Site plat Ct(Z)=1 RNV2013 chapitre245 sect2451
Ouargla (Zone 4)
qreacutef =575 Nmsup2 Vreacutef =31ms
RNV2013 chapitre23 sect231
Terrain de cateacutegorie 1
Kt=017 Z0=001m Zmin=1m ξ=044
RNV2013 chapitre244 sectTableau 24
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantation
221 Deacutetermination de la pression aeacuterodynamique
La pression aeacuterodynamique W(Zj) agissant sur une paroi est obtenue comme suit
119882(119911119895) = 119902119901(119885119890) times [119862119901119890 minus 119862119901119894] (daNm) 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838120784 120787 120784 sect120784 120788
Avec
- CPe est le coefficient de pression exteacuterieure
- CPi est le coefficient de pression inteacuterieure
222 Calcul de la pression dynamique de pointe qp La pression dynamique de pointe qp(z) est la pression dynamique utiliseacutee dans les calculs elle deacutepend du climat du lieu de la hauteur de reacutefeacuterence de la rugositeacute du terrain et du coefficient de topographie
119902119901(119885) = 119902119903119890119891 times 119862119890
Avec
- 119902ref = 575 119889119886119873119898sup2
Coefficient drsquoexposition 119862119890 = 119862119903
2(119885) times [1 + 7119868119907] 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 sect120784 120786 120784 119834
Coefficient de rugositeacute 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 120786
25
Terrain de cateacutegorie 1 Kt=017 z0=001m zmin=1m ξ=044 ( g
119862119903(119911)
119870119905 119871119899 (1199111198981198941198991199110
) 119901119900119906119903 119911 lt 119911119898119894119899
119870119905 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911119898119894119899 le 119911 le 200119898
Parois vertical (z le zmin ) 119862119903(z)=Kt Ln(119911119898119894119899 1199110
)=0783
Parois et toiture (zminltzlt200m) 119862119903(z)=KtLn(Z
Zo)=1178
On retient 119862119903= 1178
- Intensiteacute de turbulence RNV2013 chapitre246
119868119907(119911)
1
119862119905(119911) 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911 gt 119911119898119894119899
1
119862119905(119911) 119871119899 (1199111198981198941198991199110) 119901119900119906119903 119911 le 119911119898119894119899
Pour z gt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1
001)= 0217
Pour z lt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1025
001)= 0144
On retient 119868119907 = 0144 pour lrsquoensemble de la structure
- Coefficient drsquoexposition
119862119890(119911119895) = 119862119903(119911119895)2[1 + 7 119868119881]
Pour z gt zmin
119862119890(119911) = 11782 times 12 times [1 + 7(0144)] = 2786
Pour z lt zmin
119862119890(119911) = 07832 times 12 times [1 + 7(0217)] = 154
- Pression dynamique de pointe qp
Avec
26
- 119902119903119890119891 = 575 119889119886119873119898sup2
Pour z lt zmin qp= 575times1544=8878 Nm2
Pour z gt zmin qp= 575times2786=160195 Nm2
qp = 160195Nm2 = 16 kNm2
223 Coefficient de pression exteacuterieure Les valeurs des coefficients de pression exteacuterieure donneacutees dans les tableaux du RNV2013 sont relatives agrave des zones bien deacutefinies Ces coefficients deacutependent de la dimension de la surface chargeacutee produisant laction du vent dans la section agrave calculer
Pour un vent perpendiculaire au long-pan (V1)
-Parois verticale RNV2013 chapitre521
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
- b=30 m
- d=36 m
- h=89 m
Cp =Cpe10 car Slt10119950120784 avec S la surface chargeacute (chapitre2013 chapitre5 sect5112)
e = min (d 2h)
d=32 ou 36 m selon la direction du vent mais toujours gt e =2h
Donc e = 2x1025 = 205m
Toiture a versant multiple Cas ougrave d gt e se preacutesente ainsi
Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
27
Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
Le calcul des coefficients de pressions exteacuterieures est obtenu agrave partir des formules suivantes
119862119901119890 = 1198621199011198901 119878119894 119878 le 11198982
119862119901119890 = 1198621199011198901 + (11986211990111989010 minus 1198621199011198901) times 11989711990011989210(119878) 119878119894 11198982 lt 119878 lt 101198982
119862119901119890 = 11986211990111989010 119878119894 119878 ge 101198982
RNV2013 Chapitre 5 sect 5111
Les coefficients de pression exteacuterieures pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E
Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)
Versant de Toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure cpe10 qui y sont
attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518 le cas drsquoune toiture agrave
versant multiple est celui de notre projet
28
Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5182 que laquo pour un vent perpendiculaire aux
geacuteneacuteratrices on prendra les valeurs de Cpe des toitures agrave double versant pour 120572 lt 0deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure Cpe pour le versant face au vent sont deacutetermineacutes agrave partir
drsquoune interpolation lineacuteaire entre lrsquoangle -15 et -5 les valeurs des coefficients sont preacutesenteacutees dans
le tableau suivant
Angle de pente α Cpe pour vent de direction θ=0deg
853deg F G H
-237 -123 -083
Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiture
- Pour un vent perpendiculaire au pignon (V2) (V4)
- Parois verticales
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
-b=36 m
29
-d=30 m
-h=1025
119862119901119890 = 11986211990111989010 RNV2013 chapitre5 sect5112
e=Min (b 2h) = Min (36 205) = 205 m
Le cas ougrave d gt e se preacutesente ici
Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Les coefficients de pression exteacuterieurs pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
30
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur laquo Cpe10 raquo pour les parois verticales direction V2
- Versant de toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure Cpe10 qui y sont attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518
Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5181 que pour laquo un vent dont la direction est parallegravele aux geacuteneacuteratrices les coefficients de pression pour chaque versant
31
srsquoobtiennent en utilisant les valeurs de toiture agrave un versant pour θ=90deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure CPe10 pour un angle de 853deg sont deacutetermineacutes agrave partir de lrsquointerpolation lineacuteaire entre lrsquoangle de 5deg et 15deg
Angle α Fsup Finf G H I
853deg -22 -192 -183 -067 -057
Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)
224 Coefficient de pression inteacuterieure Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi deacutepend de la dimension et de la reacutepartition
des ouvertures dans lrsquoenveloppe du bacirctiment
- Pour les 2 cas de direction du vent (V1 et V3)
- Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2(5 times 4)
30 times 89= 014 = 14
On commence tout drsquoabord agrave deacuteterminer lrsquoindice de permeacuteabiliteacute microp
μ119901 =120
160= 075
Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi est donneacute en fonction de lrsquoindice de permeacuteabiliteacute Figure 514 du Regraveglement RNV2013 en fonction du rapport
ℎ119889 = 102536 = 028gt025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 on lit 119862119901119894 =-016
32
Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1 V3
Pour les 2 cas de direction du vent (V2 et V4)
Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2 times (5 times 4)
36 times 9575= 0116 = 116
ℎ119889 = 102530 = 034 gt 025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 rarr 119862119901119894 =-02
33
Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4
225 Deacutetermination de la pression statique du vent
Apregraves avoir deacutefini tous les coefficients tels que la pression dynamique coefficient
de pression inteacuterieure et exteacuterieure on peut calculer la pression due au vent pour
Direction V1 V3
Parois verticales Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0154 -0846 -135529
B 1602 -08 -0154 -0646 -103489
C 1602 -05 -0154 -0346 -55429
D 1602 +08 -0154 +0954 +152831
E 1602 -03 -0154 -0146 -23389
Tableau 26 Pressions du vent sur parois vertical
34
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
F 1602 -237 -0154 -2276 -355003
G 1602 -123 -0154 -1076 -172375
H 1602 -084 -0154 -0676 -108295
Z1 1602 -1 -0154 -0846 -135529
Z2 1602 -06 -0154 -0446 -71449
Tableau 27 Pressions du vent sur toiture
Direction V2 et V4
Parois verticales
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0162 -0838 -134247
B 1602 -08 -0162 -0638 -102207
C 1602 -05 -0162 -0338 -54147
D 1602 +08 -0162 +0962 +154112
E 1602 -03 -0162 -0138 -22107
Tableau 28 Pressions du vent sur parois vertical
35
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
Finf 1602 -12 -0162 -1038 -1662876
Fsup 1602 -22 -0162 -2038 -3264876
G 1602 -183 -0162 -1668 -2672136
H 1602 -067 -0162 -0508 -813816
I 1602 -057 -0162 -0408 -653616
Tableau 29 Pressions du vent sur toiture
23 Deacutetermination de lrsquoaction de la neige
Le calcul de la surcharge climatique de la neige est en fonction de la localisation geacuteographique
et de lrsquoaltitude du lieu
Notre projet se situe dans la Wilaya de Ouargla (Hassi Messaoud) lrsquoaltitude est de 171 m
La wilaya de Ouargla est consideacutereacutee comme une zone D =gt Pas de neige dans cette reacutegion
24 Deacutetermination de lrsquoaction du sable
La Pente du toit = 135
9= 015
La pente est de 15 soit gt a 5 =gtLe toit ne peut ecirctre consideacutereacute comme plat
=gtLa charge due au sable ne peut ecirctre consideacutereacutee uniformeacutement reacutepartie
Deux charges lineacuteaire q1 et q2 seront pris en compte
q1= 300 Nml
q2= 500 Nml
25 Charge permanente
- Couverture et bardage Choix du systegraveme de couverture
36
Notre choix pour la toiture et le bardage de notre halle sera axeacute sur les panneaux sandwich car ils assurent le minimum requis pour notre halle cagraved
- Une bonne isolation thermique
- Une bonne reacutesistance au feu
Le systegraveme panneaux sandwich de type TL-75 qui est constitueacute drsquoun parement exteacuterieur et un parement inteacuterieur qui sont colleacutes agrave une mousse rigide en polyureacutethane sera retenu
Ces caracteacuteristiques se preacutesentent comme suit
- Epaisseur totale 75mm
- Largeur de panneau 1000mm
- Poids du panneau 142 daNmsup2
Choix du systegraveme de bardage
Le bardage reacutepondant agrave lrsquoexigence drsquoune isolation thermique est le systegraveme panneaux sandwich de type LL50 les caracteacuteristiques sont les suivantes
- Epaisseur 50 mm
- Largeur 1000 mm
- Poids volumique du panneau G= 129 kgmsup2
26 Charge drsquoexploitation
Notre toiture est inaccessible donc la seule charge drsquoexploitation que peut avoir notre toiture crsquoest
la charge drsquoentretien
Selon le DTR BC22
La porteacute L=6m (distance entre portique) =gt les charges drsquoentretien seront deux charges ponctuelles
de 1kN appliqueacute a 13 de chaque appuis
On peut les convertir en une charge uniformeacutement reacutepartie eacutequivalente ainsi
37
119902 =8119875
3119871= 044 119896119873119898
119902 = 444 119889119886119873119898
Ceci juste pour avoir une charge lineaire et pouvoir faire un predimensionnement de la panne
Sur la modeacutelisation avec ROBOT les deux charges serons introduitents comme charges ponctuels
- Effet du frottement
Pour les cas V1 et V3
Lrsquoeffet du frottement du vent sur la surface peut ecirctre neacutegligeacute car mecircme en prenant la toiture
comme faiblement inclineacutee ce qui nrsquoest pas le cas on veacuterifie la condition de neacutegligence du
frottement du vent qui dit
sum surfaces parallegraveles au vent le 4 times sum surfaces perpendiculaires au vent
Cas de vent sur long pan
[(36+36)times9575]+4[91times30]=17814 m2 le4times(30+30)times89= 2136m2 CV
Cas de vent sur pignon
[(30+30)times89]+ 4[91times30]=1626m2 le 4times(36+36)times9575= 27576 m2 CV
38
Chapitre-3
Dimensionnement des eacuteleacutements secondaires 31 Dimensionnement des pannes pour la toiture agrave plusieurs versants
311 Fonctionnement de base
La fonction des pannes de toiture est drsquoassurer le transfert des actions appliqueacutees agrave la couverture drsquoun bacirctiment et agrave sa structure principale les lisses jouent le mecircme rocircle en faccedilades Les pannes et les lisses sont des constituants importants de la structure secondaire du bacirctiment Un empannage comprend non seulement les pannes elles-mecircmes mais eacutegalement les eacuteventuelles eacuteclisses qui reacutealisent la continuiteacute des pannes les eacutechantignoles qui assurent la liaison entre pannes et structure principale ainsi que les liernes et brettelles qui maintiennent les pannes lateacuteralement
312 Choix du bardage de couverture Pour le choix de notre systegraveme de couverture il srsquoest aveacutereacute qursquoune couverture de type TL 75 remplie correctement les critegraveres de conception agrave savoir - Assurer la fonction eacuteleacutementaire de protection face aux intempeacuteries - Satisfaire les exigences acoustiques - Satisfaire agrave lrsquoexigence nationale imposeacutee par les documents reacuteglementaires relatifs aux charges de neige de vent et aux autres charges dexploitation Les charges supporteacutees par la toiture - Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du sable q1=30 daNml q2=50 daNml - Action du vent W= -355 daNmsup2 et W=-1723 daNm2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 Charge eacutequivalente du vent sur une panne de 6m dans la partie du toit ougrave lrsquoeffet du vent est le plus
deacutefavorable
39
(minus354 times5125
6) + (minus1723 times
0875
6) = minus32754 1198891198861198731198982
Qeq (vent) = 3276 daN1198982
-la charge de deacutepression du vent sur la panne est largement supeacuterieure aux autres charges
Crsquoest donc la combinaison G-15W qursquoil faut prendre en compte (pour le plan z-z seulement)
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et F
En essayant plusieurs valeurs drsquoespacement entre pannes et en faisant toutes les veacuterifications
neacutecessaires agrave chaque fois on arrive aux reacutesultats suivants
Pour e=12m -gt panne 2 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE180)
-gt nbr de panne neacutecessaires 8 par versant
Pour e=14m 16m 18m 2m -gt panne 1 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE200)
-gt nbr de panne neacutecessaires 5 par versant (pour e=2m)
Crsquoest donc par souci drsquoeacuteconomie et de poids total qursquoon prend un espacement entre panne de 2m
et un choix de section IPE200 pour les pannes mais seuls les deux derniers choix faits seront
deacuteveloppeacutes ci-dessus cad
-IPE180 + liernes avec e =2m (ce qui ne veacuterifie pas toutes les conditions de seacutecuriteacute)
-IPE200 avec e =2m (le choix final retenu celui qui veacuterifie toutes les conditions)
40
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne (G IPE180 = 188 danml) G = (142+188)x14 =462 daNml W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Remarque Dans notre projet il n yrsquoa de charge de neige possible et aussi la charge de sable ne srsquoapplique pas sur les pannes donc pas de combinaison avec trois charges possible Plan z-z G+E (462+444)cos853=8959 daNml G+W 462cos853 -45864=-413 daNml Qsz=413kN Plan y-y G+E (462+444)sin853=1328 daNml Qsy=0135 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(462+444)cos853=12095 daNml G+W (1x462cos853)-(15x45864)=-642 daNml
41
Quz=642 kN Plan y-y G+E 135(462+444)sin853 =18 daNml Quy=018 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=1878 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=2817 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=081 kNm
Apres ajout de liernes Lz=3m Mzsd=020 kNm Caracteacuteristiques du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 180 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
239 180 91 8 53 1317 101 146 346
Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 14653=2754 lt 72Ɛ=72 rarr acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 4558=568 lt 10Ɛ=10 rarr semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterifications de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 413 times 3004
384 times 21 times 105 times 1317= 015 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 0135 times 3004
384 times 21 times 105 times 101= 006 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
42
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation agrave veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 2817 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
iz =224mm tf =85mm
L=Lz=3000mm h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 9457 rarr λ119871119879 =
989
939= 1007
rarr =1092
43
Avec 120572LT = 021 car profile laminer
rarr ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 066 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=066 1 166 235
11= 234 119896119873 119898
234 lt Mysd =2817 condition non veacuterifieacutee on augmente la section ou changer de
nuance drsquoacier crsquoest la premieacutere option qursquoon vas choisir par souci de
disponibiliteacute sur le marcheacute
313 Redimensionnement des pannes avec IPE200
- Chaque panne repose sur deux appuis drsquoune distance de L= 6 m - On dispose 5 fils de pannes sur chaque versant de la toiture - La pente de la toiture 15 - Espacement entre pannes adopteacute est de 2 m
3131 Eacutevaluation des charges et surcharges - Poids propre de la couverture (panneau sandwich) 142 daNmsup2 - La charge du vent deacutepression -3275 daNmsup2 Surcharge drsquoentretien (P) sect731 DTR BC 22 Dans le cas des toitures inaccessibles on considegravere uniquement une charge drsquoentretien qui est eacutegale agrave 100Kg chacune situeacutee agrave 13 et 23 de la porteacutee de la panne La charge uniformeacutement repartie P due aux surcharges drsquoentretien est obtenue en eacutegalisant les deux moments maximaux dus agrave P
Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la panne
119872119872119860119883 =119901prime 119897
3=119901 1198972
8⟹ 119901 =
8 119901prime
3119897=800
18= 4444 119889119886119873119898119897
44
Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacutees
(ANNEXE ndash 1)
Soit
119876119890119902 =327 + 1082
2= 2176 1198891198861198731198982
Les valeurs 327 et 1082 daNm2 sont les valeurs de depressions des deux zones de vent FG et H repris par
la panne 2 (regarder Figure31)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave un espacement en appuis de 394m sans risquer
que la nervure cegravede sous les charges appliqueacutees
La charge supporteacutee par la panne
- Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du vent W= -3276 daNmsup2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 -Poids propre de la panne IPE200 (apregraves que IPE180 nrsquoa pas veacuterifier toutes les conditions) G=224 daNml La panne la plus deacutefavorable Bien que lrsquoespacement entre panne soit de 2m la panne la plus deacutefavorable crsquoest-agrave-dire celle de rive ne reprend qursquoune largeur de bardage de 14m seulement
Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versant
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne G = (142+224)x14 =5124 daNml
45
W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Plan z-z G+E (5124+444)cos853=9458 daNml G+W 5124cos853 -45864=-40796 daNml Qsz=407kN Plan y-y G+E (5124+444)sin853=1418 daNml Qsy=014 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(5124+444)cos853=12768 daNml G+W (135x5124cos853)-(15x45864)=-61955 daNml Quz=62 kN Plan y-y G+E 135(5124+444)sin853 =1915 daNml Quy=019 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=186 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=279 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=0855 kNm
46
Caracteacuteristique du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 200 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
285 200 100 85 56 1943 142 221 446
Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 15956=2839 lt 72Ɛ=72 rarr Acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 3885=447 lt 10Ɛ=10 rarr Semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterification de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 407 times 6004
384 times 21 times 105 times 1943= 168 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 014 times 6004
384 times 21 times 105 times 142= 079 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation a veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
47
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
-C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
-iz =224mm -tf =85mm
-L=Lz=6000mm -h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 989 ⟶ λ119871119879 =
989
939= 105
rarr =114
Avec 120572LT = 021 car profileacute lamineacute
rarr ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 063 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=063 times 1 times 221 times 235
11= 2974119896119873119898
2974 kNm gt Msd =279 kNm condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
48
Relation agrave veacuterifier Vzsd lt 05 Vplzrd 119912119955119957 120787 120786 120788(120784)119914119914119924120791120789
Avec
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
11 119890119905 119860119907119911 = 1400 1198981198982
Donc
05119881119901119897119911119903119889 = 05
1400 (235
radic3)
11= 8634 119896119873
Vzsd =186kN lt 05 Vplzrd = 8634kN Condition veacuterifieacutee
Resistance au voilement par cisaillement
Si 119889
119905119908 lt 69휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
CCM97 art 561(1)
119889
119905119908 =
159
56 = 284 lt 69 휀 Condition veacuterifieacutee
Donc il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Veacuterification a la flexion deacutevieacutee composeacutee
On doit veacuterifier la relation suivante
(119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889)
120572
+ (119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
)
120573
le 1 119912119955119957 120787 120786 120790 (120783120783)119914119914119924 120791120789
Avec B= 1 a = 2 pour les sections en I et H
119872119901119897119910119903119889 =119882119901119897119910 times 119891119910
11=221 times 235
11= 4721 119896119873119898
119872119901119897119911119903119889 =119882119901119897119911 times 119891119910
11=446 times 235
11= 952 119896119873119898
119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
119872119911119904119889 = 0855 119896119873119898
(279
4721)2
+ (0855
952) = 044 lt 1 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
49
Conclusion la panne IPE 200 veacuterifie les diffeacuterentes conditions de seacutecuriteacute par rapport aux
diffeacuterents cas drsquoinstabiliteacutes elle est donc largement convenable pour notre structure
32 Dimensionnement de lrsquoeacutechantignole
Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignole
Calcul des charges revenant agrave une eacutechantignole
Effort de soulegravevement
quz=Gtimescos120572 -15W-- avec
G=39 daNml W--=ndash426 daNml E = 444 daNml
quz = 39timescos 853 ndash 15times426
quz= ndash60043 daNml = ndash6 kN
Effort rampant
quy=(135G+15E)sin120572 =(135times39+15times444)sin 853 = 1768 daNml =018 kN
Lrsquoexcentrement
Lrsquoexcentrement (t) est limiteacute par la condition suivante
2 (119887
2) le 119905 le 3(
119887
2)
Avec b=10 cm pour un profileacute IPE200
50
2 (10
2) = 10 le 119905 le 3(
10
2) = 15
On prend t=10 cm
Pour lrsquoeacutechantignole de rive
119877119911 = 119902119906119911 times119897
2= 6 times
6
2= 18 119896119873
119877119910 = 119902119906119910 times119897
2= 054 119896119873
Pour lrsquoeacutechantignole intermeacutediaire
119877119911 = 18 times 2 = 36 119896119873
119877119910 = 054 times 2 = 108 119896119873
Calcul du moment de renversement
119872119877 = 119877119911 times 119905 + 119877119910 timesℎ
2= 36 times 10 + 108 times 10 = 3708 119896119873 119888119898 = 37119896119873119898
Choix de la section brute
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 119891119910
1205741198720 119912119955119957 120787 120786 120787 120783 (120784)119914119914119924120791120789
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 1198911199101205741198720
=gt 119908119890119897 ge119872119890119897119877119889 times 1205741198720
119891119910=gt 119908119890119897 ge
00037 times 11
235
= 173 times 10minus51198983
119908119890119897 = 17321198881198983
Deacutetermination de la largeur et lrsquoeacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
b largeur de lrsquoeacutechantignole
e eacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
119908119890119897 =119887 1198902
6=gt 119890 ge radic
6 times 1732
119887= radic
6 times 1732
180
119890 ge 076
b est prise eacutegale agrave 180 mm soit la largeur de la traverse (Calculer dans le chapitre 6)
Donc on prend e=1cm
51
33 Dimensionnement des lisses de bardages
Les lisses de bardages sont constitueacutees de poutrelles (UPN UAP UPE) oude profils
minces plieacutes Eacutetant disposeacutees horizontalement elles sont porteacutees soit par les poteaux de
portiques soit par les potelets intermeacutediaires Lrsquoentre-axe des lisses est deacutetermineacute par la
porteacutee admissible des bacs de bardage pour notre structure un UPN agrave eacutetait adopteacute
331 Choix du bardage
Le choix du bardage se fait en fonction des charges du vent (pressiondeacutepression) qui
lui sont appliqueacutes Pour notre halle les valeurs maximums de pression et deacutepression
que subissent les parois sont
W+ = 1541 daNm2 W- = -1355 daNm2 (regarder chapitre 2)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessous (ANNEXE 3) le bardage choisi doit ecirctre drsquoau moins de
50mm drsquoeacutepaisseur un LL50 pour un poids de 133 daNmsup2 sur 3 appuis avec pas plus
de 3m drsquoentre appuis est le meilleur choix
Figure 35 choix de lrsquoeacutepaisseur du bargade en fonction des pressions et depressions
332 Deacutetermination de lrsquoespacement entre lisse
Toujours drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave 3m de distance drsquoentre axe pour le
bardage qursquoon a choisi
Apregraves plusieurs essais empiriques le nombre optimal de lisses neacutecessaire est de 4 ce qui donne un
espacement de longueur de paroi 89m ndash longueur mur maccedilonnerie 4m ( 89 - 4 = 5m )
5m4lisse rarr e =125m
52
Figure 36 Reacutepartition des lisses
Deacutetermination des charges et surcharges
Donneacutees de calcul
- Chaque lisse repose sur deux appuis
- Espacement entre lisse = 125 m
- On dispose 4 lignes de lisse entre portique
- Longueur des lisses 600 m
Les charges permanentes
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=g sy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125=2288daNml
qsy = 0228 kN
quy=135G=03kN
La surcharge climatique due au vent
On calcul les lisses de bardage avec la valeur max sur long- pan
W += 1541 daN m2
- Charges appliqueacutees agrave LrsquoELU
quz=15W
quz=288kN
53
- Charge appliqueacutee agrave LrsquoELS
qsz=Wtimese=1541times125
qsz=19262daN=192kN
333 Le dimensionnement se fait par la condition de limitation de la flegraveche
119891119911 =5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864119910 times 119868le 119891119886119889119873 =
119897
200=600
200= 3 119888119898
119868119910 ge5 times 192 times 6004
384 times 21 times 105 times 3= 51428 1198881198984
On opte pour un UPN 140 avec les caracteacuteristiques suivantes
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
UPN 140 A Cm2
h mm
b mm
119905f mm
119905w mm
Iy
Cm4
Iz
Cm4
119908pSy
cm3
119908pSz
cm3
MATERIAU ACIER S235
20 140 60 10 7 605 627 103 283
Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140
Recalcul des charges avec le poids propre de la lisse ajouteacute
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daN ml
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=qsy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125 +1568 = 3856daNml
qsy = 038 kN
quy=135G
quy =053kN
qsz=Wtimese=1541times125=19262daN
qsz=192kN
quz=15W
quz=288kN
54
334 Veacuterification des diffeacuterentes Conditions de reacutesistances
Deacutetermination de la Classe
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119888
119905119891=60
10= 6 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119889
119905119908=98
7= 14 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Condition de reacutesistance
(119872119910119904119889
119872119890119897119910119877119889)
1
+ (119872119911119904119889
119872119890119897119911119877119889)1
le 1
- En preacutesence de lrsquoaction du vent
119872119910 =119902119906119911 times 119897
2
8=288 times 62
8= 1296 119896119873119898
- Sous lrsquoeffet des charges verticales permanentes
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 62
8= 261119896119873119898
119872119890119897119910119877119889 =119908119890119897119910 times 119891119910
1205741198720=864 times 103 times 235
11= 1845 119896119873119898
119872119890119897119911119877119889 =119908119890119897119911 times 119891119910
1205741198720=148 times 103 times 235
11= 316 119896119873119898
Donc
(1296
1845)1+ (
261
316)1= 152 gt 1 Condition non veacuterifieacutee
On rajoute des liernes pour reacuteduire Lz (Lz=3m)
55
Nouveau 119872119911
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 32
8= 065119896119873119898
(1296
1845)1+ (
065
316)1 = 09 lt 1 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
Condition agrave veacuterifier Vsd lt Vplrd
119881119911119904119889 =15119882119871
2= 1296 119896119873
119881119901119897119877119889 =119860119907119911 times 119891119910
radic3times 1205741198720= 12855 119896119873
119881119911119904119889 = 1296 119896119873 lt 119881119901119897119877119889 = 12855 119896119873 rarr condition veacuterifieacutee
Veacuterification au deacuteversement
On doit veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721gt 119872119910119904119889 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Avec
119872119888119903 = 11986211205872 119864 1198681199111198712
radic119868119908119868119911+1198712 119866 1198681199051205872 119864 119868119911
119912119925119925119916119935119916 119913 (119913 120783 120785) minus 119914119914119924120791120789
119872119888119903=311713762 Ncm
λ119897119905 = radic120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
119872119888119903
120573119908= 1 car la section est de classe 1
119882119901119897119910 (upn140) =103 cm3
56
λ119897119905 = 0881
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ1198711198792 minus 02) + λ119871119879
2 ]
120572119897119905=021 Car profileacute lamineacute
empty119897119905 = 0959
ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )
le 1
ꭕ119897119905= 075
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898 gt 119872119910119904119889 = 1296 119896119873119898 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion La section UPN140 assure une bonne reacutesistance vis agrave vis des diffeacuterents cas
drsquoinstabiliteacute elle est convenable pour les lisses de notre structure
34 Dimensionnement des liernes
Figure 37 Disposition des liernes sur le bardage
Calcul de lrsquoeffort de traction dans les liernes
La reacuteaction R au niveau du lierne
57
119877 = 125119902119910 times 119897
2
Avec 119902119910 = [135(119866119880119875119873140 + 119866119888119900119906119907119890119903119905119906119903119890)]
119902119910 = 0837119896119873
119897 = 6 119898
119877 = 125119902119910 times 119897
2= 125 times 0837 times 3 = 32119896119873
Effort de traction dans chaque lierne
1198791 =119877
2= 16119896119873
1198792 = 1198791 + 119877=48 kN
1198793 =1198792
2 sin 120579= 374 119896119873 119860119907119890119888 120579 = 119886119903119888 119905119892
25 119898
3 119898= 398deg
Crsquoest 1198792 = 48 119896119873 la tension la plus deacutefavorable donc on dimensionne par rapport agrave elle nos liernes
Dimensionnement de la lierne
119873119905119904119889 =119860 times 119891119910
1205741198720= 4800 119873 =gt 119860 ge
11 times 4800
235 =gt 119860 ge 22461198981198982
119860 =120587empty2
4=gt empty ge radic
4119860
120587= radic
4 times 2246
314= 534 119898119898
On prend empty = 12 119898119898 soit un T12 car crsquoest le diamegravetre le plus courant sur le marcheacute
35 Calcul des cheacuteneaux
Introduction
Le cheacuteneau a pour rocircle lrsquoeacutevacuation des eaux pluviales et drsquoeacuteviter leur stagnation afin drsquoassurer une
bonne eacutetancheacuteiteacute de la toiture et de la construction
58
Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneau
La section du checircneau sera deacutetermineacutee comme suit 119904
119878ge
63
radic119904
119889times119875
Avec
- s Section transversale du cheacuteneau en cmsup2
- S Surface couverte du checircneau en msup2
- d Peacuterimegravetre de la section mouilleacutee du checircneau en cm
- p Pente du checircneau
Remarque on preacutevoit 4 points de descente drsquoeau sur le long pan au niveau du portique inteacuterieur
Dimensionnement du cheacuteneau de rive
S=91times30=273 m2 avec P= 5mmm (pour eacuteviter lrsquoaccumulation du sable aussi)
Srsquo=273
4=6825 m2
Suivant lrsquoabaque (Annexe 2) =gt S=100 cm2 =gt d=10 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 100mm
Dimensionnement de cheacuteneau intermeacutediaire
Surface en plan des combles desservis en msup2
Srsquo=6825times2= 1365 et P= 5 mmm
Suivant lrsquoabaque (Annexe 4) =gt S=75 cm2 =gt d=9 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 90 mm ou 100 mm
59
36 Preacutedimensionnement des potelets
Les potelets sont des profileacutes lamineacutes qui ont pour rocircle de transmettre les
diffeacuterents efforts horizontaux agrave la poutre au vent et les efforts verticaux vers le sol
Ce sont des profileacutes disposeacutes verticalement sur le pignon comme indiqueacute sur la figure
ci-dessous et sont surtout sujet agrave la flexion composeacutee sous les efforts suivant
- Effort normal produit par le poids propre du potelet du bardage et des lisses
- Effort de flexion produit par lrsquoaction du vent sur le pignon
Figure 39 Disposition des potelets
Ils sont consideacutereacutes comme articuleacutes dans les deux extreacutemiteacutes
Eacutevaluations des charges et surcharges revenantes agrave un potelet
Charges permanentes G (verticale concentreacutee)
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daNmsup2
- Poids propre des accessoires drsquoattaches 5 daNmsup2
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daNml
Nous avons 4 lisses de 6m de long
119866 = (119866UPN times 119890 times 119899) + (119866bardage + 119901119901a) times 119878 119866 =(1568times6times4)+[(133+5)times(6times56)]= 991 kNml
Charge due au vent W
W=(1541times56) = qeqtimes96 =gt qeq=1541times56
96=8989 daNm2
Donc W = 8989 x 6 = 539 daNml = 539 kNml
Preacutedimensionnement de la section du potelet
Sous la condition de la limite de la flegraveche (ELS) tableau 41 CCM 97
Les potelets eacutetant articuleacutes en tecircte et en pied la flegraveche max est
60
119891119910 =5 times119882 times 1198974
384 times 119864 times 119868119910le 119891119886119889119898 =
119897
200
119868119910 gt1000 timesWtimes Iᶟ
384 times E= 59136 1198881198984
Ce qui correspond agrave un profileacute IPE300 avec 119868119910 = 83561198881198984
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300 A Cm2
h mm
b mm
tf mm
tw
mm 119868y
Cm4
119868z Cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300
Veacuterification de la reacutesistance du profileacute
Classe de la section
Classe de la semelle
119888
119905119891=
75
107= 7 lt 10 = 10 119878119890119898119890119897119897119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Classe de lrsquoacircme
119889
119905119908=2486
71= 35 lt 38 = 38 Acirc119898119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on doit veacuterifier la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05 119881119901119897119903119889 ⟹119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
61
119881119904119889 =15 times119882 times 119897
2=15 times 539 times 96
2= 388 119896119873 lt 05 119881119901119897119903119889 = 05 (
2570 times 235
radic3 times 11) = 1585 119896119873
Condition veacuterifieacutee
Donc pas drsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant
Veacuterification a lrsquoeffort axial
On utilise la condition suivante
Si
119873119904119889 le 119872119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 119891119910
1205741198980)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort axial
025119873119901119897119903119889 = 025119860 times 119891119910
1205741198720= 025
5380 times 235
11= 28734 119896119873
05119860119908 times 119891119910
1205741198720= 05
2170 times 235
11= 2317 119896119873
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873 lt 119898119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 times 119891119910
1205741198720)
Condition veacuterifieacutee
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Lrsquoindice de lrsquoeffort axial sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
Veacuterification a la flexion composeacutee
119872119910119904119889 =15119882 times 1198972
8= 9313119896119873119898 119872119911119904119889 = 0 119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
λ119897119905 =
119871119911119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119911119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
C1=1132 Annexe B Tableau B12 CCM97
62
119871119911 = 1250 119898119898 119894119911 = 335 119898119898 ℎ = 300 119898119898 119905119891 = 107 119898119898
λ119897119905 = 3433 =gt λ119897119905 = 036 lt 04 Pas de risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97
119873119904119889ꭕ119898119894119899
119873119901119897119903119889+119870119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119870119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10 helliphellip (1)
Avec
λ119910 =119871119910
119894119910=960
125= 768 rarr λ119910 =
768
939= 081
=gt 120583119910 = λ119910(2119861119898119910 minus 4) +119882119901119897119910 minus119882119890119897119910
119882119890119897119910= minus1134 + 0127 = minus1007 lt 09
120572 = 021 λ119910 = 081
empty119910 = 05 [1 + 120572119910(λ119910 minus 02) + λ1199102]
empty119910 = 05[1 + 021(081 minus 02) + 0812] = 089
ꭕ119910=
1
(empty119910 +radicempty1199102 minus λ1199102 )
ꭕ119910= 0794 rarr 119870119910 = 1 minus
minus1 times 135 times 991
0794 times 538 times 2350= 101
120582119911 =125
335= 3731 =gt 120582119911 = 0397 rarr empty119911 = 0611 =gt ꭕ
119911= 092
ꭕ119898119894119899
= ꭕ119910= 0794
119873119901119897119903119889 =119860119891119910
1205741198980=5380 times 235
11= 114936 119896119873
119872119910119904119889 =151198821198712
8= 9313 119896119873119898
119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873
119896119910 = 101
119872119911119904119889 = 0
63
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10
1337
0794 times 114836+101 times 9313
13416= 071 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion le profileacute IPE300 veacuterifie toutes les conditions de reacutesistances des diffeacuterentes instabiliteacutes
auxquels il peut ecirctre sujet
Donc il convient parfaitement comme potelet pour notre structure
64
Chapitre 4
Etude du pont roulant
41 Introduction
La vocation de notre halle neacutecessite deux ponts roulants drsquoune capaciteacute de 125t chacun il
est neacutecessaire donc de leur dimensionner des poutres porteuses ainsi que les rails sur
lesquelles il va glisser
- Le pont roulant
Est un engin de levage mobile circulant sur une voie de roulement Il est constitueacute drsquoun
palan de transfert eacutequipeacute drsquoun treuil pour le levage de la charge
- La voie de roulement
Est la structure porteuse de lrsquoengin de levage constitueacutee de deux poutres de roulement et
ses supports les deux poutres parallegraveles sont surmonteacutees drsquoun rail speacutecial sur lesquelles
circule le pont roulant
- La poutre de roulement
Est lrsquoeacuteleacutement porteur longitudinal de la voie les poutres de roulement sont des poutres
simples ou continues Leurs appuis sont constitueacutes par corbeaux (consols) fixeacutes sur les
poteaux de la halle
65
411 Caracteacuteristiques des ponts roulants
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulant
Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulant
Soit le pont roulant avec la porteacutee de 18 m
Puissances
N (t)
Porteacutee
L(m)
Vitesse (mmin) Poids (t) Reacuteaction (t)
Levage Direction Translation Pont
B
Chariot
K
Total
B+K
Rmax Rmin
125 18 085 520 1040 6809 1151 796 814 194
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)
66
a min (m) b(m) c(m) d(m) e(m)
1 035 06 2 36
Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulant
Groupe c ψ1 ψ2 Classe
I 02 11 11 A-2
Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulants
42 Classification des ponts roulants
Les ponts roulants sont classeacutes selon deux critegraveres
- Intensiteacute de lrsquousage du pont
- La variation de la charge souleveacutee
421 Coefficient et Classements des ponts roulants selon le CTICM
- Les ponts roulants agrave usage intensif (les poutres de roulement roulants
doivent ecirctre conccedilues et calculeacutees avec soin)
- Les ponts roulants drsquousage peu freacutequent (le calcul de poutre de roulement
est similaire agrave celui drsquoune poutre quelconque sous charge statique)
- Utilisation reacuteguliegravere en service intensif suivant lrsquoeacutetat de charge
C Coefficient drsquoadheacuterence drsquoun galet sur son rail
Ψ Coefficient de majoration dynamique des reacuteactions verticales Dans
ce projet le pont roulant utiliseacute est de Type A classe 2
Groupes II
Remarque Les ponts roulant agrave crochet sont classeacute dans le groupe II
422 Description geacuteneacuterale du calcul En geacuteneacuteral les poutres de roulements sont conccedilues sur deux appuis particuliegraverement celles
destineacutees agrave recevoir les ponts de type A pour que lrsquoalternance de sollicitations M(+) M(-) conduit
agrave reacuteduire les contraintes admissibles en fatigue Le moment maximum est deacutetermineacute par le
theacuteoregraveme de BARRE il est deacutefini comme suit
67
Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)
423 Deacutefinition des charges Charges verticales (RVmax)
- Le poids des poutres de roulement
- Le poids du pont du chariot et de la charge souleveacutee
- Les surcharges sur passerelles si elles existent
Charges horizontales transversales (RHmax)
- Reacuteaction transversale provoqueacutee par le roulement
- Freinage de direction
- Vent sur la poutre dans le cas des poutres de roulement agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
Charges horizontales longitudinales (RLmax)
- Freinage longitudinale (de translation)
- Effet de tamponnement
- Vent sur pont srsquoil est agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
424 Calcul des reacuteactions des galets du pont roulant
Charges statiques (reacuteaction par galet)
119877119898119886119909 = 814 119870119873 119877119898119894119899 = 194 119870119873
Charges verticales
119877119881119898119886119909 = Ψ1 119877119898119886119909 = 115 times 814 = 8954 119870119873
119877119881119898119894119899 = Ψ2 119877119898119894119899 = 11 times 194 = 2134 119870119873
Charges horizontale longitudinale
68
119877119871119898119886119909 = 119862 119877119898119886119909 = 02 times 814 = 1628 119870119873
119877119871119898119894119899 = 119862 119877119898119894119899 = 02 times 194 = 388 119870119873
Charges horizontales transversales
Palan au milieu de la porteacutee du pont
1198771198671119898119886119909 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119886119909 = plusmn274 119905
1198771198671119898119894119899 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119894119899 = plusmn2168 119905
Palan agrave distance minimale du chemin de roulement
1198771198672119898119886119909 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119886119909 = plusmn1526 119905
1198771198672119898119894119899 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119894119899 = plusmn0953 119905
Les premiers membres de ces formules correspondent aux efforts induits par la marche
appeleacutee marche en crabe du pont roulant les deuxiegravemes membres de ces formules
correspondent aux efforts dus au freinage du palan charge
69
425 Le choix du rail de roulement
Pour notre cas on a un pont roulant de 125T on va utiliser des rails A55
maintenues avec des crapauds
Figure 44 Coupe transversale du rail
Rail
Poids
(Kgm)
B
(mm)
H
(mm)
P
(mm)
Section
A (cm2)
I x
(cm4)
I y
(cm4)
A55
318
55
65
150
407
178
337
Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du rail
Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le rail
70
43 Preacutedimensionnement de la poutre de roulement Le dimensionnement de la poutre du chemin de roulement se fait selon le regraveglement laquo CCM97 raquo et le calcul se fait avec les charges les plus deacutefavorables
431 Condition de la flegraveche Drsquoapregraves le CTICM le dimensionnement de la poutre de roulement se fait avec la condition de flegraveche La flegraveche admissible est obtenue quand les deux charges sont en position symeacutetrique par rapport au milieu de la poutre il faut veacuterifier donc que
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
750= 08 119888119898
La longueur de traveacutee est de 600 m (sur deux appuis simple) comme indiqueacutee sur le scheacutema
Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulement
119886 = (119897
2minus119890
4) = (
6
2minus36
4) = 21 119898
Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le
galet et P la reacuteaction verticale max
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972)
Avec
L= 6000 mm
a= 2100 mm
P=89540 N
E=21104 Nmm2
71
119868119910 ge119901 119886 1198972(31198972 minus 41198862)
119891119911 241198641198972=89540 times 2100 times 60002(3 times 60002 minus 4 times 21002)
8 times 24 times 21 times 104 times 60002
119868119910 ge 421397625 1198981198984
Donc HEB360 veacuterifie la condition de la flegraveche
Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360
Veacuterification de la flegraveche
Poids propre inclue (rail+poutre)
Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuis
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 142 + 031 = 173 119896119899119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 43190 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 173 times 60004
384 times 21 times 104 times 43190 times 104
119891119911 = 812 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition nrsquoest pas veacuterifieacutee Donc on augmente la section
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A cm2 h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB360 142 1806 360 300 225 125 43190 10140 2683 1032
72
Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 155 + 031 = 186 119870119873119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 57680 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 186 times 60004
384 times 21 times 104 times 57680 times 104
119891119911 = 537 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition est veacuterifieacutee
432 Classe du profileacute HEB 400 Tableau 531 CCM97
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
298
135le 72radic
235
235 ⟹ 2207 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
150
24= 625 le 10
La semelle est de classe 1 Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB400 155 1978 400 300 24 135 57680 10820 3232 1104
73
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889 119912119955119957 120787 120786 120788 (120787 120784120782)119914119914119924120791120789
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=6998 times 235
radic3 times 11= 863154 119873 = 86315 119870119873
- Effort tranchant du agrave la reacuteaction (119877119881119898119886119909) -
119881119881 = 119877119881119898119886119909 times4119886
119897=8954 times 4 times 21
6= 12535 119870119873
- Effort tranchant du au pp (rail + HEB400)
119881119875119875 =119866 119897
2=186 times 6
2= 558 119870119873
Drsquoougrave 119881119910119904119889 = 135119881119875119875 + 15119881119881 = 19556 119870119873
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Condition veacuterifieacutee
Moment sollicitant sous charges verticales
Suivant (z-z)
- Moment du a la reacuteaction (119877119881119898119886119909)
119872119881 = 119877119881119898119886119909 times(6 minus
1198902)2
4119897= 8954 times
(6 minus362 )
2
4 times 6= 6581 119870119873119898
- Moment du au poids propre (rail + HEB400)
119872119875119875 =119866 1198972
8= 837 119870119873119898
Avec 119866=(rail+HEB400)=186 KNml Drsquoougrave
119872119910119904119889 = 135119872119875119875 + 15119872119881 = 110 119870119873119898
Moment sollicitant sous charges horizontales
Suivant(y-y) - Moment du a la reacuteaction(1198771198671)
119872119911119904119889 = 119872119867 =21198771198671119871
(119871
2minus119890
4)2
74
119872119911119904119889 = 119872119867 =2 times 274
6times (
6
2minus36
4)2
= 4028 119870119873119898
433 Veacuterification de la reacutesistance de la poutre de roulement
Pour raison de la forte sensibiliteacute des poutres de roulement agrave lrsquoinstabiliteacute eacutelastique leurs
dimensionnements par le calcul en plasticiteacute nrsquoest pas admis
119873119904119889119873119901119897119903119889
+119872119910119904119889
119872119890119897119910+119872119911119904119889119872119890119897119911
le 1 120787 120785120790 ndash 119810119810119820120791120789
119873119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119890119897119910 =119908119890119897119910 119891119910
1205741198720= 61613 119872119890119897119911 =
119908119890119897119911 119891119910
1205741198720= 1541 119873119901119897119903119889 =
119860 119891119910
1205741198720= 422573
2442
422573+
110
61613+4028
1541= 044 le 1
Condition veacuterifieacutee La condition de reacutesistance est veacuterifieacutee pour la poutre de roulement
Reacutesistance de lrsquoacircme au voilement par cisaillement CCM97 art 561(1)
Si 119889
119905119908le 72휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Avec
휀 = radic235
119891119910= 1
119889
119905119908=298
135= 2207 lt 69
Donc il nrsquoy a pas lieu de veacuterifier le voilement par cisaillement
Reacutesistance au deacuteversement
Le moment reacutesistant de deacuteversement est donneacute par la relation suivante
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
Avec 120573119908 = 1 (section de classe 1) ꭕ119871119879 Le facteur de reacuteduction pour le deacuteversement
75
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetriques (profileacutes lamineacutes I et
H) lrsquoeacutelancement 120582lt 119907119886119906119905 ∶
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 6522 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec 119871 = 600119888119898
1198881 = 1046 Annexe B tableau B12 CCM97 λ119897119905 =6522 λ1 = 939휀
λ119871119879 = [λ119897119905λ1] [120573119908]
05 휀 = radic235
119891119910= 1
λ119871119879 =6522
939= 0694
On calcule
ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )le 1
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ minus 02) + λ
2] 120572119897119905 = 021 Pour les profileacutes lamineacutes
empty119897119905 = 05 times [1 + 021(0694 minus 02) + 06942] = 079 Donc
ꭕ119871119879=
1
(079 + radic0792 minus 06942)= 0856
119872119887119903119889 =0856 times 1 times 3232 times 235
11= 59104 119870119873119898
119872119910119904119889 = 110 119870119873119898
119872119910119904119889 le 119872119887119903119889 Condition veacuterifieacutee
434 Reacutesistance de lrsquoacircme agrave la charge transversale
Resistance agrave lrsquoeacutecrasement
76
Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulement
Lrsquoeffort reacutesistant agrave lrsquoeacutecrasement ART 573-CCM97
119891119904119889 le 119877119910119877119889
Avec
- 119878y Longueur drsquoappui rigide
- ℎR = 65 119898119898 La hauteur du rail
- 120590119891119864119889 = 381119896119873119888119898sup2 La contrainte longitudinale dans la semelle
120590119891119864119889 =119872119910119904119889
119882119890119897119910= 381 1198701198731198881198982
119878119910 = 2(ℎ119877 + 119905119891)radic[1 minus (1205741198720120590119891119864119889
119891119910119891)
2
] = 1751 119888119898
119877119910119877119889 =119878119910 times 119905119908 times 119891119910119908
1205741198720= 505 119870119873 gt 119891119904119889 = 119877119907119898119886119909 = 8954 119870119873
Condition veacuterifieacutee
Veacuterification agrave enfoncement local
Selon le CCM97 il faut satisfaire les conditions suivantes
119891119904119889 le 119877119886119877119889
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
le 1 119808119825119827 120787 120789120790 minus 119810119810119820120791120789
Avec
77
119877119886119877119889 =
051199051199082 (119864 119891119910119908)
05[(119905119891119905119908)05
+ 3(119905119908119905119891) (119878119904119889 )]
1205741198720 119808119825119827 120787 120789120789 minus 119810119810119820120791120789
119877119886119877119889 = 108284 119870119873
119891119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119888119877119889 =3232 times 103 times 235
11= 69047 119870119873119898
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
=2442
108284+
110
69047 = 018 le 15
Condition veacuterifieacutee
Reacutesistance au voilement de lrsquoacircme
Selon le regraveglement CCM97
119887119890119891119891 le 119887 119808119825119827 120787 120789120791 minus 119810119810119820120791120789
119887119890119891119891 = radicℎ2 + 1198781199042 = 410 119898119898 gt 119887 = 300 119898119898
Condition non veacuterifieacutee
435 Calcul du support du chemin de roulement
Le chemin de roulement est supporteacute par une console qui est solliciteacute par les
efforts suivants
- Le poids propre de la poutre de roulement et du rail
- Les actions verticales et horizontales des galets du pont roulant
- Le poids propre de la console elle-mecircme
Charge verticale
Charge verticale non pondeacutereacutee
119901prime = 119876 119871 + 119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 186 times 6 + 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901prime = 13651 119870119873
Charge verticale pondeacutereacutee
119901 = 135119876 119871 + 15119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 135 times 186 times 6 + 15 times 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901 = 2031 119870119873
78
Charge horizontale
119875119867 = 15119877119867119898119886119909 (1 minus119890
119897)ψ
2= 15 times 274 times (1 minus
36
6) times 11 = 1808 119870119873
Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulement
Dimensionnement du support de chemin de roulement
La flegraveche du support de roulement est limiteacutee
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
500
Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulement
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868le 119891119886119889119898
119868119910 =500 119901prime 1198892
3119864ge 782667 1198881198984
Selon le moment drsquoinertie obtenu on choisira un IPE 300
79
Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300
Classe de la section
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
2486
71le 72radic
235
235 ⟹ 3501 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
75
102= 735 le 10
La semelle est de classe 1
Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Avec 119860119907119911 = 257 cm2
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=257 times 235
radic3 times 11= 317 119870119873
119881119904119889 = 119901 = 2031 lt 05119881119901119897119877119889
Condition veacuterifieacutee
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
IPE 300 422 5380 300 150 107 71 8353 604 628 125
80
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628 times 235
11= 13416 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition non veacuterifieacutee Donc on augmente la section
Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 360
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1019 times 235
11= 2177 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition veacuterifieacutee
17263
Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulement
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
IPE 360 571 727 360 170 127 8 16270 1043 1019 191
81
Veacuterification de la flegraveche
Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du
chemin de roulement
119891119911 le 119891119886119889119898 =119889
500= 017
119902 = 119902119868119875119864 360 = 571 119889119886119873119898119897
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868+119902 1198974
8119864119868= 0082 + 0021 = 0103 119888119898 lt 017 119888119898
Conclusion Donc on adopte un profileacute IPE360 comme un support de chemin de roulement
82
Chapitre-5
Etude Sismique 51 Introduction Parmi les catastrophes naturelles le seacuteisme est le plus proche et le plus destructeur des constructions en zone urbaine ou rurale Notre pays est lrsquoun des pays les plus concerneacutes par les tremblements de terre drsquoougrave lrsquoobligation de lrsquoeacutetude sismique pour nrsquoimporte quelle construction aussi minime soit son importance En Algeacuterie les deux tremblements de terre de 1980 survenus agrave la wilaya de Chlef et de 2003 agrave Boumerdes ont certainement contribueacute agrave la prise en compte de ces pheacutenomegravenes dans la construction Lors de toute catastrophe naturelle on se doit de proteacuteger avant tout la vie humaine preacutesente dans et autour des constructions Cela implique agrave la fois une connaissance scientifique du pheacutenomegravene ainsi que la maicirctrise des moyens techniques pour y faire face Les risques du seacuteisme deacutependent de lrsquoactiviteacute tectonique ainsi que de la nature du sol les caracteacuteristiques reacutegionales Pour notre ouvrage implanteacute dans la wilaya de Ouargla le regraveglement national parasismique RPA99v2003 classe cette zone comme zone 0 (zone de sismiciteacute neacutegligeable) Ce dernier propose trois meacutethodes de calcul dont les conditions drsquoapplications diffeacuterentes et cela selon le type de la structure agrave eacutetudier le choix des meacutethodes de calcul et la modeacutelisation de la structure doivent avoir pour objectif de srsquoapprocher au mieux au comportement reacuteel de lrsquoouvrage ces meacutethodes sont les suivantes - Meacutethode statique eacutequivalente - Meacutethode drsquoanalyse modale spectrale - Meacutethode drsquoanalyse dynamique par acceacuteleacuterogramme Concernant notre projet lrsquoanalyse de la structure est effectueacutee par le logiciel Robot conccedilu agrave base de la meacutethode des eacuteleacutements finis Notre projet ne neacutecessite pas drsquoeacutetude sismique approfondie pour les raisons suivantes
-Classeacute en zone 0 consideacutereacutee zone ougrave lrsquoactiviteacute sismique est tregraves faible
-La construction est leacutegegravere et entiegraverement en charpente meacutetallique
-La hauteur de la construction est faible (1025m seulement)
Dans ce chapitre nous allons aborder lrsquoeacutetude sismique en supposant que la construction est
implanteacutee en zone 1
Afin drsquoavoir des donneacutees pratique agrave partir du RPA99v2003 et pouvoir effectuer les calculs
dynamiques
52 Analyse de la structure
83
Lrsquoanalyse eacutelastique globale peut ecirctre statique ou dynamique selon la satisfaction des conditions imposeacutees par les regraveglements sur les cas de chargement Chargement statique - Le poids propre de la structure - Les effets dus aux actions climatiques Chargement dynamique - Les effets sismiques
521 Meacutethode de calcul - Calcul de lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente La meacutethode de calcul la plus adapteacutee pour le calcul dynamique des structures est celle qui est baseacutee sur lrsquoutilisation des spectres de reacuteponse Mais le RPA exige que lrsquoeffort tranchant dynamique soit supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique donc on va calculer lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente - Principe de la meacutethode Les forces reacuteelles dynamiques qui se deacuteveloppent dans la construction sont remplaceacutees par un systegraveme de forces statiques fictives dont les effets sont consideacutereacutes eacutequivalents agrave ceux de lrsquoaction sismique
522 Calcul de la force sismique totale La force totale (V) appliqueacutee agrave la base de la structure doit ecirctre calculeacutee successivement dans les deux directions horizontales et orthogonales selon la formule
119881 =119860119863 119876
119877119882
Avec A coefficient drsquoacceacuteleacuteration en fonction de la zone sismique et du groupe drsquousage du bacirctiment Dans notre cas on est dans la zone 0 une zone de sismiciteacute neacutegligeable selon le RPA donc on va prendre la plus faible valeur celle pour la zone 1 dans le tableau laquo chapitre3sect31 raquo RPA99V2003 et un groupe drsquousage 3 laquo chapitre3sect32 raquoRPA99V2003 A=005
D facteur drsquoamplification dynamique moyen qui est en fonction de la cateacutegorie du site et du facteur drsquoamortissement (η) ainsi que de la peacuteriode fondamentale de la structure (T)
119863 =
25120578 0 le 119879 le 1198792
25120578(1198792119879)23 1198792 le 119879 le 3119904
25120578 (11987923)
23 (3119879)
53 119879 gt 3119904
T1 T2 peacuteriodes caracteacuteristiques associeacutees agrave la cateacutegorie du site et donneacutees par le tableau (47) RPA99V2003 Pour notre cas en se place dans le site (S3) T1=015 s T2=050 s Le facteur de correction drsquoamortissement est donneacute par la formule
84
120578 = radic7
(2 + 120585)ge 07
Drsquoapregraves le tableau (42) RPA99V2003 on a 120585 = 5
Drsquoapregraves le RPA99V2003 article 43 si 120585 = 5 alors 120578 = 1 523 Estimation de la peacuteriode fondamentale
119879 = 119862119879 ℎ11987334 119917119926119929119924119932119923119916 (120786 120788)119929119927119912 119933120784120782120782120785
ℎN Hauteur mesureacutee agrave partir de la base jusqursquoau sommet de la structure ℎN= 1025 119898
119862t Coefficient il est en fonction du systegraveme de contreventement et du type de remplissage portique auto-stable en acier sans remplissage en maccedilonnerie Drsquoougrave 119862t = 0085
Donc 119879 = 0085times102534= 0487 119904 13T=0633 s On a 0 le 119879 le 1198791051446 = 0 le 0487 le 05 Donc 119863 = 25120578 = 25 times 1 = 25 R coefficient de comportement global de la structure sa valeur est donneacutee par le tableau (43) de RPA99V2003 en fonction du systegraveme de contreventement Sens transversal R=4 Sens longitudinal R=4 Q facteur de qualiteacute il est en fonction de la redondance geacuteomeacutetrie reacutegulariteacute en plan et en eacuteleacutevation et la qualiteacute de control de construction (ANNEXE ndash 4)
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterification
85
1-Condition minimale sur les files de contreventement non observeacutee 005 2-Redondance en plan observeacutee 0 3-Reacutegulariteacute en plan observeacutee 0 4-Reacutegulariteacute en eacuteleacutevation observeacutee 0 5-Controcircle de qualiteacute des mateacuteriaux 005 laquo supposeacute non veacuterifieacute raquo 6-Controcircle de qualiteacute de lrsquoexeacutecution non observeacute 01
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
= 1 + 02 = 12
119882 poids total de la structure 119882 est eacutegal agrave la somme des poids Wi Calculeacutes agrave chaque niveau (i) 119882 = sum 119882119894
119899119894=1
Avec 119882119894 = 119882119866119894 + 120573119882119876119894
- 119882119866119894 poids ducirc aux charges permanentes et agrave celles drsquoeacutequipement fixes eacuteventuels solidaire de la structure - 119882119876119894 charges drsquoexploitation
- 120573 Coefficient de pondeacuteration fonction de la nature et de la dureacutee de la charge drsquoexploitation pris eacutegal agrave 050 laquo tableau 45 du RPA99V2003 raquo Le poids total de la structure peut ecirctre obtenu directement agrave partir du Logiciel ROBOT ANALYSE STRUCTURAL en introduisent la Combinaison 119882i= 119882Gi + 120573119882Qi
Le poids total de la structure est de 189475KN Force sismique totale V
119881 =119860119863 119876
119877119882
119860 = 005 119863 = 25 119876 = 12 119877 = 4 119882 = 189475119896119873
119881119909 = 119881119910 =005 times 25 times 12
4times 189475 = 7105119896119873
524 Meacutethode modale spectrale Par cette meacutethode il est rechercheacute pour chaque mode de vibration le maximum des effets engendreacutes dans la structure par les forces sismiques repreacutesenteacutees par un spectre de reacuteponse de calcul Ces effets sont par la suite combineacutes pour obtenir la reacuteponse de la structure Lrsquoaction sismique est repreacutesenteacutee par le spectre de calcul (413) du RPA2003
119904119886119892=
125119860 (119860 +
119879
1198791(25120578
119876
119877minus 1)) 0 le 119879 le 1198791
25120578(125119860) (119876
119877) 1198791 le 119879 le 1198792
25120578(125119860) (119876
119877)(1198792119879)23
1198792 le 119879 le 30119904
25120578(125119860) (11987923)
23(3
119879)
53(119876
119877) 119879 gt 30119904
86
Avec les Coefficients A η R T1 T2 Q qui sont deacutejagrave deacutetermineacutes
525 Reacutesultat du calcul dynamique - Scheacutematisation du spectre de reacuteponse suivant X et Y Paramegravetres du spectre
η = 100 A=005 1198791=015 1198792=050
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction X
87
Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Y
526 Veacuterification de la reacutesultante des forces sismiques
Selon lrsquoarticle 436 du RPA99V2003 la reacutesultante de la force sismique agrave la base Vt obtenue par la
combinaison des valeurs modales doit ecirctre supeacuterieure agrave 80 de la reacutesultante des forces sismiques
deacutetermineacutee par la meacutethode statique eacutequivalente
Force sismique V statique 08 V statique V dynamique Observation Sens x-x 7105 KN 5684 KN 6501 Veacuterifieacutee
Sens y-y 7105 KN 5684 KN 6378 Veacuterifieacutee
Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la base
Lrsquoeffort tranchant dynamique est supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique dans les deux sens il nrsquoy a pas lieu drsquoaugmenter les paramegravetres de reacuteponse
527 Veacuterification de la peacuteriode La peacuteriode numeacuterique donneacutee par le logiciel ROBOT ANALYSIS STRUCTURAL est de 062 s alors que la peacuteriode fondamentale calculeacutee est de 0487 s Aussi on ne prend pas en compte les peacuteriodes des quatre premiers modes car leurs masses
cumuleacutees sont nuls ou presque nuls
Tempirique = 060 lt 13 x Tfondamental=13x0487 = 0633s condition veacuterifieacutee
88
Tableau 53 Tableau des peacuteriodes
528 Veacuterification des deacuteplacements 1er Cas situation durable Drsquoapregraves lrsquoarticle 4222 du CCM97 les deacuteplacements horizontaux sont limiteacutes agrave
h150 sans charge du vent h125 avec charge du vent
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industriels
Combinaison Deacuteplacement max (cm)
Avec vent Sans vent Avec vent Sans vent
Suivant X G+ V1 G+Q 32 39
Suivant Y G+ V2 G+Q 20 10
Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durable
89
ℎ
150=890
150= 594119888119898 sans vent
ℎ
125=890
125= 712119888119898 avec vent
Les deacuteplacements suivant les deux directions sont infeacuterieurs aux deacuteplacements admissibles 2eacuteme cas situation accidentelle Le RPA 99V2003 preacutecise que le deacuteplacement horizontal est calculeacute sous les forces sismiques seul lrsquoarticle 443 preacuteconise de limiter les deacuteplacements relatifs lateacuteraux drsquoun eacutetage par rapport aux eacutetages qui lui sont adjacents agrave 1 de la hauteur drsquoeacutetage article 510 Le deacuteplacement horizontal agrave chaque niveau K de la structure est calculeacute comme suit 120575k = 119877 120575ek
120575ek deacuteplacement ducirc aux forces sismiques
119877 119862119900119890119891119891119894119888119890119899119905 119889119890 119888119900119898119901 119877 = 4 Il srsquoagit de veacuterifier le point le plus haut de la toiture par rapport au sol
Niveau Deacuteplacement (cm) Deacuteplacement relatif (cm)
Suivant X Suivant Y Suivant X Suivant Y
Toiture 029 076 116 304
Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentelle
ℎ
100=1025
100= 1025 119888119898
Tous les deacuteplacements sont infeacuterieurs agrave 1025 cm donc cette condition est satisfaite
Conclusion Les actions du vent sont les plus deacutefavorables dans les structures meacutetalliques Les systegravemes de contreventement lui assurent un bon comportement vis-agrave-vis agrave lrsquoaction du vent et le seacuteisme
90
Chapitre-6
Veacuterifications des eacuteleacutements structuraux
61 Introduction
Apregraves avoir modeacuteliseacute notre structure sur le logiciel Robot on passe aux diffeacuterentes veacuterifications exigeacutes par le CCM97 Le calcul drsquoune structure exige que sous toutes les combinaisons drsquoactions deacutefinies reacuteglementairement la stabiliteacute doit ecirctre assureacutee tant globalement au niveau de la structure qursquoindividuellement au niveau de chaque eacuteleacutement Il faut que les barres reacutesistent aux instabiliteacutes crsquoest-agrave-dire successivement au flambement ducirc agrave lrsquoaction drsquoune compression axiale au deacuteversement qui se deacuteveloppe sous lrsquoaction drsquoun moment fleacutechissant et au voilement ducirc agrave une sollicitation drsquoeffort tranchant
62 Veacuterification de la traverse IPE 400 La traverse de notre structure est un eacuteleacutement porteur constituant la partie supeacuterieur du portique supportant la panne et la couverture Sa fonction principale est de transmettre les actions agissantes sur la toiture aux poteaux La veacuterification se fait pour la traverse la plus solliciteacutee sous la combinaison drsquoaction la plus deacutefavorable
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacutee
Pour la traverse drsquoune longueur de 91 m deacutesigneacutee en bleu qui est supposeacutee encastreacutee-encastreacutee et solliciteacutee par la combinaison drsquoaction suivante (G+15V1) les efforts sollicitant deacutetermineacutes par cette combinaison sont donneacutes par le logiciel Robot
119872119910119904119889 = 21902 kNm
119881119904119889 =7249 kN
119873119904119889 =2018 kN
91
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 400 A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z Cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
8446 400 180 14 90 231284 131782 123832 2256
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 400
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
14= 59 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 11 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =7248kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=
4270235
radic311
= 526674119896119873
119881119904119889 = 7247 le 05119881119901119897119911119903119889 = 52667119896119873
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
92
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 = 2018119896119873
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=8446 235
11= 180437119896119873
025119873119901119897119903119889 =451 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 34061198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 36382119896119873
119873119904119889 = 2018 le 36382119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 219119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1238320 235
11= 26455119896119873119898
119872119910119904119889 = 219 le 119872119888119903119889 = 26455119896119873119898 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesentent
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
93
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=455
166= 274
120582119910=274
939= 029
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=400
180= 222 gt 12 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 055
120594119910 =1
(055 + radic0552 minus 0292)= 098
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 120582119911
2)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
120582119911 =119868119911119894119911=200
395= 5063
120582119911 =5063
939= 054
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
94
ℎ
119887= 222 gt 12 (119911 minus 119911)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 034(054 minus 02) + 0542 ] = 07
120594119911 =1
(07 + radic072 minus 0542)= 087
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 087
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetrique (profileacutes lamineacutes I et H)
lrsquoeacutelancement 120582119897119905 vaut
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 4367 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec
IPE400 119905119891 = 14119898119898 119894119911 = 395119888119898 ℎ = 400119898119898
119870 = 1 1198881=1134 Tableau B11 CCM97
L= 2 m avec L entre axe des pannes
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 4367
120582119871119879 =4367
939= 046 gt 04
Il y a risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul de 120594119871119879
αlt =021 et 120582119871119879 = 046 implique 120601LT = 063
95
implique 120594119871119879 = 094
Calcul de 119896119871119879
120595=-048 gtgtgtgtgt 120573MLT =2136 gtgtgtgtgtgt 120583LT =002 le15
119870119871119879 = 1 minusμLT N119904119889
120594119911 119860 119891119910= 099 lt 15
On remplace dans (2)
Donc
119873119904119889=7249 kN 119872119910119904119889=219 kNm 119872119901119897119910119903119889=26455 kNm 120594119911=087 119872119901119897119911119903119889=4819kNm
120594119897119905=094 119873119901119897119903119889=180437 kN 119896119871119879= 099 119896119911= 1 119872119911119904119889=038 kNm (neacutegligeable)
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889
119872119901119897119911119903119889
En consideacuterant 119872119911119904119889=0
7249
087 180437+
099 219
094 26455= 055
Conclusion Le profileacute choisi IPE400 convient comme traverse pour la structure
63 Veacuterification des poteaux (HEA320)
Les poteaux de la structure ont pour fonction de transfeacuterer aux fondations les efforts
provenant des actions agissantes sur le portique Ces efforts introduits par la traverse sont
principalement un effort normal de compression etou un moment de flexion Il peut y avoir
des actions transversales dues au vent sur la faccedilade Pour le poteau drsquoune longueur de 89 m
solliciteacute par la combinaison drsquoaction suivant (135G+135Q+135V1) les efforts sollicitant
deacuteterminer de cette combinaison donneacutee par le logiciel Robot sont
Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteaux
96
119872119910119904119889 = 32083 119896119873119898
119881119904119889 = 120 119896119873
119873119904119889 = 602 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
HEA320
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908 ply
cm3
119908 plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
12437 310 300 16 9 229286 698524 162823 70975
Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA 320
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
16= 375 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 109 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =120kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=4113 235radic3
11= 50731119896119873
97
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =602kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=12437 235
11= 2656995 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 664248119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2837 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 30304119896119873
119873119904119889 = 602119896119873 le 30304119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 32083119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1628000 times 235
11= 3478119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
98
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=05 890
1358= 3276
120582119910=3276
939= 034
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=310
300= 1 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 058
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 095
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=07 59
749= 055
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 049
120601 = 05[1 + 049(055 minus 02) + 0552] = 073
99
120594119911 =1
073 + radic073 minus 055= 082
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 082
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3536
HEA320 119905119891 = 16119898119898 119894119911 = 749119888119898 ℎ = 310119898119898
119870 = 07 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3536
120582119871119879 =3536
939= 037 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =602kN 119872119910119904119889=32083kNm 119872119911119904119889=049kNm 119872119901119897119910119903119889=3478kNm
119872119901119897119911119903119889=1516kNm 120594119898119894119899= 082 119873119901119897119903119889=26570kN 119896119910= 05 119896119911= 07
602
082 26570+05 32083
3478+07 049
1516= 034 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi HEA320 convient comme poteau pour la structure
64 Veacuterification des eacuteleacutements de stabiliteacutes CAE (120x12) Les contreventements sont des piegraveces qui ont pour objet drsquoassurer la stabiliteacute de lrsquoossature en
srsquoopposant agrave lrsquoaction des forces horizontales ils sont geacuteneacuteralement placeacutes pour garantir le
cheminement des charges horizontales jusqursquoaux fondations ils sont disposeacutes en toiture dans le
plan des versants laquo poutres au vent raquo et doivent reprendre les efforts horizontaux appliqueacutes tant
100
sur les pignons que sur les longs pans Les contreventements sont placeacutes le plus souvent dans les
traveacutees de rive leurs diagonales sont geacuteneacuteralement des corniegraveres doubles qui sont fixeacutees sur la
traverse et leur rocircle principal est de transmettre les efforts du vent aux fondations
La diagonale est solliciteacutee sous la combinaison suivante donneacutee par le logiciel Robot
(135G+15V1)
Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacutes
119873119904119889 =69837kN
L= 75m avec L est la longueur de la diagonale la plus solliciteacute
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
2CAE (120x12)
A Cm2
hmm
b mm
Anet
Cm2
d
mm
MATERIAU ACIER S235
5508 120 248 4658 8
Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)
Veacuterification agrave la traction
119873119904119889 le 119873119905119903119889 = 119872119894119899[119873119901119897119903119889 119873119906119903119889 119873119899119890119905119903119889]
101
119873119901119897119903119889 =119860 119891119910
1205741198720= 117671119896119873
119873119906119903119889 = 09119860119899119890119905 1198911199061205741198722
= 13719119896119873
119873119899119890119905119903119889 =119860119899119890119905 119891119910
1205741198720= 995118119896119873
119873119904119889 = 69837 lt 9951 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi 119871 (12011990912) convient comme diagonale de la poutre au vent
Les diffeacuterents eacuteleacutements principaux veacuterifieacutes dans ce chapitre ont des sections satisfaisantes avec des
ratios convenables selon le modegravele deacutevelopper sous le logiciel ROBOT AUTODESK
Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)
65 Veacuterification des potelets (IPE300)
Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des potelets
102
La combinaison la plus deacutefavorable 135G+15Q
119872119910119904119889 = 02 119896119873119898
119881119904119889 = 0048 119896119873
119873119904119889 = 5628 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300
Deacutetermination de la classe du profileacute
- La classe de la section a deacutejagrave eacutetait deacuteterminer comme section de classe 1 dans le chapitre trois
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =0048kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=2570 235radic3
11= 3169119896119873
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
103
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =5628kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=5380 235
11= 114936 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 28734 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2170 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 23179119896119873
119873119904119889 = 5628119896119873 le 23179119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 02119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628000 times 235
11= 134163 119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
104
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =119871119910
119894119910= 960
125= 768
120582119910=768
939= 081
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=300
150= 05 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 089
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 079
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=125
335= 3731 120582119911 = 039
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 021(039 minus 02) + 0392] = 061
120594119911 =1
061 + radic061 minus 039= 092
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 079
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
105
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3433
IPE300 119905119891 = 107119898119898 119894119911 = 335119888119898 ℎ = 300119898119898
119870 = 1 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3433
120582119871119879 =3433
939= 036 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =5628kN 119872119910119904119889=02kNm 119872119911119904119889=018kNm 119872119901119897119910119903119889=134163kNm
119872119901119897119911119903119889=267kNm 120594119898119894119899= 079 119873119901119897119903119889=1149kN 119896119910= 1 119896119911= 1
5628
079 1149+
02
134163+018
267= 007 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi IPE300 convient largement comme potelet pour la structure
106
Chapitre-7
Calcul des assemblages
71 Introduction
Apregraves avoir veacuterifieacute les eacuteleacutements porteurs nous allons eacutetudier les assemblages Ces derniers ont un
double rocircle drsquoune part ils assurent la liaison entre les piegraveces et la transmission des sollicitations
divers entre les piegraveces Un assemblage mal conccedilu ou mal reacutealiseacute peut conduire agrave des dommages
importants sur la structure voir mecircme agrave son effondrement De ce fait cette eacutetape est drsquoune
importance cruciale Le CCM97 cite que le dimensionnement des assemblages doit ecirctre effectueacute de
sorte que la structure garde son efficaciteacute et satisfait les exigences fondamentales telles que la
seacutecuriteacute lrsquoaptitude au service et la durabiliteacute
72 Assemblage poteau ndash traverse (HEA320-IPE400)
Lrsquoassemblage poteau ndash traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune platine soudeacutee agrave la traverse et boulonneacutee
au poteau
107
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant un effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus de la combinaison 135119866 + 135119876 + 135V1 donneacutee par le logiciel Robot
119872119904119889 = 28961119896119873119898 119873119904119889 = 17878119896119873 119881119904119889 = 8941119896119873
- Disposition constructive Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre oslash18 mm ainsi que les
dimensions de la platine drsquoabout sont 300mm x 664mm eacutepaisseur platine = 20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince pour la deacutetermination des pinces est
119905 = 119872119894119899(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Avec
- 119905119891 est lrsquoeacutepaisseur de la semelle (135mm)
- 119905119901119897119886119905119894119899119890 est lrsquoeacutepaisseur de la platine (20mm)
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12119889O = 24 119898119898 le 1198901 le 12119905 =186 119898119898 ⟹ 1198901 = 110 119898119898
15119889O = 30 119898119898 le 1198902 le 12119905 = 186 119898119898 ⟹ 1198902 = 105 119898119898
22119889O = 44 119898119898 le 1199011 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199011 = 100 119898119898
3119889O = 60 119898119898 le 1199012 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199012 = 90 119898119898 Reverification avec lrsquoANEXE J de lrsquoEC3 exgt max (mx 15do) 15doltelt2625mx 3 doltwlt525mx Avec do = 20mm et mx =80mm (distance entre la semelle de la traverse et le trou le plus preacutes )
108
exgt max (mx 15do) =80mm ex = 110 mm gt 80mm CV 15do=30mmltelt2625mx=210mm 30mm lt e= 105mm lt 210mm CV
3do=60mmltwlt525mx=420mm 60mmltw=90mmlt420mm CV
- Distribution des efforts sur les different cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de
preacutedimensionnement de la gorge (Annexe 10)
IPE 400 119905f = 135 119898119898 119905w = 86 119898119898
119886min= 26 le twle119886max= 8
119886min =35 le tf le119886max= 8
On choisit un cordon de soudure de a=7mm
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic2 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec pour Fe360 120573119908 = 125 120574119872119882 =08 donc 120573119908 x 120574119872119882 = 1
La longueur totale des cordons de soudure des semelles
sum119897 = 2119887 + 4(119887 minus 119905119908) = 2180 + 4(180 minus 86) = 1045119898119898
119865119908119903119889 =7times 1045 times 360
radic2= 1862119896119873
119873119904119889 =119872119904119889
ℎ=120784120790120791 120788120783
120782 120791= 120785120784120783 120789120790
119873119904119889 = 32178 le 119865119908119903119889 = 1862 119896119873 Condition veacuterifieacutee
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec 120573119908 = 125 120574119872119882 = 08
La longueur totale des cordons de soudure des acircmes
109
i
sum119897 = 4ℎ119894 = 4 times 373 = 1492119898119898
119865119907119903119889 =7 times 1492 times 360
radic3= 217074119896119873
119881119904119889 = 8941 le 119865119907119903119889 = 217074kN Condition veacuterifieacutee
723 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons
travaillent agrave la traction
- 1198891 = 712 119898119898
- 1198892 = 612 119898119898
- 1198893 = 512 119898119898 ⟹ Σ 1198892 = 129 119898sup2
- 1198894 = 312 119898119898
- 1198895 = 212 119898119898
- 1198896 = 112 119898119898
Lrsquoeffort de traction dans les deux boulons supeacuterieurs
1198731 =28961 times 0712
129= 15984119896119873
724 Deacutetermination du diamegravetre requis des boulons Resistance des boulons au cisaillement
119865119907119903119889 = 06 times 119891119906119887 times 119860119904 tableau 653 resistance de calcul des boulons
1198731 = 119899119865119907119903119889 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
06 times 119891119906119887 times 119899=
15984
06 times 800 times 2= 16651198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88 ordinaire (ANNEXE ndash 5)
Boulons d (mm) d0 (mm) A (mmsup2) AS (mmsup2) fub (mpa) dm (mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
110
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage
Remarque (notre assemblage est classeacute comme rigide pour les sollicitations causeacutes par le
deplacement des futurs ponts roulants )
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 06 x 800 x 192 = 10752kN
119872119903119889 =119899 119865119901 sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 129
0712= 3896 gt 119872119904119889 = 28961 119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120789 minus 119914119914119924120791120789
Avec
119870119904 = 10 ∶ Trous normaux
120583 = 03 ∶ Classe de surface D
119898 = 10 Plans de glissement
119865119904119903119889 = 024 (10752 minus 08 times15984
2) = 1046119896119873
119865119907119904119889 =8941
12= 745119896119873 lt 1046119896119873
Condition veacuterifieacutee
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 minus 119810119810119820120791120789
119905119901 = 119905119891 = 135119898119898 Eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 135 times 360
125= 213157 119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2=10752
2= 5376119896119873 lt 119861119901 119903119889 = 213157 119896119873
Condition veacuterifieacutee
111
728 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec 119870119904 = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 20+155=355 eacutepaisseur platine +semelle poteau
119865119887119903119889 =25 times 1 times 18 times 355 times 360
125= 46008119896119873 gt
11986511990711990411988912
= 745119896119873
Condition veacuterifieacutee
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tendue
119865119907 le 119865119905119903119889 = 119905119908119888 1198871198901198911198911198911199101205741198720
Avec
119865119905119903119889 Reacutesistance de lrsquoacircme du poteau agrave la traction
119905119908119888 Eacutepaisseur de lrsquoacircme du poteau =9mm
119887119890119891119891 = 119901 ∶ Entraxe des boulons (p=90mm)
⟹ 119865119905119903119889 = 9 times 90times23511
= 173045 119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889
ℎ minus 119905119891=28961
029= 99865 gt 119865119905119903119889 = 173045119896119873
Condition non veacuterifieacutee
Donc on preacutevoit un raidisseur drsquoeacutepaisseur 14mm
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacutee
119873119904119889 le 119865119888119903119889 =119896119888 120588 119887119890119891119891 119905119908119888 119891119910
1205741198721radic1 + 13 (119887119890119891119891ℎ)2
119887119890119891119891 = 119905119891119887 + 2119886119901radic2 + 5(119905119891119888 + 119903119888) + 2119905119901
Avec
112
119905119891119887 ∶ Eacutepaisseur semelle-poutre = 135mm
119905119891119888 ∶ Eacutepaisseur semelle-poteau = 155mm
119905119901 ∶ Eacutepaisseur platine = 20 mm
119903119888 ∶ Rayon de raccordement acircme-semelle du poteau = 21mm
119886119901 ∶ Eacutepaisseur de la gorge de la soudure =5mm
119887119890119891119891 =25014mm
Contrainte normale de compression dans lrsquoacircme du poteau ducirce agrave lrsquoeffort de compression et au
moment fleacutechissant
120590119888119904119889 =119881119904119889119860+119872119904119889
119882119890119897119910=8941 times 103
1244+28961 times 106
1479= 196533119872119875119886
120590119888119904119889 = 19653119872119875119886 lt 119891119910 = 235119872119875119886 ⟹ 119896119888 = 1
Eacutelancement reacuteduit de la partie efficace de lrsquoacircme
119901 = 0932radic119887119890119891119891 119889119908119888 119891119910
119864 1199051199081198882= 0932radic
2501 times 225 times 235
21 times 104 times 092= 254
119901 gt 072⟹ 120588 =119901 minus 02
1199012=254 minus 02
2542= 036
⟹ 119865119888119903119889 =1 times 036 times 2501 times 09 times 235
11 radic1 + 13 (250131
)2
= 12741119896119873
119873119904119889 = 1119873119894 =119872119904119889 sum119889119894sum119889119894
2 =29861 times 247
129= 57175119896119873
119873119904119889 = 57175 gt 119865119888119903119889 = 12741119896119873 Condition non veacuterifieacutee
La reacutesistance de lrsquoacircme du poteau en compression est faible Il faut donc preacutevoir un raidisseur
drsquoeacutepaisseur 14mm
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacutee
119865119907 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ1199051199081205741198720
= 058 times 235 times 31 times09
11= 3457119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889ℎ minus 119905119891
= 46216 119896119873 gt 119881119903119889 = 3457119896119873 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119899119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
On peut rajouter des eacuteclisses bilateacuterales de 2mm drsquoeacutepaisseur pour augmenter tw
113
119865119907 = 46216119896119873 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ119905119908 + 04
1205741198720= 058 235 31
(09 + 04)
11= 49935119896119873
Condition veacuterifieacutee
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)
Lrsquoassemblage traverse-traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide de deux platines boulonneacutees entre elles et
soudeacutees avec les deux traverses
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus par la combinaison G+15V1 donneacutee par le
logiciel robot
119872119904119889 = 15135119896119873119898 119873119904119889 = 1324119896119873 119881119904119889 = 273119896119873
Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traverse
- Dispositions constructives
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre 12060118119898119898
Les dimensions de la platine drsquoabout 180 mm x 830 mm eacutepaisseur t=20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince
119905 = min(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
114
Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12 d0 = 24 mm lt e1 lt12t =162 mm gtgtgt e1 =100 mm
15 d0 = 30 mm lt e2 lt12t =162 mm gtgtgt e2 =45 mm
22 d0 = 44 mm lt p1 lt14t =189 mm gtgtgt p1 =100 mm
3 d0 = 60 mm lt p2 lt14t =189 mm gtgtgt p2 =90 mm
- Distribution des efforts sur les diffeacuterents cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de
la gorge (Annexe 10)
IPE400
tf = 135 mm tw = 86 mm
amin = 28mm lt twlt amax = 6 mm
amin = 34mm lt tflt amax = 8 mm
On choisit un cordon de soudure de 5mm
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 2b + 4(b-tw) =10456 mm
Donc
119865119908119903119889 =119860 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 times 120574119898119908=5 times 10456 times 360
radic2 times 1= 133083119896119873
119873119904119889 =119872119904119889ℎ
=7283
08= 9103119896119873
115
119873119904119889 = 9103 le 119865119908119903119889 = 1330119896119873
Condition veacuterifieacutee
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 4hi =1492 mm
Donc
119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908= 5 times 1492 times 360
radic3 times 1= 155053119896119873
119881119904119889 = 437kN lt 119865119907119903119889=155053kN condition veacuterifieacutee
733 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176119898119898
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons travaillent agrave la traction
- 1198891 = 700 119898119898
- 1198892 = 600 119898119898
- 1198893 = 500 119898119898 ⟹ Σ1198891198942
= 124 119898sup2
- 1198894 = 300 119898119898
- 1198895 = 200 119898119898
- 1198896 = 100 119898119898
Lrsquoeffort de traction est donneacute par
1198731 =119872119904119889 times 119889119894Σ119889119894
2 =15135 times 070
124= 4111119896119873
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulons
Lrsquoeffort de preacutecontrainte autoriseacute dans les boulons
116
119865119907 = 05 times 119891119906119887 times 119860119904 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120787 ndash 119914119914119924120791120789
1198731 = 119899 119865119907 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
05 times 119891119906119887 times 119899=
13240
05 times 800 times 2= 16551198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88
Boulon d (mm) d0 (mm) A(mm2) As(mm2) Fub (MPa) dm(mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage est donneacute par
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 10752 119896119873
119872119903119889 =119899 119865119901sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 124
07= 38092 gt 119872119904119889 = 15135119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119813119822119825119820119828119819119812 120788120789 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 1 trous normaux
120583 = 03 classe de surface D
m= 10 plan de glissement
119865119904119903119889 = 024 ( 10752 minus 08 times 1324) = 2326119896119873
119865119907119904119889 =273
12= 023 lt 119865119904 119903119889 = 2326119896119873
Condition veacuterifieacutee
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
tp eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee = 20mm
117
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 20 times 360
125= 31578119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2= 5376 lt 31578119896119873
Condition veacuterifieacutee
738 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 40mm eacutepaisseur de deux platines
11986511990711990411988912
= 023119896119873 lt 119865119887119903119889 =1 times 25 times 18 times 40 times 360
125= 5184 119896119873
Condition veacuterifieacutee
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 x12)
Les boulons sont solliciteacutes en cisaillement seulement Les diagonales les plus solliciteacutees sont celles qui reprennent un effort de traction maximum
Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec gousset
Lrsquoeffort sollicitant de llsquoassemblage est Nsd =131 kN
Lrsquoeffort de cisaillement repris par un boulon est Tableau 653-CCM97
119865119907119904119889 =119873119904119889
119899119887119903 119889119890 119887119900119906119897119900119899=131
3= 4366 le 119865119907119903119889
118
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119898 times 119891119906119887
1205741198722⟹ 119860119904 ge
1205741198722 times 119865119907119903119889
06 times 119891119906119887119909 119898=125 times 43666
06 times 800 times 2= 56851198981198982
m = 2 nombre des plan de cisaillement
Donc on adopte des boulons M16 de classe 88
Bien que nos boulons sont largement surdimensionner on va les garder par commoditeacute pour de
que presque tout nos assemblages soient fait a lrsquoaide de boulons M16 88 et ainsi reduire les
erreurs et les diffeculteacutes a lrsquoachat et a lrsquoexecution
Boulon d(mm) d0(mm) A(mm2) As(mm2) Fub(MPa) dm(mm)
M16 16 18 201 157 800 2458 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
- Disposition constructive
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 3 boulons de classe 88
Les dimensions des goussets
Gousset central 450 mm x 450 mm t = 8 mm Gousset de rive 350 mm x 350 mm t = 8 mm
Distance entre axe des boulons Tableau 651-CCM97
12119889o = 216 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 15119889o = 27 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 22119889o = 396 119898119898 le 1199011 le 14119905 = 112 119898119898 ⟹ 1199011 = 80 119898119898
Choix de cordon de soudure
Tmin = tgousset = 8mm
Suivant lrsquoabaque de preacutedimensionnement la gorge a= 5 mm
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la traction
119873119898119886119909 le 119865119908119903119889 =119886 sum119897 119891119906
119861119908 120574119898119908 radic(3 minus 1199041198941198991205722)
La longueur totale des cordons de soudure sum119897 = 700mm
120572= 30gtgtgt 11990411989411989930o = 05
119865119908119903119889 =5 times 700 times 360
1 times radic3 minus 05sup2= 85017119896119873 gt 119873119898119886119909 = 131119896119873
Condition veacuterifieacutee
119
742 Veacuterification au cisaillement des boulons
119865119907119904119889 le 119865119907119903119889 =120572119907 times 120573119871119865 times 119860119904 times 119891119906119887 times119898
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec 120573119871119865 = 1 assemblages courants
120572119907= 06
119898 = 2 nbr des plans de cisaillement
119865119907119903119889 =06 times 157 times 800 times 2
125= 12057119896119873
119865119907119904119889 =119873119904119889
3=3124
3= 10413 le 119865119907119903119889 = 12057119896119873
Condition veacuterifieacutee
743 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 092
t= 32 mm (12+12+8) somme des eacutepaisseurs
119865119887119903119889 =092 times 25 times 16 times 32 times 360
125= 33914119896119873 gt 119865119907119904119889 = 4366119896119873
Condition veacuterifieacutee
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du bloc
En considegraverent que le chargement est centreacute sur la cassure
119873119898119886119909 le 119881119890119891119891119903119889 =119860119899119905 119891119910
1205741198722+119860119899119907 119891119910
radic3 1205741198722 119812119810120785 119849119834119851119853119842119838120783 minus 120790sect120785120783120782 120784
Avec
119860119899119890119905 Section nette tendue
119860119899119890119905 = (119897
2minus11988902) 119905 = (60 minus 9)12 = 6121198981198982
119860119899119907 ∶Section nette cisailleacutee
120
119860119899119907 = (1198901 + 21199011 minus 251198890)119905 = (50 + 140 minus 45)12 = 17401198981198982
⟹ 119881119890119891119891119903119889 =612 times 235
125+1740 times 235
radic3 times 125= 303918119896119873 gt
119873119904119889
2= 655119896119873
Condition veacuterifieacutee
Aucun risque de rupture par cisaillement dans cet assemblage
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)
Lrsquoassemblage panne traverse est reacutealiser agrave lrsquoaide drsquoeacutechantignole boulonner avec des boulons
ordinaires afin drsquoavoir lrsquoarticulation souhaiteacutee
Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par une reacuteaction max de Rz =36kN (voir chapitre 3)
119865119907119904119889 =119877119907119911
119899119887119900119906119897119900119899119904=36
2= 18 119896119873
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887⟹119860119904 ge
120574119872119887 times 11986511990711990311988906 times 119891119906119887
=11 times 18000
06 times 800= 41251198981198982
On adopte des boulons M10 de classe 88 avec As =58 mm2
751 Reacutesistance des boulons au cisaillement Tableau 653-CCM97
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=06 times 58 times 800
11= 253119896119873 gt 119865119907119904119889 = 18119896119873
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillement
119865119905119903119889 =09 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=09 times 58 times 800
11= 379119896119873
121
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887= 253119896119873
119865119907119904119889119865119907119903119889
+119865119905119904119889
14 119865119905119903119889= 052 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907119890119903119894119891119894eacute119890
Assemblage veacuterifieacutee
122
Chapitre-8
Veacuterification des ancrages et calcul de fondations
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320 811 Introduction Les portiques de notre structure possegravedent des pieds de poteaux encastreacutes ce type de liaison est neacutecessaire dans le cas drsquoun pont roulant Pour ce qui concerne la norme Algeacuterienne (CCM97) elle eacutevoque dans son paragraphe 693 les principes de calcul des pieds de poteaux articuleacutes Ce regraveglement nous oriente vers drsquoautres regravegles et conditions qursquoelles soient en accord avec les mecircmes principes qui conduisent au mecircme niveau de seacutecuriteacute Pour cela nous allons utiliser lrsquoEurocode 3 partie 1-8 calcul des assemblages Dans ce cas le poteau est solliciteacute en pied par un effort axial et un moment de flexion ce qui est eacutequivalent agrave un effort vertical excentreacute
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigide
123
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassise
Le dimensionnement de la plaque drsquoassise se fait sous lrsquoaction des charges suivantes tireacutees agrave partir
de la modeacutelisation sur le logiciel ROBOT AUTODESK
Nsd=14896 kN (charge axial de compression )
Vsd = 9773 kN ( effort tranchant)
Msd=6207 kNm (moment de flexion)
813 Resistance du beacuteton agrave la compression
119865119888119896=30 MPa
119891119888119889 =085 times 119865119888119896125
= 204 MPa
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellement
119865119895119889 = 120572120573119895 119891119888119889
La valeur du coefficient du mateacuteriau de scellement est 120573119895=23
Les dimensions de la fondation eacutetant encore inconnues on prend 120572 = 15
119865119895119889 = 120572 120573119895 119891119888119889 = 15 times2
3times 17 = 204 119872119875119886
815 Calcul de lrsquoaire de la plaque
1198601198620 ge119873119904119889119891119888119889
=148960
204
1198601198620 ge 7266341198981198982
- Les dimensions de la platine
bp ge b+2tf = 190+2times155 = 221 mm
hp ge h+2tf = 310+2times155 = 341 mm
On prend
bp =600 hp=620
Ce qui donne Aco = 600 x 620 = 372000 mm2 gt 726634 mm2
- Calcul de la largeur drsquoappui additionnelle C
124
En posant t= 30mm comme eacutepaisseur de la platine on trouve
119862 = 119905 (119891119910119901
3119891119895119889 1205741198720)
05
= 30(235
3 times 204 times 11)05
= 5605 119898119898
119862 = 5605 lt(ℎ minus 2119905119891)
2= 1395 119898119898
Il nrsquoy a pas de recouvrement des ails en compression pour les tronccedilons des deux semelles
816 Cordon de soudure
On choisit le cordon de soudure platine-poteau agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de la
gorge (a) Annexe H
HEA 320 tf=155 mm tw= 9 mm
amin= 28 mmlttwltamax =65 mm
amin= 38 mm le tf le amax = 105 mm
On choisit un cordon de soudure de 6 mm
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axial
La reacutesistance agrave la flexion deacutepend de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904119889119873119904119889
= 041 119898 gt 119885119879 = 0195 119898
Moment de flexion dominant
La reacutesistance atteinte dans lrsquoune de ces parties
Tronccedilon en T tendu critique Tronccedilon en T comprimeacute critique
Figure 82 Illustration moment + effort normal
- Resistance en compression drsquoun tronccedilon en T de semelle
119865119940119955119941 = 119891119895119889 times 119887119890119891119891 times 119897119890119891119891 119812119810120785 minus 120783 120790 minus 119853119834119835119845119838119834119854120788 120786
125
Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteau
Ougrave
119871119890119891119891 = min(119887119901 119887119891119888 + 2119888) = min(600 300 + 2 times 4671) = 39342 119898119898
119887119890119891119891 = min (119888ℎ1198882minus 119905119891119888) + 119905119891119888 +min (119888
ℎ119901 minus ℎ119888
2)
119887119890119891119891 = min (4671310
2minus 155) + 155 + min (4671
620 minus 310
2) = 10892 119898119898
⟹ 119865119888119903119889 = 204 times 10892 times 39342 = 874166 119896119873
- Resistance au cisaillement de lrsquoassemblage
119865119907119903119889 = 119865119891119903119889 + 119899119887 119865119907119887119903119889
Resistance par frottement en preacutesence drsquoun effort axial de compression
119865119891119903119889 = 02119873119904119889 = 1214 119896119873
Pour 8 tiges M30 de classe 88 le choix est justifieacute avec le logiciel ROBOT
Boulon d (mm) d0 (mm) A (mm2) As (mm2) Fub (MPa) M30 30 33 707 561 800
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30
- Resistance au cisaillement drsquoun boulon drsquoancrage
119865119907119887119903119889 =120572119888119887 119891119906119887 119860119904
1205741198722
Avec 120572119888119887 = 044 minus 00003119891119910119887 = 0248
119899119887= 8 ( 8 tiges drsquoancrage )
126
119865119907119887119903119889 =0248 times 800 times 561
125= 8904 119896119873
⟹ 119865119907119903119889 = 1214 + 8 times 8904 119896119873 = 72446 119896119873
- Resistance au cisaillement de la soudure
119881119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119898119908
Avec 120573119908 =08 120574119898119908 = 125 119886 = 6 mm
La longueur totale des cordons de soudure dans le sens de cisaillement
sum119897 = 470 119898119898
119865119908119903119889 =6 times 470 times 360
radic3= 58612 119896119873
119881119904119889 = 9773 119896119873 lt min(119865119907119903119889 119865119908119903119889) = 58612 119896119873
Condition veacuterifieacutee
- Longueur participante du tronccedilon en T eacutequivalent tendu
Calcul de longueur efficace du tronccedilon en T EC3-18 ndashtableau 66
Figure 84 Dispositions constructives
W= 150 mm e = 55 mm ex = 40 mm mx = 40 mm
Meacutecanisme circulaire
119897119890119891119891119888119901 = 119898119894119899 2120587119898119909 = 25132 119898119898
120587119898119909 +119882 = 27566 119898119898120587119898119909 + 2119890 = 23566 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119888119901 = 23566 119898119898
127
Meacutecanisme non circulaire
119897119890119891119891119899119888 = 119898119894119899
4119898119909 + 125119890119909 = 210 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 +119882
2= 180 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 + 119890 = 160 119898119898119887119901
2= 150 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119899119888 = 150 119898119898
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancrage
119865119905119886119899119888119903119889 = min[119865119905119887119900119899119889119903119889 119865119905119903119889]
Resistance du boulon drsquoancrage agrave la traction
119865119905119903119889 = 09 times119860119904 times 119891119906119887120574119898119887
= 09 times561 times 800
125= 32314 119896119873
- Calcul de la contrainte drsquoadheacuterence
On a d =30mm le 32 mm
119865119887119889 =036radic119891119888119896
120574119888=036 times 547
15= 1313 119872119875119886
Reacutesistance de calcul par adheacuterence entre le beacuteton et le boulon drsquoancrage
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 119889 119897119887 119891119887119889
120572
Avec
1198971 = 20119889 = 600 119898119898
119903 = 3119889 = 90 119898119898
1198972 = 20119889 = 600 119898119898
d diamegravetre de la tige d = 30
119897119887Lrsquoencrage dans le beacuteton 119897119887 = (1198971 + 64119903 + 351198972) = 3276 mm
119891119888119896 Reacutesistance du beacuteton 119891119888119896 = 30 119872119875119886
120572 ∶ Facteur tenant en compte la forme de la tige 120572 = 07
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 times 30 times 12 times 3276
07= 52929 119896119873
119865119905119886119899119888119903119889 = 119898119894119899[52929 32314] = 32314 kN
128
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblage
Veacuterification de la preacutesence drsquoeffet de levier
Lb longueur drsquoallongement du boulon drsquoancrage
Lb = 8d + em +tp + twa + 05k
Avec
twa eacutepaisseur de la rondelle = 5 mm
k eacutepaisseur de lrsquoeacutecrou k = 08 d
em eacutepaisseur de mortier de calage em= 30 mm
Lb = 8times 30 + 30 + 25 + 5 + 05 times 08 times 30 = 312 119898119898
Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrages
Lb longueur limite drsquoallongement des boulons drsquoancrages
119871119887lowast =
881198981199093 119860119904
1198971198901198911198911 1199051199013 =
88 times 403 times 561
150 times 253= 13480 119898119898 lt 119871119887 = 312 119898119898
Lrsquoeffet de levier ne peut pas ecirctre deacuteveloppeacute et les modes de ruines 1-2 3 et 4 peuvent ecirctre
consideacutereacutes
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)
119898119901119897119903119889 =1199051199012 119891119910119901
41205741198720=252 times 235
4 times 11= 3338119896119873
Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise
Mode 1 1198721199011198971119903119889 = 119898119901119897119903119889 times 1198971198901198911198911 = 3338 times 015 = 5007119896119873119898
1198971198901198911198911 = min(119897119890119891119891119888119901 119897119890119891119891119899119888) = 150 119898119898
- Calcul de la reacutesistance de lrsquoassemblage agrave la traction
129
La reacutesistance finale de lrsquoassemblage drsquoun tronccedilon en T eacutequivalent tendu est prise eacutegale agrave la valeur
de la reacutesistance la plus petite des modes de ruine
119865119905119903119889 = min (1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) EC3-18-tableau62
Mode 1-2
1198651199051minus2119903119889 =21198721199011198971119903119889
119898119909=2 times 5
004= 250 119896119873
Mode 3
1198651199053119903119889 = 2119865119905119903119889119886119899119888ℎ119900119903 = 2 times 32314 = 646280 119896119873
Mode 4
1198651199054119903119889 =119887119890119891119891119905 119905119908 119891119910
1205741198720=150 times 9 times 235
11= 288409119896119873
Drsquoougrave
119865119905119903119889 = min(1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) = 250 119896119873
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexion
Moment de flexion dominant
119872119904119889 le 119872119903119889 = min(minus119865119888119903119889 times 119885
119885119879119890119873minus 1
119865119879119903119889 times 119885
119885119862119890119873+ 1
) 119812119810120785 ndash 120783 120790 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120789
119885 = 119885119879+119885119862 = 195 + 155 = 350119898119898
⟹119872119903119889 = 5646 119896119873119898 lt 6207119896119873119898
Condition non veacuterifieacutee il faut rajouter des raidisseurs bidirectionnels
82 Etude des fondations
821 Introduction
Quel que soit lrsquoouvrage il prend toujours appuis sur un sol drsquoassise Les eacuteleacutements qui jouent le rocircle
drsquointerface entre lrsquoouvrage et le sol srsquoappellent les fondations
Le dimensionnement de ces fondations est conditionneacute par le site drsquoimplantation
- Le site (S3)
- La contrainte admissible du sol 120590sol = 18 bar 180kNm2
- La profondeur drsquoancrage D= 18m
130
822 Deacutetermination des sollicitations
Pour la deacutetermination des sollicitations on considegravere les deux eacutetats limites pour le calcul des
reacuteactions drsquoappuis des poteaux
ELU 119872119880 = 6207119896119873119898 119873119880 = 9773119896119873
ELS 119872119878 = 4136119896119873119898 119873119878 = 7960119896119873
823 Dimensionnement de la semelle
Les dimensions de la semelle sont choisies de sorte qursquoelles soient homotheacutetiques avec celles du
pied de poteau avec un deacutebordement de 20 cm
119886 = 119886119901 + 119888 = 062 + 02 = 082 119898
119887 = 119887119901 + 119888 = 060 + 02 = 08 119898 Avec 119886119901 et 119887119901 dimensions de la platine
119860
119861=119886
119887= 1025 ⟹ 119860 = 1025119861
A et B dimensions de la semelle
- Calcul de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904
119873119904= 052119898
Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteau
Pour les semelles de dimensions B times L la valeur des contraintes extrecircmes est donneacutee par
120590119898119886119909 =119873
119860119861(1 +
6119890
119861) le 120590119904119900119897
Apres simplification
368B2 - B - 312 ge 0 ⟹ B ge0765m
On prend B =1 m et A = 25 m
- Hauteur utile de la semelle est donneacute par la condition
131
119889 = max (119861 minus 119887
4119860 minus 119886
4) = max (005 0295)
On prend d= 45 cm
ht = d+ 5cm = 50cm hauteur totale de la semelle
824 Veacuterification des contraintes
On a
119890 = 052 gt119860
6= 041
Lrsquoeffort N est agrave lrsquoexteacuterieur du noyau central
3120590119898119886119909 1205901198981198941198994
lt 120590119904119900119897
Avec
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 minus
6119890
119860) =
14896
2(1 minus
041
2 ) = 62191198961198731198982
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 +
6119890
119860) =
14896
2(1 +
041
2 ) = 86771198961198731198982
3120590119898119886119909 120590119898119894119899
4= 6835 1198961198731198982 lt 120590119904119900119897 = 180 119896119873119898
2
Condition veacuterifieacutee
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversement La stabiliteacute au renversement des fondations doit se faire pour les semelles sous la combinaison G+Q+E ( RPA99 v 2003 Art1015)
119890 =119872
119873= 052 119898 lt
119860
4= 062 119898
Condition veacuterifieacutee
826 Deacutetermination des armatures de la semelle
Le ferraillage se calcul par la meacutethode des consoles
119890 gt119886
6 119890 gt
119860
24
ELS Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 119904119905
132
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199042119860
1198721 = 2788119896119873119898
Avec 119911 = 09d =40cm
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) =20163 MPa
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24 119872119875119886 120578 = 16 119867 119860 Donc
119860119886 =2788 times 106
400 times 20163= 345 1198881198982
Ferraillage dans la direction B Le ferraillage dans la direction B sera calculeacute par la meacutethode de bielle en remplaccedilant N par Nrsquo
119860119887 =119873prime(119861 minus 119887)
8119889 119904119905
Avec
119873prime = 119873119904 (1 +3119890
119860) = 796 (1 +
3 times 052
25) = 2993119896119873
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) = 20163119872119875119886
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24119896119873 120578 = 16 119867 119860
Donc 119860119887 = 071198881198982
ELU Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 120590119904119905
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199062119860
1198721 = 349119896119873119898
Avec 119911 =09d = 40 cm
120590119904119905 =119891119890120574119904=400
115= 3478119872119875119886
Donc
133
119860119886 =349 times 106
400 times 3478= 251198881198982
Ferraillage dans la direction B
119860119886 =119873119906(119861 minus 119887)
8119889 120590119904119905
Avec
119873prime = 119873119906 (1 +3119890
119860) = 23833119896119873
Donc 119860119887 = 1621198881198982
La condition de non-fragiliteacute Sens A
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119860 times ℎ119905 = 17251198881198982
Sens B
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119861 times ℎ119905 = 691198881198982
Calcul de lrsquoespacement St ge max (6oslash + 6cm 15cm) le 30cm St ge max (6times14 + 6cm 15cm) Enrobage 3cm
Sens As (cm2) Amin (cm2) Nb de barres
A (cm2) St (cm)
A 345 1725 10T16 201 25 B 07 69 7T16 1407 25
Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteau
Figure 87 Ferraillage des semelles
134
827 Calcul des longrines Les longrines sont des liaisons situeacutees agrave lrsquointeacuterieur du peacuterimegravetre de la structure elles jouent le rocircle de chainage dans les deux directions et elles sont calculeacutees sous lrsquoeffort axial de traction comme deacutefini dans le RPA99 Preacutedimensionnement Les dimensions minimales de la section transversale des longrines sont (25 x 30 cm2) Pour Site de cateacutegorieS2 et S3 [RPA99 v 2003 Art1011b]
Ferraillages longitudinaux Les longrines doivent ecirctre dimensionner pour reacutesister agrave une force de traction eacutegal agrave
119873119905 = (119873
120572) ge 20 119896119873 [119825119823119808120791120791 119855 120784120782120782120785 119808119851119853 120783120782 120783 120783 119835]
Avec N effort normal encaisseacute par le poteau le plus solliciteacute Nu =14896kN Ns =796kN 120572 coefficient en fonction de la zone sismique et de la cateacutegorie 120572 = 12 ELU
119873119905 =14896
12= 1241119896119873
ELS
119873119905 =796
12= 663119896119873
Calcul des armatures
119860119904119905 =119873119905120590119904119905
ELS
119860119904119905 =663
348= 0191198881198982
ELU
119860119904119905 =1241
348= 0351198881198982
Le ferraillage minimal doit ecirctre de 06 de la section
119860119898119894119899 = 06(b times h) = 391198881198982 Soit 6HA12 gtgtgt As =679 cm2
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacute
119860119904119905 le 023 times 119887 times ℎ times11989111990528119891119890
119860119904119905 = 0905 le 119860119904 = 6791198881198982
Condition veacuterifieacutee
135
829 Ferraillage transversal
120601119898119894119899 le 119898119894119899 (ℎ
35120601119897119898119894119899
119887
10) = 08 119888119898
On prend 120601119905 =8mm
8210 Calcul drsquoespacement des cadres 119878119905 lt min(20119888119898 15120601119905) = 12119888119898
On prend St=10cm
Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOT
136
Conclusion geacuteneacuterale En reacutealisant ce projet de fin de cycle nous avons pu en apprendre davantage sur le preacutedimensionnement la veacuterification et lrsquoassemblage de chaque eacuteleacutement composant lrsquoossature drsquoun hangar ou drsquoune halle meacutetallique Nous avons reacuteellement saisi lrsquoimportance et lrsquoavantage que preacutesente lrsquoutilisation drsquooutils numeacuteriques pour la modeacutelisation de notre structure et la simulation des diffeacuterents efforts et charges appliqueacutees sur elle Ce fut aussi lrsquooccasion de consulter les diffeacuterentes reacuteglementations qui reacutegissent le domaine de la charpente meacutetallique en particulier et celui du geacutenie civil en geacuteneacuteral comme le CCM 97 le RNV2013 le RPA 99v2003 et le CBA 93 Nous avons aussi reacutealiseacute lrsquoimportance des stabiliteacutes et contreventements pour ce qursquoelle apporte agrave la structure comme stabiliteacute et gains de matiegravere dans les eacuteleacutements principaux Enfin le point le plus important de tous on a pu compleacuteter le grand manque drsquoinformations qursquoon avait avant ce projet et on a pu lever le voile sur pas mal drsquoincertitudes concernant le dimensionnement et la mise en œuvre des diffeacuterents assemblages de la structure Mais sans se leurrer nous restons conscients de notre eacutenorme manque drsquoinformations et de pratiques en la matiegravere nous espeacuterons que le futur nous donnera lrsquooccasion drsquoen apprendre drsquoavantage sur le domaine de la charpente agrave travers le travail ou la recherche inchaalah
137
ANNEXE - 1
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139
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ANNEXE - 2
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ANNEXE - 3
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143
ANNEXE ndash 4
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145
ANNEXE ndash 5
Tables des matiegraveres
Chapitre-1 Geacuteneacuteraliteacute et preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
11 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
12 Lrsquoeacutetat limite ultime ELUhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
13 Lrsquoeacutetat limite de service ELShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
14 Etude parasismiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
15 Lrsquoeffet du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
16 Preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
17 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
18 Mateacuteriauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
181 Acierhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
182 Beacuteton armeacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
183 Ferraillages et armatureshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
Chapitre-2 Deacutetermination des charges climatiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
21 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
22 Deacutetermination de lrsquoaction du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
221 Deacutetermination de la pression aeacuterodynamiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24
222 Calcul de la pression dynamique de pointe qphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24
223 Coefficient de pression exteacuterieurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26
224 Coefficient de pression inteacuterieurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip31
225 Deacutetermination de la pression statique du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
23 Deacutetermination de lrsquoaction de la neigehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
24 Deacutetermination de lrsquoaction du sablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35
25 Charge permanentehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36
26 Charge drsquoexploitationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip36
Chapitre-3 Dimensionnement des eacuteleacutements secondaireshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
31 Dimensionnement des pannes pour la toiture agrave plusieurs versantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
311 Fonctionnement de basehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
312 Choix du bardage de couverturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
313 Redimensionnement des pannes avec IPE200helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
3131 Eacutevaluation des charges et surchargeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43
32 Dimensionnement de lrsquoeacutechantignolehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49
33 Dimensionnement des lisses de bardageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
331 Choix du bardagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
332 Deacutetermination de lrsquoespacement entre lissehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51
333 Le dimensionnement se fait par la condition de limitation de la flegravechehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip53
334 Veacuterification des diffeacuterentes conditions de reacutesistanceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip54
34 Dimensionnement des liernes helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip56
35 Calcul des cheacuteneauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip57
36 Preacutedimensionnement des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip59
Chapitre-4 Etude du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip64
41 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip64
411 Caracteacuteristiques des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65
42 Classification des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
421 Coefficient et classements des ponts roulants selon CTICMhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
422 Description geacuteneacuterale du calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
423 Deacutefinition des chargeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67
424 Calcul des reacuteactions des galets du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67
425 Le choix du rail de roulement helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69
43 Preacutedimensionnement de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70
431 Condition de la flegravechehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70
432 Classe du profileacute HEB 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip72
433 Veacuterification de la reacutesistance de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip74
434 Reacutesistance de lrsquoacircme agrave la charge transversalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip75
435 Calcul du support du chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip77
Chapitre-5 Etude sismiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
51 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
52 Analyse de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
521 Meacutethode de calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
522 Calcul de la force sismique totalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
523 Estimation de la peacuteriode fondamentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84
524 Meacutethode modale spectralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip85
525 Reacutesultat de calcul dynamiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86
526 Veacuterification de la reacutesultante des forces sismiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
527 Veacuterification de la peacuteriodehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
528 Veacuterification des deacuteplacementshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
Chapitre-6 Veacuterification des eacuteleacutements structurauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
61 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
62 Veacuterification de la traverse IPE400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
63 Veacuterification des poteaux (HEA320)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
64 Veacuterification des eacuteleacutements de stabiliteacutes CAE (120x12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
65 Veacuterification des potelets (IPE300)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
Chapitre-7 Calcul des assemblageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
71 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
72 Assemblage poteau-traverse (HEA320-IPE400)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
723 Deacutetermination des efforts dans les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
724 Deacutetermination de diamegravetre requis des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
728 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tenduehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacuteehelliphelliphelliphelliphellip112
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip113
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip113
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
733 Deacutetermination des efforts dans les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip117
738 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip117
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 X12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
742 Veacuterification au cisaillement des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
743 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du blochelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
751 Reacutesistance des boulons au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip121
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip121
Chapitre-8 Veacuterification des ancrages et calcul de fondationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
811 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassisehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
813 Resistance du beacuteton agrave la compressionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
815 Calcul de lrsquoaire de la plaquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
816 Cordon de soudurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip127
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
82 Etude des fondationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
821 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
822 Deacutetermination des sollicitationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
823 Dimensionnement de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
824 Veacuterification des contrainteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131 826 Deacutetermination des armatures de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
827 Calcul des longrineshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134 829 Ferraillage transversalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
8210 Calcul drsquoespacement des cadreshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
Liste des tableaux
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18 Tableau 12 Classification des zones sismiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24 Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiturehelliphellip28 Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe10 pour les parois verticales direction V2helliphelliphellip30 Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 31 Tableau 26 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33 Tableau 27 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 28 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 29 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35 Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41 Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacuteeshelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46 Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip53 Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip60
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip72 Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip79 Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterificationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84 Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la basehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 53 Tableau des peacuteriodeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88 Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip89
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip91 Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip96 Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip103
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110 Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133
Listes des figures Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouarglahelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19 Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 Figure 14 Vue en perspective de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1V3helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32 Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et Fhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39 Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la pannehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43 Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignolehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49 Figure 35 choix de lrsquoepaisseur du bardage helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51 Figure 36 Reacutepartition des lisseshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52 Figure 37 Disposition des liernes sur le bardagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip56 Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip58 Figure 39 Disposition des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip59
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67 Figure 44 Coupe transversale du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip68 Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le galet et P la reacuteaction verticale maxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuishelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip76 Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du chemin de
roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip81
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction Xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86 Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Yhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industrielshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90 Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95 Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacuteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102 Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107 Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip108 Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec goussethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118 Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigidehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122 Figure 82 Illustration moment + effort normalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124 Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Figure 84 Dispositions constructiveshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip126 Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128 Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130 Figure 87 Ferraillage des semelleshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133 Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
LISTE DES NOTATIONS
Majuscules latines
A Section brute drsquoune piegravece Anet Section nette drsquoune piegravece Aw Section de lrsquoacircme 119860119907 Aire de cisaillement Ct Coefficient de topographie Cr Coefficient de rugositeacute Cpnet Coefficient de pression nette Ce Coefficient drsquoexposition Cd Coefficient dynamique E Module drsquoeacutelasticiteacute longitudinale de lrsquoacier (E=21 105 MPa) F Force en geacuteneacuterale G Module drsquoeacutelasticiteacute transversale de lrsquoacier (G=81000 MPa) G Charge permanente I Moment drsquoinertie K0 Coefficient de flambement Kt Facteur de terrain L Longueur M Moment de flexion MSd Moment fleacutechissant sollicitant MRd Moment reacutesistant par uniteacute de longueur dans la plaque drsquoassise MPl Moment plastique MbRd Moment de la reacutesistance au deacuteversement Npl Rd Effort normal de la reacutesistance plastique de la section transversale brute NbRd Effort normal dun eacuteleacutement comprimeacute au flambement NSd Effort normal sollicitant Ntsd Effort normale de traction Ncsd Effort normal de compression NcRd Valeur de calcul de la reacutesistance de la section transversale agrave la compression Q Charge drsquoexploitation R Coefficient de comportement de la structure 119878 La charge de la neige 119881119904119889 Valeur de calcul de leffort tranchant Vreacutef Vitesse de reacutefeacuterence du vent Wpl Module de reacutesistance plastique W Poids de la structure
Minuscules latines f La flegraveche fy Limite deacutelasticiteacute
h Hauteur drsquoune piegravece L Longueur drsquoune piegravece (Poutre Poteau) Lf Longueur de flambement t Eacutepaisseur drsquoune piegravece tf Eacutepaisseur drsquoune semelle de poutre tw Eacutepaisseur de lrsquoacircme de poutre
Z Hauteur au-dessus du sol Z0 Paramegravetre de rugositeacute Zeq Hauteur eacutequivalente
Minuscules grecques 120582119871119879 Eacutelancement de deacuteversement empty119871119879 Rotation de deacuteversement 120591 Contrainte limite de cisaillement en eacutelasticiteacute
휀 Coefficient de reacuteduction eacutelastique de lrsquoacier 120590119886 Contrainte de lrsquoacier 120590119887 Contrainte du beacuteton ξ Pourcentage drsquoamortissement critique η Facteur de correction drsquoamortissement δek Deacuteplacement ducirc aux forces sismiques μ coefficient de forme de la charge de neige
Introduction Geacuteneacuterale Ce projet de fin drsquoeacutetudes est lrsquooccasion pour nous de mettre en pratique lrsquoensemble des connaissances theacuteoriques acquises durant notre cursus universitaire tout en nous familiarisant avec les regraveglements nationaux et internationaux reacutegissant les principes de conception et de calcul drsquoouvrages meacutetalliques ou autres comme le laquo RNV 2013 RPA 99v2003 BAEL91 et lrsquoEUROCODE 3raquo ainsi qursquoagrave utiliser des outils de calcul et de simulation numeacuterique Lrsquoeacutetude drsquoune structure meacutetallique comme toutes les autres structures est reacutealiseacutee par un dimensionnement aux eacutetats limites ultimes et une veacuterification des deacuteplacements aux eacutetats limites de services en tenant compte des actions qui srsquoappliquent sur elle qursquoelles soient de nature permanentes variables ou accidentelles Notre projet plus preacuteciseacutement consiste au dimensionnement drsquoune halle industrielle en charpente meacutetallique dans la wilaya de Ouargla agrave des fins de maintenances industrielles avec la veacuterification de chaque piegravece profileacute ou assemblage conformeacutement aux regraveglements en vigueur Notre travail est composeacute de la faccedilon suivante Drsquoabord une introduction sur lrsquoeacutetat des lieux la superficie de lrsquoouvrage sa position son environnement puis on deacuteterminera gracircce agrave la regraveglementation citeacutee ci-dessus les diffeacuterentes charges qui peuvent srsquoappliquer agrave notre ouvrage En fonction de ces charges on fera un preacutedimensionnement des diffeacuterents eacuteleacutements secondaires existants dans lrsquoouvrage ensuite on introduira toutes ces donneacutees dans le logiciel et on exeacutecutera la simulation numeacuterique Cette simulation va nous donner les sections des diffeacuterents eacuteleacutements principaux de la halle ces sections vont soit ecirctre gardeacutees soit ecirctre remplaceacutees par drsquoautre sections plus disponibles sur le marcheacute puis on les reveacuterifiera manuellement avec les diffeacuterentes exigences du CCM97 on dimensionnera les assemblages adeacutequats agrave chaque reacuteunion drsquoeacuteleacutements ainsi que les fondations Enfin nous verifirons tout nos eacutelements et tout nos assemblages a lrsquoaide du robot on peut prevoir drsquoautres veacuterifications de la structure tel que la torsion global de la structure ou bien simuler une explosion ou un accident dans notre ouvrage
16
Chapitre-1
Geacuteneacuteraliteacute et preacutesentation de lrsquoouvrage
11 Introduction
Le domaine de la construction meacutetallique est un domaine vaste qui a connu dans son histoire plusieurs eacutevolutions non seulement dans les proceacutedeacutes de conception et de reacutealisation mais eacutegalement dans les techniques et les mateacuteriaux utiliseacutes dans les structures Ainsi on a deacutesormais une varieacuteteacute de choix allant du beacuteton a lrsquoacier en passant par lrsquoaluminium la maccedilonnerie ou encore le bois En Europe le fer a commenceacute agrave faire son apparition comme eacuteleacutement de construction au 18iegraveme siegravecle alors que les mateacuteriaux usuels agrave cette eacutepoque eacutetaient le bois et la pierre au 14iegraveme siegravecle Avec lrsquointroduction du fer comme eacuteleacutement de construction les meacutethodes de conception furent bouleverseacutees le concepteur ne travaillait plus en effet avec des eacuteleacutements singuliers mais avec des profileacutes standards en I T L etchellip Un peu plus tard les progregraves techniques dans le domaine sideacuterurgique contribuegraverent agrave lrsquoapparition drsquoun nouveau mateacuteriau lrsquoacier Agrave la Premiegravere moitieacute du 20iegraveme siegravecle lrsquoacier a subi principalement en Europe une forte concurrence du beacuteton armeacute Lrsquoengouement pour ce nouveau mateacuteriau entraicircna une baisse significative du nombre drsquoouvrages en meacutetal construit durant cette peacuteriode cependant de lrsquoautre cocircteacute de lrsquoatlantique la situation eacutetait toute autre aux Eacutetats-Unis ougrave lrsquoacier reacutepondait preacuteciseacutement au besoin de la creacuteation drsquoimmeubles de grande hauteur il fut massivement utiliseacute (tireacute de notechfranceservcom) Actuellement en Algeacuterie lrsquoutilisation de la charpente meacutetallique est principalement employeacutee dans le secteur industriel pour ses avantages de rapiditeacute drsquoexeacutecution pour les longues porteacutees qursquoelle offre et pour son amovibiliteacute Notre projet traiteacute ici ne fait pas exception il a fallu pour le reacutealiser devoir calculer les charges qui lui sont appliqueacutees dimensionner ses eacuteleacutements le modeacuteliser numeacuteriquement et reveacuterifier toutes ces sections par rapport aux normes et regraveglements actuels en vigueur Les diffeacuterents regraveglements et documents utiliseacutes pour nos calculs - Regraveglement Neige et Vent 2013 DTR C 2-47 laquo RNV 2013 raquo - Regraveglement parasismique algeacuterien DTR BC 248 laquo RPA99v2003 raquo
17
- Regravegles de conception et de calcul des structures en acier DTR BC 244 laquo CCM97 raquo - Charges permanentes et charges drsquoexploitations DTR BC 22 - Regravegles de conception et de calcul des structures en beacuteton armeacute DTR BC 241 laquo CBA93 raquo - Calcul des structures en acier ENV 1993-1-1laquo Eurocode3 raquo - Conception et dimensionnement des structures mixtes acier-beacuteton ENV1994-1-1 laquoEurocode4raquo - Rapport geacuteotechnique du site drsquoimplantation de la structure Le principal document utiliseacute est Le CCM97 document technique reacuteglementaire qui a pour objectif de fournir une codification du dimensionnement pour calcul et des veacuterifications des structures de bacirctiments agrave ossatures meacutetalliques Les combinaisons qursquoil propose deacutependent des actions suivantes Actions permanentes Gi
Comprenant - Le poids propre des eacuteleacutements structuraux - Le poids propre des eacuteleacutements fixes - Les pousseacutes et pression des terres et hydrostatiques - Les deacuteformations permanentes imposeacutees agrave la construction tels que les deacuteplacements diffeacuterentiels des appuis Actions variable Qi Comprenant - Les charges drsquoexploitations - Les charges appliqueacutees en cours drsquoexeacutecution - Les actions climatiques Actions accidentelles Ai Comprenant Les actions sismiques les explosions le calcul au feu les chocs etc En ce qui concerne les eacutetats limites le CCM97 explique que les eacutetats limites permettent de combiner les charges G Q S W E afin de simuler au mieux un pheacutenomegravene qui peut se produire en prenant en compte ce qui repreacutesente la limite maximale consideacutereacutee pour les charges Grace agrave ces combinaisons nous pourront deacuteterminer les efforts maximaux et les deacuteplacements ultimes afin de les comparer agrave lrsquoeffort ou au deacuteplacement toleacutereacute Les valeurs des coefficients partiels de seacutecuriteacute agrave prendre en consideacuteration sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
18
Action
permanente (γG)
Action variable (γQ)
Action variable de base Action variable
drsquoaccompagnement
Effet favorable
γGinf
10 1 0
Effet deacutefavorable
γGsup
135 15 15
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacute
12 Pour lrsquoeacutetat limite ultime ELU - Prise en compte drsquoune seule action variable la plus deacutefavorable la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit 120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 150 119876119896119898119886119909
135119866119896119895 + 15119876119896119898119886119909
- Prise en compte de plusieurs actions variables deacutefavorables la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit sum119895120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 135sum119894gt1119876119896119894 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119882 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119878
- Prise en compte drsquoune seule action variable dirigeacutee vers le haut exemple vent en
deacutepression 120574119866119894119894119899119891 119866119896119895 + 150119882minus
1 119866119896119895 + 150119882minus
13 Pour lrsquoeacutetat limite de service ELS - Prise en compte uniquement de lrsquoaction variable la plus deacutefavorable
sum119866119896119895119895
+ 119876119896119898119886119909
119866119896119895 + 119876119896119898119886119909
- Prise en compte de toutes les actions variables deacutefavorables
sum119866119896119895119895
+ 09sum119876119896119894119894gt1
119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119878 119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119882
14 Etude parasismique La reacuteglementation relative agrave la construction parasismique se compose de texte drsquoorigine leacutegislative et de texte technique les preacutesentes regravegles viennent garantir une protection satisfaisante des vies humaines et des constructions vis-agrave-vis des effets des actions sismiques par des conceptions et dimensionnements approprieacutes Ainsi pour les ouvrages courants le but viseacute crsquoest de limiter les
19
dommages non structuraux et drsquoeacuteviter les dommages structuraux en dotant la structure drsquoune ductiliteacute et drsquoune capaciteacute de dissipation drsquoeacutenergie produite par le seacuteisme
Zones de sismiciteacutes
Zone 0 Sismiciteacute neacutegligeable
Zone I Sismiciteacute faible
Zone IIa et IIb Sismiciteacute moyenne
Zone III Sismiciteacute eacuteleveacutee
Tableau 12 Classification des zones sismiques
15 Lrsquoeffet du vent Le vent est consideacutereacute comme une force toujours perpendiculaire a la surface sur laquelle il est appliqueacute il peut engendrer des pressions sur les surfaces en soufflant de lrsquoexteacuterieur mais aussi des deacutepressions par pheacutenomegravene de succion ou juste en soufflant de lrsquointeacuterieur de la structure Le vent a une vitesse de reacutefeacuterence calculeacutee et reacutepertorieacutee par le RNV sur la base de relations empiriques cette vitesse diffegravere drsquoune reacutegion agrave une autre la carte ci-dessous montre les diffeacuterentes valeurs de cette vitesse dans le territoire nationale
Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouargla
20
Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)
16 Preacutesentation de lrsquoouvrage Notre projet traite le dimensionnement drsquoune halle en charpente meacutetallique avec ponts roulants et potences implanteacute dans la wilaya de Ouargla un site ou la sismiciteacute ainsi que les charges dues agrave la neige sont neacutegligeables mais par contre le vent souffle tregraves fort et le sable peut se deacuteposer sur certaine partie de la toiture La surface totale de notre ouvrage fait 1080 1198982 la hauteur du halle est de 89m alors que celle de la faicirctiegravere est de 1025m Lrsquoouvrage dispose de six portails de dimension (5x4) 8 ouvertures pour lrsquoeacuteclairage ainsi que pour le renouvegravelement drsquoair de la structure ou de fumeacutee en cas drsquoincendie
17 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques Suivant les plans architecturaux les dimensions de la structure se preacutesentent comme suit - Longueur de lrsquoouvrage (Long-pan) L= 30m - Largeur (Pignon) l= 36m - Hauteur totale H=89 m - Hauteur de lanterneau a=135m - Pente du versant est 15
21
Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvrage
Figure 14 Vue en perspective de la structure
18 Mateacuteriaux Les diffeacuterents mateacuteriaux de constructions utiliseacutes dans notre construction sont
181 Acier En construction meacutetallique lrsquoacier fait lrsquoobjet drsquoune normalisation rigoureuse dans laquelle on
speacutecifie la limite drsquoeacutelasticiteacute fy la reacutesistance agrave la rupture fu et lrsquoallongement agrave la rupture 휀 Le choix de la nuance drsquoaciers deacutepend des facteurs techniques et eacuteconomiques Limite drsquoeacutelasticiteacute fy=235MPa La contrainte de rupture fu=360 MPa Le module de Young E = 210 000 MPa
22
Le coefficient de poisson ν=03 Le module de cisaillement 119866 = 80769 MPa La masse volumique de lrsquoacier ρ=7850 Kgm3
182 Beacuteton armeacute Caracteacuteristiques meacutecaniques Reacutesistance agrave la compression fc28=25 MPa Reacutesistance agrave la traction ft28=06+006fc28= 21 MPa Le poids volumique ρ=2500 Kgm3
183 Ferraillages et armatures - La limite drsquoeacutelasticiteacute fe=400 MPa - Le coefficient de seacutecuriteacute pour les situations courantes γs = 115 - La contrainte admissible agrave lrsquoELU fsc =feγs = 348 MPa - Le module de Young Es=210 000 MPa
23
Chapitre-2
Eacutevaluation des surcharges climatiques
21 Introduction
Les effets climatiques sur une structure meacutetallique sont souvent preacutepondeacuterants Une
eacutetude approfondie et deacutetailleacutee doit ecirctre meneacutee minutieusement afin de deacuteterminer les
diffeacuterentes actions et sollicitations
La reacuteglementation nationale Neige et Vent (RNV 2013) met agrave notre disposition les principes geacuteneacuteraux et proceacutedures agrave suivre afin de mieux preacutevoir ces surcharges et de mener agrave bien des calculs Les pressions du vent appliqueacutees sur les structures meacutetalliques deacutependent des facteurs suivants
- La reacutegion (Zone 0) - Les reliefs du site drsquoimplantation - La hauteur de la construction - La configuration geacuteomeacutetrique de la structure - La forme de la toiture
22 Deacutetermination de lrsquoaction du vent
- Effet de la reacutegion
Notre halle industrielle se situe agrave la wilaya drsquoOuargla dans la commune de Hassi Messaoud selon le regraveglement RNV 2013 la reacutegion est classeacutee comme zone 4 la pression dynamique de reacutefeacuterence est de 575 Nm
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du vent
24
- Effet du site
Le regraveglement RNV2013 preacutevoit eacutegalement lrsquoeffet de la nature du terrain Notre
ouvrage se trouve dans une zone laquo agrave couverture veacutegeacutetale neacutegligeable raquo donc
nous nous situons dans une cateacutegorie de terrain 1 avec un facteur de terrain
Kt = 0170 paramegravetre de rugositeacute Z0= 001 m Zmin= 1 m et le coefficient ξ= 044
Les donneacutees relatives au site telle que la pression de reacutefeacuterence ainsi que la
vitesse de reacutefeacuterence sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
Site plat Ct(Z)=1 RNV2013 chapitre245 sect2451
Ouargla (Zone 4)
qreacutef =575 Nmsup2 Vreacutef =31ms
RNV2013 chapitre23 sect231
Terrain de cateacutegorie 1
Kt=017 Z0=001m Zmin=1m ξ=044
RNV2013 chapitre244 sectTableau 24
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantation
221 Deacutetermination de la pression aeacuterodynamique
La pression aeacuterodynamique W(Zj) agissant sur une paroi est obtenue comme suit
119882(119911119895) = 119902119901(119885119890) times [119862119901119890 minus 119862119901119894] (daNm) 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838120784 120787 120784 sect120784 120788
Avec
- CPe est le coefficient de pression exteacuterieure
- CPi est le coefficient de pression inteacuterieure
222 Calcul de la pression dynamique de pointe qp La pression dynamique de pointe qp(z) est la pression dynamique utiliseacutee dans les calculs elle deacutepend du climat du lieu de la hauteur de reacutefeacuterence de la rugositeacute du terrain et du coefficient de topographie
119902119901(119885) = 119902119903119890119891 times 119862119890
Avec
- 119902ref = 575 119889119886119873119898sup2
Coefficient drsquoexposition 119862119890 = 119862119903
2(119885) times [1 + 7119868119907] 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 sect120784 120786 120784 119834
Coefficient de rugositeacute 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 120786
25
Terrain de cateacutegorie 1 Kt=017 z0=001m zmin=1m ξ=044 ( g
119862119903(119911)
119870119905 119871119899 (1199111198981198941198991199110
) 119901119900119906119903 119911 lt 119911119898119894119899
119870119905 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911119898119894119899 le 119911 le 200119898
Parois vertical (z le zmin ) 119862119903(z)=Kt Ln(119911119898119894119899 1199110
)=0783
Parois et toiture (zminltzlt200m) 119862119903(z)=KtLn(Z
Zo)=1178
On retient 119862119903= 1178
- Intensiteacute de turbulence RNV2013 chapitre246
119868119907(119911)
1
119862119905(119911) 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911 gt 119911119898119894119899
1
119862119905(119911) 119871119899 (1199111198981198941198991199110) 119901119900119906119903 119911 le 119911119898119894119899
Pour z gt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1
001)= 0217
Pour z lt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1025
001)= 0144
On retient 119868119907 = 0144 pour lrsquoensemble de la structure
- Coefficient drsquoexposition
119862119890(119911119895) = 119862119903(119911119895)2[1 + 7 119868119881]
Pour z gt zmin
119862119890(119911) = 11782 times 12 times [1 + 7(0144)] = 2786
Pour z lt zmin
119862119890(119911) = 07832 times 12 times [1 + 7(0217)] = 154
- Pression dynamique de pointe qp
Avec
26
- 119902119903119890119891 = 575 119889119886119873119898sup2
Pour z lt zmin qp= 575times1544=8878 Nm2
Pour z gt zmin qp= 575times2786=160195 Nm2
qp = 160195Nm2 = 16 kNm2
223 Coefficient de pression exteacuterieure Les valeurs des coefficients de pression exteacuterieure donneacutees dans les tableaux du RNV2013 sont relatives agrave des zones bien deacutefinies Ces coefficients deacutependent de la dimension de la surface chargeacutee produisant laction du vent dans la section agrave calculer
Pour un vent perpendiculaire au long-pan (V1)
-Parois verticale RNV2013 chapitre521
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
- b=30 m
- d=36 m
- h=89 m
Cp =Cpe10 car Slt10119950120784 avec S la surface chargeacute (chapitre2013 chapitre5 sect5112)
e = min (d 2h)
d=32 ou 36 m selon la direction du vent mais toujours gt e =2h
Donc e = 2x1025 = 205m
Toiture a versant multiple Cas ougrave d gt e se preacutesente ainsi
Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
27
Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
Le calcul des coefficients de pressions exteacuterieures est obtenu agrave partir des formules suivantes
119862119901119890 = 1198621199011198901 119878119894 119878 le 11198982
119862119901119890 = 1198621199011198901 + (11986211990111989010 minus 1198621199011198901) times 11989711990011989210(119878) 119878119894 11198982 lt 119878 lt 101198982
119862119901119890 = 11986211990111989010 119878119894 119878 ge 101198982
RNV2013 Chapitre 5 sect 5111
Les coefficients de pression exteacuterieures pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E
Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)
Versant de Toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure cpe10 qui y sont
attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518 le cas drsquoune toiture agrave
versant multiple est celui de notre projet
28
Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5182 que laquo pour un vent perpendiculaire aux
geacuteneacuteratrices on prendra les valeurs de Cpe des toitures agrave double versant pour 120572 lt 0deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure Cpe pour le versant face au vent sont deacutetermineacutes agrave partir
drsquoune interpolation lineacuteaire entre lrsquoangle -15 et -5 les valeurs des coefficients sont preacutesenteacutees dans
le tableau suivant
Angle de pente α Cpe pour vent de direction θ=0deg
853deg F G H
-237 -123 -083
Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiture
- Pour un vent perpendiculaire au pignon (V2) (V4)
- Parois verticales
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
-b=36 m
29
-d=30 m
-h=1025
119862119901119890 = 11986211990111989010 RNV2013 chapitre5 sect5112
e=Min (b 2h) = Min (36 205) = 205 m
Le cas ougrave d gt e se preacutesente ici
Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Les coefficients de pression exteacuterieurs pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
30
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur laquo Cpe10 raquo pour les parois verticales direction V2
- Versant de toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure Cpe10 qui y sont attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518
Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5181 que pour laquo un vent dont la direction est parallegravele aux geacuteneacuteratrices les coefficients de pression pour chaque versant
31
srsquoobtiennent en utilisant les valeurs de toiture agrave un versant pour θ=90deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure CPe10 pour un angle de 853deg sont deacutetermineacutes agrave partir de lrsquointerpolation lineacuteaire entre lrsquoangle de 5deg et 15deg
Angle α Fsup Finf G H I
853deg -22 -192 -183 -067 -057
Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)
224 Coefficient de pression inteacuterieure Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi deacutepend de la dimension et de la reacutepartition
des ouvertures dans lrsquoenveloppe du bacirctiment
- Pour les 2 cas de direction du vent (V1 et V3)
- Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2(5 times 4)
30 times 89= 014 = 14
On commence tout drsquoabord agrave deacuteterminer lrsquoindice de permeacuteabiliteacute microp
μ119901 =120
160= 075
Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi est donneacute en fonction de lrsquoindice de permeacuteabiliteacute Figure 514 du Regraveglement RNV2013 en fonction du rapport
ℎ119889 = 102536 = 028gt025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 on lit 119862119901119894 =-016
32
Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1 V3
Pour les 2 cas de direction du vent (V2 et V4)
Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2 times (5 times 4)
36 times 9575= 0116 = 116
ℎ119889 = 102530 = 034 gt 025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 rarr 119862119901119894 =-02
33
Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4
225 Deacutetermination de la pression statique du vent
Apregraves avoir deacutefini tous les coefficients tels que la pression dynamique coefficient
de pression inteacuterieure et exteacuterieure on peut calculer la pression due au vent pour
Direction V1 V3
Parois verticales Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0154 -0846 -135529
B 1602 -08 -0154 -0646 -103489
C 1602 -05 -0154 -0346 -55429
D 1602 +08 -0154 +0954 +152831
E 1602 -03 -0154 -0146 -23389
Tableau 26 Pressions du vent sur parois vertical
34
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
F 1602 -237 -0154 -2276 -355003
G 1602 -123 -0154 -1076 -172375
H 1602 -084 -0154 -0676 -108295
Z1 1602 -1 -0154 -0846 -135529
Z2 1602 -06 -0154 -0446 -71449
Tableau 27 Pressions du vent sur toiture
Direction V2 et V4
Parois verticales
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0162 -0838 -134247
B 1602 -08 -0162 -0638 -102207
C 1602 -05 -0162 -0338 -54147
D 1602 +08 -0162 +0962 +154112
E 1602 -03 -0162 -0138 -22107
Tableau 28 Pressions du vent sur parois vertical
35
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
Finf 1602 -12 -0162 -1038 -1662876
Fsup 1602 -22 -0162 -2038 -3264876
G 1602 -183 -0162 -1668 -2672136
H 1602 -067 -0162 -0508 -813816
I 1602 -057 -0162 -0408 -653616
Tableau 29 Pressions du vent sur toiture
23 Deacutetermination de lrsquoaction de la neige
Le calcul de la surcharge climatique de la neige est en fonction de la localisation geacuteographique
et de lrsquoaltitude du lieu
Notre projet se situe dans la Wilaya de Ouargla (Hassi Messaoud) lrsquoaltitude est de 171 m
La wilaya de Ouargla est consideacutereacutee comme une zone D =gt Pas de neige dans cette reacutegion
24 Deacutetermination de lrsquoaction du sable
La Pente du toit = 135
9= 015
La pente est de 15 soit gt a 5 =gtLe toit ne peut ecirctre consideacutereacute comme plat
=gtLa charge due au sable ne peut ecirctre consideacutereacutee uniformeacutement reacutepartie
Deux charges lineacuteaire q1 et q2 seront pris en compte
q1= 300 Nml
q2= 500 Nml
25 Charge permanente
- Couverture et bardage Choix du systegraveme de couverture
36
Notre choix pour la toiture et le bardage de notre halle sera axeacute sur les panneaux sandwich car ils assurent le minimum requis pour notre halle cagraved
- Une bonne isolation thermique
- Une bonne reacutesistance au feu
Le systegraveme panneaux sandwich de type TL-75 qui est constitueacute drsquoun parement exteacuterieur et un parement inteacuterieur qui sont colleacutes agrave une mousse rigide en polyureacutethane sera retenu
Ces caracteacuteristiques se preacutesentent comme suit
- Epaisseur totale 75mm
- Largeur de panneau 1000mm
- Poids du panneau 142 daNmsup2
Choix du systegraveme de bardage
Le bardage reacutepondant agrave lrsquoexigence drsquoune isolation thermique est le systegraveme panneaux sandwich de type LL50 les caracteacuteristiques sont les suivantes
- Epaisseur 50 mm
- Largeur 1000 mm
- Poids volumique du panneau G= 129 kgmsup2
26 Charge drsquoexploitation
Notre toiture est inaccessible donc la seule charge drsquoexploitation que peut avoir notre toiture crsquoest
la charge drsquoentretien
Selon le DTR BC22
La porteacute L=6m (distance entre portique) =gt les charges drsquoentretien seront deux charges ponctuelles
de 1kN appliqueacute a 13 de chaque appuis
On peut les convertir en une charge uniformeacutement reacutepartie eacutequivalente ainsi
37
119902 =8119875
3119871= 044 119896119873119898
119902 = 444 119889119886119873119898
Ceci juste pour avoir une charge lineaire et pouvoir faire un predimensionnement de la panne
Sur la modeacutelisation avec ROBOT les deux charges serons introduitents comme charges ponctuels
- Effet du frottement
Pour les cas V1 et V3
Lrsquoeffet du frottement du vent sur la surface peut ecirctre neacutegligeacute car mecircme en prenant la toiture
comme faiblement inclineacutee ce qui nrsquoest pas le cas on veacuterifie la condition de neacutegligence du
frottement du vent qui dit
sum surfaces parallegraveles au vent le 4 times sum surfaces perpendiculaires au vent
Cas de vent sur long pan
[(36+36)times9575]+4[91times30]=17814 m2 le4times(30+30)times89= 2136m2 CV
Cas de vent sur pignon
[(30+30)times89]+ 4[91times30]=1626m2 le 4times(36+36)times9575= 27576 m2 CV
38
Chapitre-3
Dimensionnement des eacuteleacutements secondaires 31 Dimensionnement des pannes pour la toiture agrave plusieurs versants
311 Fonctionnement de base
La fonction des pannes de toiture est drsquoassurer le transfert des actions appliqueacutees agrave la couverture drsquoun bacirctiment et agrave sa structure principale les lisses jouent le mecircme rocircle en faccedilades Les pannes et les lisses sont des constituants importants de la structure secondaire du bacirctiment Un empannage comprend non seulement les pannes elles-mecircmes mais eacutegalement les eacuteventuelles eacuteclisses qui reacutealisent la continuiteacute des pannes les eacutechantignoles qui assurent la liaison entre pannes et structure principale ainsi que les liernes et brettelles qui maintiennent les pannes lateacuteralement
312 Choix du bardage de couverture Pour le choix de notre systegraveme de couverture il srsquoest aveacutereacute qursquoune couverture de type TL 75 remplie correctement les critegraveres de conception agrave savoir - Assurer la fonction eacuteleacutementaire de protection face aux intempeacuteries - Satisfaire les exigences acoustiques - Satisfaire agrave lrsquoexigence nationale imposeacutee par les documents reacuteglementaires relatifs aux charges de neige de vent et aux autres charges dexploitation Les charges supporteacutees par la toiture - Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du sable q1=30 daNml q2=50 daNml - Action du vent W= -355 daNmsup2 et W=-1723 daNm2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 Charge eacutequivalente du vent sur une panne de 6m dans la partie du toit ougrave lrsquoeffet du vent est le plus
deacutefavorable
39
(minus354 times5125
6) + (minus1723 times
0875
6) = minus32754 1198891198861198731198982
Qeq (vent) = 3276 daN1198982
-la charge de deacutepression du vent sur la panne est largement supeacuterieure aux autres charges
Crsquoest donc la combinaison G-15W qursquoil faut prendre en compte (pour le plan z-z seulement)
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et F
En essayant plusieurs valeurs drsquoespacement entre pannes et en faisant toutes les veacuterifications
neacutecessaires agrave chaque fois on arrive aux reacutesultats suivants
Pour e=12m -gt panne 2 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE180)
-gt nbr de panne neacutecessaires 8 par versant
Pour e=14m 16m 18m 2m -gt panne 1 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE200)
-gt nbr de panne neacutecessaires 5 par versant (pour e=2m)
Crsquoest donc par souci drsquoeacuteconomie et de poids total qursquoon prend un espacement entre panne de 2m
et un choix de section IPE200 pour les pannes mais seuls les deux derniers choix faits seront
deacuteveloppeacutes ci-dessus cad
-IPE180 + liernes avec e =2m (ce qui ne veacuterifie pas toutes les conditions de seacutecuriteacute)
-IPE200 avec e =2m (le choix final retenu celui qui veacuterifie toutes les conditions)
40
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne (G IPE180 = 188 danml) G = (142+188)x14 =462 daNml W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Remarque Dans notre projet il n yrsquoa de charge de neige possible et aussi la charge de sable ne srsquoapplique pas sur les pannes donc pas de combinaison avec trois charges possible Plan z-z G+E (462+444)cos853=8959 daNml G+W 462cos853 -45864=-413 daNml Qsz=413kN Plan y-y G+E (462+444)sin853=1328 daNml Qsy=0135 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(462+444)cos853=12095 daNml G+W (1x462cos853)-(15x45864)=-642 daNml
41
Quz=642 kN Plan y-y G+E 135(462+444)sin853 =18 daNml Quy=018 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=1878 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=2817 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=081 kNm
Apres ajout de liernes Lz=3m Mzsd=020 kNm Caracteacuteristiques du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 180 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
239 180 91 8 53 1317 101 146 346
Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 14653=2754 lt 72Ɛ=72 rarr acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 4558=568 lt 10Ɛ=10 rarr semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterifications de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 413 times 3004
384 times 21 times 105 times 1317= 015 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 0135 times 3004
384 times 21 times 105 times 101= 006 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
42
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation agrave veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 2817 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
iz =224mm tf =85mm
L=Lz=3000mm h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 9457 rarr λ119871119879 =
989
939= 1007
rarr =1092
43
Avec 120572LT = 021 car profile laminer
rarr ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 066 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=066 1 166 235
11= 234 119896119873 119898
234 lt Mysd =2817 condition non veacuterifieacutee on augmente la section ou changer de
nuance drsquoacier crsquoest la premieacutere option qursquoon vas choisir par souci de
disponibiliteacute sur le marcheacute
313 Redimensionnement des pannes avec IPE200
- Chaque panne repose sur deux appuis drsquoune distance de L= 6 m - On dispose 5 fils de pannes sur chaque versant de la toiture - La pente de la toiture 15 - Espacement entre pannes adopteacute est de 2 m
3131 Eacutevaluation des charges et surcharges - Poids propre de la couverture (panneau sandwich) 142 daNmsup2 - La charge du vent deacutepression -3275 daNmsup2 Surcharge drsquoentretien (P) sect731 DTR BC 22 Dans le cas des toitures inaccessibles on considegravere uniquement une charge drsquoentretien qui est eacutegale agrave 100Kg chacune situeacutee agrave 13 et 23 de la porteacutee de la panne La charge uniformeacutement repartie P due aux surcharges drsquoentretien est obtenue en eacutegalisant les deux moments maximaux dus agrave P
Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la panne
119872119872119860119883 =119901prime 119897
3=119901 1198972
8⟹ 119901 =
8 119901prime
3119897=800
18= 4444 119889119886119873119898119897
44
Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacutees
(ANNEXE ndash 1)
Soit
119876119890119902 =327 + 1082
2= 2176 1198891198861198731198982
Les valeurs 327 et 1082 daNm2 sont les valeurs de depressions des deux zones de vent FG et H repris par
la panne 2 (regarder Figure31)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave un espacement en appuis de 394m sans risquer
que la nervure cegravede sous les charges appliqueacutees
La charge supporteacutee par la panne
- Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du vent W= -3276 daNmsup2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 -Poids propre de la panne IPE200 (apregraves que IPE180 nrsquoa pas veacuterifier toutes les conditions) G=224 daNml La panne la plus deacutefavorable Bien que lrsquoespacement entre panne soit de 2m la panne la plus deacutefavorable crsquoest-agrave-dire celle de rive ne reprend qursquoune largeur de bardage de 14m seulement
Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versant
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne G = (142+224)x14 =5124 daNml
45
W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Plan z-z G+E (5124+444)cos853=9458 daNml G+W 5124cos853 -45864=-40796 daNml Qsz=407kN Plan y-y G+E (5124+444)sin853=1418 daNml Qsy=014 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(5124+444)cos853=12768 daNml G+W (135x5124cos853)-(15x45864)=-61955 daNml Quz=62 kN Plan y-y G+E 135(5124+444)sin853 =1915 daNml Quy=019 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=186 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=279 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=0855 kNm
46
Caracteacuteristique du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 200 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
285 200 100 85 56 1943 142 221 446
Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 15956=2839 lt 72Ɛ=72 rarr Acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 3885=447 lt 10Ɛ=10 rarr Semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterification de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 407 times 6004
384 times 21 times 105 times 1943= 168 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 014 times 6004
384 times 21 times 105 times 142= 079 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation a veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
47
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
-C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
-iz =224mm -tf =85mm
-L=Lz=6000mm -h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 989 ⟶ λ119871119879 =
989
939= 105
rarr =114
Avec 120572LT = 021 car profileacute lamineacute
rarr ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 063 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=063 times 1 times 221 times 235
11= 2974119896119873119898
2974 kNm gt Msd =279 kNm condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
48
Relation agrave veacuterifier Vzsd lt 05 Vplzrd 119912119955119957 120787 120786 120788(120784)119914119914119924120791120789
Avec
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
11 119890119905 119860119907119911 = 1400 1198981198982
Donc
05119881119901119897119911119903119889 = 05
1400 (235
radic3)
11= 8634 119896119873
Vzsd =186kN lt 05 Vplzrd = 8634kN Condition veacuterifieacutee
Resistance au voilement par cisaillement
Si 119889
119905119908 lt 69휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
CCM97 art 561(1)
119889
119905119908 =
159
56 = 284 lt 69 휀 Condition veacuterifieacutee
Donc il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Veacuterification a la flexion deacutevieacutee composeacutee
On doit veacuterifier la relation suivante
(119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889)
120572
+ (119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
)
120573
le 1 119912119955119957 120787 120786 120790 (120783120783)119914119914119924 120791120789
Avec B= 1 a = 2 pour les sections en I et H
119872119901119897119910119903119889 =119882119901119897119910 times 119891119910
11=221 times 235
11= 4721 119896119873119898
119872119901119897119911119903119889 =119882119901119897119911 times 119891119910
11=446 times 235
11= 952 119896119873119898
119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
119872119911119904119889 = 0855 119896119873119898
(279
4721)2
+ (0855
952) = 044 lt 1 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
49
Conclusion la panne IPE 200 veacuterifie les diffeacuterentes conditions de seacutecuriteacute par rapport aux
diffeacuterents cas drsquoinstabiliteacutes elle est donc largement convenable pour notre structure
32 Dimensionnement de lrsquoeacutechantignole
Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignole
Calcul des charges revenant agrave une eacutechantignole
Effort de soulegravevement
quz=Gtimescos120572 -15W-- avec
G=39 daNml W--=ndash426 daNml E = 444 daNml
quz = 39timescos 853 ndash 15times426
quz= ndash60043 daNml = ndash6 kN
Effort rampant
quy=(135G+15E)sin120572 =(135times39+15times444)sin 853 = 1768 daNml =018 kN
Lrsquoexcentrement
Lrsquoexcentrement (t) est limiteacute par la condition suivante
2 (119887
2) le 119905 le 3(
119887
2)
Avec b=10 cm pour un profileacute IPE200
50
2 (10
2) = 10 le 119905 le 3(
10
2) = 15
On prend t=10 cm
Pour lrsquoeacutechantignole de rive
119877119911 = 119902119906119911 times119897
2= 6 times
6
2= 18 119896119873
119877119910 = 119902119906119910 times119897
2= 054 119896119873
Pour lrsquoeacutechantignole intermeacutediaire
119877119911 = 18 times 2 = 36 119896119873
119877119910 = 054 times 2 = 108 119896119873
Calcul du moment de renversement
119872119877 = 119877119911 times 119905 + 119877119910 timesℎ
2= 36 times 10 + 108 times 10 = 3708 119896119873 119888119898 = 37119896119873119898
Choix de la section brute
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 119891119910
1205741198720 119912119955119957 120787 120786 120787 120783 (120784)119914119914119924120791120789
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 1198911199101205741198720
=gt 119908119890119897 ge119872119890119897119877119889 times 1205741198720
119891119910=gt 119908119890119897 ge
00037 times 11
235
= 173 times 10minus51198983
119908119890119897 = 17321198881198983
Deacutetermination de la largeur et lrsquoeacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
b largeur de lrsquoeacutechantignole
e eacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
119908119890119897 =119887 1198902
6=gt 119890 ge radic
6 times 1732
119887= radic
6 times 1732
180
119890 ge 076
b est prise eacutegale agrave 180 mm soit la largeur de la traverse (Calculer dans le chapitre 6)
Donc on prend e=1cm
51
33 Dimensionnement des lisses de bardages
Les lisses de bardages sont constitueacutees de poutrelles (UPN UAP UPE) oude profils
minces plieacutes Eacutetant disposeacutees horizontalement elles sont porteacutees soit par les poteaux de
portiques soit par les potelets intermeacutediaires Lrsquoentre-axe des lisses est deacutetermineacute par la
porteacutee admissible des bacs de bardage pour notre structure un UPN agrave eacutetait adopteacute
331 Choix du bardage
Le choix du bardage se fait en fonction des charges du vent (pressiondeacutepression) qui
lui sont appliqueacutes Pour notre halle les valeurs maximums de pression et deacutepression
que subissent les parois sont
W+ = 1541 daNm2 W- = -1355 daNm2 (regarder chapitre 2)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessous (ANNEXE 3) le bardage choisi doit ecirctre drsquoau moins de
50mm drsquoeacutepaisseur un LL50 pour un poids de 133 daNmsup2 sur 3 appuis avec pas plus
de 3m drsquoentre appuis est le meilleur choix
Figure 35 choix de lrsquoeacutepaisseur du bargade en fonction des pressions et depressions
332 Deacutetermination de lrsquoespacement entre lisse
Toujours drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave 3m de distance drsquoentre axe pour le
bardage qursquoon a choisi
Apregraves plusieurs essais empiriques le nombre optimal de lisses neacutecessaire est de 4 ce qui donne un
espacement de longueur de paroi 89m ndash longueur mur maccedilonnerie 4m ( 89 - 4 = 5m )
5m4lisse rarr e =125m
52
Figure 36 Reacutepartition des lisses
Deacutetermination des charges et surcharges
Donneacutees de calcul
- Chaque lisse repose sur deux appuis
- Espacement entre lisse = 125 m
- On dispose 4 lignes de lisse entre portique
- Longueur des lisses 600 m
Les charges permanentes
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=g sy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125=2288daNml
qsy = 0228 kN
quy=135G=03kN
La surcharge climatique due au vent
On calcul les lisses de bardage avec la valeur max sur long- pan
W += 1541 daN m2
- Charges appliqueacutees agrave LrsquoELU
quz=15W
quz=288kN
53
- Charge appliqueacutee agrave LrsquoELS
qsz=Wtimese=1541times125
qsz=19262daN=192kN
333 Le dimensionnement se fait par la condition de limitation de la flegraveche
119891119911 =5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864119910 times 119868le 119891119886119889119873 =
119897
200=600
200= 3 119888119898
119868119910 ge5 times 192 times 6004
384 times 21 times 105 times 3= 51428 1198881198984
On opte pour un UPN 140 avec les caracteacuteristiques suivantes
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
UPN 140 A Cm2
h mm
b mm
119905f mm
119905w mm
Iy
Cm4
Iz
Cm4
119908pSy
cm3
119908pSz
cm3
MATERIAU ACIER S235
20 140 60 10 7 605 627 103 283
Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140
Recalcul des charges avec le poids propre de la lisse ajouteacute
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daN ml
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=qsy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125 +1568 = 3856daNml
qsy = 038 kN
quy=135G
quy =053kN
qsz=Wtimese=1541times125=19262daN
qsz=192kN
quz=15W
quz=288kN
54
334 Veacuterification des diffeacuterentes Conditions de reacutesistances
Deacutetermination de la Classe
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119888
119905119891=60
10= 6 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119889
119905119908=98
7= 14 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Condition de reacutesistance
(119872119910119904119889
119872119890119897119910119877119889)
1
+ (119872119911119904119889
119872119890119897119911119877119889)1
le 1
- En preacutesence de lrsquoaction du vent
119872119910 =119902119906119911 times 119897
2
8=288 times 62
8= 1296 119896119873119898
- Sous lrsquoeffet des charges verticales permanentes
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 62
8= 261119896119873119898
119872119890119897119910119877119889 =119908119890119897119910 times 119891119910
1205741198720=864 times 103 times 235
11= 1845 119896119873119898
119872119890119897119911119877119889 =119908119890119897119911 times 119891119910
1205741198720=148 times 103 times 235
11= 316 119896119873119898
Donc
(1296
1845)1+ (
261
316)1= 152 gt 1 Condition non veacuterifieacutee
On rajoute des liernes pour reacuteduire Lz (Lz=3m)
55
Nouveau 119872119911
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 32
8= 065119896119873119898
(1296
1845)1+ (
065
316)1 = 09 lt 1 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
Condition agrave veacuterifier Vsd lt Vplrd
119881119911119904119889 =15119882119871
2= 1296 119896119873
119881119901119897119877119889 =119860119907119911 times 119891119910
radic3times 1205741198720= 12855 119896119873
119881119911119904119889 = 1296 119896119873 lt 119881119901119897119877119889 = 12855 119896119873 rarr condition veacuterifieacutee
Veacuterification au deacuteversement
On doit veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721gt 119872119910119904119889 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Avec
119872119888119903 = 11986211205872 119864 1198681199111198712
radic119868119908119868119911+1198712 119866 1198681199051205872 119864 119868119911
119912119925119925119916119935119916 119913 (119913 120783 120785) minus 119914119914119924120791120789
119872119888119903=311713762 Ncm
λ119897119905 = radic120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
119872119888119903
120573119908= 1 car la section est de classe 1
119882119901119897119910 (upn140) =103 cm3
56
λ119897119905 = 0881
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ1198711198792 minus 02) + λ119871119879
2 ]
120572119897119905=021 Car profileacute lamineacute
empty119897119905 = 0959
ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )
le 1
ꭕ119897119905= 075
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898 gt 119872119910119904119889 = 1296 119896119873119898 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion La section UPN140 assure une bonne reacutesistance vis agrave vis des diffeacuterents cas
drsquoinstabiliteacute elle est convenable pour les lisses de notre structure
34 Dimensionnement des liernes
Figure 37 Disposition des liernes sur le bardage
Calcul de lrsquoeffort de traction dans les liernes
La reacuteaction R au niveau du lierne
57
119877 = 125119902119910 times 119897
2
Avec 119902119910 = [135(119866119880119875119873140 + 119866119888119900119906119907119890119903119905119906119903119890)]
119902119910 = 0837119896119873
119897 = 6 119898
119877 = 125119902119910 times 119897
2= 125 times 0837 times 3 = 32119896119873
Effort de traction dans chaque lierne
1198791 =119877
2= 16119896119873
1198792 = 1198791 + 119877=48 kN
1198793 =1198792
2 sin 120579= 374 119896119873 119860119907119890119888 120579 = 119886119903119888 119905119892
25 119898
3 119898= 398deg
Crsquoest 1198792 = 48 119896119873 la tension la plus deacutefavorable donc on dimensionne par rapport agrave elle nos liernes
Dimensionnement de la lierne
119873119905119904119889 =119860 times 119891119910
1205741198720= 4800 119873 =gt 119860 ge
11 times 4800
235 =gt 119860 ge 22461198981198982
119860 =120587empty2
4=gt empty ge radic
4119860
120587= radic
4 times 2246
314= 534 119898119898
On prend empty = 12 119898119898 soit un T12 car crsquoest le diamegravetre le plus courant sur le marcheacute
35 Calcul des cheacuteneaux
Introduction
Le cheacuteneau a pour rocircle lrsquoeacutevacuation des eaux pluviales et drsquoeacuteviter leur stagnation afin drsquoassurer une
bonne eacutetancheacuteiteacute de la toiture et de la construction
58
Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneau
La section du checircneau sera deacutetermineacutee comme suit 119904
119878ge
63
radic119904
119889times119875
Avec
- s Section transversale du cheacuteneau en cmsup2
- S Surface couverte du checircneau en msup2
- d Peacuterimegravetre de la section mouilleacutee du checircneau en cm
- p Pente du checircneau
Remarque on preacutevoit 4 points de descente drsquoeau sur le long pan au niveau du portique inteacuterieur
Dimensionnement du cheacuteneau de rive
S=91times30=273 m2 avec P= 5mmm (pour eacuteviter lrsquoaccumulation du sable aussi)
Srsquo=273
4=6825 m2
Suivant lrsquoabaque (Annexe 2) =gt S=100 cm2 =gt d=10 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 100mm
Dimensionnement de cheacuteneau intermeacutediaire
Surface en plan des combles desservis en msup2
Srsquo=6825times2= 1365 et P= 5 mmm
Suivant lrsquoabaque (Annexe 4) =gt S=75 cm2 =gt d=9 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 90 mm ou 100 mm
59
36 Preacutedimensionnement des potelets
Les potelets sont des profileacutes lamineacutes qui ont pour rocircle de transmettre les
diffeacuterents efforts horizontaux agrave la poutre au vent et les efforts verticaux vers le sol
Ce sont des profileacutes disposeacutes verticalement sur le pignon comme indiqueacute sur la figure
ci-dessous et sont surtout sujet agrave la flexion composeacutee sous les efforts suivant
- Effort normal produit par le poids propre du potelet du bardage et des lisses
- Effort de flexion produit par lrsquoaction du vent sur le pignon
Figure 39 Disposition des potelets
Ils sont consideacutereacutes comme articuleacutes dans les deux extreacutemiteacutes
Eacutevaluations des charges et surcharges revenantes agrave un potelet
Charges permanentes G (verticale concentreacutee)
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daNmsup2
- Poids propre des accessoires drsquoattaches 5 daNmsup2
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daNml
Nous avons 4 lisses de 6m de long
119866 = (119866UPN times 119890 times 119899) + (119866bardage + 119901119901a) times 119878 119866 =(1568times6times4)+[(133+5)times(6times56)]= 991 kNml
Charge due au vent W
W=(1541times56) = qeqtimes96 =gt qeq=1541times56
96=8989 daNm2
Donc W = 8989 x 6 = 539 daNml = 539 kNml
Preacutedimensionnement de la section du potelet
Sous la condition de la limite de la flegraveche (ELS) tableau 41 CCM 97
Les potelets eacutetant articuleacutes en tecircte et en pied la flegraveche max est
60
119891119910 =5 times119882 times 1198974
384 times 119864 times 119868119910le 119891119886119889119898 =
119897
200
119868119910 gt1000 timesWtimes Iᶟ
384 times E= 59136 1198881198984
Ce qui correspond agrave un profileacute IPE300 avec 119868119910 = 83561198881198984
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300 A Cm2
h mm
b mm
tf mm
tw
mm 119868y
Cm4
119868z Cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300
Veacuterification de la reacutesistance du profileacute
Classe de la section
Classe de la semelle
119888
119905119891=
75
107= 7 lt 10 = 10 119878119890119898119890119897119897119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Classe de lrsquoacircme
119889
119905119908=2486
71= 35 lt 38 = 38 Acirc119898119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on doit veacuterifier la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05 119881119901119897119903119889 ⟹119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
61
119881119904119889 =15 times119882 times 119897
2=15 times 539 times 96
2= 388 119896119873 lt 05 119881119901119897119903119889 = 05 (
2570 times 235
radic3 times 11) = 1585 119896119873
Condition veacuterifieacutee
Donc pas drsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant
Veacuterification a lrsquoeffort axial
On utilise la condition suivante
Si
119873119904119889 le 119872119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 119891119910
1205741198980)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort axial
025119873119901119897119903119889 = 025119860 times 119891119910
1205741198720= 025
5380 times 235
11= 28734 119896119873
05119860119908 times 119891119910
1205741198720= 05
2170 times 235
11= 2317 119896119873
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873 lt 119898119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 times 119891119910
1205741198720)
Condition veacuterifieacutee
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Lrsquoindice de lrsquoeffort axial sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
Veacuterification a la flexion composeacutee
119872119910119904119889 =15119882 times 1198972
8= 9313119896119873119898 119872119911119904119889 = 0 119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
λ119897119905 =
119871119911119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119911119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
C1=1132 Annexe B Tableau B12 CCM97
62
119871119911 = 1250 119898119898 119894119911 = 335 119898119898 ℎ = 300 119898119898 119905119891 = 107 119898119898
λ119897119905 = 3433 =gt λ119897119905 = 036 lt 04 Pas de risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97
119873119904119889ꭕ119898119894119899
119873119901119897119903119889+119870119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119870119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10 helliphellip (1)
Avec
λ119910 =119871119910
119894119910=960
125= 768 rarr λ119910 =
768
939= 081
=gt 120583119910 = λ119910(2119861119898119910 minus 4) +119882119901119897119910 minus119882119890119897119910
119882119890119897119910= minus1134 + 0127 = minus1007 lt 09
120572 = 021 λ119910 = 081
empty119910 = 05 [1 + 120572119910(λ119910 minus 02) + λ1199102]
empty119910 = 05[1 + 021(081 minus 02) + 0812] = 089
ꭕ119910=
1
(empty119910 +radicempty1199102 minus λ1199102 )
ꭕ119910= 0794 rarr 119870119910 = 1 minus
minus1 times 135 times 991
0794 times 538 times 2350= 101
120582119911 =125
335= 3731 =gt 120582119911 = 0397 rarr empty119911 = 0611 =gt ꭕ
119911= 092
ꭕ119898119894119899
= ꭕ119910= 0794
119873119901119897119903119889 =119860119891119910
1205741198980=5380 times 235
11= 114936 119896119873
119872119910119904119889 =151198821198712
8= 9313 119896119873119898
119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873
119896119910 = 101
119872119911119904119889 = 0
63
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10
1337
0794 times 114836+101 times 9313
13416= 071 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion le profileacute IPE300 veacuterifie toutes les conditions de reacutesistances des diffeacuterentes instabiliteacutes
auxquels il peut ecirctre sujet
Donc il convient parfaitement comme potelet pour notre structure
64
Chapitre 4
Etude du pont roulant
41 Introduction
La vocation de notre halle neacutecessite deux ponts roulants drsquoune capaciteacute de 125t chacun il
est neacutecessaire donc de leur dimensionner des poutres porteuses ainsi que les rails sur
lesquelles il va glisser
- Le pont roulant
Est un engin de levage mobile circulant sur une voie de roulement Il est constitueacute drsquoun
palan de transfert eacutequipeacute drsquoun treuil pour le levage de la charge
- La voie de roulement
Est la structure porteuse de lrsquoengin de levage constitueacutee de deux poutres de roulement et
ses supports les deux poutres parallegraveles sont surmonteacutees drsquoun rail speacutecial sur lesquelles
circule le pont roulant
- La poutre de roulement
Est lrsquoeacuteleacutement porteur longitudinal de la voie les poutres de roulement sont des poutres
simples ou continues Leurs appuis sont constitueacutes par corbeaux (consols) fixeacutes sur les
poteaux de la halle
65
411 Caracteacuteristiques des ponts roulants
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulant
Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulant
Soit le pont roulant avec la porteacutee de 18 m
Puissances
N (t)
Porteacutee
L(m)
Vitesse (mmin) Poids (t) Reacuteaction (t)
Levage Direction Translation Pont
B
Chariot
K
Total
B+K
Rmax Rmin
125 18 085 520 1040 6809 1151 796 814 194
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)
66
a min (m) b(m) c(m) d(m) e(m)
1 035 06 2 36
Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulant
Groupe c ψ1 ψ2 Classe
I 02 11 11 A-2
Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulants
42 Classification des ponts roulants
Les ponts roulants sont classeacutes selon deux critegraveres
- Intensiteacute de lrsquousage du pont
- La variation de la charge souleveacutee
421 Coefficient et Classements des ponts roulants selon le CTICM
- Les ponts roulants agrave usage intensif (les poutres de roulement roulants
doivent ecirctre conccedilues et calculeacutees avec soin)
- Les ponts roulants drsquousage peu freacutequent (le calcul de poutre de roulement
est similaire agrave celui drsquoune poutre quelconque sous charge statique)
- Utilisation reacuteguliegravere en service intensif suivant lrsquoeacutetat de charge
C Coefficient drsquoadheacuterence drsquoun galet sur son rail
Ψ Coefficient de majoration dynamique des reacuteactions verticales Dans
ce projet le pont roulant utiliseacute est de Type A classe 2
Groupes II
Remarque Les ponts roulant agrave crochet sont classeacute dans le groupe II
422 Description geacuteneacuterale du calcul En geacuteneacuteral les poutres de roulements sont conccedilues sur deux appuis particuliegraverement celles
destineacutees agrave recevoir les ponts de type A pour que lrsquoalternance de sollicitations M(+) M(-) conduit
agrave reacuteduire les contraintes admissibles en fatigue Le moment maximum est deacutetermineacute par le
theacuteoregraveme de BARRE il est deacutefini comme suit
67
Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)
423 Deacutefinition des charges Charges verticales (RVmax)
- Le poids des poutres de roulement
- Le poids du pont du chariot et de la charge souleveacutee
- Les surcharges sur passerelles si elles existent
Charges horizontales transversales (RHmax)
- Reacuteaction transversale provoqueacutee par le roulement
- Freinage de direction
- Vent sur la poutre dans le cas des poutres de roulement agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
Charges horizontales longitudinales (RLmax)
- Freinage longitudinale (de translation)
- Effet de tamponnement
- Vent sur pont srsquoil est agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
424 Calcul des reacuteactions des galets du pont roulant
Charges statiques (reacuteaction par galet)
119877119898119886119909 = 814 119870119873 119877119898119894119899 = 194 119870119873
Charges verticales
119877119881119898119886119909 = Ψ1 119877119898119886119909 = 115 times 814 = 8954 119870119873
119877119881119898119894119899 = Ψ2 119877119898119894119899 = 11 times 194 = 2134 119870119873
Charges horizontale longitudinale
68
119877119871119898119886119909 = 119862 119877119898119886119909 = 02 times 814 = 1628 119870119873
119877119871119898119894119899 = 119862 119877119898119894119899 = 02 times 194 = 388 119870119873
Charges horizontales transversales
Palan au milieu de la porteacutee du pont
1198771198671119898119886119909 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119886119909 = plusmn274 119905
1198771198671119898119894119899 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119894119899 = plusmn2168 119905
Palan agrave distance minimale du chemin de roulement
1198771198672119898119886119909 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119886119909 = plusmn1526 119905
1198771198672119898119894119899 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119894119899 = plusmn0953 119905
Les premiers membres de ces formules correspondent aux efforts induits par la marche
appeleacutee marche en crabe du pont roulant les deuxiegravemes membres de ces formules
correspondent aux efforts dus au freinage du palan charge
69
425 Le choix du rail de roulement
Pour notre cas on a un pont roulant de 125T on va utiliser des rails A55
maintenues avec des crapauds
Figure 44 Coupe transversale du rail
Rail
Poids
(Kgm)
B
(mm)
H
(mm)
P
(mm)
Section
A (cm2)
I x
(cm4)
I y
(cm4)
A55
318
55
65
150
407
178
337
Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du rail
Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le rail
70
43 Preacutedimensionnement de la poutre de roulement Le dimensionnement de la poutre du chemin de roulement se fait selon le regraveglement laquo CCM97 raquo et le calcul se fait avec les charges les plus deacutefavorables
431 Condition de la flegraveche Drsquoapregraves le CTICM le dimensionnement de la poutre de roulement se fait avec la condition de flegraveche La flegraveche admissible est obtenue quand les deux charges sont en position symeacutetrique par rapport au milieu de la poutre il faut veacuterifier donc que
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
750= 08 119888119898
La longueur de traveacutee est de 600 m (sur deux appuis simple) comme indiqueacutee sur le scheacutema
Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulement
119886 = (119897
2minus119890
4) = (
6
2minus36
4) = 21 119898
Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le
galet et P la reacuteaction verticale max
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972)
Avec
L= 6000 mm
a= 2100 mm
P=89540 N
E=21104 Nmm2
71
119868119910 ge119901 119886 1198972(31198972 minus 41198862)
119891119911 241198641198972=89540 times 2100 times 60002(3 times 60002 minus 4 times 21002)
8 times 24 times 21 times 104 times 60002
119868119910 ge 421397625 1198981198984
Donc HEB360 veacuterifie la condition de la flegraveche
Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360
Veacuterification de la flegraveche
Poids propre inclue (rail+poutre)
Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuis
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 142 + 031 = 173 119896119899119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 43190 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 173 times 60004
384 times 21 times 104 times 43190 times 104
119891119911 = 812 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition nrsquoest pas veacuterifieacutee Donc on augmente la section
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A cm2 h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB360 142 1806 360 300 225 125 43190 10140 2683 1032
72
Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 155 + 031 = 186 119870119873119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 57680 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 186 times 60004
384 times 21 times 104 times 57680 times 104
119891119911 = 537 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition est veacuterifieacutee
432 Classe du profileacute HEB 400 Tableau 531 CCM97
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
298
135le 72radic
235
235 ⟹ 2207 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
150
24= 625 le 10
La semelle est de classe 1 Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB400 155 1978 400 300 24 135 57680 10820 3232 1104
73
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889 119912119955119957 120787 120786 120788 (120787 120784120782)119914119914119924120791120789
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=6998 times 235
radic3 times 11= 863154 119873 = 86315 119870119873
- Effort tranchant du agrave la reacuteaction (119877119881119898119886119909) -
119881119881 = 119877119881119898119886119909 times4119886
119897=8954 times 4 times 21
6= 12535 119870119873
- Effort tranchant du au pp (rail + HEB400)
119881119875119875 =119866 119897
2=186 times 6
2= 558 119870119873
Drsquoougrave 119881119910119904119889 = 135119881119875119875 + 15119881119881 = 19556 119870119873
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Condition veacuterifieacutee
Moment sollicitant sous charges verticales
Suivant (z-z)
- Moment du a la reacuteaction (119877119881119898119886119909)
119872119881 = 119877119881119898119886119909 times(6 minus
1198902)2
4119897= 8954 times
(6 minus362 )
2
4 times 6= 6581 119870119873119898
- Moment du au poids propre (rail + HEB400)
119872119875119875 =119866 1198972
8= 837 119870119873119898
Avec 119866=(rail+HEB400)=186 KNml Drsquoougrave
119872119910119904119889 = 135119872119875119875 + 15119872119881 = 110 119870119873119898
Moment sollicitant sous charges horizontales
Suivant(y-y) - Moment du a la reacuteaction(1198771198671)
119872119911119904119889 = 119872119867 =21198771198671119871
(119871
2minus119890
4)2
74
119872119911119904119889 = 119872119867 =2 times 274
6times (
6
2minus36
4)2
= 4028 119870119873119898
433 Veacuterification de la reacutesistance de la poutre de roulement
Pour raison de la forte sensibiliteacute des poutres de roulement agrave lrsquoinstabiliteacute eacutelastique leurs
dimensionnements par le calcul en plasticiteacute nrsquoest pas admis
119873119904119889119873119901119897119903119889
+119872119910119904119889
119872119890119897119910+119872119911119904119889119872119890119897119911
le 1 120787 120785120790 ndash 119810119810119820120791120789
119873119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119890119897119910 =119908119890119897119910 119891119910
1205741198720= 61613 119872119890119897119911 =
119908119890119897119911 119891119910
1205741198720= 1541 119873119901119897119903119889 =
119860 119891119910
1205741198720= 422573
2442
422573+
110
61613+4028
1541= 044 le 1
Condition veacuterifieacutee La condition de reacutesistance est veacuterifieacutee pour la poutre de roulement
Reacutesistance de lrsquoacircme au voilement par cisaillement CCM97 art 561(1)
Si 119889
119905119908le 72휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Avec
휀 = radic235
119891119910= 1
119889
119905119908=298
135= 2207 lt 69
Donc il nrsquoy a pas lieu de veacuterifier le voilement par cisaillement
Reacutesistance au deacuteversement
Le moment reacutesistant de deacuteversement est donneacute par la relation suivante
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
Avec 120573119908 = 1 (section de classe 1) ꭕ119871119879 Le facteur de reacuteduction pour le deacuteversement
75
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetriques (profileacutes lamineacutes I et
H) lrsquoeacutelancement 120582lt 119907119886119906119905 ∶
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 6522 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec 119871 = 600119888119898
1198881 = 1046 Annexe B tableau B12 CCM97 λ119897119905 =6522 λ1 = 939휀
λ119871119879 = [λ119897119905λ1] [120573119908]
05 휀 = radic235
119891119910= 1
λ119871119879 =6522
939= 0694
On calcule
ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )le 1
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ minus 02) + λ
2] 120572119897119905 = 021 Pour les profileacutes lamineacutes
empty119897119905 = 05 times [1 + 021(0694 minus 02) + 06942] = 079 Donc
ꭕ119871119879=
1
(079 + radic0792 minus 06942)= 0856
119872119887119903119889 =0856 times 1 times 3232 times 235
11= 59104 119870119873119898
119872119910119904119889 = 110 119870119873119898
119872119910119904119889 le 119872119887119903119889 Condition veacuterifieacutee
434 Reacutesistance de lrsquoacircme agrave la charge transversale
Resistance agrave lrsquoeacutecrasement
76
Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulement
Lrsquoeffort reacutesistant agrave lrsquoeacutecrasement ART 573-CCM97
119891119904119889 le 119877119910119877119889
Avec
- 119878y Longueur drsquoappui rigide
- ℎR = 65 119898119898 La hauteur du rail
- 120590119891119864119889 = 381119896119873119888119898sup2 La contrainte longitudinale dans la semelle
120590119891119864119889 =119872119910119904119889
119882119890119897119910= 381 1198701198731198881198982
119878119910 = 2(ℎ119877 + 119905119891)radic[1 minus (1205741198720120590119891119864119889
119891119910119891)
2
] = 1751 119888119898
119877119910119877119889 =119878119910 times 119905119908 times 119891119910119908
1205741198720= 505 119870119873 gt 119891119904119889 = 119877119907119898119886119909 = 8954 119870119873
Condition veacuterifieacutee
Veacuterification agrave enfoncement local
Selon le CCM97 il faut satisfaire les conditions suivantes
119891119904119889 le 119877119886119877119889
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
le 1 119808119825119827 120787 120789120790 minus 119810119810119820120791120789
Avec
77
119877119886119877119889 =
051199051199082 (119864 119891119910119908)
05[(119905119891119905119908)05
+ 3(119905119908119905119891) (119878119904119889 )]
1205741198720 119808119825119827 120787 120789120789 minus 119810119810119820120791120789
119877119886119877119889 = 108284 119870119873
119891119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119888119877119889 =3232 times 103 times 235
11= 69047 119870119873119898
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
=2442
108284+
110
69047 = 018 le 15
Condition veacuterifieacutee
Reacutesistance au voilement de lrsquoacircme
Selon le regraveglement CCM97
119887119890119891119891 le 119887 119808119825119827 120787 120789120791 minus 119810119810119820120791120789
119887119890119891119891 = radicℎ2 + 1198781199042 = 410 119898119898 gt 119887 = 300 119898119898
Condition non veacuterifieacutee
435 Calcul du support du chemin de roulement
Le chemin de roulement est supporteacute par une console qui est solliciteacute par les
efforts suivants
- Le poids propre de la poutre de roulement et du rail
- Les actions verticales et horizontales des galets du pont roulant
- Le poids propre de la console elle-mecircme
Charge verticale
Charge verticale non pondeacutereacutee
119901prime = 119876 119871 + 119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 186 times 6 + 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901prime = 13651 119870119873
Charge verticale pondeacutereacutee
119901 = 135119876 119871 + 15119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 135 times 186 times 6 + 15 times 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901 = 2031 119870119873
78
Charge horizontale
119875119867 = 15119877119867119898119886119909 (1 minus119890
119897)ψ
2= 15 times 274 times (1 minus
36
6) times 11 = 1808 119870119873
Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulement
Dimensionnement du support de chemin de roulement
La flegraveche du support de roulement est limiteacutee
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
500
Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulement
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868le 119891119886119889119898
119868119910 =500 119901prime 1198892
3119864ge 782667 1198881198984
Selon le moment drsquoinertie obtenu on choisira un IPE 300
79
Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300
Classe de la section
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
2486
71le 72radic
235
235 ⟹ 3501 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
75
102= 735 le 10
La semelle est de classe 1
Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Avec 119860119907119911 = 257 cm2
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=257 times 235
radic3 times 11= 317 119870119873
119881119904119889 = 119901 = 2031 lt 05119881119901119897119877119889
Condition veacuterifieacutee
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
IPE 300 422 5380 300 150 107 71 8353 604 628 125
80
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628 times 235
11= 13416 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition non veacuterifieacutee Donc on augmente la section
Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 360
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1019 times 235
11= 2177 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition veacuterifieacutee
17263
Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulement
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
IPE 360 571 727 360 170 127 8 16270 1043 1019 191
81
Veacuterification de la flegraveche
Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du
chemin de roulement
119891119911 le 119891119886119889119898 =119889
500= 017
119902 = 119902119868119875119864 360 = 571 119889119886119873119898119897
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868+119902 1198974
8119864119868= 0082 + 0021 = 0103 119888119898 lt 017 119888119898
Conclusion Donc on adopte un profileacute IPE360 comme un support de chemin de roulement
82
Chapitre-5
Etude Sismique 51 Introduction Parmi les catastrophes naturelles le seacuteisme est le plus proche et le plus destructeur des constructions en zone urbaine ou rurale Notre pays est lrsquoun des pays les plus concerneacutes par les tremblements de terre drsquoougrave lrsquoobligation de lrsquoeacutetude sismique pour nrsquoimporte quelle construction aussi minime soit son importance En Algeacuterie les deux tremblements de terre de 1980 survenus agrave la wilaya de Chlef et de 2003 agrave Boumerdes ont certainement contribueacute agrave la prise en compte de ces pheacutenomegravenes dans la construction Lors de toute catastrophe naturelle on se doit de proteacuteger avant tout la vie humaine preacutesente dans et autour des constructions Cela implique agrave la fois une connaissance scientifique du pheacutenomegravene ainsi que la maicirctrise des moyens techniques pour y faire face Les risques du seacuteisme deacutependent de lrsquoactiviteacute tectonique ainsi que de la nature du sol les caracteacuteristiques reacutegionales Pour notre ouvrage implanteacute dans la wilaya de Ouargla le regraveglement national parasismique RPA99v2003 classe cette zone comme zone 0 (zone de sismiciteacute neacutegligeable) Ce dernier propose trois meacutethodes de calcul dont les conditions drsquoapplications diffeacuterentes et cela selon le type de la structure agrave eacutetudier le choix des meacutethodes de calcul et la modeacutelisation de la structure doivent avoir pour objectif de srsquoapprocher au mieux au comportement reacuteel de lrsquoouvrage ces meacutethodes sont les suivantes - Meacutethode statique eacutequivalente - Meacutethode drsquoanalyse modale spectrale - Meacutethode drsquoanalyse dynamique par acceacuteleacuterogramme Concernant notre projet lrsquoanalyse de la structure est effectueacutee par le logiciel Robot conccedilu agrave base de la meacutethode des eacuteleacutements finis Notre projet ne neacutecessite pas drsquoeacutetude sismique approfondie pour les raisons suivantes
-Classeacute en zone 0 consideacutereacutee zone ougrave lrsquoactiviteacute sismique est tregraves faible
-La construction est leacutegegravere et entiegraverement en charpente meacutetallique
-La hauteur de la construction est faible (1025m seulement)
Dans ce chapitre nous allons aborder lrsquoeacutetude sismique en supposant que la construction est
implanteacutee en zone 1
Afin drsquoavoir des donneacutees pratique agrave partir du RPA99v2003 et pouvoir effectuer les calculs
dynamiques
52 Analyse de la structure
83
Lrsquoanalyse eacutelastique globale peut ecirctre statique ou dynamique selon la satisfaction des conditions imposeacutees par les regraveglements sur les cas de chargement Chargement statique - Le poids propre de la structure - Les effets dus aux actions climatiques Chargement dynamique - Les effets sismiques
521 Meacutethode de calcul - Calcul de lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente La meacutethode de calcul la plus adapteacutee pour le calcul dynamique des structures est celle qui est baseacutee sur lrsquoutilisation des spectres de reacuteponse Mais le RPA exige que lrsquoeffort tranchant dynamique soit supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique donc on va calculer lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente - Principe de la meacutethode Les forces reacuteelles dynamiques qui se deacuteveloppent dans la construction sont remplaceacutees par un systegraveme de forces statiques fictives dont les effets sont consideacutereacutes eacutequivalents agrave ceux de lrsquoaction sismique
522 Calcul de la force sismique totale La force totale (V) appliqueacutee agrave la base de la structure doit ecirctre calculeacutee successivement dans les deux directions horizontales et orthogonales selon la formule
119881 =119860119863 119876
119877119882
Avec A coefficient drsquoacceacuteleacuteration en fonction de la zone sismique et du groupe drsquousage du bacirctiment Dans notre cas on est dans la zone 0 une zone de sismiciteacute neacutegligeable selon le RPA donc on va prendre la plus faible valeur celle pour la zone 1 dans le tableau laquo chapitre3sect31 raquo RPA99V2003 et un groupe drsquousage 3 laquo chapitre3sect32 raquoRPA99V2003 A=005
D facteur drsquoamplification dynamique moyen qui est en fonction de la cateacutegorie du site et du facteur drsquoamortissement (η) ainsi que de la peacuteriode fondamentale de la structure (T)
119863 =
25120578 0 le 119879 le 1198792
25120578(1198792119879)23 1198792 le 119879 le 3119904
25120578 (11987923)
23 (3119879)
53 119879 gt 3119904
T1 T2 peacuteriodes caracteacuteristiques associeacutees agrave la cateacutegorie du site et donneacutees par le tableau (47) RPA99V2003 Pour notre cas en se place dans le site (S3) T1=015 s T2=050 s Le facteur de correction drsquoamortissement est donneacute par la formule
84
120578 = radic7
(2 + 120585)ge 07
Drsquoapregraves le tableau (42) RPA99V2003 on a 120585 = 5
Drsquoapregraves le RPA99V2003 article 43 si 120585 = 5 alors 120578 = 1 523 Estimation de la peacuteriode fondamentale
119879 = 119862119879 ℎ11987334 119917119926119929119924119932119923119916 (120786 120788)119929119927119912 119933120784120782120782120785
ℎN Hauteur mesureacutee agrave partir de la base jusqursquoau sommet de la structure ℎN= 1025 119898
119862t Coefficient il est en fonction du systegraveme de contreventement et du type de remplissage portique auto-stable en acier sans remplissage en maccedilonnerie Drsquoougrave 119862t = 0085
Donc 119879 = 0085times102534= 0487 119904 13T=0633 s On a 0 le 119879 le 1198791051446 = 0 le 0487 le 05 Donc 119863 = 25120578 = 25 times 1 = 25 R coefficient de comportement global de la structure sa valeur est donneacutee par le tableau (43) de RPA99V2003 en fonction du systegraveme de contreventement Sens transversal R=4 Sens longitudinal R=4 Q facteur de qualiteacute il est en fonction de la redondance geacuteomeacutetrie reacutegulariteacute en plan et en eacuteleacutevation et la qualiteacute de control de construction (ANNEXE ndash 4)
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterification
85
1-Condition minimale sur les files de contreventement non observeacutee 005 2-Redondance en plan observeacutee 0 3-Reacutegulariteacute en plan observeacutee 0 4-Reacutegulariteacute en eacuteleacutevation observeacutee 0 5-Controcircle de qualiteacute des mateacuteriaux 005 laquo supposeacute non veacuterifieacute raquo 6-Controcircle de qualiteacute de lrsquoexeacutecution non observeacute 01
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
= 1 + 02 = 12
119882 poids total de la structure 119882 est eacutegal agrave la somme des poids Wi Calculeacutes agrave chaque niveau (i) 119882 = sum 119882119894
119899119894=1
Avec 119882119894 = 119882119866119894 + 120573119882119876119894
- 119882119866119894 poids ducirc aux charges permanentes et agrave celles drsquoeacutequipement fixes eacuteventuels solidaire de la structure - 119882119876119894 charges drsquoexploitation
- 120573 Coefficient de pondeacuteration fonction de la nature et de la dureacutee de la charge drsquoexploitation pris eacutegal agrave 050 laquo tableau 45 du RPA99V2003 raquo Le poids total de la structure peut ecirctre obtenu directement agrave partir du Logiciel ROBOT ANALYSE STRUCTURAL en introduisent la Combinaison 119882i= 119882Gi + 120573119882Qi
Le poids total de la structure est de 189475KN Force sismique totale V
119881 =119860119863 119876
119877119882
119860 = 005 119863 = 25 119876 = 12 119877 = 4 119882 = 189475119896119873
119881119909 = 119881119910 =005 times 25 times 12
4times 189475 = 7105119896119873
524 Meacutethode modale spectrale Par cette meacutethode il est rechercheacute pour chaque mode de vibration le maximum des effets engendreacutes dans la structure par les forces sismiques repreacutesenteacutees par un spectre de reacuteponse de calcul Ces effets sont par la suite combineacutes pour obtenir la reacuteponse de la structure Lrsquoaction sismique est repreacutesenteacutee par le spectre de calcul (413) du RPA2003
119904119886119892=
125119860 (119860 +
119879
1198791(25120578
119876
119877minus 1)) 0 le 119879 le 1198791
25120578(125119860) (119876
119877) 1198791 le 119879 le 1198792
25120578(125119860) (119876
119877)(1198792119879)23
1198792 le 119879 le 30119904
25120578(125119860) (11987923)
23(3
119879)
53(119876
119877) 119879 gt 30119904
86
Avec les Coefficients A η R T1 T2 Q qui sont deacutejagrave deacutetermineacutes
525 Reacutesultat du calcul dynamique - Scheacutematisation du spectre de reacuteponse suivant X et Y Paramegravetres du spectre
η = 100 A=005 1198791=015 1198792=050
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction X
87
Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Y
526 Veacuterification de la reacutesultante des forces sismiques
Selon lrsquoarticle 436 du RPA99V2003 la reacutesultante de la force sismique agrave la base Vt obtenue par la
combinaison des valeurs modales doit ecirctre supeacuterieure agrave 80 de la reacutesultante des forces sismiques
deacutetermineacutee par la meacutethode statique eacutequivalente
Force sismique V statique 08 V statique V dynamique Observation Sens x-x 7105 KN 5684 KN 6501 Veacuterifieacutee
Sens y-y 7105 KN 5684 KN 6378 Veacuterifieacutee
Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la base
Lrsquoeffort tranchant dynamique est supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique dans les deux sens il nrsquoy a pas lieu drsquoaugmenter les paramegravetres de reacuteponse
527 Veacuterification de la peacuteriode La peacuteriode numeacuterique donneacutee par le logiciel ROBOT ANALYSIS STRUCTURAL est de 062 s alors que la peacuteriode fondamentale calculeacutee est de 0487 s Aussi on ne prend pas en compte les peacuteriodes des quatre premiers modes car leurs masses
cumuleacutees sont nuls ou presque nuls
Tempirique = 060 lt 13 x Tfondamental=13x0487 = 0633s condition veacuterifieacutee
88
Tableau 53 Tableau des peacuteriodes
528 Veacuterification des deacuteplacements 1er Cas situation durable Drsquoapregraves lrsquoarticle 4222 du CCM97 les deacuteplacements horizontaux sont limiteacutes agrave
h150 sans charge du vent h125 avec charge du vent
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industriels
Combinaison Deacuteplacement max (cm)
Avec vent Sans vent Avec vent Sans vent
Suivant X G+ V1 G+Q 32 39
Suivant Y G+ V2 G+Q 20 10
Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durable
89
ℎ
150=890
150= 594119888119898 sans vent
ℎ
125=890
125= 712119888119898 avec vent
Les deacuteplacements suivant les deux directions sont infeacuterieurs aux deacuteplacements admissibles 2eacuteme cas situation accidentelle Le RPA 99V2003 preacutecise que le deacuteplacement horizontal est calculeacute sous les forces sismiques seul lrsquoarticle 443 preacuteconise de limiter les deacuteplacements relatifs lateacuteraux drsquoun eacutetage par rapport aux eacutetages qui lui sont adjacents agrave 1 de la hauteur drsquoeacutetage article 510 Le deacuteplacement horizontal agrave chaque niveau K de la structure est calculeacute comme suit 120575k = 119877 120575ek
120575ek deacuteplacement ducirc aux forces sismiques
119877 119862119900119890119891119891119894119888119890119899119905 119889119890 119888119900119898119901 119877 = 4 Il srsquoagit de veacuterifier le point le plus haut de la toiture par rapport au sol
Niveau Deacuteplacement (cm) Deacuteplacement relatif (cm)
Suivant X Suivant Y Suivant X Suivant Y
Toiture 029 076 116 304
Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentelle
ℎ
100=1025
100= 1025 119888119898
Tous les deacuteplacements sont infeacuterieurs agrave 1025 cm donc cette condition est satisfaite
Conclusion Les actions du vent sont les plus deacutefavorables dans les structures meacutetalliques Les systegravemes de contreventement lui assurent un bon comportement vis-agrave-vis agrave lrsquoaction du vent et le seacuteisme
90
Chapitre-6
Veacuterifications des eacuteleacutements structuraux
61 Introduction
Apregraves avoir modeacuteliseacute notre structure sur le logiciel Robot on passe aux diffeacuterentes veacuterifications exigeacutes par le CCM97 Le calcul drsquoune structure exige que sous toutes les combinaisons drsquoactions deacutefinies reacuteglementairement la stabiliteacute doit ecirctre assureacutee tant globalement au niveau de la structure qursquoindividuellement au niveau de chaque eacuteleacutement Il faut que les barres reacutesistent aux instabiliteacutes crsquoest-agrave-dire successivement au flambement ducirc agrave lrsquoaction drsquoune compression axiale au deacuteversement qui se deacuteveloppe sous lrsquoaction drsquoun moment fleacutechissant et au voilement ducirc agrave une sollicitation drsquoeffort tranchant
62 Veacuterification de la traverse IPE 400 La traverse de notre structure est un eacuteleacutement porteur constituant la partie supeacuterieur du portique supportant la panne et la couverture Sa fonction principale est de transmettre les actions agissantes sur la toiture aux poteaux La veacuterification se fait pour la traverse la plus solliciteacutee sous la combinaison drsquoaction la plus deacutefavorable
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacutee
Pour la traverse drsquoune longueur de 91 m deacutesigneacutee en bleu qui est supposeacutee encastreacutee-encastreacutee et solliciteacutee par la combinaison drsquoaction suivante (G+15V1) les efforts sollicitant deacutetermineacutes par cette combinaison sont donneacutes par le logiciel Robot
119872119910119904119889 = 21902 kNm
119881119904119889 =7249 kN
119873119904119889 =2018 kN
91
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 400 A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z Cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
8446 400 180 14 90 231284 131782 123832 2256
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 400
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
14= 59 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 11 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =7248kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=
4270235
radic311
= 526674119896119873
119881119904119889 = 7247 le 05119881119901119897119911119903119889 = 52667119896119873
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
92
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 = 2018119896119873
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=8446 235
11= 180437119896119873
025119873119901119897119903119889 =451 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 34061198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 36382119896119873
119873119904119889 = 2018 le 36382119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 219119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1238320 235
11= 26455119896119873119898
119872119910119904119889 = 219 le 119872119888119903119889 = 26455119896119873119898 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesentent
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
93
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=455
166= 274
120582119910=274
939= 029
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=400
180= 222 gt 12 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 055
120594119910 =1
(055 + radic0552 minus 0292)= 098
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 120582119911
2)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
120582119911 =119868119911119894119911=200
395= 5063
120582119911 =5063
939= 054
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
94
ℎ
119887= 222 gt 12 (119911 minus 119911)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 034(054 minus 02) + 0542 ] = 07
120594119911 =1
(07 + radic072 minus 0542)= 087
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 087
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetrique (profileacutes lamineacutes I et H)
lrsquoeacutelancement 120582119897119905 vaut
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 4367 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec
IPE400 119905119891 = 14119898119898 119894119911 = 395119888119898 ℎ = 400119898119898
119870 = 1 1198881=1134 Tableau B11 CCM97
L= 2 m avec L entre axe des pannes
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 4367
120582119871119879 =4367
939= 046 gt 04
Il y a risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul de 120594119871119879
αlt =021 et 120582119871119879 = 046 implique 120601LT = 063
95
implique 120594119871119879 = 094
Calcul de 119896119871119879
120595=-048 gtgtgtgtgt 120573MLT =2136 gtgtgtgtgtgt 120583LT =002 le15
119870119871119879 = 1 minusμLT N119904119889
120594119911 119860 119891119910= 099 lt 15
On remplace dans (2)
Donc
119873119904119889=7249 kN 119872119910119904119889=219 kNm 119872119901119897119910119903119889=26455 kNm 120594119911=087 119872119901119897119911119903119889=4819kNm
120594119897119905=094 119873119901119897119903119889=180437 kN 119896119871119879= 099 119896119911= 1 119872119911119904119889=038 kNm (neacutegligeable)
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889
119872119901119897119911119903119889
En consideacuterant 119872119911119904119889=0
7249
087 180437+
099 219
094 26455= 055
Conclusion Le profileacute choisi IPE400 convient comme traverse pour la structure
63 Veacuterification des poteaux (HEA320)
Les poteaux de la structure ont pour fonction de transfeacuterer aux fondations les efforts
provenant des actions agissantes sur le portique Ces efforts introduits par la traverse sont
principalement un effort normal de compression etou un moment de flexion Il peut y avoir
des actions transversales dues au vent sur la faccedilade Pour le poteau drsquoune longueur de 89 m
solliciteacute par la combinaison drsquoaction suivant (135G+135Q+135V1) les efforts sollicitant
deacuteterminer de cette combinaison donneacutee par le logiciel Robot sont
Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteaux
96
119872119910119904119889 = 32083 119896119873119898
119881119904119889 = 120 119896119873
119873119904119889 = 602 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
HEA320
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908 ply
cm3
119908 plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
12437 310 300 16 9 229286 698524 162823 70975
Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA 320
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
16= 375 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 109 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =120kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=4113 235radic3
11= 50731119896119873
97
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =602kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=12437 235
11= 2656995 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 664248119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2837 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 30304119896119873
119873119904119889 = 602119896119873 le 30304119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 32083119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1628000 times 235
11= 3478119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
98
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=05 890
1358= 3276
120582119910=3276
939= 034
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=310
300= 1 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 058
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 095
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=07 59
749= 055
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 049
120601 = 05[1 + 049(055 minus 02) + 0552] = 073
99
120594119911 =1
073 + radic073 minus 055= 082
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 082
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3536
HEA320 119905119891 = 16119898119898 119894119911 = 749119888119898 ℎ = 310119898119898
119870 = 07 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3536
120582119871119879 =3536
939= 037 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =602kN 119872119910119904119889=32083kNm 119872119911119904119889=049kNm 119872119901119897119910119903119889=3478kNm
119872119901119897119911119903119889=1516kNm 120594119898119894119899= 082 119873119901119897119903119889=26570kN 119896119910= 05 119896119911= 07
602
082 26570+05 32083
3478+07 049
1516= 034 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi HEA320 convient comme poteau pour la structure
64 Veacuterification des eacuteleacutements de stabiliteacutes CAE (120x12) Les contreventements sont des piegraveces qui ont pour objet drsquoassurer la stabiliteacute de lrsquoossature en
srsquoopposant agrave lrsquoaction des forces horizontales ils sont geacuteneacuteralement placeacutes pour garantir le
cheminement des charges horizontales jusqursquoaux fondations ils sont disposeacutes en toiture dans le
plan des versants laquo poutres au vent raquo et doivent reprendre les efforts horizontaux appliqueacutes tant
100
sur les pignons que sur les longs pans Les contreventements sont placeacutes le plus souvent dans les
traveacutees de rive leurs diagonales sont geacuteneacuteralement des corniegraveres doubles qui sont fixeacutees sur la
traverse et leur rocircle principal est de transmettre les efforts du vent aux fondations
La diagonale est solliciteacutee sous la combinaison suivante donneacutee par le logiciel Robot
(135G+15V1)
Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacutes
119873119904119889 =69837kN
L= 75m avec L est la longueur de la diagonale la plus solliciteacute
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
2CAE (120x12)
A Cm2
hmm
b mm
Anet
Cm2
d
mm
MATERIAU ACIER S235
5508 120 248 4658 8
Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)
Veacuterification agrave la traction
119873119904119889 le 119873119905119903119889 = 119872119894119899[119873119901119897119903119889 119873119906119903119889 119873119899119890119905119903119889]
101
119873119901119897119903119889 =119860 119891119910
1205741198720= 117671119896119873
119873119906119903119889 = 09119860119899119890119905 1198911199061205741198722
= 13719119896119873
119873119899119890119905119903119889 =119860119899119890119905 119891119910
1205741198720= 995118119896119873
119873119904119889 = 69837 lt 9951 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi 119871 (12011990912) convient comme diagonale de la poutre au vent
Les diffeacuterents eacuteleacutements principaux veacuterifieacutes dans ce chapitre ont des sections satisfaisantes avec des
ratios convenables selon le modegravele deacutevelopper sous le logiciel ROBOT AUTODESK
Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)
65 Veacuterification des potelets (IPE300)
Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des potelets
102
La combinaison la plus deacutefavorable 135G+15Q
119872119910119904119889 = 02 119896119873119898
119881119904119889 = 0048 119896119873
119873119904119889 = 5628 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300
Deacutetermination de la classe du profileacute
- La classe de la section a deacutejagrave eacutetait deacuteterminer comme section de classe 1 dans le chapitre trois
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =0048kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=2570 235radic3
11= 3169119896119873
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
103
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =5628kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=5380 235
11= 114936 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 28734 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2170 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 23179119896119873
119873119904119889 = 5628119896119873 le 23179119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 02119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628000 times 235
11= 134163 119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
104
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =119871119910
119894119910= 960
125= 768
120582119910=768
939= 081
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=300
150= 05 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 089
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 079
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=125
335= 3731 120582119911 = 039
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 021(039 minus 02) + 0392] = 061
120594119911 =1
061 + radic061 minus 039= 092
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 079
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
105
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3433
IPE300 119905119891 = 107119898119898 119894119911 = 335119888119898 ℎ = 300119898119898
119870 = 1 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3433
120582119871119879 =3433
939= 036 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =5628kN 119872119910119904119889=02kNm 119872119911119904119889=018kNm 119872119901119897119910119903119889=134163kNm
119872119901119897119911119903119889=267kNm 120594119898119894119899= 079 119873119901119897119903119889=1149kN 119896119910= 1 119896119911= 1
5628
079 1149+
02
134163+018
267= 007 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi IPE300 convient largement comme potelet pour la structure
106
Chapitre-7
Calcul des assemblages
71 Introduction
Apregraves avoir veacuterifieacute les eacuteleacutements porteurs nous allons eacutetudier les assemblages Ces derniers ont un
double rocircle drsquoune part ils assurent la liaison entre les piegraveces et la transmission des sollicitations
divers entre les piegraveces Un assemblage mal conccedilu ou mal reacutealiseacute peut conduire agrave des dommages
importants sur la structure voir mecircme agrave son effondrement De ce fait cette eacutetape est drsquoune
importance cruciale Le CCM97 cite que le dimensionnement des assemblages doit ecirctre effectueacute de
sorte que la structure garde son efficaciteacute et satisfait les exigences fondamentales telles que la
seacutecuriteacute lrsquoaptitude au service et la durabiliteacute
72 Assemblage poteau ndash traverse (HEA320-IPE400)
Lrsquoassemblage poteau ndash traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune platine soudeacutee agrave la traverse et boulonneacutee
au poteau
107
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant un effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus de la combinaison 135119866 + 135119876 + 135V1 donneacutee par le logiciel Robot
119872119904119889 = 28961119896119873119898 119873119904119889 = 17878119896119873 119881119904119889 = 8941119896119873
- Disposition constructive Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre oslash18 mm ainsi que les
dimensions de la platine drsquoabout sont 300mm x 664mm eacutepaisseur platine = 20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince pour la deacutetermination des pinces est
119905 = 119872119894119899(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Avec
- 119905119891 est lrsquoeacutepaisseur de la semelle (135mm)
- 119905119901119897119886119905119894119899119890 est lrsquoeacutepaisseur de la platine (20mm)
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12119889O = 24 119898119898 le 1198901 le 12119905 =186 119898119898 ⟹ 1198901 = 110 119898119898
15119889O = 30 119898119898 le 1198902 le 12119905 = 186 119898119898 ⟹ 1198902 = 105 119898119898
22119889O = 44 119898119898 le 1199011 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199011 = 100 119898119898
3119889O = 60 119898119898 le 1199012 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199012 = 90 119898119898 Reverification avec lrsquoANEXE J de lrsquoEC3 exgt max (mx 15do) 15doltelt2625mx 3 doltwlt525mx Avec do = 20mm et mx =80mm (distance entre la semelle de la traverse et le trou le plus preacutes )
108
exgt max (mx 15do) =80mm ex = 110 mm gt 80mm CV 15do=30mmltelt2625mx=210mm 30mm lt e= 105mm lt 210mm CV
3do=60mmltwlt525mx=420mm 60mmltw=90mmlt420mm CV
- Distribution des efforts sur les different cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de
preacutedimensionnement de la gorge (Annexe 10)
IPE 400 119905f = 135 119898119898 119905w = 86 119898119898
119886min= 26 le twle119886max= 8
119886min =35 le tf le119886max= 8
On choisit un cordon de soudure de a=7mm
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic2 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec pour Fe360 120573119908 = 125 120574119872119882 =08 donc 120573119908 x 120574119872119882 = 1
La longueur totale des cordons de soudure des semelles
sum119897 = 2119887 + 4(119887 minus 119905119908) = 2180 + 4(180 minus 86) = 1045119898119898
119865119908119903119889 =7times 1045 times 360
radic2= 1862119896119873
119873119904119889 =119872119904119889
ℎ=120784120790120791 120788120783
120782 120791= 120785120784120783 120789120790
119873119904119889 = 32178 le 119865119908119903119889 = 1862 119896119873 Condition veacuterifieacutee
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec 120573119908 = 125 120574119872119882 = 08
La longueur totale des cordons de soudure des acircmes
109
i
sum119897 = 4ℎ119894 = 4 times 373 = 1492119898119898
119865119907119903119889 =7 times 1492 times 360
radic3= 217074119896119873
119881119904119889 = 8941 le 119865119907119903119889 = 217074kN Condition veacuterifieacutee
723 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons
travaillent agrave la traction
- 1198891 = 712 119898119898
- 1198892 = 612 119898119898
- 1198893 = 512 119898119898 ⟹ Σ 1198892 = 129 119898sup2
- 1198894 = 312 119898119898
- 1198895 = 212 119898119898
- 1198896 = 112 119898119898
Lrsquoeffort de traction dans les deux boulons supeacuterieurs
1198731 =28961 times 0712
129= 15984119896119873
724 Deacutetermination du diamegravetre requis des boulons Resistance des boulons au cisaillement
119865119907119903119889 = 06 times 119891119906119887 times 119860119904 tableau 653 resistance de calcul des boulons
1198731 = 119899119865119907119903119889 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
06 times 119891119906119887 times 119899=
15984
06 times 800 times 2= 16651198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88 ordinaire (ANNEXE ndash 5)
Boulons d (mm) d0 (mm) A (mmsup2) AS (mmsup2) fub (mpa) dm (mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
110
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage
Remarque (notre assemblage est classeacute comme rigide pour les sollicitations causeacutes par le
deplacement des futurs ponts roulants )
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 06 x 800 x 192 = 10752kN
119872119903119889 =119899 119865119901 sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 129
0712= 3896 gt 119872119904119889 = 28961 119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120789 minus 119914119914119924120791120789
Avec
119870119904 = 10 ∶ Trous normaux
120583 = 03 ∶ Classe de surface D
119898 = 10 Plans de glissement
119865119904119903119889 = 024 (10752 minus 08 times15984
2) = 1046119896119873
119865119907119904119889 =8941
12= 745119896119873 lt 1046119896119873
Condition veacuterifieacutee
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 minus 119810119810119820120791120789
119905119901 = 119905119891 = 135119898119898 Eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 135 times 360
125= 213157 119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2=10752
2= 5376119896119873 lt 119861119901 119903119889 = 213157 119896119873
Condition veacuterifieacutee
111
728 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec 119870119904 = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 20+155=355 eacutepaisseur platine +semelle poteau
119865119887119903119889 =25 times 1 times 18 times 355 times 360
125= 46008119896119873 gt
11986511990711990411988912
= 745119896119873
Condition veacuterifieacutee
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tendue
119865119907 le 119865119905119903119889 = 119905119908119888 1198871198901198911198911198911199101205741198720
Avec
119865119905119903119889 Reacutesistance de lrsquoacircme du poteau agrave la traction
119905119908119888 Eacutepaisseur de lrsquoacircme du poteau =9mm
119887119890119891119891 = 119901 ∶ Entraxe des boulons (p=90mm)
⟹ 119865119905119903119889 = 9 times 90times23511
= 173045 119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889
ℎ minus 119905119891=28961
029= 99865 gt 119865119905119903119889 = 173045119896119873
Condition non veacuterifieacutee
Donc on preacutevoit un raidisseur drsquoeacutepaisseur 14mm
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacutee
119873119904119889 le 119865119888119903119889 =119896119888 120588 119887119890119891119891 119905119908119888 119891119910
1205741198721radic1 + 13 (119887119890119891119891ℎ)2
119887119890119891119891 = 119905119891119887 + 2119886119901radic2 + 5(119905119891119888 + 119903119888) + 2119905119901
Avec
112
119905119891119887 ∶ Eacutepaisseur semelle-poutre = 135mm
119905119891119888 ∶ Eacutepaisseur semelle-poteau = 155mm
119905119901 ∶ Eacutepaisseur platine = 20 mm
119903119888 ∶ Rayon de raccordement acircme-semelle du poteau = 21mm
119886119901 ∶ Eacutepaisseur de la gorge de la soudure =5mm
119887119890119891119891 =25014mm
Contrainte normale de compression dans lrsquoacircme du poteau ducirce agrave lrsquoeffort de compression et au
moment fleacutechissant
120590119888119904119889 =119881119904119889119860+119872119904119889
119882119890119897119910=8941 times 103
1244+28961 times 106
1479= 196533119872119875119886
120590119888119904119889 = 19653119872119875119886 lt 119891119910 = 235119872119875119886 ⟹ 119896119888 = 1
Eacutelancement reacuteduit de la partie efficace de lrsquoacircme
119901 = 0932radic119887119890119891119891 119889119908119888 119891119910
119864 1199051199081198882= 0932radic
2501 times 225 times 235
21 times 104 times 092= 254
119901 gt 072⟹ 120588 =119901 minus 02
1199012=254 minus 02
2542= 036
⟹ 119865119888119903119889 =1 times 036 times 2501 times 09 times 235
11 radic1 + 13 (250131
)2
= 12741119896119873
119873119904119889 = 1119873119894 =119872119904119889 sum119889119894sum119889119894
2 =29861 times 247
129= 57175119896119873
119873119904119889 = 57175 gt 119865119888119903119889 = 12741119896119873 Condition non veacuterifieacutee
La reacutesistance de lrsquoacircme du poteau en compression est faible Il faut donc preacutevoir un raidisseur
drsquoeacutepaisseur 14mm
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacutee
119865119907 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ1199051199081205741198720
= 058 times 235 times 31 times09
11= 3457119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889ℎ minus 119905119891
= 46216 119896119873 gt 119881119903119889 = 3457119896119873 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119899119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
On peut rajouter des eacuteclisses bilateacuterales de 2mm drsquoeacutepaisseur pour augmenter tw
113
119865119907 = 46216119896119873 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ119905119908 + 04
1205741198720= 058 235 31
(09 + 04)
11= 49935119896119873
Condition veacuterifieacutee
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)
Lrsquoassemblage traverse-traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide de deux platines boulonneacutees entre elles et
soudeacutees avec les deux traverses
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus par la combinaison G+15V1 donneacutee par le
logiciel robot
119872119904119889 = 15135119896119873119898 119873119904119889 = 1324119896119873 119881119904119889 = 273119896119873
Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traverse
- Dispositions constructives
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre 12060118119898119898
Les dimensions de la platine drsquoabout 180 mm x 830 mm eacutepaisseur t=20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince
119905 = min(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
114
Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12 d0 = 24 mm lt e1 lt12t =162 mm gtgtgt e1 =100 mm
15 d0 = 30 mm lt e2 lt12t =162 mm gtgtgt e2 =45 mm
22 d0 = 44 mm lt p1 lt14t =189 mm gtgtgt p1 =100 mm
3 d0 = 60 mm lt p2 lt14t =189 mm gtgtgt p2 =90 mm
- Distribution des efforts sur les diffeacuterents cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de
la gorge (Annexe 10)
IPE400
tf = 135 mm tw = 86 mm
amin = 28mm lt twlt amax = 6 mm
amin = 34mm lt tflt amax = 8 mm
On choisit un cordon de soudure de 5mm
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 2b + 4(b-tw) =10456 mm
Donc
119865119908119903119889 =119860 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 times 120574119898119908=5 times 10456 times 360
radic2 times 1= 133083119896119873
119873119904119889 =119872119904119889ℎ
=7283
08= 9103119896119873
115
119873119904119889 = 9103 le 119865119908119903119889 = 1330119896119873
Condition veacuterifieacutee
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 4hi =1492 mm
Donc
119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908= 5 times 1492 times 360
radic3 times 1= 155053119896119873
119881119904119889 = 437kN lt 119865119907119903119889=155053kN condition veacuterifieacutee
733 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176119898119898
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons travaillent agrave la traction
- 1198891 = 700 119898119898
- 1198892 = 600 119898119898
- 1198893 = 500 119898119898 ⟹ Σ1198891198942
= 124 119898sup2
- 1198894 = 300 119898119898
- 1198895 = 200 119898119898
- 1198896 = 100 119898119898
Lrsquoeffort de traction est donneacute par
1198731 =119872119904119889 times 119889119894Σ119889119894
2 =15135 times 070
124= 4111119896119873
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulons
Lrsquoeffort de preacutecontrainte autoriseacute dans les boulons
116
119865119907 = 05 times 119891119906119887 times 119860119904 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120787 ndash 119914119914119924120791120789
1198731 = 119899 119865119907 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
05 times 119891119906119887 times 119899=
13240
05 times 800 times 2= 16551198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88
Boulon d (mm) d0 (mm) A(mm2) As(mm2) Fub (MPa) dm(mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage est donneacute par
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 10752 119896119873
119872119903119889 =119899 119865119901sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 124
07= 38092 gt 119872119904119889 = 15135119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119813119822119825119820119828119819119812 120788120789 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 1 trous normaux
120583 = 03 classe de surface D
m= 10 plan de glissement
119865119904119903119889 = 024 ( 10752 minus 08 times 1324) = 2326119896119873
119865119907119904119889 =273
12= 023 lt 119865119904 119903119889 = 2326119896119873
Condition veacuterifieacutee
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
tp eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee = 20mm
117
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 20 times 360
125= 31578119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2= 5376 lt 31578119896119873
Condition veacuterifieacutee
738 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 40mm eacutepaisseur de deux platines
11986511990711990411988912
= 023119896119873 lt 119865119887119903119889 =1 times 25 times 18 times 40 times 360
125= 5184 119896119873
Condition veacuterifieacutee
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 x12)
Les boulons sont solliciteacutes en cisaillement seulement Les diagonales les plus solliciteacutees sont celles qui reprennent un effort de traction maximum
Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec gousset
Lrsquoeffort sollicitant de llsquoassemblage est Nsd =131 kN
Lrsquoeffort de cisaillement repris par un boulon est Tableau 653-CCM97
119865119907119904119889 =119873119904119889
119899119887119903 119889119890 119887119900119906119897119900119899=131
3= 4366 le 119865119907119903119889
118
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119898 times 119891119906119887
1205741198722⟹ 119860119904 ge
1205741198722 times 119865119907119903119889
06 times 119891119906119887119909 119898=125 times 43666
06 times 800 times 2= 56851198981198982
m = 2 nombre des plan de cisaillement
Donc on adopte des boulons M16 de classe 88
Bien que nos boulons sont largement surdimensionner on va les garder par commoditeacute pour de
que presque tout nos assemblages soient fait a lrsquoaide de boulons M16 88 et ainsi reduire les
erreurs et les diffeculteacutes a lrsquoachat et a lrsquoexecution
Boulon d(mm) d0(mm) A(mm2) As(mm2) Fub(MPa) dm(mm)
M16 16 18 201 157 800 2458 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
- Disposition constructive
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 3 boulons de classe 88
Les dimensions des goussets
Gousset central 450 mm x 450 mm t = 8 mm Gousset de rive 350 mm x 350 mm t = 8 mm
Distance entre axe des boulons Tableau 651-CCM97
12119889o = 216 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 15119889o = 27 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 22119889o = 396 119898119898 le 1199011 le 14119905 = 112 119898119898 ⟹ 1199011 = 80 119898119898
Choix de cordon de soudure
Tmin = tgousset = 8mm
Suivant lrsquoabaque de preacutedimensionnement la gorge a= 5 mm
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la traction
119873119898119886119909 le 119865119908119903119889 =119886 sum119897 119891119906
119861119908 120574119898119908 radic(3 minus 1199041198941198991205722)
La longueur totale des cordons de soudure sum119897 = 700mm
120572= 30gtgtgt 11990411989411989930o = 05
119865119908119903119889 =5 times 700 times 360
1 times radic3 minus 05sup2= 85017119896119873 gt 119873119898119886119909 = 131119896119873
Condition veacuterifieacutee
119
742 Veacuterification au cisaillement des boulons
119865119907119904119889 le 119865119907119903119889 =120572119907 times 120573119871119865 times 119860119904 times 119891119906119887 times119898
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec 120573119871119865 = 1 assemblages courants
120572119907= 06
119898 = 2 nbr des plans de cisaillement
119865119907119903119889 =06 times 157 times 800 times 2
125= 12057119896119873
119865119907119904119889 =119873119904119889
3=3124
3= 10413 le 119865119907119903119889 = 12057119896119873
Condition veacuterifieacutee
743 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 092
t= 32 mm (12+12+8) somme des eacutepaisseurs
119865119887119903119889 =092 times 25 times 16 times 32 times 360
125= 33914119896119873 gt 119865119907119904119889 = 4366119896119873
Condition veacuterifieacutee
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du bloc
En considegraverent que le chargement est centreacute sur la cassure
119873119898119886119909 le 119881119890119891119891119903119889 =119860119899119905 119891119910
1205741198722+119860119899119907 119891119910
radic3 1205741198722 119812119810120785 119849119834119851119853119842119838120783 minus 120790sect120785120783120782 120784
Avec
119860119899119890119905 Section nette tendue
119860119899119890119905 = (119897
2minus11988902) 119905 = (60 minus 9)12 = 6121198981198982
119860119899119907 ∶Section nette cisailleacutee
120
119860119899119907 = (1198901 + 21199011 minus 251198890)119905 = (50 + 140 minus 45)12 = 17401198981198982
⟹ 119881119890119891119891119903119889 =612 times 235
125+1740 times 235
radic3 times 125= 303918119896119873 gt
119873119904119889
2= 655119896119873
Condition veacuterifieacutee
Aucun risque de rupture par cisaillement dans cet assemblage
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)
Lrsquoassemblage panne traverse est reacutealiser agrave lrsquoaide drsquoeacutechantignole boulonner avec des boulons
ordinaires afin drsquoavoir lrsquoarticulation souhaiteacutee
Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par une reacuteaction max de Rz =36kN (voir chapitre 3)
119865119907119904119889 =119877119907119911
119899119887119900119906119897119900119899119904=36
2= 18 119896119873
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887⟹119860119904 ge
120574119872119887 times 11986511990711990311988906 times 119891119906119887
=11 times 18000
06 times 800= 41251198981198982
On adopte des boulons M10 de classe 88 avec As =58 mm2
751 Reacutesistance des boulons au cisaillement Tableau 653-CCM97
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=06 times 58 times 800
11= 253119896119873 gt 119865119907119904119889 = 18119896119873
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillement
119865119905119903119889 =09 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=09 times 58 times 800
11= 379119896119873
121
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887= 253119896119873
119865119907119904119889119865119907119903119889
+119865119905119904119889
14 119865119905119903119889= 052 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907119890119903119894119891119894eacute119890
Assemblage veacuterifieacutee
122
Chapitre-8
Veacuterification des ancrages et calcul de fondations
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320 811 Introduction Les portiques de notre structure possegravedent des pieds de poteaux encastreacutes ce type de liaison est neacutecessaire dans le cas drsquoun pont roulant Pour ce qui concerne la norme Algeacuterienne (CCM97) elle eacutevoque dans son paragraphe 693 les principes de calcul des pieds de poteaux articuleacutes Ce regraveglement nous oriente vers drsquoautres regravegles et conditions qursquoelles soient en accord avec les mecircmes principes qui conduisent au mecircme niveau de seacutecuriteacute Pour cela nous allons utiliser lrsquoEurocode 3 partie 1-8 calcul des assemblages Dans ce cas le poteau est solliciteacute en pied par un effort axial et un moment de flexion ce qui est eacutequivalent agrave un effort vertical excentreacute
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigide
123
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassise
Le dimensionnement de la plaque drsquoassise se fait sous lrsquoaction des charges suivantes tireacutees agrave partir
de la modeacutelisation sur le logiciel ROBOT AUTODESK
Nsd=14896 kN (charge axial de compression )
Vsd = 9773 kN ( effort tranchant)
Msd=6207 kNm (moment de flexion)
813 Resistance du beacuteton agrave la compression
119865119888119896=30 MPa
119891119888119889 =085 times 119865119888119896125
= 204 MPa
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellement
119865119895119889 = 120572120573119895 119891119888119889
La valeur du coefficient du mateacuteriau de scellement est 120573119895=23
Les dimensions de la fondation eacutetant encore inconnues on prend 120572 = 15
119865119895119889 = 120572 120573119895 119891119888119889 = 15 times2
3times 17 = 204 119872119875119886
815 Calcul de lrsquoaire de la plaque
1198601198620 ge119873119904119889119891119888119889
=148960
204
1198601198620 ge 7266341198981198982
- Les dimensions de la platine
bp ge b+2tf = 190+2times155 = 221 mm
hp ge h+2tf = 310+2times155 = 341 mm
On prend
bp =600 hp=620
Ce qui donne Aco = 600 x 620 = 372000 mm2 gt 726634 mm2
- Calcul de la largeur drsquoappui additionnelle C
124
En posant t= 30mm comme eacutepaisseur de la platine on trouve
119862 = 119905 (119891119910119901
3119891119895119889 1205741198720)
05
= 30(235
3 times 204 times 11)05
= 5605 119898119898
119862 = 5605 lt(ℎ minus 2119905119891)
2= 1395 119898119898
Il nrsquoy a pas de recouvrement des ails en compression pour les tronccedilons des deux semelles
816 Cordon de soudure
On choisit le cordon de soudure platine-poteau agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de la
gorge (a) Annexe H
HEA 320 tf=155 mm tw= 9 mm
amin= 28 mmlttwltamax =65 mm
amin= 38 mm le tf le amax = 105 mm
On choisit un cordon de soudure de 6 mm
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axial
La reacutesistance agrave la flexion deacutepend de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904119889119873119904119889
= 041 119898 gt 119885119879 = 0195 119898
Moment de flexion dominant
La reacutesistance atteinte dans lrsquoune de ces parties
Tronccedilon en T tendu critique Tronccedilon en T comprimeacute critique
Figure 82 Illustration moment + effort normal
- Resistance en compression drsquoun tronccedilon en T de semelle
119865119940119955119941 = 119891119895119889 times 119887119890119891119891 times 119897119890119891119891 119812119810120785 minus 120783 120790 minus 119853119834119835119845119838119834119854120788 120786
125
Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteau
Ougrave
119871119890119891119891 = min(119887119901 119887119891119888 + 2119888) = min(600 300 + 2 times 4671) = 39342 119898119898
119887119890119891119891 = min (119888ℎ1198882minus 119905119891119888) + 119905119891119888 +min (119888
ℎ119901 minus ℎ119888
2)
119887119890119891119891 = min (4671310
2minus 155) + 155 + min (4671
620 minus 310
2) = 10892 119898119898
⟹ 119865119888119903119889 = 204 times 10892 times 39342 = 874166 119896119873
- Resistance au cisaillement de lrsquoassemblage
119865119907119903119889 = 119865119891119903119889 + 119899119887 119865119907119887119903119889
Resistance par frottement en preacutesence drsquoun effort axial de compression
119865119891119903119889 = 02119873119904119889 = 1214 119896119873
Pour 8 tiges M30 de classe 88 le choix est justifieacute avec le logiciel ROBOT
Boulon d (mm) d0 (mm) A (mm2) As (mm2) Fub (MPa) M30 30 33 707 561 800
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30
- Resistance au cisaillement drsquoun boulon drsquoancrage
119865119907119887119903119889 =120572119888119887 119891119906119887 119860119904
1205741198722
Avec 120572119888119887 = 044 minus 00003119891119910119887 = 0248
119899119887= 8 ( 8 tiges drsquoancrage )
126
119865119907119887119903119889 =0248 times 800 times 561
125= 8904 119896119873
⟹ 119865119907119903119889 = 1214 + 8 times 8904 119896119873 = 72446 119896119873
- Resistance au cisaillement de la soudure
119881119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119898119908
Avec 120573119908 =08 120574119898119908 = 125 119886 = 6 mm
La longueur totale des cordons de soudure dans le sens de cisaillement
sum119897 = 470 119898119898
119865119908119903119889 =6 times 470 times 360
radic3= 58612 119896119873
119881119904119889 = 9773 119896119873 lt min(119865119907119903119889 119865119908119903119889) = 58612 119896119873
Condition veacuterifieacutee
- Longueur participante du tronccedilon en T eacutequivalent tendu
Calcul de longueur efficace du tronccedilon en T EC3-18 ndashtableau 66
Figure 84 Dispositions constructives
W= 150 mm e = 55 mm ex = 40 mm mx = 40 mm
Meacutecanisme circulaire
119897119890119891119891119888119901 = 119898119894119899 2120587119898119909 = 25132 119898119898
120587119898119909 +119882 = 27566 119898119898120587119898119909 + 2119890 = 23566 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119888119901 = 23566 119898119898
127
Meacutecanisme non circulaire
119897119890119891119891119899119888 = 119898119894119899
4119898119909 + 125119890119909 = 210 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 +119882
2= 180 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 + 119890 = 160 119898119898119887119901
2= 150 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119899119888 = 150 119898119898
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancrage
119865119905119886119899119888119903119889 = min[119865119905119887119900119899119889119903119889 119865119905119903119889]
Resistance du boulon drsquoancrage agrave la traction
119865119905119903119889 = 09 times119860119904 times 119891119906119887120574119898119887
= 09 times561 times 800
125= 32314 119896119873
- Calcul de la contrainte drsquoadheacuterence
On a d =30mm le 32 mm
119865119887119889 =036radic119891119888119896
120574119888=036 times 547
15= 1313 119872119875119886
Reacutesistance de calcul par adheacuterence entre le beacuteton et le boulon drsquoancrage
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 119889 119897119887 119891119887119889
120572
Avec
1198971 = 20119889 = 600 119898119898
119903 = 3119889 = 90 119898119898
1198972 = 20119889 = 600 119898119898
d diamegravetre de la tige d = 30
119897119887Lrsquoencrage dans le beacuteton 119897119887 = (1198971 + 64119903 + 351198972) = 3276 mm
119891119888119896 Reacutesistance du beacuteton 119891119888119896 = 30 119872119875119886
120572 ∶ Facteur tenant en compte la forme de la tige 120572 = 07
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 times 30 times 12 times 3276
07= 52929 119896119873
119865119905119886119899119888119903119889 = 119898119894119899[52929 32314] = 32314 kN
128
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblage
Veacuterification de la preacutesence drsquoeffet de levier
Lb longueur drsquoallongement du boulon drsquoancrage
Lb = 8d + em +tp + twa + 05k
Avec
twa eacutepaisseur de la rondelle = 5 mm
k eacutepaisseur de lrsquoeacutecrou k = 08 d
em eacutepaisseur de mortier de calage em= 30 mm
Lb = 8times 30 + 30 + 25 + 5 + 05 times 08 times 30 = 312 119898119898
Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrages
Lb longueur limite drsquoallongement des boulons drsquoancrages
119871119887lowast =
881198981199093 119860119904
1198971198901198911198911 1199051199013 =
88 times 403 times 561
150 times 253= 13480 119898119898 lt 119871119887 = 312 119898119898
Lrsquoeffet de levier ne peut pas ecirctre deacuteveloppeacute et les modes de ruines 1-2 3 et 4 peuvent ecirctre
consideacutereacutes
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)
119898119901119897119903119889 =1199051199012 119891119910119901
41205741198720=252 times 235
4 times 11= 3338119896119873
Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise
Mode 1 1198721199011198971119903119889 = 119898119901119897119903119889 times 1198971198901198911198911 = 3338 times 015 = 5007119896119873119898
1198971198901198911198911 = min(119897119890119891119891119888119901 119897119890119891119891119899119888) = 150 119898119898
- Calcul de la reacutesistance de lrsquoassemblage agrave la traction
129
La reacutesistance finale de lrsquoassemblage drsquoun tronccedilon en T eacutequivalent tendu est prise eacutegale agrave la valeur
de la reacutesistance la plus petite des modes de ruine
119865119905119903119889 = min (1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) EC3-18-tableau62
Mode 1-2
1198651199051minus2119903119889 =21198721199011198971119903119889
119898119909=2 times 5
004= 250 119896119873
Mode 3
1198651199053119903119889 = 2119865119905119903119889119886119899119888ℎ119900119903 = 2 times 32314 = 646280 119896119873
Mode 4
1198651199054119903119889 =119887119890119891119891119905 119905119908 119891119910
1205741198720=150 times 9 times 235
11= 288409119896119873
Drsquoougrave
119865119905119903119889 = min(1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) = 250 119896119873
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexion
Moment de flexion dominant
119872119904119889 le 119872119903119889 = min(minus119865119888119903119889 times 119885
119885119879119890119873minus 1
119865119879119903119889 times 119885
119885119862119890119873+ 1
) 119812119810120785 ndash 120783 120790 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120789
119885 = 119885119879+119885119862 = 195 + 155 = 350119898119898
⟹119872119903119889 = 5646 119896119873119898 lt 6207119896119873119898
Condition non veacuterifieacutee il faut rajouter des raidisseurs bidirectionnels
82 Etude des fondations
821 Introduction
Quel que soit lrsquoouvrage il prend toujours appuis sur un sol drsquoassise Les eacuteleacutements qui jouent le rocircle
drsquointerface entre lrsquoouvrage et le sol srsquoappellent les fondations
Le dimensionnement de ces fondations est conditionneacute par le site drsquoimplantation
- Le site (S3)
- La contrainte admissible du sol 120590sol = 18 bar 180kNm2
- La profondeur drsquoancrage D= 18m
130
822 Deacutetermination des sollicitations
Pour la deacutetermination des sollicitations on considegravere les deux eacutetats limites pour le calcul des
reacuteactions drsquoappuis des poteaux
ELU 119872119880 = 6207119896119873119898 119873119880 = 9773119896119873
ELS 119872119878 = 4136119896119873119898 119873119878 = 7960119896119873
823 Dimensionnement de la semelle
Les dimensions de la semelle sont choisies de sorte qursquoelles soient homotheacutetiques avec celles du
pied de poteau avec un deacutebordement de 20 cm
119886 = 119886119901 + 119888 = 062 + 02 = 082 119898
119887 = 119887119901 + 119888 = 060 + 02 = 08 119898 Avec 119886119901 et 119887119901 dimensions de la platine
119860
119861=119886
119887= 1025 ⟹ 119860 = 1025119861
A et B dimensions de la semelle
- Calcul de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904
119873119904= 052119898
Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteau
Pour les semelles de dimensions B times L la valeur des contraintes extrecircmes est donneacutee par
120590119898119886119909 =119873
119860119861(1 +
6119890
119861) le 120590119904119900119897
Apres simplification
368B2 - B - 312 ge 0 ⟹ B ge0765m
On prend B =1 m et A = 25 m
- Hauteur utile de la semelle est donneacute par la condition
131
119889 = max (119861 minus 119887
4119860 minus 119886
4) = max (005 0295)
On prend d= 45 cm
ht = d+ 5cm = 50cm hauteur totale de la semelle
824 Veacuterification des contraintes
On a
119890 = 052 gt119860
6= 041
Lrsquoeffort N est agrave lrsquoexteacuterieur du noyau central
3120590119898119886119909 1205901198981198941198994
lt 120590119904119900119897
Avec
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 minus
6119890
119860) =
14896
2(1 minus
041
2 ) = 62191198961198731198982
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 +
6119890
119860) =
14896
2(1 +
041
2 ) = 86771198961198731198982
3120590119898119886119909 120590119898119894119899
4= 6835 1198961198731198982 lt 120590119904119900119897 = 180 119896119873119898
2
Condition veacuterifieacutee
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversement La stabiliteacute au renversement des fondations doit se faire pour les semelles sous la combinaison G+Q+E ( RPA99 v 2003 Art1015)
119890 =119872
119873= 052 119898 lt
119860
4= 062 119898
Condition veacuterifieacutee
826 Deacutetermination des armatures de la semelle
Le ferraillage se calcul par la meacutethode des consoles
119890 gt119886
6 119890 gt
119860
24
ELS Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 119904119905
132
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199042119860
1198721 = 2788119896119873119898
Avec 119911 = 09d =40cm
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) =20163 MPa
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24 119872119875119886 120578 = 16 119867 119860 Donc
119860119886 =2788 times 106
400 times 20163= 345 1198881198982
Ferraillage dans la direction B Le ferraillage dans la direction B sera calculeacute par la meacutethode de bielle en remplaccedilant N par Nrsquo
119860119887 =119873prime(119861 minus 119887)
8119889 119904119905
Avec
119873prime = 119873119904 (1 +3119890
119860) = 796 (1 +
3 times 052
25) = 2993119896119873
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) = 20163119872119875119886
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24119896119873 120578 = 16 119867 119860
Donc 119860119887 = 071198881198982
ELU Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 120590119904119905
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199062119860
1198721 = 349119896119873119898
Avec 119911 =09d = 40 cm
120590119904119905 =119891119890120574119904=400
115= 3478119872119875119886
Donc
133
119860119886 =349 times 106
400 times 3478= 251198881198982
Ferraillage dans la direction B
119860119886 =119873119906(119861 minus 119887)
8119889 120590119904119905
Avec
119873prime = 119873119906 (1 +3119890
119860) = 23833119896119873
Donc 119860119887 = 1621198881198982
La condition de non-fragiliteacute Sens A
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119860 times ℎ119905 = 17251198881198982
Sens B
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119861 times ℎ119905 = 691198881198982
Calcul de lrsquoespacement St ge max (6oslash + 6cm 15cm) le 30cm St ge max (6times14 + 6cm 15cm) Enrobage 3cm
Sens As (cm2) Amin (cm2) Nb de barres
A (cm2) St (cm)
A 345 1725 10T16 201 25 B 07 69 7T16 1407 25
Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteau
Figure 87 Ferraillage des semelles
134
827 Calcul des longrines Les longrines sont des liaisons situeacutees agrave lrsquointeacuterieur du peacuterimegravetre de la structure elles jouent le rocircle de chainage dans les deux directions et elles sont calculeacutees sous lrsquoeffort axial de traction comme deacutefini dans le RPA99 Preacutedimensionnement Les dimensions minimales de la section transversale des longrines sont (25 x 30 cm2) Pour Site de cateacutegorieS2 et S3 [RPA99 v 2003 Art1011b]
Ferraillages longitudinaux Les longrines doivent ecirctre dimensionner pour reacutesister agrave une force de traction eacutegal agrave
119873119905 = (119873
120572) ge 20 119896119873 [119825119823119808120791120791 119855 120784120782120782120785 119808119851119853 120783120782 120783 120783 119835]
Avec N effort normal encaisseacute par le poteau le plus solliciteacute Nu =14896kN Ns =796kN 120572 coefficient en fonction de la zone sismique et de la cateacutegorie 120572 = 12 ELU
119873119905 =14896
12= 1241119896119873
ELS
119873119905 =796
12= 663119896119873
Calcul des armatures
119860119904119905 =119873119905120590119904119905
ELS
119860119904119905 =663
348= 0191198881198982
ELU
119860119904119905 =1241
348= 0351198881198982
Le ferraillage minimal doit ecirctre de 06 de la section
119860119898119894119899 = 06(b times h) = 391198881198982 Soit 6HA12 gtgtgt As =679 cm2
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacute
119860119904119905 le 023 times 119887 times ℎ times11989111990528119891119890
119860119904119905 = 0905 le 119860119904 = 6791198881198982
Condition veacuterifieacutee
135
829 Ferraillage transversal
120601119898119894119899 le 119898119894119899 (ℎ
35120601119897119898119894119899
119887
10) = 08 119888119898
On prend 120601119905 =8mm
8210 Calcul drsquoespacement des cadres 119878119905 lt min(20119888119898 15120601119905) = 12119888119898
On prend St=10cm
Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOT
136
Conclusion geacuteneacuterale En reacutealisant ce projet de fin de cycle nous avons pu en apprendre davantage sur le preacutedimensionnement la veacuterification et lrsquoassemblage de chaque eacuteleacutement composant lrsquoossature drsquoun hangar ou drsquoune halle meacutetallique Nous avons reacuteellement saisi lrsquoimportance et lrsquoavantage que preacutesente lrsquoutilisation drsquooutils numeacuteriques pour la modeacutelisation de notre structure et la simulation des diffeacuterents efforts et charges appliqueacutees sur elle Ce fut aussi lrsquooccasion de consulter les diffeacuterentes reacuteglementations qui reacutegissent le domaine de la charpente meacutetallique en particulier et celui du geacutenie civil en geacuteneacuteral comme le CCM 97 le RNV2013 le RPA 99v2003 et le CBA 93 Nous avons aussi reacutealiseacute lrsquoimportance des stabiliteacutes et contreventements pour ce qursquoelle apporte agrave la structure comme stabiliteacute et gains de matiegravere dans les eacuteleacutements principaux Enfin le point le plus important de tous on a pu compleacuteter le grand manque drsquoinformations qursquoon avait avant ce projet et on a pu lever le voile sur pas mal drsquoincertitudes concernant le dimensionnement et la mise en œuvre des diffeacuterents assemblages de la structure Mais sans se leurrer nous restons conscients de notre eacutenorme manque drsquoinformations et de pratiques en la matiegravere nous espeacuterons que le futur nous donnera lrsquooccasion drsquoen apprendre drsquoavantage sur le domaine de la charpente agrave travers le travail ou la recherche inchaalah
137
ANNEXE - 1
138
139
140
ANNEXE - 2
141
ANNEXE - 3
142
143
ANNEXE ndash 4
144
145
ANNEXE ndash 5
35 Calcul des cheacuteneauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip57
36 Preacutedimensionnement des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip59
Chapitre-4 Etude du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip64
41 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip64
411 Caracteacuteristiques des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65
42 Classification des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
421 Coefficient et classements des ponts roulants selon CTICMhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
422 Description geacuteneacuterale du calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
423 Deacutefinition des chargeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67
424 Calcul des reacuteactions des galets du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67
425 Le choix du rail de roulement helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69
43 Preacutedimensionnement de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70
431 Condition de la flegravechehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70
432 Classe du profileacute HEB 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip72
433 Veacuterification de la reacutesistance de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip74
434 Reacutesistance de lrsquoacircme agrave la charge transversalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip75
435 Calcul du support du chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip77
Chapitre-5 Etude sismiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
51 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
52 Analyse de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
521 Meacutethode de calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
522 Calcul de la force sismique totalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
523 Estimation de la peacuteriode fondamentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84
524 Meacutethode modale spectralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip85
525 Reacutesultat de calcul dynamiquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86
526 Veacuterification de la reacutesultante des forces sismiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
527 Veacuterification de la peacuteriodehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
528 Veacuterification des deacuteplacementshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87
Chapitre-6 Veacuterification des eacuteleacutements structurauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
61 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
62 Veacuterification de la traverse IPE400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90
63 Veacuterification des poteaux (HEA320)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95
64 Veacuterification des eacuteleacutements de stabiliteacutes CAE (120x12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip99
65 Veacuterification des potelets (IPE300)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
Chapitre-7 Calcul des assemblageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
71 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
72 Assemblage poteau-traverse (HEA320-IPE400)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
723 Deacutetermination des efforts dans les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
724 Deacutetermination de diamegravetre requis des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
728 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tenduehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacuteehelliphelliphelliphelliphellip112
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip113
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip113
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
733 Deacutetermination des efforts dans les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip117
738 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip117
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 X12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
742 Veacuterification au cisaillement des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
743 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du blochelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
751 Reacutesistance des boulons au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip121
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip121
Chapitre-8 Veacuterification des ancrages et calcul de fondationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
811 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassisehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
813 Resistance du beacuteton agrave la compressionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
815 Calcul de lrsquoaire de la plaquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
816 Cordon de soudurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip127
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
82 Etude des fondationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
821 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
822 Deacutetermination des sollicitationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
823 Dimensionnement de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
824 Veacuterification des contrainteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131 826 Deacutetermination des armatures de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
827 Calcul des longrineshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134 829 Ferraillage transversalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
8210 Calcul drsquoespacement des cadreshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
Liste des tableaux
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18 Tableau 12 Classification des zones sismiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24 Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiturehelliphellip28 Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe10 pour les parois verticales direction V2helliphelliphellip30 Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 31 Tableau 26 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33 Tableau 27 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 28 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 29 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35 Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41 Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacuteeshelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46 Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip53 Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip60
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip72 Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip79 Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterificationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84 Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la basehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 53 Tableau des peacuteriodeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88 Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip89
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip91 Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip96 Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip103
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110 Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133
Listes des figures Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouarglahelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19 Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 Figure 14 Vue en perspective de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1V3helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32 Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et Fhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39 Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la pannehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43 Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignolehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49 Figure 35 choix de lrsquoepaisseur du bardage helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51 Figure 36 Reacutepartition des lisseshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52 Figure 37 Disposition des liernes sur le bardagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip56 Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip58 Figure 39 Disposition des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip59
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67 Figure 44 Coupe transversale du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip68 Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le galet et P la reacuteaction verticale maxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuishelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip76 Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du chemin de
roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip81
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction Xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86 Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Yhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industrielshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90 Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95 Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacuteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102 Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107 Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip108 Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec goussethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118 Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigidehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122 Figure 82 Illustration moment + effort normalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124 Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Figure 84 Dispositions constructiveshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip126 Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128 Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130 Figure 87 Ferraillage des semelleshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133 Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
LISTE DES NOTATIONS
Majuscules latines
A Section brute drsquoune piegravece Anet Section nette drsquoune piegravece Aw Section de lrsquoacircme 119860119907 Aire de cisaillement Ct Coefficient de topographie Cr Coefficient de rugositeacute Cpnet Coefficient de pression nette Ce Coefficient drsquoexposition Cd Coefficient dynamique E Module drsquoeacutelasticiteacute longitudinale de lrsquoacier (E=21 105 MPa) F Force en geacuteneacuterale G Module drsquoeacutelasticiteacute transversale de lrsquoacier (G=81000 MPa) G Charge permanente I Moment drsquoinertie K0 Coefficient de flambement Kt Facteur de terrain L Longueur M Moment de flexion MSd Moment fleacutechissant sollicitant MRd Moment reacutesistant par uniteacute de longueur dans la plaque drsquoassise MPl Moment plastique MbRd Moment de la reacutesistance au deacuteversement Npl Rd Effort normal de la reacutesistance plastique de la section transversale brute NbRd Effort normal dun eacuteleacutement comprimeacute au flambement NSd Effort normal sollicitant Ntsd Effort normale de traction Ncsd Effort normal de compression NcRd Valeur de calcul de la reacutesistance de la section transversale agrave la compression Q Charge drsquoexploitation R Coefficient de comportement de la structure 119878 La charge de la neige 119881119904119889 Valeur de calcul de leffort tranchant Vreacutef Vitesse de reacutefeacuterence du vent Wpl Module de reacutesistance plastique W Poids de la structure
Minuscules latines f La flegraveche fy Limite deacutelasticiteacute
h Hauteur drsquoune piegravece L Longueur drsquoune piegravece (Poutre Poteau) Lf Longueur de flambement t Eacutepaisseur drsquoune piegravece tf Eacutepaisseur drsquoune semelle de poutre tw Eacutepaisseur de lrsquoacircme de poutre
Z Hauteur au-dessus du sol Z0 Paramegravetre de rugositeacute Zeq Hauteur eacutequivalente
Minuscules grecques 120582119871119879 Eacutelancement de deacuteversement empty119871119879 Rotation de deacuteversement 120591 Contrainte limite de cisaillement en eacutelasticiteacute
휀 Coefficient de reacuteduction eacutelastique de lrsquoacier 120590119886 Contrainte de lrsquoacier 120590119887 Contrainte du beacuteton ξ Pourcentage drsquoamortissement critique η Facteur de correction drsquoamortissement δek Deacuteplacement ducirc aux forces sismiques μ coefficient de forme de la charge de neige
Introduction Geacuteneacuterale Ce projet de fin drsquoeacutetudes est lrsquooccasion pour nous de mettre en pratique lrsquoensemble des connaissances theacuteoriques acquises durant notre cursus universitaire tout en nous familiarisant avec les regraveglements nationaux et internationaux reacutegissant les principes de conception et de calcul drsquoouvrages meacutetalliques ou autres comme le laquo RNV 2013 RPA 99v2003 BAEL91 et lrsquoEUROCODE 3raquo ainsi qursquoagrave utiliser des outils de calcul et de simulation numeacuterique Lrsquoeacutetude drsquoune structure meacutetallique comme toutes les autres structures est reacutealiseacutee par un dimensionnement aux eacutetats limites ultimes et une veacuterification des deacuteplacements aux eacutetats limites de services en tenant compte des actions qui srsquoappliquent sur elle qursquoelles soient de nature permanentes variables ou accidentelles Notre projet plus preacuteciseacutement consiste au dimensionnement drsquoune halle industrielle en charpente meacutetallique dans la wilaya de Ouargla agrave des fins de maintenances industrielles avec la veacuterification de chaque piegravece profileacute ou assemblage conformeacutement aux regraveglements en vigueur Notre travail est composeacute de la faccedilon suivante Drsquoabord une introduction sur lrsquoeacutetat des lieux la superficie de lrsquoouvrage sa position son environnement puis on deacuteterminera gracircce agrave la regraveglementation citeacutee ci-dessus les diffeacuterentes charges qui peuvent srsquoappliquer agrave notre ouvrage En fonction de ces charges on fera un preacutedimensionnement des diffeacuterents eacuteleacutements secondaires existants dans lrsquoouvrage ensuite on introduira toutes ces donneacutees dans le logiciel et on exeacutecutera la simulation numeacuterique Cette simulation va nous donner les sections des diffeacuterents eacuteleacutements principaux de la halle ces sections vont soit ecirctre gardeacutees soit ecirctre remplaceacutees par drsquoautre sections plus disponibles sur le marcheacute puis on les reveacuterifiera manuellement avec les diffeacuterentes exigences du CCM97 on dimensionnera les assemblages adeacutequats agrave chaque reacuteunion drsquoeacuteleacutements ainsi que les fondations Enfin nous verifirons tout nos eacutelements et tout nos assemblages a lrsquoaide du robot on peut prevoir drsquoautres veacuterifications de la structure tel que la torsion global de la structure ou bien simuler une explosion ou un accident dans notre ouvrage
16
Chapitre-1
Geacuteneacuteraliteacute et preacutesentation de lrsquoouvrage
11 Introduction
Le domaine de la construction meacutetallique est un domaine vaste qui a connu dans son histoire plusieurs eacutevolutions non seulement dans les proceacutedeacutes de conception et de reacutealisation mais eacutegalement dans les techniques et les mateacuteriaux utiliseacutes dans les structures Ainsi on a deacutesormais une varieacuteteacute de choix allant du beacuteton a lrsquoacier en passant par lrsquoaluminium la maccedilonnerie ou encore le bois En Europe le fer a commenceacute agrave faire son apparition comme eacuteleacutement de construction au 18iegraveme siegravecle alors que les mateacuteriaux usuels agrave cette eacutepoque eacutetaient le bois et la pierre au 14iegraveme siegravecle Avec lrsquointroduction du fer comme eacuteleacutement de construction les meacutethodes de conception furent bouleverseacutees le concepteur ne travaillait plus en effet avec des eacuteleacutements singuliers mais avec des profileacutes standards en I T L etchellip Un peu plus tard les progregraves techniques dans le domaine sideacuterurgique contribuegraverent agrave lrsquoapparition drsquoun nouveau mateacuteriau lrsquoacier Agrave la Premiegravere moitieacute du 20iegraveme siegravecle lrsquoacier a subi principalement en Europe une forte concurrence du beacuteton armeacute Lrsquoengouement pour ce nouveau mateacuteriau entraicircna une baisse significative du nombre drsquoouvrages en meacutetal construit durant cette peacuteriode cependant de lrsquoautre cocircteacute de lrsquoatlantique la situation eacutetait toute autre aux Eacutetats-Unis ougrave lrsquoacier reacutepondait preacuteciseacutement au besoin de la creacuteation drsquoimmeubles de grande hauteur il fut massivement utiliseacute (tireacute de notechfranceservcom) Actuellement en Algeacuterie lrsquoutilisation de la charpente meacutetallique est principalement employeacutee dans le secteur industriel pour ses avantages de rapiditeacute drsquoexeacutecution pour les longues porteacutees qursquoelle offre et pour son amovibiliteacute Notre projet traiteacute ici ne fait pas exception il a fallu pour le reacutealiser devoir calculer les charges qui lui sont appliqueacutees dimensionner ses eacuteleacutements le modeacuteliser numeacuteriquement et reveacuterifier toutes ces sections par rapport aux normes et regraveglements actuels en vigueur Les diffeacuterents regraveglements et documents utiliseacutes pour nos calculs - Regraveglement Neige et Vent 2013 DTR C 2-47 laquo RNV 2013 raquo - Regraveglement parasismique algeacuterien DTR BC 248 laquo RPA99v2003 raquo
17
- Regravegles de conception et de calcul des structures en acier DTR BC 244 laquo CCM97 raquo - Charges permanentes et charges drsquoexploitations DTR BC 22 - Regravegles de conception et de calcul des structures en beacuteton armeacute DTR BC 241 laquo CBA93 raquo - Calcul des structures en acier ENV 1993-1-1laquo Eurocode3 raquo - Conception et dimensionnement des structures mixtes acier-beacuteton ENV1994-1-1 laquoEurocode4raquo - Rapport geacuteotechnique du site drsquoimplantation de la structure Le principal document utiliseacute est Le CCM97 document technique reacuteglementaire qui a pour objectif de fournir une codification du dimensionnement pour calcul et des veacuterifications des structures de bacirctiments agrave ossatures meacutetalliques Les combinaisons qursquoil propose deacutependent des actions suivantes Actions permanentes Gi
Comprenant - Le poids propre des eacuteleacutements structuraux - Le poids propre des eacuteleacutements fixes - Les pousseacutes et pression des terres et hydrostatiques - Les deacuteformations permanentes imposeacutees agrave la construction tels que les deacuteplacements diffeacuterentiels des appuis Actions variable Qi Comprenant - Les charges drsquoexploitations - Les charges appliqueacutees en cours drsquoexeacutecution - Les actions climatiques Actions accidentelles Ai Comprenant Les actions sismiques les explosions le calcul au feu les chocs etc En ce qui concerne les eacutetats limites le CCM97 explique que les eacutetats limites permettent de combiner les charges G Q S W E afin de simuler au mieux un pheacutenomegravene qui peut se produire en prenant en compte ce qui repreacutesente la limite maximale consideacutereacutee pour les charges Grace agrave ces combinaisons nous pourront deacuteterminer les efforts maximaux et les deacuteplacements ultimes afin de les comparer agrave lrsquoeffort ou au deacuteplacement toleacutereacute Les valeurs des coefficients partiels de seacutecuriteacute agrave prendre en consideacuteration sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
18
Action
permanente (γG)
Action variable (γQ)
Action variable de base Action variable
drsquoaccompagnement
Effet favorable
γGinf
10 1 0
Effet deacutefavorable
γGsup
135 15 15
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacute
12 Pour lrsquoeacutetat limite ultime ELU - Prise en compte drsquoune seule action variable la plus deacutefavorable la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit 120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 150 119876119896119898119886119909
135119866119896119895 + 15119876119896119898119886119909
- Prise en compte de plusieurs actions variables deacutefavorables la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit sum119895120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 135sum119894gt1119876119896119894 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119882 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119878
- Prise en compte drsquoune seule action variable dirigeacutee vers le haut exemple vent en
deacutepression 120574119866119894119894119899119891 119866119896119895 + 150119882minus
1 119866119896119895 + 150119882minus
13 Pour lrsquoeacutetat limite de service ELS - Prise en compte uniquement de lrsquoaction variable la plus deacutefavorable
sum119866119896119895119895
+ 119876119896119898119886119909
119866119896119895 + 119876119896119898119886119909
- Prise en compte de toutes les actions variables deacutefavorables
sum119866119896119895119895
+ 09sum119876119896119894119894gt1
119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119878 119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119882
14 Etude parasismique La reacuteglementation relative agrave la construction parasismique se compose de texte drsquoorigine leacutegislative et de texte technique les preacutesentes regravegles viennent garantir une protection satisfaisante des vies humaines et des constructions vis-agrave-vis des effets des actions sismiques par des conceptions et dimensionnements approprieacutes Ainsi pour les ouvrages courants le but viseacute crsquoest de limiter les
19
dommages non structuraux et drsquoeacuteviter les dommages structuraux en dotant la structure drsquoune ductiliteacute et drsquoune capaciteacute de dissipation drsquoeacutenergie produite par le seacuteisme
Zones de sismiciteacutes
Zone 0 Sismiciteacute neacutegligeable
Zone I Sismiciteacute faible
Zone IIa et IIb Sismiciteacute moyenne
Zone III Sismiciteacute eacuteleveacutee
Tableau 12 Classification des zones sismiques
15 Lrsquoeffet du vent Le vent est consideacutereacute comme une force toujours perpendiculaire a la surface sur laquelle il est appliqueacute il peut engendrer des pressions sur les surfaces en soufflant de lrsquoexteacuterieur mais aussi des deacutepressions par pheacutenomegravene de succion ou juste en soufflant de lrsquointeacuterieur de la structure Le vent a une vitesse de reacutefeacuterence calculeacutee et reacutepertorieacutee par le RNV sur la base de relations empiriques cette vitesse diffegravere drsquoune reacutegion agrave une autre la carte ci-dessous montre les diffeacuterentes valeurs de cette vitesse dans le territoire nationale
Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouargla
20
Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)
16 Preacutesentation de lrsquoouvrage Notre projet traite le dimensionnement drsquoune halle en charpente meacutetallique avec ponts roulants et potences implanteacute dans la wilaya de Ouargla un site ou la sismiciteacute ainsi que les charges dues agrave la neige sont neacutegligeables mais par contre le vent souffle tregraves fort et le sable peut se deacuteposer sur certaine partie de la toiture La surface totale de notre ouvrage fait 1080 1198982 la hauteur du halle est de 89m alors que celle de la faicirctiegravere est de 1025m Lrsquoouvrage dispose de six portails de dimension (5x4) 8 ouvertures pour lrsquoeacuteclairage ainsi que pour le renouvegravelement drsquoair de la structure ou de fumeacutee en cas drsquoincendie
17 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques Suivant les plans architecturaux les dimensions de la structure se preacutesentent comme suit - Longueur de lrsquoouvrage (Long-pan) L= 30m - Largeur (Pignon) l= 36m - Hauteur totale H=89 m - Hauteur de lanterneau a=135m - Pente du versant est 15
21
Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvrage
Figure 14 Vue en perspective de la structure
18 Mateacuteriaux Les diffeacuterents mateacuteriaux de constructions utiliseacutes dans notre construction sont
181 Acier En construction meacutetallique lrsquoacier fait lrsquoobjet drsquoune normalisation rigoureuse dans laquelle on
speacutecifie la limite drsquoeacutelasticiteacute fy la reacutesistance agrave la rupture fu et lrsquoallongement agrave la rupture 휀 Le choix de la nuance drsquoaciers deacutepend des facteurs techniques et eacuteconomiques Limite drsquoeacutelasticiteacute fy=235MPa La contrainte de rupture fu=360 MPa Le module de Young E = 210 000 MPa
22
Le coefficient de poisson ν=03 Le module de cisaillement 119866 = 80769 MPa La masse volumique de lrsquoacier ρ=7850 Kgm3
182 Beacuteton armeacute Caracteacuteristiques meacutecaniques Reacutesistance agrave la compression fc28=25 MPa Reacutesistance agrave la traction ft28=06+006fc28= 21 MPa Le poids volumique ρ=2500 Kgm3
183 Ferraillages et armatures - La limite drsquoeacutelasticiteacute fe=400 MPa - Le coefficient de seacutecuriteacute pour les situations courantes γs = 115 - La contrainte admissible agrave lrsquoELU fsc =feγs = 348 MPa - Le module de Young Es=210 000 MPa
23
Chapitre-2
Eacutevaluation des surcharges climatiques
21 Introduction
Les effets climatiques sur une structure meacutetallique sont souvent preacutepondeacuterants Une
eacutetude approfondie et deacutetailleacutee doit ecirctre meneacutee minutieusement afin de deacuteterminer les
diffeacuterentes actions et sollicitations
La reacuteglementation nationale Neige et Vent (RNV 2013) met agrave notre disposition les principes geacuteneacuteraux et proceacutedures agrave suivre afin de mieux preacutevoir ces surcharges et de mener agrave bien des calculs Les pressions du vent appliqueacutees sur les structures meacutetalliques deacutependent des facteurs suivants
- La reacutegion (Zone 0) - Les reliefs du site drsquoimplantation - La hauteur de la construction - La configuration geacuteomeacutetrique de la structure - La forme de la toiture
22 Deacutetermination de lrsquoaction du vent
- Effet de la reacutegion
Notre halle industrielle se situe agrave la wilaya drsquoOuargla dans la commune de Hassi Messaoud selon le regraveglement RNV 2013 la reacutegion est classeacutee comme zone 4 la pression dynamique de reacutefeacuterence est de 575 Nm
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du vent
24
- Effet du site
Le regraveglement RNV2013 preacutevoit eacutegalement lrsquoeffet de la nature du terrain Notre
ouvrage se trouve dans une zone laquo agrave couverture veacutegeacutetale neacutegligeable raquo donc
nous nous situons dans une cateacutegorie de terrain 1 avec un facteur de terrain
Kt = 0170 paramegravetre de rugositeacute Z0= 001 m Zmin= 1 m et le coefficient ξ= 044
Les donneacutees relatives au site telle que la pression de reacutefeacuterence ainsi que la
vitesse de reacutefeacuterence sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
Site plat Ct(Z)=1 RNV2013 chapitre245 sect2451
Ouargla (Zone 4)
qreacutef =575 Nmsup2 Vreacutef =31ms
RNV2013 chapitre23 sect231
Terrain de cateacutegorie 1
Kt=017 Z0=001m Zmin=1m ξ=044
RNV2013 chapitre244 sectTableau 24
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantation
221 Deacutetermination de la pression aeacuterodynamique
La pression aeacuterodynamique W(Zj) agissant sur une paroi est obtenue comme suit
119882(119911119895) = 119902119901(119885119890) times [119862119901119890 minus 119862119901119894] (daNm) 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838120784 120787 120784 sect120784 120788
Avec
- CPe est le coefficient de pression exteacuterieure
- CPi est le coefficient de pression inteacuterieure
222 Calcul de la pression dynamique de pointe qp La pression dynamique de pointe qp(z) est la pression dynamique utiliseacutee dans les calculs elle deacutepend du climat du lieu de la hauteur de reacutefeacuterence de la rugositeacute du terrain et du coefficient de topographie
119902119901(119885) = 119902119903119890119891 times 119862119890
Avec
- 119902ref = 575 119889119886119873119898sup2
Coefficient drsquoexposition 119862119890 = 119862119903
2(119885) times [1 + 7119868119907] 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 sect120784 120786 120784 119834
Coefficient de rugositeacute 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 120786
25
Terrain de cateacutegorie 1 Kt=017 z0=001m zmin=1m ξ=044 ( g
119862119903(119911)
119870119905 119871119899 (1199111198981198941198991199110
) 119901119900119906119903 119911 lt 119911119898119894119899
119870119905 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911119898119894119899 le 119911 le 200119898
Parois vertical (z le zmin ) 119862119903(z)=Kt Ln(119911119898119894119899 1199110
)=0783
Parois et toiture (zminltzlt200m) 119862119903(z)=KtLn(Z
Zo)=1178
On retient 119862119903= 1178
- Intensiteacute de turbulence RNV2013 chapitre246
119868119907(119911)
1
119862119905(119911) 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911 gt 119911119898119894119899
1
119862119905(119911) 119871119899 (1199111198981198941198991199110) 119901119900119906119903 119911 le 119911119898119894119899
Pour z gt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1
001)= 0217
Pour z lt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1025
001)= 0144
On retient 119868119907 = 0144 pour lrsquoensemble de la structure
- Coefficient drsquoexposition
119862119890(119911119895) = 119862119903(119911119895)2[1 + 7 119868119881]
Pour z gt zmin
119862119890(119911) = 11782 times 12 times [1 + 7(0144)] = 2786
Pour z lt zmin
119862119890(119911) = 07832 times 12 times [1 + 7(0217)] = 154
- Pression dynamique de pointe qp
Avec
26
- 119902119903119890119891 = 575 119889119886119873119898sup2
Pour z lt zmin qp= 575times1544=8878 Nm2
Pour z gt zmin qp= 575times2786=160195 Nm2
qp = 160195Nm2 = 16 kNm2
223 Coefficient de pression exteacuterieure Les valeurs des coefficients de pression exteacuterieure donneacutees dans les tableaux du RNV2013 sont relatives agrave des zones bien deacutefinies Ces coefficients deacutependent de la dimension de la surface chargeacutee produisant laction du vent dans la section agrave calculer
Pour un vent perpendiculaire au long-pan (V1)
-Parois verticale RNV2013 chapitre521
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
- b=30 m
- d=36 m
- h=89 m
Cp =Cpe10 car Slt10119950120784 avec S la surface chargeacute (chapitre2013 chapitre5 sect5112)
e = min (d 2h)
d=32 ou 36 m selon la direction du vent mais toujours gt e =2h
Donc e = 2x1025 = 205m
Toiture a versant multiple Cas ougrave d gt e se preacutesente ainsi
Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
27
Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
Le calcul des coefficients de pressions exteacuterieures est obtenu agrave partir des formules suivantes
119862119901119890 = 1198621199011198901 119878119894 119878 le 11198982
119862119901119890 = 1198621199011198901 + (11986211990111989010 minus 1198621199011198901) times 11989711990011989210(119878) 119878119894 11198982 lt 119878 lt 101198982
119862119901119890 = 11986211990111989010 119878119894 119878 ge 101198982
RNV2013 Chapitre 5 sect 5111
Les coefficients de pression exteacuterieures pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E
Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)
Versant de Toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure cpe10 qui y sont
attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518 le cas drsquoune toiture agrave
versant multiple est celui de notre projet
28
Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5182 que laquo pour un vent perpendiculaire aux
geacuteneacuteratrices on prendra les valeurs de Cpe des toitures agrave double versant pour 120572 lt 0deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure Cpe pour le versant face au vent sont deacutetermineacutes agrave partir
drsquoune interpolation lineacuteaire entre lrsquoangle -15 et -5 les valeurs des coefficients sont preacutesenteacutees dans
le tableau suivant
Angle de pente α Cpe pour vent de direction θ=0deg
853deg F G H
-237 -123 -083
Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiture
- Pour un vent perpendiculaire au pignon (V2) (V4)
- Parois verticales
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
-b=36 m
29
-d=30 m
-h=1025
119862119901119890 = 11986211990111989010 RNV2013 chapitre5 sect5112
e=Min (b 2h) = Min (36 205) = 205 m
Le cas ougrave d gt e se preacutesente ici
Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Les coefficients de pression exteacuterieurs pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
30
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur laquo Cpe10 raquo pour les parois verticales direction V2
- Versant de toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure Cpe10 qui y sont attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518
Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5181 que pour laquo un vent dont la direction est parallegravele aux geacuteneacuteratrices les coefficients de pression pour chaque versant
31
srsquoobtiennent en utilisant les valeurs de toiture agrave un versant pour θ=90deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure CPe10 pour un angle de 853deg sont deacutetermineacutes agrave partir de lrsquointerpolation lineacuteaire entre lrsquoangle de 5deg et 15deg
Angle α Fsup Finf G H I
853deg -22 -192 -183 -067 -057
Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)
224 Coefficient de pression inteacuterieure Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi deacutepend de la dimension et de la reacutepartition
des ouvertures dans lrsquoenveloppe du bacirctiment
- Pour les 2 cas de direction du vent (V1 et V3)
- Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2(5 times 4)
30 times 89= 014 = 14
On commence tout drsquoabord agrave deacuteterminer lrsquoindice de permeacuteabiliteacute microp
μ119901 =120
160= 075
Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi est donneacute en fonction de lrsquoindice de permeacuteabiliteacute Figure 514 du Regraveglement RNV2013 en fonction du rapport
ℎ119889 = 102536 = 028gt025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 on lit 119862119901119894 =-016
32
Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1 V3
Pour les 2 cas de direction du vent (V2 et V4)
Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2 times (5 times 4)
36 times 9575= 0116 = 116
ℎ119889 = 102530 = 034 gt 025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 rarr 119862119901119894 =-02
33
Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4
225 Deacutetermination de la pression statique du vent
Apregraves avoir deacutefini tous les coefficients tels que la pression dynamique coefficient
de pression inteacuterieure et exteacuterieure on peut calculer la pression due au vent pour
Direction V1 V3
Parois verticales Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0154 -0846 -135529
B 1602 -08 -0154 -0646 -103489
C 1602 -05 -0154 -0346 -55429
D 1602 +08 -0154 +0954 +152831
E 1602 -03 -0154 -0146 -23389
Tableau 26 Pressions du vent sur parois vertical
34
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
F 1602 -237 -0154 -2276 -355003
G 1602 -123 -0154 -1076 -172375
H 1602 -084 -0154 -0676 -108295
Z1 1602 -1 -0154 -0846 -135529
Z2 1602 -06 -0154 -0446 -71449
Tableau 27 Pressions du vent sur toiture
Direction V2 et V4
Parois verticales
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0162 -0838 -134247
B 1602 -08 -0162 -0638 -102207
C 1602 -05 -0162 -0338 -54147
D 1602 +08 -0162 +0962 +154112
E 1602 -03 -0162 -0138 -22107
Tableau 28 Pressions du vent sur parois vertical
35
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
Finf 1602 -12 -0162 -1038 -1662876
Fsup 1602 -22 -0162 -2038 -3264876
G 1602 -183 -0162 -1668 -2672136
H 1602 -067 -0162 -0508 -813816
I 1602 -057 -0162 -0408 -653616
Tableau 29 Pressions du vent sur toiture
23 Deacutetermination de lrsquoaction de la neige
Le calcul de la surcharge climatique de la neige est en fonction de la localisation geacuteographique
et de lrsquoaltitude du lieu
Notre projet se situe dans la Wilaya de Ouargla (Hassi Messaoud) lrsquoaltitude est de 171 m
La wilaya de Ouargla est consideacutereacutee comme une zone D =gt Pas de neige dans cette reacutegion
24 Deacutetermination de lrsquoaction du sable
La Pente du toit = 135
9= 015
La pente est de 15 soit gt a 5 =gtLe toit ne peut ecirctre consideacutereacute comme plat
=gtLa charge due au sable ne peut ecirctre consideacutereacutee uniformeacutement reacutepartie
Deux charges lineacuteaire q1 et q2 seront pris en compte
q1= 300 Nml
q2= 500 Nml
25 Charge permanente
- Couverture et bardage Choix du systegraveme de couverture
36
Notre choix pour la toiture et le bardage de notre halle sera axeacute sur les panneaux sandwich car ils assurent le minimum requis pour notre halle cagraved
- Une bonne isolation thermique
- Une bonne reacutesistance au feu
Le systegraveme panneaux sandwich de type TL-75 qui est constitueacute drsquoun parement exteacuterieur et un parement inteacuterieur qui sont colleacutes agrave une mousse rigide en polyureacutethane sera retenu
Ces caracteacuteristiques se preacutesentent comme suit
- Epaisseur totale 75mm
- Largeur de panneau 1000mm
- Poids du panneau 142 daNmsup2
Choix du systegraveme de bardage
Le bardage reacutepondant agrave lrsquoexigence drsquoune isolation thermique est le systegraveme panneaux sandwich de type LL50 les caracteacuteristiques sont les suivantes
- Epaisseur 50 mm
- Largeur 1000 mm
- Poids volumique du panneau G= 129 kgmsup2
26 Charge drsquoexploitation
Notre toiture est inaccessible donc la seule charge drsquoexploitation que peut avoir notre toiture crsquoest
la charge drsquoentretien
Selon le DTR BC22
La porteacute L=6m (distance entre portique) =gt les charges drsquoentretien seront deux charges ponctuelles
de 1kN appliqueacute a 13 de chaque appuis
On peut les convertir en une charge uniformeacutement reacutepartie eacutequivalente ainsi
37
119902 =8119875
3119871= 044 119896119873119898
119902 = 444 119889119886119873119898
Ceci juste pour avoir une charge lineaire et pouvoir faire un predimensionnement de la panne
Sur la modeacutelisation avec ROBOT les deux charges serons introduitents comme charges ponctuels
- Effet du frottement
Pour les cas V1 et V3
Lrsquoeffet du frottement du vent sur la surface peut ecirctre neacutegligeacute car mecircme en prenant la toiture
comme faiblement inclineacutee ce qui nrsquoest pas le cas on veacuterifie la condition de neacutegligence du
frottement du vent qui dit
sum surfaces parallegraveles au vent le 4 times sum surfaces perpendiculaires au vent
Cas de vent sur long pan
[(36+36)times9575]+4[91times30]=17814 m2 le4times(30+30)times89= 2136m2 CV
Cas de vent sur pignon
[(30+30)times89]+ 4[91times30]=1626m2 le 4times(36+36)times9575= 27576 m2 CV
38
Chapitre-3
Dimensionnement des eacuteleacutements secondaires 31 Dimensionnement des pannes pour la toiture agrave plusieurs versants
311 Fonctionnement de base
La fonction des pannes de toiture est drsquoassurer le transfert des actions appliqueacutees agrave la couverture drsquoun bacirctiment et agrave sa structure principale les lisses jouent le mecircme rocircle en faccedilades Les pannes et les lisses sont des constituants importants de la structure secondaire du bacirctiment Un empannage comprend non seulement les pannes elles-mecircmes mais eacutegalement les eacuteventuelles eacuteclisses qui reacutealisent la continuiteacute des pannes les eacutechantignoles qui assurent la liaison entre pannes et structure principale ainsi que les liernes et brettelles qui maintiennent les pannes lateacuteralement
312 Choix du bardage de couverture Pour le choix de notre systegraveme de couverture il srsquoest aveacutereacute qursquoune couverture de type TL 75 remplie correctement les critegraveres de conception agrave savoir - Assurer la fonction eacuteleacutementaire de protection face aux intempeacuteries - Satisfaire les exigences acoustiques - Satisfaire agrave lrsquoexigence nationale imposeacutee par les documents reacuteglementaires relatifs aux charges de neige de vent et aux autres charges dexploitation Les charges supporteacutees par la toiture - Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du sable q1=30 daNml q2=50 daNml - Action du vent W= -355 daNmsup2 et W=-1723 daNm2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 Charge eacutequivalente du vent sur une panne de 6m dans la partie du toit ougrave lrsquoeffet du vent est le plus
deacutefavorable
39
(minus354 times5125
6) + (minus1723 times
0875
6) = minus32754 1198891198861198731198982
Qeq (vent) = 3276 daN1198982
-la charge de deacutepression du vent sur la panne est largement supeacuterieure aux autres charges
Crsquoest donc la combinaison G-15W qursquoil faut prendre en compte (pour le plan z-z seulement)
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et F
En essayant plusieurs valeurs drsquoespacement entre pannes et en faisant toutes les veacuterifications
neacutecessaires agrave chaque fois on arrive aux reacutesultats suivants
Pour e=12m -gt panne 2 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE180)
-gt nbr de panne neacutecessaires 8 par versant
Pour e=14m 16m 18m 2m -gt panne 1 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE200)
-gt nbr de panne neacutecessaires 5 par versant (pour e=2m)
Crsquoest donc par souci drsquoeacuteconomie et de poids total qursquoon prend un espacement entre panne de 2m
et un choix de section IPE200 pour les pannes mais seuls les deux derniers choix faits seront
deacuteveloppeacutes ci-dessus cad
-IPE180 + liernes avec e =2m (ce qui ne veacuterifie pas toutes les conditions de seacutecuriteacute)
-IPE200 avec e =2m (le choix final retenu celui qui veacuterifie toutes les conditions)
40
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne (G IPE180 = 188 danml) G = (142+188)x14 =462 daNml W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Remarque Dans notre projet il n yrsquoa de charge de neige possible et aussi la charge de sable ne srsquoapplique pas sur les pannes donc pas de combinaison avec trois charges possible Plan z-z G+E (462+444)cos853=8959 daNml G+W 462cos853 -45864=-413 daNml Qsz=413kN Plan y-y G+E (462+444)sin853=1328 daNml Qsy=0135 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(462+444)cos853=12095 daNml G+W (1x462cos853)-(15x45864)=-642 daNml
41
Quz=642 kN Plan y-y G+E 135(462+444)sin853 =18 daNml Quy=018 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=1878 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=2817 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=081 kNm
Apres ajout de liernes Lz=3m Mzsd=020 kNm Caracteacuteristiques du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 180 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
239 180 91 8 53 1317 101 146 346
Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 14653=2754 lt 72Ɛ=72 rarr acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 4558=568 lt 10Ɛ=10 rarr semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterifications de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 413 times 3004
384 times 21 times 105 times 1317= 015 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 0135 times 3004
384 times 21 times 105 times 101= 006 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
42
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation agrave veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 2817 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
iz =224mm tf =85mm
L=Lz=3000mm h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 9457 rarr λ119871119879 =
989
939= 1007
rarr =1092
43
Avec 120572LT = 021 car profile laminer
rarr ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 066 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=066 1 166 235
11= 234 119896119873 119898
234 lt Mysd =2817 condition non veacuterifieacutee on augmente la section ou changer de
nuance drsquoacier crsquoest la premieacutere option qursquoon vas choisir par souci de
disponibiliteacute sur le marcheacute
313 Redimensionnement des pannes avec IPE200
- Chaque panne repose sur deux appuis drsquoune distance de L= 6 m - On dispose 5 fils de pannes sur chaque versant de la toiture - La pente de la toiture 15 - Espacement entre pannes adopteacute est de 2 m
3131 Eacutevaluation des charges et surcharges - Poids propre de la couverture (panneau sandwich) 142 daNmsup2 - La charge du vent deacutepression -3275 daNmsup2 Surcharge drsquoentretien (P) sect731 DTR BC 22 Dans le cas des toitures inaccessibles on considegravere uniquement une charge drsquoentretien qui est eacutegale agrave 100Kg chacune situeacutee agrave 13 et 23 de la porteacutee de la panne La charge uniformeacutement repartie P due aux surcharges drsquoentretien est obtenue en eacutegalisant les deux moments maximaux dus agrave P
Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la panne
119872119872119860119883 =119901prime 119897
3=119901 1198972
8⟹ 119901 =
8 119901prime
3119897=800
18= 4444 119889119886119873119898119897
44
Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacutees
(ANNEXE ndash 1)
Soit
119876119890119902 =327 + 1082
2= 2176 1198891198861198731198982
Les valeurs 327 et 1082 daNm2 sont les valeurs de depressions des deux zones de vent FG et H repris par
la panne 2 (regarder Figure31)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave un espacement en appuis de 394m sans risquer
que la nervure cegravede sous les charges appliqueacutees
La charge supporteacutee par la panne
- Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du vent W= -3276 daNmsup2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 -Poids propre de la panne IPE200 (apregraves que IPE180 nrsquoa pas veacuterifier toutes les conditions) G=224 daNml La panne la plus deacutefavorable Bien que lrsquoespacement entre panne soit de 2m la panne la plus deacutefavorable crsquoest-agrave-dire celle de rive ne reprend qursquoune largeur de bardage de 14m seulement
Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versant
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne G = (142+224)x14 =5124 daNml
45
W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Plan z-z G+E (5124+444)cos853=9458 daNml G+W 5124cos853 -45864=-40796 daNml Qsz=407kN Plan y-y G+E (5124+444)sin853=1418 daNml Qsy=014 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(5124+444)cos853=12768 daNml G+W (135x5124cos853)-(15x45864)=-61955 daNml Quz=62 kN Plan y-y G+E 135(5124+444)sin853 =1915 daNml Quy=019 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=186 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=279 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=0855 kNm
46
Caracteacuteristique du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 200 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
285 200 100 85 56 1943 142 221 446
Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 15956=2839 lt 72Ɛ=72 rarr Acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 3885=447 lt 10Ɛ=10 rarr Semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterification de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 407 times 6004
384 times 21 times 105 times 1943= 168 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 014 times 6004
384 times 21 times 105 times 142= 079 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation a veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
47
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
-C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
-iz =224mm -tf =85mm
-L=Lz=6000mm -h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 989 ⟶ λ119871119879 =
989
939= 105
rarr =114
Avec 120572LT = 021 car profileacute lamineacute
rarr ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 063 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=063 times 1 times 221 times 235
11= 2974119896119873119898
2974 kNm gt Msd =279 kNm condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
48
Relation agrave veacuterifier Vzsd lt 05 Vplzrd 119912119955119957 120787 120786 120788(120784)119914119914119924120791120789
Avec
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
11 119890119905 119860119907119911 = 1400 1198981198982
Donc
05119881119901119897119911119903119889 = 05
1400 (235
radic3)
11= 8634 119896119873
Vzsd =186kN lt 05 Vplzrd = 8634kN Condition veacuterifieacutee
Resistance au voilement par cisaillement
Si 119889
119905119908 lt 69휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
CCM97 art 561(1)
119889
119905119908 =
159
56 = 284 lt 69 휀 Condition veacuterifieacutee
Donc il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Veacuterification a la flexion deacutevieacutee composeacutee
On doit veacuterifier la relation suivante
(119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889)
120572
+ (119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
)
120573
le 1 119912119955119957 120787 120786 120790 (120783120783)119914119914119924 120791120789
Avec B= 1 a = 2 pour les sections en I et H
119872119901119897119910119903119889 =119882119901119897119910 times 119891119910
11=221 times 235
11= 4721 119896119873119898
119872119901119897119911119903119889 =119882119901119897119911 times 119891119910
11=446 times 235
11= 952 119896119873119898
119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
119872119911119904119889 = 0855 119896119873119898
(279
4721)2
+ (0855
952) = 044 lt 1 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
49
Conclusion la panne IPE 200 veacuterifie les diffeacuterentes conditions de seacutecuriteacute par rapport aux
diffeacuterents cas drsquoinstabiliteacutes elle est donc largement convenable pour notre structure
32 Dimensionnement de lrsquoeacutechantignole
Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignole
Calcul des charges revenant agrave une eacutechantignole
Effort de soulegravevement
quz=Gtimescos120572 -15W-- avec
G=39 daNml W--=ndash426 daNml E = 444 daNml
quz = 39timescos 853 ndash 15times426
quz= ndash60043 daNml = ndash6 kN
Effort rampant
quy=(135G+15E)sin120572 =(135times39+15times444)sin 853 = 1768 daNml =018 kN
Lrsquoexcentrement
Lrsquoexcentrement (t) est limiteacute par la condition suivante
2 (119887
2) le 119905 le 3(
119887
2)
Avec b=10 cm pour un profileacute IPE200
50
2 (10
2) = 10 le 119905 le 3(
10
2) = 15
On prend t=10 cm
Pour lrsquoeacutechantignole de rive
119877119911 = 119902119906119911 times119897
2= 6 times
6
2= 18 119896119873
119877119910 = 119902119906119910 times119897
2= 054 119896119873
Pour lrsquoeacutechantignole intermeacutediaire
119877119911 = 18 times 2 = 36 119896119873
119877119910 = 054 times 2 = 108 119896119873
Calcul du moment de renversement
119872119877 = 119877119911 times 119905 + 119877119910 timesℎ
2= 36 times 10 + 108 times 10 = 3708 119896119873 119888119898 = 37119896119873119898
Choix de la section brute
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 119891119910
1205741198720 119912119955119957 120787 120786 120787 120783 (120784)119914119914119924120791120789
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 1198911199101205741198720
=gt 119908119890119897 ge119872119890119897119877119889 times 1205741198720
119891119910=gt 119908119890119897 ge
00037 times 11
235
= 173 times 10minus51198983
119908119890119897 = 17321198881198983
Deacutetermination de la largeur et lrsquoeacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
b largeur de lrsquoeacutechantignole
e eacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
119908119890119897 =119887 1198902
6=gt 119890 ge radic
6 times 1732
119887= radic
6 times 1732
180
119890 ge 076
b est prise eacutegale agrave 180 mm soit la largeur de la traverse (Calculer dans le chapitre 6)
Donc on prend e=1cm
51
33 Dimensionnement des lisses de bardages
Les lisses de bardages sont constitueacutees de poutrelles (UPN UAP UPE) oude profils
minces plieacutes Eacutetant disposeacutees horizontalement elles sont porteacutees soit par les poteaux de
portiques soit par les potelets intermeacutediaires Lrsquoentre-axe des lisses est deacutetermineacute par la
porteacutee admissible des bacs de bardage pour notre structure un UPN agrave eacutetait adopteacute
331 Choix du bardage
Le choix du bardage se fait en fonction des charges du vent (pressiondeacutepression) qui
lui sont appliqueacutes Pour notre halle les valeurs maximums de pression et deacutepression
que subissent les parois sont
W+ = 1541 daNm2 W- = -1355 daNm2 (regarder chapitre 2)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessous (ANNEXE 3) le bardage choisi doit ecirctre drsquoau moins de
50mm drsquoeacutepaisseur un LL50 pour un poids de 133 daNmsup2 sur 3 appuis avec pas plus
de 3m drsquoentre appuis est le meilleur choix
Figure 35 choix de lrsquoeacutepaisseur du bargade en fonction des pressions et depressions
332 Deacutetermination de lrsquoespacement entre lisse
Toujours drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave 3m de distance drsquoentre axe pour le
bardage qursquoon a choisi
Apregraves plusieurs essais empiriques le nombre optimal de lisses neacutecessaire est de 4 ce qui donne un
espacement de longueur de paroi 89m ndash longueur mur maccedilonnerie 4m ( 89 - 4 = 5m )
5m4lisse rarr e =125m
52
Figure 36 Reacutepartition des lisses
Deacutetermination des charges et surcharges
Donneacutees de calcul
- Chaque lisse repose sur deux appuis
- Espacement entre lisse = 125 m
- On dispose 4 lignes de lisse entre portique
- Longueur des lisses 600 m
Les charges permanentes
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=g sy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125=2288daNml
qsy = 0228 kN
quy=135G=03kN
La surcharge climatique due au vent
On calcul les lisses de bardage avec la valeur max sur long- pan
W += 1541 daN m2
- Charges appliqueacutees agrave LrsquoELU
quz=15W
quz=288kN
53
- Charge appliqueacutee agrave LrsquoELS
qsz=Wtimese=1541times125
qsz=19262daN=192kN
333 Le dimensionnement se fait par la condition de limitation de la flegraveche
119891119911 =5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864119910 times 119868le 119891119886119889119873 =
119897
200=600
200= 3 119888119898
119868119910 ge5 times 192 times 6004
384 times 21 times 105 times 3= 51428 1198881198984
On opte pour un UPN 140 avec les caracteacuteristiques suivantes
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
UPN 140 A Cm2
h mm
b mm
119905f mm
119905w mm
Iy
Cm4
Iz
Cm4
119908pSy
cm3
119908pSz
cm3
MATERIAU ACIER S235
20 140 60 10 7 605 627 103 283
Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140
Recalcul des charges avec le poids propre de la lisse ajouteacute
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daN ml
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=qsy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125 +1568 = 3856daNml
qsy = 038 kN
quy=135G
quy =053kN
qsz=Wtimese=1541times125=19262daN
qsz=192kN
quz=15W
quz=288kN
54
334 Veacuterification des diffeacuterentes Conditions de reacutesistances
Deacutetermination de la Classe
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119888
119905119891=60
10= 6 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119889
119905119908=98
7= 14 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Condition de reacutesistance
(119872119910119904119889
119872119890119897119910119877119889)
1
+ (119872119911119904119889
119872119890119897119911119877119889)1
le 1
- En preacutesence de lrsquoaction du vent
119872119910 =119902119906119911 times 119897
2
8=288 times 62
8= 1296 119896119873119898
- Sous lrsquoeffet des charges verticales permanentes
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 62
8= 261119896119873119898
119872119890119897119910119877119889 =119908119890119897119910 times 119891119910
1205741198720=864 times 103 times 235
11= 1845 119896119873119898
119872119890119897119911119877119889 =119908119890119897119911 times 119891119910
1205741198720=148 times 103 times 235
11= 316 119896119873119898
Donc
(1296
1845)1+ (
261
316)1= 152 gt 1 Condition non veacuterifieacutee
On rajoute des liernes pour reacuteduire Lz (Lz=3m)
55
Nouveau 119872119911
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 32
8= 065119896119873119898
(1296
1845)1+ (
065
316)1 = 09 lt 1 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
Condition agrave veacuterifier Vsd lt Vplrd
119881119911119904119889 =15119882119871
2= 1296 119896119873
119881119901119897119877119889 =119860119907119911 times 119891119910
radic3times 1205741198720= 12855 119896119873
119881119911119904119889 = 1296 119896119873 lt 119881119901119897119877119889 = 12855 119896119873 rarr condition veacuterifieacutee
Veacuterification au deacuteversement
On doit veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721gt 119872119910119904119889 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Avec
119872119888119903 = 11986211205872 119864 1198681199111198712
radic119868119908119868119911+1198712 119866 1198681199051205872 119864 119868119911
119912119925119925119916119935119916 119913 (119913 120783 120785) minus 119914119914119924120791120789
119872119888119903=311713762 Ncm
λ119897119905 = radic120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
119872119888119903
120573119908= 1 car la section est de classe 1
119882119901119897119910 (upn140) =103 cm3
56
λ119897119905 = 0881
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ1198711198792 minus 02) + λ119871119879
2 ]
120572119897119905=021 Car profileacute lamineacute
empty119897119905 = 0959
ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )
le 1
ꭕ119897119905= 075
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898 gt 119872119910119904119889 = 1296 119896119873119898 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion La section UPN140 assure une bonne reacutesistance vis agrave vis des diffeacuterents cas
drsquoinstabiliteacute elle est convenable pour les lisses de notre structure
34 Dimensionnement des liernes
Figure 37 Disposition des liernes sur le bardage
Calcul de lrsquoeffort de traction dans les liernes
La reacuteaction R au niveau du lierne
57
119877 = 125119902119910 times 119897
2
Avec 119902119910 = [135(119866119880119875119873140 + 119866119888119900119906119907119890119903119905119906119903119890)]
119902119910 = 0837119896119873
119897 = 6 119898
119877 = 125119902119910 times 119897
2= 125 times 0837 times 3 = 32119896119873
Effort de traction dans chaque lierne
1198791 =119877
2= 16119896119873
1198792 = 1198791 + 119877=48 kN
1198793 =1198792
2 sin 120579= 374 119896119873 119860119907119890119888 120579 = 119886119903119888 119905119892
25 119898
3 119898= 398deg
Crsquoest 1198792 = 48 119896119873 la tension la plus deacutefavorable donc on dimensionne par rapport agrave elle nos liernes
Dimensionnement de la lierne
119873119905119904119889 =119860 times 119891119910
1205741198720= 4800 119873 =gt 119860 ge
11 times 4800
235 =gt 119860 ge 22461198981198982
119860 =120587empty2
4=gt empty ge radic
4119860
120587= radic
4 times 2246
314= 534 119898119898
On prend empty = 12 119898119898 soit un T12 car crsquoest le diamegravetre le plus courant sur le marcheacute
35 Calcul des cheacuteneaux
Introduction
Le cheacuteneau a pour rocircle lrsquoeacutevacuation des eaux pluviales et drsquoeacuteviter leur stagnation afin drsquoassurer une
bonne eacutetancheacuteiteacute de la toiture et de la construction
58
Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneau
La section du checircneau sera deacutetermineacutee comme suit 119904
119878ge
63
radic119904
119889times119875
Avec
- s Section transversale du cheacuteneau en cmsup2
- S Surface couverte du checircneau en msup2
- d Peacuterimegravetre de la section mouilleacutee du checircneau en cm
- p Pente du checircneau
Remarque on preacutevoit 4 points de descente drsquoeau sur le long pan au niveau du portique inteacuterieur
Dimensionnement du cheacuteneau de rive
S=91times30=273 m2 avec P= 5mmm (pour eacuteviter lrsquoaccumulation du sable aussi)
Srsquo=273
4=6825 m2
Suivant lrsquoabaque (Annexe 2) =gt S=100 cm2 =gt d=10 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 100mm
Dimensionnement de cheacuteneau intermeacutediaire
Surface en plan des combles desservis en msup2
Srsquo=6825times2= 1365 et P= 5 mmm
Suivant lrsquoabaque (Annexe 4) =gt S=75 cm2 =gt d=9 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 90 mm ou 100 mm
59
36 Preacutedimensionnement des potelets
Les potelets sont des profileacutes lamineacutes qui ont pour rocircle de transmettre les
diffeacuterents efforts horizontaux agrave la poutre au vent et les efforts verticaux vers le sol
Ce sont des profileacutes disposeacutes verticalement sur le pignon comme indiqueacute sur la figure
ci-dessous et sont surtout sujet agrave la flexion composeacutee sous les efforts suivant
- Effort normal produit par le poids propre du potelet du bardage et des lisses
- Effort de flexion produit par lrsquoaction du vent sur le pignon
Figure 39 Disposition des potelets
Ils sont consideacutereacutes comme articuleacutes dans les deux extreacutemiteacutes
Eacutevaluations des charges et surcharges revenantes agrave un potelet
Charges permanentes G (verticale concentreacutee)
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daNmsup2
- Poids propre des accessoires drsquoattaches 5 daNmsup2
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daNml
Nous avons 4 lisses de 6m de long
119866 = (119866UPN times 119890 times 119899) + (119866bardage + 119901119901a) times 119878 119866 =(1568times6times4)+[(133+5)times(6times56)]= 991 kNml
Charge due au vent W
W=(1541times56) = qeqtimes96 =gt qeq=1541times56
96=8989 daNm2
Donc W = 8989 x 6 = 539 daNml = 539 kNml
Preacutedimensionnement de la section du potelet
Sous la condition de la limite de la flegraveche (ELS) tableau 41 CCM 97
Les potelets eacutetant articuleacutes en tecircte et en pied la flegraveche max est
60
119891119910 =5 times119882 times 1198974
384 times 119864 times 119868119910le 119891119886119889119898 =
119897
200
119868119910 gt1000 timesWtimes Iᶟ
384 times E= 59136 1198881198984
Ce qui correspond agrave un profileacute IPE300 avec 119868119910 = 83561198881198984
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300 A Cm2
h mm
b mm
tf mm
tw
mm 119868y
Cm4
119868z Cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300
Veacuterification de la reacutesistance du profileacute
Classe de la section
Classe de la semelle
119888
119905119891=
75
107= 7 lt 10 = 10 119878119890119898119890119897119897119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Classe de lrsquoacircme
119889
119905119908=2486
71= 35 lt 38 = 38 Acirc119898119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on doit veacuterifier la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05 119881119901119897119903119889 ⟹119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
61
119881119904119889 =15 times119882 times 119897
2=15 times 539 times 96
2= 388 119896119873 lt 05 119881119901119897119903119889 = 05 (
2570 times 235
radic3 times 11) = 1585 119896119873
Condition veacuterifieacutee
Donc pas drsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant
Veacuterification a lrsquoeffort axial
On utilise la condition suivante
Si
119873119904119889 le 119872119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 119891119910
1205741198980)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort axial
025119873119901119897119903119889 = 025119860 times 119891119910
1205741198720= 025
5380 times 235
11= 28734 119896119873
05119860119908 times 119891119910
1205741198720= 05
2170 times 235
11= 2317 119896119873
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873 lt 119898119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 times 119891119910
1205741198720)
Condition veacuterifieacutee
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Lrsquoindice de lrsquoeffort axial sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
Veacuterification a la flexion composeacutee
119872119910119904119889 =15119882 times 1198972
8= 9313119896119873119898 119872119911119904119889 = 0 119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
λ119897119905 =
119871119911119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119911119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
C1=1132 Annexe B Tableau B12 CCM97
62
119871119911 = 1250 119898119898 119894119911 = 335 119898119898 ℎ = 300 119898119898 119905119891 = 107 119898119898
λ119897119905 = 3433 =gt λ119897119905 = 036 lt 04 Pas de risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97
119873119904119889ꭕ119898119894119899
119873119901119897119903119889+119870119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119870119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10 helliphellip (1)
Avec
λ119910 =119871119910
119894119910=960
125= 768 rarr λ119910 =
768
939= 081
=gt 120583119910 = λ119910(2119861119898119910 minus 4) +119882119901119897119910 minus119882119890119897119910
119882119890119897119910= minus1134 + 0127 = minus1007 lt 09
120572 = 021 λ119910 = 081
empty119910 = 05 [1 + 120572119910(λ119910 minus 02) + λ1199102]
empty119910 = 05[1 + 021(081 minus 02) + 0812] = 089
ꭕ119910=
1
(empty119910 +radicempty1199102 minus λ1199102 )
ꭕ119910= 0794 rarr 119870119910 = 1 minus
minus1 times 135 times 991
0794 times 538 times 2350= 101
120582119911 =125
335= 3731 =gt 120582119911 = 0397 rarr empty119911 = 0611 =gt ꭕ
119911= 092
ꭕ119898119894119899
= ꭕ119910= 0794
119873119901119897119903119889 =119860119891119910
1205741198980=5380 times 235
11= 114936 119896119873
119872119910119904119889 =151198821198712
8= 9313 119896119873119898
119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873
119896119910 = 101
119872119911119904119889 = 0
63
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10
1337
0794 times 114836+101 times 9313
13416= 071 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion le profileacute IPE300 veacuterifie toutes les conditions de reacutesistances des diffeacuterentes instabiliteacutes
auxquels il peut ecirctre sujet
Donc il convient parfaitement comme potelet pour notre structure
64
Chapitre 4
Etude du pont roulant
41 Introduction
La vocation de notre halle neacutecessite deux ponts roulants drsquoune capaciteacute de 125t chacun il
est neacutecessaire donc de leur dimensionner des poutres porteuses ainsi que les rails sur
lesquelles il va glisser
- Le pont roulant
Est un engin de levage mobile circulant sur une voie de roulement Il est constitueacute drsquoun
palan de transfert eacutequipeacute drsquoun treuil pour le levage de la charge
- La voie de roulement
Est la structure porteuse de lrsquoengin de levage constitueacutee de deux poutres de roulement et
ses supports les deux poutres parallegraveles sont surmonteacutees drsquoun rail speacutecial sur lesquelles
circule le pont roulant
- La poutre de roulement
Est lrsquoeacuteleacutement porteur longitudinal de la voie les poutres de roulement sont des poutres
simples ou continues Leurs appuis sont constitueacutes par corbeaux (consols) fixeacutes sur les
poteaux de la halle
65
411 Caracteacuteristiques des ponts roulants
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulant
Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulant
Soit le pont roulant avec la porteacutee de 18 m
Puissances
N (t)
Porteacutee
L(m)
Vitesse (mmin) Poids (t) Reacuteaction (t)
Levage Direction Translation Pont
B
Chariot
K
Total
B+K
Rmax Rmin
125 18 085 520 1040 6809 1151 796 814 194
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)
66
a min (m) b(m) c(m) d(m) e(m)
1 035 06 2 36
Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulant
Groupe c ψ1 ψ2 Classe
I 02 11 11 A-2
Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulants
42 Classification des ponts roulants
Les ponts roulants sont classeacutes selon deux critegraveres
- Intensiteacute de lrsquousage du pont
- La variation de la charge souleveacutee
421 Coefficient et Classements des ponts roulants selon le CTICM
- Les ponts roulants agrave usage intensif (les poutres de roulement roulants
doivent ecirctre conccedilues et calculeacutees avec soin)
- Les ponts roulants drsquousage peu freacutequent (le calcul de poutre de roulement
est similaire agrave celui drsquoune poutre quelconque sous charge statique)
- Utilisation reacuteguliegravere en service intensif suivant lrsquoeacutetat de charge
C Coefficient drsquoadheacuterence drsquoun galet sur son rail
Ψ Coefficient de majoration dynamique des reacuteactions verticales Dans
ce projet le pont roulant utiliseacute est de Type A classe 2
Groupes II
Remarque Les ponts roulant agrave crochet sont classeacute dans le groupe II
422 Description geacuteneacuterale du calcul En geacuteneacuteral les poutres de roulements sont conccedilues sur deux appuis particuliegraverement celles
destineacutees agrave recevoir les ponts de type A pour que lrsquoalternance de sollicitations M(+) M(-) conduit
agrave reacuteduire les contraintes admissibles en fatigue Le moment maximum est deacutetermineacute par le
theacuteoregraveme de BARRE il est deacutefini comme suit
67
Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)
423 Deacutefinition des charges Charges verticales (RVmax)
- Le poids des poutres de roulement
- Le poids du pont du chariot et de la charge souleveacutee
- Les surcharges sur passerelles si elles existent
Charges horizontales transversales (RHmax)
- Reacuteaction transversale provoqueacutee par le roulement
- Freinage de direction
- Vent sur la poutre dans le cas des poutres de roulement agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
Charges horizontales longitudinales (RLmax)
- Freinage longitudinale (de translation)
- Effet de tamponnement
- Vent sur pont srsquoil est agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
424 Calcul des reacuteactions des galets du pont roulant
Charges statiques (reacuteaction par galet)
119877119898119886119909 = 814 119870119873 119877119898119894119899 = 194 119870119873
Charges verticales
119877119881119898119886119909 = Ψ1 119877119898119886119909 = 115 times 814 = 8954 119870119873
119877119881119898119894119899 = Ψ2 119877119898119894119899 = 11 times 194 = 2134 119870119873
Charges horizontale longitudinale
68
119877119871119898119886119909 = 119862 119877119898119886119909 = 02 times 814 = 1628 119870119873
119877119871119898119894119899 = 119862 119877119898119894119899 = 02 times 194 = 388 119870119873
Charges horizontales transversales
Palan au milieu de la porteacutee du pont
1198771198671119898119886119909 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119886119909 = plusmn274 119905
1198771198671119898119894119899 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119894119899 = plusmn2168 119905
Palan agrave distance minimale du chemin de roulement
1198771198672119898119886119909 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119886119909 = plusmn1526 119905
1198771198672119898119894119899 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119894119899 = plusmn0953 119905
Les premiers membres de ces formules correspondent aux efforts induits par la marche
appeleacutee marche en crabe du pont roulant les deuxiegravemes membres de ces formules
correspondent aux efforts dus au freinage du palan charge
69
425 Le choix du rail de roulement
Pour notre cas on a un pont roulant de 125T on va utiliser des rails A55
maintenues avec des crapauds
Figure 44 Coupe transversale du rail
Rail
Poids
(Kgm)
B
(mm)
H
(mm)
P
(mm)
Section
A (cm2)
I x
(cm4)
I y
(cm4)
A55
318
55
65
150
407
178
337
Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du rail
Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le rail
70
43 Preacutedimensionnement de la poutre de roulement Le dimensionnement de la poutre du chemin de roulement se fait selon le regraveglement laquo CCM97 raquo et le calcul se fait avec les charges les plus deacutefavorables
431 Condition de la flegraveche Drsquoapregraves le CTICM le dimensionnement de la poutre de roulement se fait avec la condition de flegraveche La flegraveche admissible est obtenue quand les deux charges sont en position symeacutetrique par rapport au milieu de la poutre il faut veacuterifier donc que
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
750= 08 119888119898
La longueur de traveacutee est de 600 m (sur deux appuis simple) comme indiqueacutee sur le scheacutema
Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulement
119886 = (119897
2minus119890
4) = (
6
2minus36
4) = 21 119898
Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le
galet et P la reacuteaction verticale max
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972)
Avec
L= 6000 mm
a= 2100 mm
P=89540 N
E=21104 Nmm2
71
119868119910 ge119901 119886 1198972(31198972 minus 41198862)
119891119911 241198641198972=89540 times 2100 times 60002(3 times 60002 minus 4 times 21002)
8 times 24 times 21 times 104 times 60002
119868119910 ge 421397625 1198981198984
Donc HEB360 veacuterifie la condition de la flegraveche
Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360
Veacuterification de la flegraveche
Poids propre inclue (rail+poutre)
Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuis
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 142 + 031 = 173 119896119899119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 43190 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 173 times 60004
384 times 21 times 104 times 43190 times 104
119891119911 = 812 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition nrsquoest pas veacuterifieacutee Donc on augmente la section
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A cm2 h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB360 142 1806 360 300 225 125 43190 10140 2683 1032
72
Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 155 + 031 = 186 119870119873119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 57680 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 186 times 60004
384 times 21 times 104 times 57680 times 104
119891119911 = 537 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition est veacuterifieacutee
432 Classe du profileacute HEB 400 Tableau 531 CCM97
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
298
135le 72radic
235
235 ⟹ 2207 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
150
24= 625 le 10
La semelle est de classe 1 Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB400 155 1978 400 300 24 135 57680 10820 3232 1104
73
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889 119912119955119957 120787 120786 120788 (120787 120784120782)119914119914119924120791120789
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=6998 times 235
radic3 times 11= 863154 119873 = 86315 119870119873
- Effort tranchant du agrave la reacuteaction (119877119881119898119886119909) -
119881119881 = 119877119881119898119886119909 times4119886
119897=8954 times 4 times 21
6= 12535 119870119873
- Effort tranchant du au pp (rail + HEB400)
119881119875119875 =119866 119897
2=186 times 6
2= 558 119870119873
Drsquoougrave 119881119910119904119889 = 135119881119875119875 + 15119881119881 = 19556 119870119873
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Condition veacuterifieacutee
Moment sollicitant sous charges verticales
Suivant (z-z)
- Moment du a la reacuteaction (119877119881119898119886119909)
119872119881 = 119877119881119898119886119909 times(6 minus
1198902)2
4119897= 8954 times
(6 minus362 )
2
4 times 6= 6581 119870119873119898
- Moment du au poids propre (rail + HEB400)
119872119875119875 =119866 1198972
8= 837 119870119873119898
Avec 119866=(rail+HEB400)=186 KNml Drsquoougrave
119872119910119904119889 = 135119872119875119875 + 15119872119881 = 110 119870119873119898
Moment sollicitant sous charges horizontales
Suivant(y-y) - Moment du a la reacuteaction(1198771198671)
119872119911119904119889 = 119872119867 =21198771198671119871
(119871
2minus119890
4)2
74
119872119911119904119889 = 119872119867 =2 times 274
6times (
6
2minus36
4)2
= 4028 119870119873119898
433 Veacuterification de la reacutesistance de la poutre de roulement
Pour raison de la forte sensibiliteacute des poutres de roulement agrave lrsquoinstabiliteacute eacutelastique leurs
dimensionnements par le calcul en plasticiteacute nrsquoest pas admis
119873119904119889119873119901119897119903119889
+119872119910119904119889
119872119890119897119910+119872119911119904119889119872119890119897119911
le 1 120787 120785120790 ndash 119810119810119820120791120789
119873119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119890119897119910 =119908119890119897119910 119891119910
1205741198720= 61613 119872119890119897119911 =
119908119890119897119911 119891119910
1205741198720= 1541 119873119901119897119903119889 =
119860 119891119910
1205741198720= 422573
2442
422573+
110
61613+4028
1541= 044 le 1
Condition veacuterifieacutee La condition de reacutesistance est veacuterifieacutee pour la poutre de roulement
Reacutesistance de lrsquoacircme au voilement par cisaillement CCM97 art 561(1)
Si 119889
119905119908le 72휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Avec
휀 = radic235
119891119910= 1
119889
119905119908=298
135= 2207 lt 69
Donc il nrsquoy a pas lieu de veacuterifier le voilement par cisaillement
Reacutesistance au deacuteversement
Le moment reacutesistant de deacuteversement est donneacute par la relation suivante
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
Avec 120573119908 = 1 (section de classe 1) ꭕ119871119879 Le facteur de reacuteduction pour le deacuteversement
75
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetriques (profileacutes lamineacutes I et
H) lrsquoeacutelancement 120582lt 119907119886119906119905 ∶
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 6522 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec 119871 = 600119888119898
1198881 = 1046 Annexe B tableau B12 CCM97 λ119897119905 =6522 λ1 = 939휀
λ119871119879 = [λ119897119905λ1] [120573119908]
05 휀 = radic235
119891119910= 1
λ119871119879 =6522
939= 0694
On calcule
ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )le 1
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ minus 02) + λ
2] 120572119897119905 = 021 Pour les profileacutes lamineacutes
empty119897119905 = 05 times [1 + 021(0694 minus 02) + 06942] = 079 Donc
ꭕ119871119879=
1
(079 + radic0792 minus 06942)= 0856
119872119887119903119889 =0856 times 1 times 3232 times 235
11= 59104 119870119873119898
119872119910119904119889 = 110 119870119873119898
119872119910119904119889 le 119872119887119903119889 Condition veacuterifieacutee
434 Reacutesistance de lrsquoacircme agrave la charge transversale
Resistance agrave lrsquoeacutecrasement
76
Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulement
Lrsquoeffort reacutesistant agrave lrsquoeacutecrasement ART 573-CCM97
119891119904119889 le 119877119910119877119889
Avec
- 119878y Longueur drsquoappui rigide
- ℎR = 65 119898119898 La hauteur du rail
- 120590119891119864119889 = 381119896119873119888119898sup2 La contrainte longitudinale dans la semelle
120590119891119864119889 =119872119910119904119889
119882119890119897119910= 381 1198701198731198881198982
119878119910 = 2(ℎ119877 + 119905119891)radic[1 minus (1205741198720120590119891119864119889
119891119910119891)
2
] = 1751 119888119898
119877119910119877119889 =119878119910 times 119905119908 times 119891119910119908
1205741198720= 505 119870119873 gt 119891119904119889 = 119877119907119898119886119909 = 8954 119870119873
Condition veacuterifieacutee
Veacuterification agrave enfoncement local
Selon le CCM97 il faut satisfaire les conditions suivantes
119891119904119889 le 119877119886119877119889
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
le 1 119808119825119827 120787 120789120790 minus 119810119810119820120791120789
Avec
77
119877119886119877119889 =
051199051199082 (119864 119891119910119908)
05[(119905119891119905119908)05
+ 3(119905119908119905119891) (119878119904119889 )]
1205741198720 119808119825119827 120787 120789120789 minus 119810119810119820120791120789
119877119886119877119889 = 108284 119870119873
119891119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119888119877119889 =3232 times 103 times 235
11= 69047 119870119873119898
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
=2442
108284+
110
69047 = 018 le 15
Condition veacuterifieacutee
Reacutesistance au voilement de lrsquoacircme
Selon le regraveglement CCM97
119887119890119891119891 le 119887 119808119825119827 120787 120789120791 minus 119810119810119820120791120789
119887119890119891119891 = radicℎ2 + 1198781199042 = 410 119898119898 gt 119887 = 300 119898119898
Condition non veacuterifieacutee
435 Calcul du support du chemin de roulement
Le chemin de roulement est supporteacute par une console qui est solliciteacute par les
efforts suivants
- Le poids propre de la poutre de roulement et du rail
- Les actions verticales et horizontales des galets du pont roulant
- Le poids propre de la console elle-mecircme
Charge verticale
Charge verticale non pondeacutereacutee
119901prime = 119876 119871 + 119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 186 times 6 + 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901prime = 13651 119870119873
Charge verticale pondeacutereacutee
119901 = 135119876 119871 + 15119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 135 times 186 times 6 + 15 times 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901 = 2031 119870119873
78
Charge horizontale
119875119867 = 15119877119867119898119886119909 (1 minus119890
119897)ψ
2= 15 times 274 times (1 minus
36
6) times 11 = 1808 119870119873
Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulement
Dimensionnement du support de chemin de roulement
La flegraveche du support de roulement est limiteacutee
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
500
Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulement
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868le 119891119886119889119898
119868119910 =500 119901prime 1198892
3119864ge 782667 1198881198984
Selon le moment drsquoinertie obtenu on choisira un IPE 300
79
Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300
Classe de la section
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
2486
71le 72radic
235
235 ⟹ 3501 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
75
102= 735 le 10
La semelle est de classe 1
Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Avec 119860119907119911 = 257 cm2
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=257 times 235
radic3 times 11= 317 119870119873
119881119904119889 = 119901 = 2031 lt 05119881119901119897119877119889
Condition veacuterifieacutee
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
IPE 300 422 5380 300 150 107 71 8353 604 628 125
80
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628 times 235
11= 13416 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition non veacuterifieacutee Donc on augmente la section
Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 360
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1019 times 235
11= 2177 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition veacuterifieacutee
17263
Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulement
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
IPE 360 571 727 360 170 127 8 16270 1043 1019 191
81
Veacuterification de la flegraveche
Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du
chemin de roulement
119891119911 le 119891119886119889119898 =119889
500= 017
119902 = 119902119868119875119864 360 = 571 119889119886119873119898119897
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868+119902 1198974
8119864119868= 0082 + 0021 = 0103 119888119898 lt 017 119888119898
Conclusion Donc on adopte un profileacute IPE360 comme un support de chemin de roulement
82
Chapitre-5
Etude Sismique 51 Introduction Parmi les catastrophes naturelles le seacuteisme est le plus proche et le plus destructeur des constructions en zone urbaine ou rurale Notre pays est lrsquoun des pays les plus concerneacutes par les tremblements de terre drsquoougrave lrsquoobligation de lrsquoeacutetude sismique pour nrsquoimporte quelle construction aussi minime soit son importance En Algeacuterie les deux tremblements de terre de 1980 survenus agrave la wilaya de Chlef et de 2003 agrave Boumerdes ont certainement contribueacute agrave la prise en compte de ces pheacutenomegravenes dans la construction Lors de toute catastrophe naturelle on se doit de proteacuteger avant tout la vie humaine preacutesente dans et autour des constructions Cela implique agrave la fois une connaissance scientifique du pheacutenomegravene ainsi que la maicirctrise des moyens techniques pour y faire face Les risques du seacuteisme deacutependent de lrsquoactiviteacute tectonique ainsi que de la nature du sol les caracteacuteristiques reacutegionales Pour notre ouvrage implanteacute dans la wilaya de Ouargla le regraveglement national parasismique RPA99v2003 classe cette zone comme zone 0 (zone de sismiciteacute neacutegligeable) Ce dernier propose trois meacutethodes de calcul dont les conditions drsquoapplications diffeacuterentes et cela selon le type de la structure agrave eacutetudier le choix des meacutethodes de calcul et la modeacutelisation de la structure doivent avoir pour objectif de srsquoapprocher au mieux au comportement reacuteel de lrsquoouvrage ces meacutethodes sont les suivantes - Meacutethode statique eacutequivalente - Meacutethode drsquoanalyse modale spectrale - Meacutethode drsquoanalyse dynamique par acceacuteleacuterogramme Concernant notre projet lrsquoanalyse de la structure est effectueacutee par le logiciel Robot conccedilu agrave base de la meacutethode des eacuteleacutements finis Notre projet ne neacutecessite pas drsquoeacutetude sismique approfondie pour les raisons suivantes
-Classeacute en zone 0 consideacutereacutee zone ougrave lrsquoactiviteacute sismique est tregraves faible
-La construction est leacutegegravere et entiegraverement en charpente meacutetallique
-La hauteur de la construction est faible (1025m seulement)
Dans ce chapitre nous allons aborder lrsquoeacutetude sismique en supposant que la construction est
implanteacutee en zone 1
Afin drsquoavoir des donneacutees pratique agrave partir du RPA99v2003 et pouvoir effectuer les calculs
dynamiques
52 Analyse de la structure
83
Lrsquoanalyse eacutelastique globale peut ecirctre statique ou dynamique selon la satisfaction des conditions imposeacutees par les regraveglements sur les cas de chargement Chargement statique - Le poids propre de la structure - Les effets dus aux actions climatiques Chargement dynamique - Les effets sismiques
521 Meacutethode de calcul - Calcul de lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente La meacutethode de calcul la plus adapteacutee pour le calcul dynamique des structures est celle qui est baseacutee sur lrsquoutilisation des spectres de reacuteponse Mais le RPA exige que lrsquoeffort tranchant dynamique soit supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique donc on va calculer lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente - Principe de la meacutethode Les forces reacuteelles dynamiques qui se deacuteveloppent dans la construction sont remplaceacutees par un systegraveme de forces statiques fictives dont les effets sont consideacutereacutes eacutequivalents agrave ceux de lrsquoaction sismique
522 Calcul de la force sismique totale La force totale (V) appliqueacutee agrave la base de la structure doit ecirctre calculeacutee successivement dans les deux directions horizontales et orthogonales selon la formule
119881 =119860119863 119876
119877119882
Avec A coefficient drsquoacceacuteleacuteration en fonction de la zone sismique et du groupe drsquousage du bacirctiment Dans notre cas on est dans la zone 0 une zone de sismiciteacute neacutegligeable selon le RPA donc on va prendre la plus faible valeur celle pour la zone 1 dans le tableau laquo chapitre3sect31 raquo RPA99V2003 et un groupe drsquousage 3 laquo chapitre3sect32 raquoRPA99V2003 A=005
D facteur drsquoamplification dynamique moyen qui est en fonction de la cateacutegorie du site et du facteur drsquoamortissement (η) ainsi que de la peacuteriode fondamentale de la structure (T)
119863 =
25120578 0 le 119879 le 1198792
25120578(1198792119879)23 1198792 le 119879 le 3119904
25120578 (11987923)
23 (3119879)
53 119879 gt 3119904
T1 T2 peacuteriodes caracteacuteristiques associeacutees agrave la cateacutegorie du site et donneacutees par le tableau (47) RPA99V2003 Pour notre cas en se place dans le site (S3) T1=015 s T2=050 s Le facteur de correction drsquoamortissement est donneacute par la formule
84
120578 = radic7
(2 + 120585)ge 07
Drsquoapregraves le tableau (42) RPA99V2003 on a 120585 = 5
Drsquoapregraves le RPA99V2003 article 43 si 120585 = 5 alors 120578 = 1 523 Estimation de la peacuteriode fondamentale
119879 = 119862119879 ℎ11987334 119917119926119929119924119932119923119916 (120786 120788)119929119927119912 119933120784120782120782120785
ℎN Hauteur mesureacutee agrave partir de la base jusqursquoau sommet de la structure ℎN= 1025 119898
119862t Coefficient il est en fonction du systegraveme de contreventement et du type de remplissage portique auto-stable en acier sans remplissage en maccedilonnerie Drsquoougrave 119862t = 0085
Donc 119879 = 0085times102534= 0487 119904 13T=0633 s On a 0 le 119879 le 1198791051446 = 0 le 0487 le 05 Donc 119863 = 25120578 = 25 times 1 = 25 R coefficient de comportement global de la structure sa valeur est donneacutee par le tableau (43) de RPA99V2003 en fonction du systegraveme de contreventement Sens transversal R=4 Sens longitudinal R=4 Q facteur de qualiteacute il est en fonction de la redondance geacuteomeacutetrie reacutegulariteacute en plan et en eacuteleacutevation et la qualiteacute de control de construction (ANNEXE ndash 4)
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterification
85
1-Condition minimale sur les files de contreventement non observeacutee 005 2-Redondance en plan observeacutee 0 3-Reacutegulariteacute en plan observeacutee 0 4-Reacutegulariteacute en eacuteleacutevation observeacutee 0 5-Controcircle de qualiteacute des mateacuteriaux 005 laquo supposeacute non veacuterifieacute raquo 6-Controcircle de qualiteacute de lrsquoexeacutecution non observeacute 01
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
= 1 + 02 = 12
119882 poids total de la structure 119882 est eacutegal agrave la somme des poids Wi Calculeacutes agrave chaque niveau (i) 119882 = sum 119882119894
119899119894=1
Avec 119882119894 = 119882119866119894 + 120573119882119876119894
- 119882119866119894 poids ducirc aux charges permanentes et agrave celles drsquoeacutequipement fixes eacuteventuels solidaire de la structure - 119882119876119894 charges drsquoexploitation
- 120573 Coefficient de pondeacuteration fonction de la nature et de la dureacutee de la charge drsquoexploitation pris eacutegal agrave 050 laquo tableau 45 du RPA99V2003 raquo Le poids total de la structure peut ecirctre obtenu directement agrave partir du Logiciel ROBOT ANALYSE STRUCTURAL en introduisent la Combinaison 119882i= 119882Gi + 120573119882Qi
Le poids total de la structure est de 189475KN Force sismique totale V
119881 =119860119863 119876
119877119882
119860 = 005 119863 = 25 119876 = 12 119877 = 4 119882 = 189475119896119873
119881119909 = 119881119910 =005 times 25 times 12
4times 189475 = 7105119896119873
524 Meacutethode modale spectrale Par cette meacutethode il est rechercheacute pour chaque mode de vibration le maximum des effets engendreacutes dans la structure par les forces sismiques repreacutesenteacutees par un spectre de reacuteponse de calcul Ces effets sont par la suite combineacutes pour obtenir la reacuteponse de la structure Lrsquoaction sismique est repreacutesenteacutee par le spectre de calcul (413) du RPA2003
119904119886119892=
125119860 (119860 +
119879
1198791(25120578
119876
119877minus 1)) 0 le 119879 le 1198791
25120578(125119860) (119876
119877) 1198791 le 119879 le 1198792
25120578(125119860) (119876
119877)(1198792119879)23
1198792 le 119879 le 30119904
25120578(125119860) (11987923)
23(3
119879)
53(119876
119877) 119879 gt 30119904
86
Avec les Coefficients A η R T1 T2 Q qui sont deacutejagrave deacutetermineacutes
525 Reacutesultat du calcul dynamique - Scheacutematisation du spectre de reacuteponse suivant X et Y Paramegravetres du spectre
η = 100 A=005 1198791=015 1198792=050
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction X
87
Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Y
526 Veacuterification de la reacutesultante des forces sismiques
Selon lrsquoarticle 436 du RPA99V2003 la reacutesultante de la force sismique agrave la base Vt obtenue par la
combinaison des valeurs modales doit ecirctre supeacuterieure agrave 80 de la reacutesultante des forces sismiques
deacutetermineacutee par la meacutethode statique eacutequivalente
Force sismique V statique 08 V statique V dynamique Observation Sens x-x 7105 KN 5684 KN 6501 Veacuterifieacutee
Sens y-y 7105 KN 5684 KN 6378 Veacuterifieacutee
Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la base
Lrsquoeffort tranchant dynamique est supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique dans les deux sens il nrsquoy a pas lieu drsquoaugmenter les paramegravetres de reacuteponse
527 Veacuterification de la peacuteriode La peacuteriode numeacuterique donneacutee par le logiciel ROBOT ANALYSIS STRUCTURAL est de 062 s alors que la peacuteriode fondamentale calculeacutee est de 0487 s Aussi on ne prend pas en compte les peacuteriodes des quatre premiers modes car leurs masses
cumuleacutees sont nuls ou presque nuls
Tempirique = 060 lt 13 x Tfondamental=13x0487 = 0633s condition veacuterifieacutee
88
Tableau 53 Tableau des peacuteriodes
528 Veacuterification des deacuteplacements 1er Cas situation durable Drsquoapregraves lrsquoarticle 4222 du CCM97 les deacuteplacements horizontaux sont limiteacutes agrave
h150 sans charge du vent h125 avec charge du vent
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industriels
Combinaison Deacuteplacement max (cm)
Avec vent Sans vent Avec vent Sans vent
Suivant X G+ V1 G+Q 32 39
Suivant Y G+ V2 G+Q 20 10
Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durable
89
ℎ
150=890
150= 594119888119898 sans vent
ℎ
125=890
125= 712119888119898 avec vent
Les deacuteplacements suivant les deux directions sont infeacuterieurs aux deacuteplacements admissibles 2eacuteme cas situation accidentelle Le RPA 99V2003 preacutecise que le deacuteplacement horizontal est calculeacute sous les forces sismiques seul lrsquoarticle 443 preacuteconise de limiter les deacuteplacements relatifs lateacuteraux drsquoun eacutetage par rapport aux eacutetages qui lui sont adjacents agrave 1 de la hauteur drsquoeacutetage article 510 Le deacuteplacement horizontal agrave chaque niveau K de la structure est calculeacute comme suit 120575k = 119877 120575ek
120575ek deacuteplacement ducirc aux forces sismiques
119877 119862119900119890119891119891119894119888119890119899119905 119889119890 119888119900119898119901 119877 = 4 Il srsquoagit de veacuterifier le point le plus haut de la toiture par rapport au sol
Niveau Deacuteplacement (cm) Deacuteplacement relatif (cm)
Suivant X Suivant Y Suivant X Suivant Y
Toiture 029 076 116 304
Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentelle
ℎ
100=1025
100= 1025 119888119898
Tous les deacuteplacements sont infeacuterieurs agrave 1025 cm donc cette condition est satisfaite
Conclusion Les actions du vent sont les plus deacutefavorables dans les structures meacutetalliques Les systegravemes de contreventement lui assurent un bon comportement vis-agrave-vis agrave lrsquoaction du vent et le seacuteisme
90
Chapitre-6
Veacuterifications des eacuteleacutements structuraux
61 Introduction
Apregraves avoir modeacuteliseacute notre structure sur le logiciel Robot on passe aux diffeacuterentes veacuterifications exigeacutes par le CCM97 Le calcul drsquoune structure exige que sous toutes les combinaisons drsquoactions deacutefinies reacuteglementairement la stabiliteacute doit ecirctre assureacutee tant globalement au niveau de la structure qursquoindividuellement au niveau de chaque eacuteleacutement Il faut que les barres reacutesistent aux instabiliteacutes crsquoest-agrave-dire successivement au flambement ducirc agrave lrsquoaction drsquoune compression axiale au deacuteversement qui se deacuteveloppe sous lrsquoaction drsquoun moment fleacutechissant et au voilement ducirc agrave une sollicitation drsquoeffort tranchant
62 Veacuterification de la traverse IPE 400 La traverse de notre structure est un eacuteleacutement porteur constituant la partie supeacuterieur du portique supportant la panne et la couverture Sa fonction principale est de transmettre les actions agissantes sur la toiture aux poteaux La veacuterification se fait pour la traverse la plus solliciteacutee sous la combinaison drsquoaction la plus deacutefavorable
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacutee
Pour la traverse drsquoune longueur de 91 m deacutesigneacutee en bleu qui est supposeacutee encastreacutee-encastreacutee et solliciteacutee par la combinaison drsquoaction suivante (G+15V1) les efforts sollicitant deacutetermineacutes par cette combinaison sont donneacutes par le logiciel Robot
119872119910119904119889 = 21902 kNm
119881119904119889 =7249 kN
119873119904119889 =2018 kN
91
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 400 A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z Cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
8446 400 180 14 90 231284 131782 123832 2256
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 400
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
14= 59 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 11 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =7248kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=
4270235
radic311
= 526674119896119873
119881119904119889 = 7247 le 05119881119901119897119911119903119889 = 52667119896119873
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
92
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 = 2018119896119873
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=8446 235
11= 180437119896119873
025119873119901119897119903119889 =451 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 34061198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 36382119896119873
119873119904119889 = 2018 le 36382119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 219119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1238320 235
11= 26455119896119873119898
119872119910119904119889 = 219 le 119872119888119903119889 = 26455119896119873119898 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesentent
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
93
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=455
166= 274
120582119910=274
939= 029
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=400
180= 222 gt 12 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 055
120594119910 =1
(055 + radic0552 minus 0292)= 098
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 120582119911
2)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
120582119911 =119868119911119894119911=200
395= 5063
120582119911 =5063
939= 054
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
94
ℎ
119887= 222 gt 12 (119911 minus 119911)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 034(054 minus 02) + 0542 ] = 07
120594119911 =1
(07 + radic072 minus 0542)= 087
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 087
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetrique (profileacutes lamineacutes I et H)
lrsquoeacutelancement 120582119897119905 vaut
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 4367 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec
IPE400 119905119891 = 14119898119898 119894119911 = 395119888119898 ℎ = 400119898119898
119870 = 1 1198881=1134 Tableau B11 CCM97
L= 2 m avec L entre axe des pannes
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 4367
120582119871119879 =4367
939= 046 gt 04
Il y a risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul de 120594119871119879
αlt =021 et 120582119871119879 = 046 implique 120601LT = 063
95
implique 120594119871119879 = 094
Calcul de 119896119871119879
120595=-048 gtgtgtgtgt 120573MLT =2136 gtgtgtgtgtgt 120583LT =002 le15
119870119871119879 = 1 minusμLT N119904119889
120594119911 119860 119891119910= 099 lt 15
On remplace dans (2)
Donc
119873119904119889=7249 kN 119872119910119904119889=219 kNm 119872119901119897119910119903119889=26455 kNm 120594119911=087 119872119901119897119911119903119889=4819kNm
120594119897119905=094 119873119901119897119903119889=180437 kN 119896119871119879= 099 119896119911= 1 119872119911119904119889=038 kNm (neacutegligeable)
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889
119872119901119897119911119903119889
En consideacuterant 119872119911119904119889=0
7249
087 180437+
099 219
094 26455= 055
Conclusion Le profileacute choisi IPE400 convient comme traverse pour la structure
63 Veacuterification des poteaux (HEA320)
Les poteaux de la structure ont pour fonction de transfeacuterer aux fondations les efforts
provenant des actions agissantes sur le portique Ces efforts introduits par la traverse sont
principalement un effort normal de compression etou un moment de flexion Il peut y avoir
des actions transversales dues au vent sur la faccedilade Pour le poteau drsquoune longueur de 89 m
solliciteacute par la combinaison drsquoaction suivant (135G+135Q+135V1) les efforts sollicitant
deacuteterminer de cette combinaison donneacutee par le logiciel Robot sont
Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteaux
96
119872119910119904119889 = 32083 119896119873119898
119881119904119889 = 120 119896119873
119873119904119889 = 602 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
HEA320
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908 ply
cm3
119908 plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
12437 310 300 16 9 229286 698524 162823 70975
Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA 320
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
16= 375 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 109 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =120kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=4113 235radic3
11= 50731119896119873
97
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =602kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=12437 235
11= 2656995 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 664248119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2837 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 30304119896119873
119873119904119889 = 602119896119873 le 30304119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 32083119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1628000 times 235
11= 3478119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
98
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=05 890
1358= 3276
120582119910=3276
939= 034
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=310
300= 1 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 058
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 095
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=07 59
749= 055
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 049
120601 = 05[1 + 049(055 minus 02) + 0552] = 073
99
120594119911 =1
073 + radic073 minus 055= 082
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 082
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3536
HEA320 119905119891 = 16119898119898 119894119911 = 749119888119898 ℎ = 310119898119898
119870 = 07 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3536
120582119871119879 =3536
939= 037 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =602kN 119872119910119904119889=32083kNm 119872119911119904119889=049kNm 119872119901119897119910119903119889=3478kNm
119872119901119897119911119903119889=1516kNm 120594119898119894119899= 082 119873119901119897119903119889=26570kN 119896119910= 05 119896119911= 07
602
082 26570+05 32083
3478+07 049
1516= 034 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi HEA320 convient comme poteau pour la structure
64 Veacuterification des eacuteleacutements de stabiliteacutes CAE (120x12) Les contreventements sont des piegraveces qui ont pour objet drsquoassurer la stabiliteacute de lrsquoossature en
srsquoopposant agrave lrsquoaction des forces horizontales ils sont geacuteneacuteralement placeacutes pour garantir le
cheminement des charges horizontales jusqursquoaux fondations ils sont disposeacutes en toiture dans le
plan des versants laquo poutres au vent raquo et doivent reprendre les efforts horizontaux appliqueacutes tant
100
sur les pignons que sur les longs pans Les contreventements sont placeacutes le plus souvent dans les
traveacutees de rive leurs diagonales sont geacuteneacuteralement des corniegraveres doubles qui sont fixeacutees sur la
traverse et leur rocircle principal est de transmettre les efforts du vent aux fondations
La diagonale est solliciteacutee sous la combinaison suivante donneacutee par le logiciel Robot
(135G+15V1)
Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacutes
119873119904119889 =69837kN
L= 75m avec L est la longueur de la diagonale la plus solliciteacute
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
2CAE (120x12)
A Cm2
hmm
b mm
Anet
Cm2
d
mm
MATERIAU ACIER S235
5508 120 248 4658 8
Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)
Veacuterification agrave la traction
119873119904119889 le 119873119905119903119889 = 119872119894119899[119873119901119897119903119889 119873119906119903119889 119873119899119890119905119903119889]
101
119873119901119897119903119889 =119860 119891119910
1205741198720= 117671119896119873
119873119906119903119889 = 09119860119899119890119905 1198911199061205741198722
= 13719119896119873
119873119899119890119905119903119889 =119860119899119890119905 119891119910
1205741198720= 995118119896119873
119873119904119889 = 69837 lt 9951 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi 119871 (12011990912) convient comme diagonale de la poutre au vent
Les diffeacuterents eacuteleacutements principaux veacuterifieacutes dans ce chapitre ont des sections satisfaisantes avec des
ratios convenables selon le modegravele deacutevelopper sous le logiciel ROBOT AUTODESK
Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)
65 Veacuterification des potelets (IPE300)
Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des potelets
102
La combinaison la plus deacutefavorable 135G+15Q
119872119910119904119889 = 02 119896119873119898
119881119904119889 = 0048 119896119873
119873119904119889 = 5628 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300
Deacutetermination de la classe du profileacute
- La classe de la section a deacutejagrave eacutetait deacuteterminer comme section de classe 1 dans le chapitre trois
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =0048kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=2570 235radic3
11= 3169119896119873
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
103
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =5628kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=5380 235
11= 114936 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 28734 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2170 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 23179119896119873
119873119904119889 = 5628119896119873 le 23179119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 02119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628000 times 235
11= 134163 119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
104
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =119871119910
119894119910= 960
125= 768
120582119910=768
939= 081
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=300
150= 05 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 089
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 079
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=125
335= 3731 120582119911 = 039
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 021(039 minus 02) + 0392] = 061
120594119911 =1
061 + radic061 minus 039= 092
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 079
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
105
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3433
IPE300 119905119891 = 107119898119898 119894119911 = 335119888119898 ℎ = 300119898119898
119870 = 1 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3433
120582119871119879 =3433
939= 036 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =5628kN 119872119910119904119889=02kNm 119872119911119904119889=018kNm 119872119901119897119910119903119889=134163kNm
119872119901119897119911119903119889=267kNm 120594119898119894119899= 079 119873119901119897119903119889=1149kN 119896119910= 1 119896119911= 1
5628
079 1149+
02
134163+018
267= 007 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi IPE300 convient largement comme potelet pour la structure
106
Chapitre-7
Calcul des assemblages
71 Introduction
Apregraves avoir veacuterifieacute les eacuteleacutements porteurs nous allons eacutetudier les assemblages Ces derniers ont un
double rocircle drsquoune part ils assurent la liaison entre les piegraveces et la transmission des sollicitations
divers entre les piegraveces Un assemblage mal conccedilu ou mal reacutealiseacute peut conduire agrave des dommages
importants sur la structure voir mecircme agrave son effondrement De ce fait cette eacutetape est drsquoune
importance cruciale Le CCM97 cite que le dimensionnement des assemblages doit ecirctre effectueacute de
sorte que la structure garde son efficaciteacute et satisfait les exigences fondamentales telles que la
seacutecuriteacute lrsquoaptitude au service et la durabiliteacute
72 Assemblage poteau ndash traverse (HEA320-IPE400)
Lrsquoassemblage poteau ndash traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune platine soudeacutee agrave la traverse et boulonneacutee
au poteau
107
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant un effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus de la combinaison 135119866 + 135119876 + 135V1 donneacutee par le logiciel Robot
119872119904119889 = 28961119896119873119898 119873119904119889 = 17878119896119873 119881119904119889 = 8941119896119873
- Disposition constructive Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre oslash18 mm ainsi que les
dimensions de la platine drsquoabout sont 300mm x 664mm eacutepaisseur platine = 20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince pour la deacutetermination des pinces est
119905 = 119872119894119899(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Avec
- 119905119891 est lrsquoeacutepaisseur de la semelle (135mm)
- 119905119901119897119886119905119894119899119890 est lrsquoeacutepaisseur de la platine (20mm)
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12119889O = 24 119898119898 le 1198901 le 12119905 =186 119898119898 ⟹ 1198901 = 110 119898119898
15119889O = 30 119898119898 le 1198902 le 12119905 = 186 119898119898 ⟹ 1198902 = 105 119898119898
22119889O = 44 119898119898 le 1199011 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199011 = 100 119898119898
3119889O = 60 119898119898 le 1199012 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199012 = 90 119898119898 Reverification avec lrsquoANEXE J de lrsquoEC3 exgt max (mx 15do) 15doltelt2625mx 3 doltwlt525mx Avec do = 20mm et mx =80mm (distance entre la semelle de la traverse et le trou le plus preacutes )
108
exgt max (mx 15do) =80mm ex = 110 mm gt 80mm CV 15do=30mmltelt2625mx=210mm 30mm lt e= 105mm lt 210mm CV
3do=60mmltwlt525mx=420mm 60mmltw=90mmlt420mm CV
- Distribution des efforts sur les different cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de
preacutedimensionnement de la gorge (Annexe 10)
IPE 400 119905f = 135 119898119898 119905w = 86 119898119898
119886min= 26 le twle119886max= 8
119886min =35 le tf le119886max= 8
On choisit un cordon de soudure de a=7mm
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic2 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec pour Fe360 120573119908 = 125 120574119872119882 =08 donc 120573119908 x 120574119872119882 = 1
La longueur totale des cordons de soudure des semelles
sum119897 = 2119887 + 4(119887 minus 119905119908) = 2180 + 4(180 minus 86) = 1045119898119898
119865119908119903119889 =7times 1045 times 360
radic2= 1862119896119873
119873119904119889 =119872119904119889
ℎ=120784120790120791 120788120783
120782 120791= 120785120784120783 120789120790
119873119904119889 = 32178 le 119865119908119903119889 = 1862 119896119873 Condition veacuterifieacutee
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec 120573119908 = 125 120574119872119882 = 08
La longueur totale des cordons de soudure des acircmes
109
i
sum119897 = 4ℎ119894 = 4 times 373 = 1492119898119898
119865119907119903119889 =7 times 1492 times 360
radic3= 217074119896119873
119881119904119889 = 8941 le 119865119907119903119889 = 217074kN Condition veacuterifieacutee
723 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons
travaillent agrave la traction
- 1198891 = 712 119898119898
- 1198892 = 612 119898119898
- 1198893 = 512 119898119898 ⟹ Σ 1198892 = 129 119898sup2
- 1198894 = 312 119898119898
- 1198895 = 212 119898119898
- 1198896 = 112 119898119898
Lrsquoeffort de traction dans les deux boulons supeacuterieurs
1198731 =28961 times 0712
129= 15984119896119873
724 Deacutetermination du diamegravetre requis des boulons Resistance des boulons au cisaillement
119865119907119903119889 = 06 times 119891119906119887 times 119860119904 tableau 653 resistance de calcul des boulons
1198731 = 119899119865119907119903119889 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
06 times 119891119906119887 times 119899=
15984
06 times 800 times 2= 16651198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88 ordinaire (ANNEXE ndash 5)
Boulons d (mm) d0 (mm) A (mmsup2) AS (mmsup2) fub (mpa) dm (mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
110
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage
Remarque (notre assemblage est classeacute comme rigide pour les sollicitations causeacutes par le
deplacement des futurs ponts roulants )
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 06 x 800 x 192 = 10752kN
119872119903119889 =119899 119865119901 sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 129
0712= 3896 gt 119872119904119889 = 28961 119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120789 minus 119914119914119924120791120789
Avec
119870119904 = 10 ∶ Trous normaux
120583 = 03 ∶ Classe de surface D
119898 = 10 Plans de glissement
119865119904119903119889 = 024 (10752 minus 08 times15984
2) = 1046119896119873
119865119907119904119889 =8941
12= 745119896119873 lt 1046119896119873
Condition veacuterifieacutee
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 minus 119810119810119820120791120789
119905119901 = 119905119891 = 135119898119898 Eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 135 times 360
125= 213157 119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2=10752
2= 5376119896119873 lt 119861119901 119903119889 = 213157 119896119873
Condition veacuterifieacutee
111
728 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec 119870119904 = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 20+155=355 eacutepaisseur platine +semelle poteau
119865119887119903119889 =25 times 1 times 18 times 355 times 360
125= 46008119896119873 gt
11986511990711990411988912
= 745119896119873
Condition veacuterifieacutee
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tendue
119865119907 le 119865119905119903119889 = 119905119908119888 1198871198901198911198911198911199101205741198720
Avec
119865119905119903119889 Reacutesistance de lrsquoacircme du poteau agrave la traction
119905119908119888 Eacutepaisseur de lrsquoacircme du poteau =9mm
119887119890119891119891 = 119901 ∶ Entraxe des boulons (p=90mm)
⟹ 119865119905119903119889 = 9 times 90times23511
= 173045 119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889
ℎ minus 119905119891=28961
029= 99865 gt 119865119905119903119889 = 173045119896119873
Condition non veacuterifieacutee
Donc on preacutevoit un raidisseur drsquoeacutepaisseur 14mm
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacutee
119873119904119889 le 119865119888119903119889 =119896119888 120588 119887119890119891119891 119905119908119888 119891119910
1205741198721radic1 + 13 (119887119890119891119891ℎ)2
119887119890119891119891 = 119905119891119887 + 2119886119901radic2 + 5(119905119891119888 + 119903119888) + 2119905119901
Avec
112
119905119891119887 ∶ Eacutepaisseur semelle-poutre = 135mm
119905119891119888 ∶ Eacutepaisseur semelle-poteau = 155mm
119905119901 ∶ Eacutepaisseur platine = 20 mm
119903119888 ∶ Rayon de raccordement acircme-semelle du poteau = 21mm
119886119901 ∶ Eacutepaisseur de la gorge de la soudure =5mm
119887119890119891119891 =25014mm
Contrainte normale de compression dans lrsquoacircme du poteau ducirce agrave lrsquoeffort de compression et au
moment fleacutechissant
120590119888119904119889 =119881119904119889119860+119872119904119889
119882119890119897119910=8941 times 103
1244+28961 times 106
1479= 196533119872119875119886
120590119888119904119889 = 19653119872119875119886 lt 119891119910 = 235119872119875119886 ⟹ 119896119888 = 1
Eacutelancement reacuteduit de la partie efficace de lrsquoacircme
119901 = 0932radic119887119890119891119891 119889119908119888 119891119910
119864 1199051199081198882= 0932radic
2501 times 225 times 235
21 times 104 times 092= 254
119901 gt 072⟹ 120588 =119901 minus 02
1199012=254 minus 02
2542= 036
⟹ 119865119888119903119889 =1 times 036 times 2501 times 09 times 235
11 radic1 + 13 (250131
)2
= 12741119896119873
119873119904119889 = 1119873119894 =119872119904119889 sum119889119894sum119889119894
2 =29861 times 247
129= 57175119896119873
119873119904119889 = 57175 gt 119865119888119903119889 = 12741119896119873 Condition non veacuterifieacutee
La reacutesistance de lrsquoacircme du poteau en compression est faible Il faut donc preacutevoir un raidisseur
drsquoeacutepaisseur 14mm
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacutee
119865119907 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ1199051199081205741198720
= 058 times 235 times 31 times09
11= 3457119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889ℎ minus 119905119891
= 46216 119896119873 gt 119881119903119889 = 3457119896119873 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119899119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
On peut rajouter des eacuteclisses bilateacuterales de 2mm drsquoeacutepaisseur pour augmenter tw
113
119865119907 = 46216119896119873 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ119905119908 + 04
1205741198720= 058 235 31
(09 + 04)
11= 49935119896119873
Condition veacuterifieacutee
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)
Lrsquoassemblage traverse-traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide de deux platines boulonneacutees entre elles et
soudeacutees avec les deux traverses
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus par la combinaison G+15V1 donneacutee par le
logiciel robot
119872119904119889 = 15135119896119873119898 119873119904119889 = 1324119896119873 119881119904119889 = 273119896119873
Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traverse
- Dispositions constructives
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre 12060118119898119898
Les dimensions de la platine drsquoabout 180 mm x 830 mm eacutepaisseur t=20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince
119905 = min(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
114
Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12 d0 = 24 mm lt e1 lt12t =162 mm gtgtgt e1 =100 mm
15 d0 = 30 mm lt e2 lt12t =162 mm gtgtgt e2 =45 mm
22 d0 = 44 mm lt p1 lt14t =189 mm gtgtgt p1 =100 mm
3 d0 = 60 mm lt p2 lt14t =189 mm gtgtgt p2 =90 mm
- Distribution des efforts sur les diffeacuterents cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de
la gorge (Annexe 10)
IPE400
tf = 135 mm tw = 86 mm
amin = 28mm lt twlt amax = 6 mm
amin = 34mm lt tflt amax = 8 mm
On choisit un cordon de soudure de 5mm
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 2b + 4(b-tw) =10456 mm
Donc
119865119908119903119889 =119860 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 times 120574119898119908=5 times 10456 times 360
radic2 times 1= 133083119896119873
119873119904119889 =119872119904119889ℎ
=7283
08= 9103119896119873
115
119873119904119889 = 9103 le 119865119908119903119889 = 1330119896119873
Condition veacuterifieacutee
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 4hi =1492 mm
Donc
119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908= 5 times 1492 times 360
radic3 times 1= 155053119896119873
119881119904119889 = 437kN lt 119865119907119903119889=155053kN condition veacuterifieacutee
733 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176119898119898
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons travaillent agrave la traction
- 1198891 = 700 119898119898
- 1198892 = 600 119898119898
- 1198893 = 500 119898119898 ⟹ Σ1198891198942
= 124 119898sup2
- 1198894 = 300 119898119898
- 1198895 = 200 119898119898
- 1198896 = 100 119898119898
Lrsquoeffort de traction est donneacute par
1198731 =119872119904119889 times 119889119894Σ119889119894
2 =15135 times 070
124= 4111119896119873
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulons
Lrsquoeffort de preacutecontrainte autoriseacute dans les boulons
116
119865119907 = 05 times 119891119906119887 times 119860119904 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120787 ndash 119914119914119924120791120789
1198731 = 119899 119865119907 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
05 times 119891119906119887 times 119899=
13240
05 times 800 times 2= 16551198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88
Boulon d (mm) d0 (mm) A(mm2) As(mm2) Fub (MPa) dm(mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage est donneacute par
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 10752 119896119873
119872119903119889 =119899 119865119901sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 124
07= 38092 gt 119872119904119889 = 15135119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119813119822119825119820119828119819119812 120788120789 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 1 trous normaux
120583 = 03 classe de surface D
m= 10 plan de glissement
119865119904119903119889 = 024 ( 10752 minus 08 times 1324) = 2326119896119873
119865119907119904119889 =273
12= 023 lt 119865119904 119903119889 = 2326119896119873
Condition veacuterifieacutee
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
tp eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee = 20mm
117
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 20 times 360
125= 31578119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2= 5376 lt 31578119896119873
Condition veacuterifieacutee
738 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 40mm eacutepaisseur de deux platines
11986511990711990411988912
= 023119896119873 lt 119865119887119903119889 =1 times 25 times 18 times 40 times 360
125= 5184 119896119873
Condition veacuterifieacutee
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 x12)
Les boulons sont solliciteacutes en cisaillement seulement Les diagonales les plus solliciteacutees sont celles qui reprennent un effort de traction maximum
Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec gousset
Lrsquoeffort sollicitant de llsquoassemblage est Nsd =131 kN
Lrsquoeffort de cisaillement repris par un boulon est Tableau 653-CCM97
119865119907119904119889 =119873119904119889
119899119887119903 119889119890 119887119900119906119897119900119899=131
3= 4366 le 119865119907119903119889
118
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119898 times 119891119906119887
1205741198722⟹ 119860119904 ge
1205741198722 times 119865119907119903119889
06 times 119891119906119887119909 119898=125 times 43666
06 times 800 times 2= 56851198981198982
m = 2 nombre des plan de cisaillement
Donc on adopte des boulons M16 de classe 88
Bien que nos boulons sont largement surdimensionner on va les garder par commoditeacute pour de
que presque tout nos assemblages soient fait a lrsquoaide de boulons M16 88 et ainsi reduire les
erreurs et les diffeculteacutes a lrsquoachat et a lrsquoexecution
Boulon d(mm) d0(mm) A(mm2) As(mm2) Fub(MPa) dm(mm)
M16 16 18 201 157 800 2458 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
- Disposition constructive
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 3 boulons de classe 88
Les dimensions des goussets
Gousset central 450 mm x 450 mm t = 8 mm Gousset de rive 350 mm x 350 mm t = 8 mm
Distance entre axe des boulons Tableau 651-CCM97
12119889o = 216 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 15119889o = 27 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 22119889o = 396 119898119898 le 1199011 le 14119905 = 112 119898119898 ⟹ 1199011 = 80 119898119898
Choix de cordon de soudure
Tmin = tgousset = 8mm
Suivant lrsquoabaque de preacutedimensionnement la gorge a= 5 mm
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la traction
119873119898119886119909 le 119865119908119903119889 =119886 sum119897 119891119906
119861119908 120574119898119908 radic(3 minus 1199041198941198991205722)
La longueur totale des cordons de soudure sum119897 = 700mm
120572= 30gtgtgt 11990411989411989930o = 05
119865119908119903119889 =5 times 700 times 360
1 times radic3 minus 05sup2= 85017119896119873 gt 119873119898119886119909 = 131119896119873
Condition veacuterifieacutee
119
742 Veacuterification au cisaillement des boulons
119865119907119904119889 le 119865119907119903119889 =120572119907 times 120573119871119865 times 119860119904 times 119891119906119887 times119898
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec 120573119871119865 = 1 assemblages courants
120572119907= 06
119898 = 2 nbr des plans de cisaillement
119865119907119903119889 =06 times 157 times 800 times 2
125= 12057119896119873
119865119907119904119889 =119873119904119889
3=3124
3= 10413 le 119865119907119903119889 = 12057119896119873
Condition veacuterifieacutee
743 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 092
t= 32 mm (12+12+8) somme des eacutepaisseurs
119865119887119903119889 =092 times 25 times 16 times 32 times 360
125= 33914119896119873 gt 119865119907119904119889 = 4366119896119873
Condition veacuterifieacutee
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du bloc
En considegraverent que le chargement est centreacute sur la cassure
119873119898119886119909 le 119881119890119891119891119903119889 =119860119899119905 119891119910
1205741198722+119860119899119907 119891119910
radic3 1205741198722 119812119810120785 119849119834119851119853119842119838120783 minus 120790sect120785120783120782 120784
Avec
119860119899119890119905 Section nette tendue
119860119899119890119905 = (119897
2minus11988902) 119905 = (60 minus 9)12 = 6121198981198982
119860119899119907 ∶Section nette cisailleacutee
120
119860119899119907 = (1198901 + 21199011 minus 251198890)119905 = (50 + 140 minus 45)12 = 17401198981198982
⟹ 119881119890119891119891119903119889 =612 times 235
125+1740 times 235
radic3 times 125= 303918119896119873 gt
119873119904119889
2= 655119896119873
Condition veacuterifieacutee
Aucun risque de rupture par cisaillement dans cet assemblage
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)
Lrsquoassemblage panne traverse est reacutealiser agrave lrsquoaide drsquoeacutechantignole boulonner avec des boulons
ordinaires afin drsquoavoir lrsquoarticulation souhaiteacutee
Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par une reacuteaction max de Rz =36kN (voir chapitre 3)
119865119907119904119889 =119877119907119911
119899119887119900119906119897119900119899119904=36
2= 18 119896119873
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887⟹119860119904 ge
120574119872119887 times 11986511990711990311988906 times 119891119906119887
=11 times 18000
06 times 800= 41251198981198982
On adopte des boulons M10 de classe 88 avec As =58 mm2
751 Reacutesistance des boulons au cisaillement Tableau 653-CCM97
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=06 times 58 times 800
11= 253119896119873 gt 119865119907119904119889 = 18119896119873
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillement
119865119905119903119889 =09 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=09 times 58 times 800
11= 379119896119873
121
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887= 253119896119873
119865119907119904119889119865119907119903119889
+119865119905119904119889
14 119865119905119903119889= 052 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907119890119903119894119891119894eacute119890
Assemblage veacuterifieacutee
122
Chapitre-8
Veacuterification des ancrages et calcul de fondations
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320 811 Introduction Les portiques de notre structure possegravedent des pieds de poteaux encastreacutes ce type de liaison est neacutecessaire dans le cas drsquoun pont roulant Pour ce qui concerne la norme Algeacuterienne (CCM97) elle eacutevoque dans son paragraphe 693 les principes de calcul des pieds de poteaux articuleacutes Ce regraveglement nous oriente vers drsquoautres regravegles et conditions qursquoelles soient en accord avec les mecircmes principes qui conduisent au mecircme niveau de seacutecuriteacute Pour cela nous allons utiliser lrsquoEurocode 3 partie 1-8 calcul des assemblages Dans ce cas le poteau est solliciteacute en pied par un effort axial et un moment de flexion ce qui est eacutequivalent agrave un effort vertical excentreacute
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigide
123
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassise
Le dimensionnement de la plaque drsquoassise se fait sous lrsquoaction des charges suivantes tireacutees agrave partir
de la modeacutelisation sur le logiciel ROBOT AUTODESK
Nsd=14896 kN (charge axial de compression )
Vsd = 9773 kN ( effort tranchant)
Msd=6207 kNm (moment de flexion)
813 Resistance du beacuteton agrave la compression
119865119888119896=30 MPa
119891119888119889 =085 times 119865119888119896125
= 204 MPa
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellement
119865119895119889 = 120572120573119895 119891119888119889
La valeur du coefficient du mateacuteriau de scellement est 120573119895=23
Les dimensions de la fondation eacutetant encore inconnues on prend 120572 = 15
119865119895119889 = 120572 120573119895 119891119888119889 = 15 times2
3times 17 = 204 119872119875119886
815 Calcul de lrsquoaire de la plaque
1198601198620 ge119873119904119889119891119888119889
=148960
204
1198601198620 ge 7266341198981198982
- Les dimensions de la platine
bp ge b+2tf = 190+2times155 = 221 mm
hp ge h+2tf = 310+2times155 = 341 mm
On prend
bp =600 hp=620
Ce qui donne Aco = 600 x 620 = 372000 mm2 gt 726634 mm2
- Calcul de la largeur drsquoappui additionnelle C
124
En posant t= 30mm comme eacutepaisseur de la platine on trouve
119862 = 119905 (119891119910119901
3119891119895119889 1205741198720)
05
= 30(235
3 times 204 times 11)05
= 5605 119898119898
119862 = 5605 lt(ℎ minus 2119905119891)
2= 1395 119898119898
Il nrsquoy a pas de recouvrement des ails en compression pour les tronccedilons des deux semelles
816 Cordon de soudure
On choisit le cordon de soudure platine-poteau agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de la
gorge (a) Annexe H
HEA 320 tf=155 mm tw= 9 mm
amin= 28 mmlttwltamax =65 mm
amin= 38 mm le tf le amax = 105 mm
On choisit un cordon de soudure de 6 mm
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axial
La reacutesistance agrave la flexion deacutepend de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904119889119873119904119889
= 041 119898 gt 119885119879 = 0195 119898
Moment de flexion dominant
La reacutesistance atteinte dans lrsquoune de ces parties
Tronccedilon en T tendu critique Tronccedilon en T comprimeacute critique
Figure 82 Illustration moment + effort normal
- Resistance en compression drsquoun tronccedilon en T de semelle
119865119940119955119941 = 119891119895119889 times 119887119890119891119891 times 119897119890119891119891 119812119810120785 minus 120783 120790 minus 119853119834119835119845119838119834119854120788 120786
125
Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteau
Ougrave
119871119890119891119891 = min(119887119901 119887119891119888 + 2119888) = min(600 300 + 2 times 4671) = 39342 119898119898
119887119890119891119891 = min (119888ℎ1198882minus 119905119891119888) + 119905119891119888 +min (119888
ℎ119901 minus ℎ119888
2)
119887119890119891119891 = min (4671310
2minus 155) + 155 + min (4671
620 minus 310
2) = 10892 119898119898
⟹ 119865119888119903119889 = 204 times 10892 times 39342 = 874166 119896119873
- Resistance au cisaillement de lrsquoassemblage
119865119907119903119889 = 119865119891119903119889 + 119899119887 119865119907119887119903119889
Resistance par frottement en preacutesence drsquoun effort axial de compression
119865119891119903119889 = 02119873119904119889 = 1214 119896119873
Pour 8 tiges M30 de classe 88 le choix est justifieacute avec le logiciel ROBOT
Boulon d (mm) d0 (mm) A (mm2) As (mm2) Fub (MPa) M30 30 33 707 561 800
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30
- Resistance au cisaillement drsquoun boulon drsquoancrage
119865119907119887119903119889 =120572119888119887 119891119906119887 119860119904
1205741198722
Avec 120572119888119887 = 044 minus 00003119891119910119887 = 0248
119899119887= 8 ( 8 tiges drsquoancrage )
126
119865119907119887119903119889 =0248 times 800 times 561
125= 8904 119896119873
⟹ 119865119907119903119889 = 1214 + 8 times 8904 119896119873 = 72446 119896119873
- Resistance au cisaillement de la soudure
119881119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119898119908
Avec 120573119908 =08 120574119898119908 = 125 119886 = 6 mm
La longueur totale des cordons de soudure dans le sens de cisaillement
sum119897 = 470 119898119898
119865119908119903119889 =6 times 470 times 360
radic3= 58612 119896119873
119881119904119889 = 9773 119896119873 lt min(119865119907119903119889 119865119908119903119889) = 58612 119896119873
Condition veacuterifieacutee
- Longueur participante du tronccedilon en T eacutequivalent tendu
Calcul de longueur efficace du tronccedilon en T EC3-18 ndashtableau 66
Figure 84 Dispositions constructives
W= 150 mm e = 55 mm ex = 40 mm mx = 40 mm
Meacutecanisme circulaire
119897119890119891119891119888119901 = 119898119894119899 2120587119898119909 = 25132 119898119898
120587119898119909 +119882 = 27566 119898119898120587119898119909 + 2119890 = 23566 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119888119901 = 23566 119898119898
127
Meacutecanisme non circulaire
119897119890119891119891119899119888 = 119898119894119899
4119898119909 + 125119890119909 = 210 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 +119882
2= 180 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 + 119890 = 160 119898119898119887119901
2= 150 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119899119888 = 150 119898119898
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancrage
119865119905119886119899119888119903119889 = min[119865119905119887119900119899119889119903119889 119865119905119903119889]
Resistance du boulon drsquoancrage agrave la traction
119865119905119903119889 = 09 times119860119904 times 119891119906119887120574119898119887
= 09 times561 times 800
125= 32314 119896119873
- Calcul de la contrainte drsquoadheacuterence
On a d =30mm le 32 mm
119865119887119889 =036radic119891119888119896
120574119888=036 times 547
15= 1313 119872119875119886
Reacutesistance de calcul par adheacuterence entre le beacuteton et le boulon drsquoancrage
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 119889 119897119887 119891119887119889
120572
Avec
1198971 = 20119889 = 600 119898119898
119903 = 3119889 = 90 119898119898
1198972 = 20119889 = 600 119898119898
d diamegravetre de la tige d = 30
119897119887Lrsquoencrage dans le beacuteton 119897119887 = (1198971 + 64119903 + 351198972) = 3276 mm
119891119888119896 Reacutesistance du beacuteton 119891119888119896 = 30 119872119875119886
120572 ∶ Facteur tenant en compte la forme de la tige 120572 = 07
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 times 30 times 12 times 3276
07= 52929 119896119873
119865119905119886119899119888119903119889 = 119898119894119899[52929 32314] = 32314 kN
128
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblage
Veacuterification de la preacutesence drsquoeffet de levier
Lb longueur drsquoallongement du boulon drsquoancrage
Lb = 8d + em +tp + twa + 05k
Avec
twa eacutepaisseur de la rondelle = 5 mm
k eacutepaisseur de lrsquoeacutecrou k = 08 d
em eacutepaisseur de mortier de calage em= 30 mm
Lb = 8times 30 + 30 + 25 + 5 + 05 times 08 times 30 = 312 119898119898
Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrages
Lb longueur limite drsquoallongement des boulons drsquoancrages
119871119887lowast =
881198981199093 119860119904
1198971198901198911198911 1199051199013 =
88 times 403 times 561
150 times 253= 13480 119898119898 lt 119871119887 = 312 119898119898
Lrsquoeffet de levier ne peut pas ecirctre deacuteveloppeacute et les modes de ruines 1-2 3 et 4 peuvent ecirctre
consideacutereacutes
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)
119898119901119897119903119889 =1199051199012 119891119910119901
41205741198720=252 times 235
4 times 11= 3338119896119873
Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise
Mode 1 1198721199011198971119903119889 = 119898119901119897119903119889 times 1198971198901198911198911 = 3338 times 015 = 5007119896119873119898
1198971198901198911198911 = min(119897119890119891119891119888119901 119897119890119891119891119899119888) = 150 119898119898
- Calcul de la reacutesistance de lrsquoassemblage agrave la traction
129
La reacutesistance finale de lrsquoassemblage drsquoun tronccedilon en T eacutequivalent tendu est prise eacutegale agrave la valeur
de la reacutesistance la plus petite des modes de ruine
119865119905119903119889 = min (1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) EC3-18-tableau62
Mode 1-2
1198651199051minus2119903119889 =21198721199011198971119903119889
119898119909=2 times 5
004= 250 119896119873
Mode 3
1198651199053119903119889 = 2119865119905119903119889119886119899119888ℎ119900119903 = 2 times 32314 = 646280 119896119873
Mode 4
1198651199054119903119889 =119887119890119891119891119905 119905119908 119891119910
1205741198720=150 times 9 times 235
11= 288409119896119873
Drsquoougrave
119865119905119903119889 = min(1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) = 250 119896119873
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexion
Moment de flexion dominant
119872119904119889 le 119872119903119889 = min(minus119865119888119903119889 times 119885
119885119879119890119873minus 1
119865119879119903119889 times 119885
119885119862119890119873+ 1
) 119812119810120785 ndash 120783 120790 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120789
119885 = 119885119879+119885119862 = 195 + 155 = 350119898119898
⟹119872119903119889 = 5646 119896119873119898 lt 6207119896119873119898
Condition non veacuterifieacutee il faut rajouter des raidisseurs bidirectionnels
82 Etude des fondations
821 Introduction
Quel que soit lrsquoouvrage il prend toujours appuis sur un sol drsquoassise Les eacuteleacutements qui jouent le rocircle
drsquointerface entre lrsquoouvrage et le sol srsquoappellent les fondations
Le dimensionnement de ces fondations est conditionneacute par le site drsquoimplantation
- Le site (S3)
- La contrainte admissible du sol 120590sol = 18 bar 180kNm2
- La profondeur drsquoancrage D= 18m
130
822 Deacutetermination des sollicitations
Pour la deacutetermination des sollicitations on considegravere les deux eacutetats limites pour le calcul des
reacuteactions drsquoappuis des poteaux
ELU 119872119880 = 6207119896119873119898 119873119880 = 9773119896119873
ELS 119872119878 = 4136119896119873119898 119873119878 = 7960119896119873
823 Dimensionnement de la semelle
Les dimensions de la semelle sont choisies de sorte qursquoelles soient homotheacutetiques avec celles du
pied de poteau avec un deacutebordement de 20 cm
119886 = 119886119901 + 119888 = 062 + 02 = 082 119898
119887 = 119887119901 + 119888 = 060 + 02 = 08 119898 Avec 119886119901 et 119887119901 dimensions de la platine
119860
119861=119886
119887= 1025 ⟹ 119860 = 1025119861
A et B dimensions de la semelle
- Calcul de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904
119873119904= 052119898
Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteau
Pour les semelles de dimensions B times L la valeur des contraintes extrecircmes est donneacutee par
120590119898119886119909 =119873
119860119861(1 +
6119890
119861) le 120590119904119900119897
Apres simplification
368B2 - B - 312 ge 0 ⟹ B ge0765m
On prend B =1 m et A = 25 m
- Hauteur utile de la semelle est donneacute par la condition
131
119889 = max (119861 minus 119887
4119860 minus 119886
4) = max (005 0295)
On prend d= 45 cm
ht = d+ 5cm = 50cm hauteur totale de la semelle
824 Veacuterification des contraintes
On a
119890 = 052 gt119860
6= 041
Lrsquoeffort N est agrave lrsquoexteacuterieur du noyau central
3120590119898119886119909 1205901198981198941198994
lt 120590119904119900119897
Avec
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 minus
6119890
119860) =
14896
2(1 minus
041
2 ) = 62191198961198731198982
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 +
6119890
119860) =
14896
2(1 +
041
2 ) = 86771198961198731198982
3120590119898119886119909 120590119898119894119899
4= 6835 1198961198731198982 lt 120590119904119900119897 = 180 119896119873119898
2
Condition veacuterifieacutee
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversement La stabiliteacute au renversement des fondations doit se faire pour les semelles sous la combinaison G+Q+E ( RPA99 v 2003 Art1015)
119890 =119872
119873= 052 119898 lt
119860
4= 062 119898
Condition veacuterifieacutee
826 Deacutetermination des armatures de la semelle
Le ferraillage se calcul par la meacutethode des consoles
119890 gt119886
6 119890 gt
119860
24
ELS Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 119904119905
132
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199042119860
1198721 = 2788119896119873119898
Avec 119911 = 09d =40cm
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) =20163 MPa
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24 119872119875119886 120578 = 16 119867 119860 Donc
119860119886 =2788 times 106
400 times 20163= 345 1198881198982
Ferraillage dans la direction B Le ferraillage dans la direction B sera calculeacute par la meacutethode de bielle en remplaccedilant N par Nrsquo
119860119887 =119873prime(119861 minus 119887)
8119889 119904119905
Avec
119873prime = 119873119904 (1 +3119890
119860) = 796 (1 +
3 times 052
25) = 2993119896119873
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) = 20163119872119875119886
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24119896119873 120578 = 16 119867 119860
Donc 119860119887 = 071198881198982
ELU Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 120590119904119905
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199062119860
1198721 = 349119896119873119898
Avec 119911 =09d = 40 cm
120590119904119905 =119891119890120574119904=400
115= 3478119872119875119886
Donc
133
119860119886 =349 times 106
400 times 3478= 251198881198982
Ferraillage dans la direction B
119860119886 =119873119906(119861 minus 119887)
8119889 120590119904119905
Avec
119873prime = 119873119906 (1 +3119890
119860) = 23833119896119873
Donc 119860119887 = 1621198881198982
La condition de non-fragiliteacute Sens A
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119860 times ℎ119905 = 17251198881198982
Sens B
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119861 times ℎ119905 = 691198881198982
Calcul de lrsquoespacement St ge max (6oslash + 6cm 15cm) le 30cm St ge max (6times14 + 6cm 15cm) Enrobage 3cm
Sens As (cm2) Amin (cm2) Nb de barres
A (cm2) St (cm)
A 345 1725 10T16 201 25 B 07 69 7T16 1407 25
Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteau
Figure 87 Ferraillage des semelles
134
827 Calcul des longrines Les longrines sont des liaisons situeacutees agrave lrsquointeacuterieur du peacuterimegravetre de la structure elles jouent le rocircle de chainage dans les deux directions et elles sont calculeacutees sous lrsquoeffort axial de traction comme deacutefini dans le RPA99 Preacutedimensionnement Les dimensions minimales de la section transversale des longrines sont (25 x 30 cm2) Pour Site de cateacutegorieS2 et S3 [RPA99 v 2003 Art1011b]
Ferraillages longitudinaux Les longrines doivent ecirctre dimensionner pour reacutesister agrave une force de traction eacutegal agrave
119873119905 = (119873
120572) ge 20 119896119873 [119825119823119808120791120791 119855 120784120782120782120785 119808119851119853 120783120782 120783 120783 119835]
Avec N effort normal encaisseacute par le poteau le plus solliciteacute Nu =14896kN Ns =796kN 120572 coefficient en fonction de la zone sismique et de la cateacutegorie 120572 = 12 ELU
119873119905 =14896
12= 1241119896119873
ELS
119873119905 =796
12= 663119896119873
Calcul des armatures
119860119904119905 =119873119905120590119904119905
ELS
119860119904119905 =663
348= 0191198881198982
ELU
119860119904119905 =1241
348= 0351198881198982
Le ferraillage minimal doit ecirctre de 06 de la section
119860119898119894119899 = 06(b times h) = 391198881198982 Soit 6HA12 gtgtgt As =679 cm2
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacute
119860119904119905 le 023 times 119887 times ℎ times11989111990528119891119890
119860119904119905 = 0905 le 119860119904 = 6791198881198982
Condition veacuterifieacutee
135
829 Ferraillage transversal
120601119898119894119899 le 119898119894119899 (ℎ
35120601119897119898119894119899
119887
10) = 08 119888119898
On prend 120601119905 =8mm
8210 Calcul drsquoespacement des cadres 119878119905 lt min(20119888119898 15120601119905) = 12119888119898
On prend St=10cm
Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOT
136
Conclusion geacuteneacuterale En reacutealisant ce projet de fin de cycle nous avons pu en apprendre davantage sur le preacutedimensionnement la veacuterification et lrsquoassemblage de chaque eacuteleacutement composant lrsquoossature drsquoun hangar ou drsquoune halle meacutetallique Nous avons reacuteellement saisi lrsquoimportance et lrsquoavantage que preacutesente lrsquoutilisation drsquooutils numeacuteriques pour la modeacutelisation de notre structure et la simulation des diffeacuterents efforts et charges appliqueacutees sur elle Ce fut aussi lrsquooccasion de consulter les diffeacuterentes reacuteglementations qui reacutegissent le domaine de la charpente meacutetallique en particulier et celui du geacutenie civil en geacuteneacuteral comme le CCM 97 le RNV2013 le RPA 99v2003 et le CBA 93 Nous avons aussi reacutealiseacute lrsquoimportance des stabiliteacutes et contreventements pour ce qursquoelle apporte agrave la structure comme stabiliteacute et gains de matiegravere dans les eacuteleacutements principaux Enfin le point le plus important de tous on a pu compleacuteter le grand manque drsquoinformations qursquoon avait avant ce projet et on a pu lever le voile sur pas mal drsquoincertitudes concernant le dimensionnement et la mise en œuvre des diffeacuterents assemblages de la structure Mais sans se leurrer nous restons conscients de notre eacutenorme manque drsquoinformations et de pratiques en la matiegravere nous espeacuterons que le futur nous donnera lrsquooccasion drsquoen apprendre drsquoavantage sur le domaine de la charpente agrave travers le travail ou la recherche inchaalah
137
ANNEXE - 1
138
139
140
ANNEXE - 2
141
ANNEXE - 3
142
143
ANNEXE ndash 4
144
145
ANNEXE ndash 5
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
723 Deacutetermination des efforts dans les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip109
724 Deacutetermination de diamegravetre requis des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
728 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tenduehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip111
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacuteehelliphelliphelliphelliphellip112
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip113
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip113
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
733 Deacutetermination des efforts dans les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip115
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip117
738 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip117
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 X12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la tractionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
742 Veacuterification au cisaillement des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
743 Veacuterification de la pression diameacutetralehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip119
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du blochelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
751 Reacutesistance des boulons au cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip121
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip121
Chapitre-8 Veacuterification des ancrages et calcul de fondationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
811 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassisehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
813 Resistance du beacuteton agrave la compressionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
815 Calcul de lrsquoaire de la plaquehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip123
816 Cordon de soudurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axialhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip127
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
82 Etude des fondationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
821 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
822 Deacutetermination des sollicitationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
823 Dimensionnement de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
824 Veacuterification des contrainteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131 826 Deacutetermination des armatures de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
827 Calcul des longrineshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134 829 Ferraillage transversalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
8210 Calcul drsquoespacement des cadreshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
Liste des tableaux
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18 Tableau 12 Classification des zones sismiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24 Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiturehelliphellip28 Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe10 pour les parois verticales direction V2helliphelliphellip30 Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 31 Tableau 26 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33 Tableau 27 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 28 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 29 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35 Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41 Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacuteeshelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46 Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip53 Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip60
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip72 Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip79 Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterificationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84 Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la basehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 53 Tableau des peacuteriodeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88 Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip89
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip91 Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip96 Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip103
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110 Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133
Listes des figures Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouarglahelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19 Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 Figure 14 Vue en perspective de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1V3helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32 Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et Fhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39 Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la pannehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43 Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignolehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49 Figure 35 choix de lrsquoepaisseur du bardage helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51 Figure 36 Reacutepartition des lisseshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52 Figure 37 Disposition des liernes sur le bardagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip56 Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip58 Figure 39 Disposition des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip59
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67 Figure 44 Coupe transversale du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip68 Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le galet et P la reacuteaction verticale maxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuishelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip76 Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du chemin de
roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip81
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction Xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86 Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Yhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industrielshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90 Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95 Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacuteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102 Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107 Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip108 Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec goussethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118 Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigidehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122 Figure 82 Illustration moment + effort normalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124 Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Figure 84 Dispositions constructiveshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip126 Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128 Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130 Figure 87 Ferraillage des semelleshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133 Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
LISTE DES NOTATIONS
Majuscules latines
A Section brute drsquoune piegravece Anet Section nette drsquoune piegravece Aw Section de lrsquoacircme 119860119907 Aire de cisaillement Ct Coefficient de topographie Cr Coefficient de rugositeacute Cpnet Coefficient de pression nette Ce Coefficient drsquoexposition Cd Coefficient dynamique E Module drsquoeacutelasticiteacute longitudinale de lrsquoacier (E=21 105 MPa) F Force en geacuteneacuterale G Module drsquoeacutelasticiteacute transversale de lrsquoacier (G=81000 MPa) G Charge permanente I Moment drsquoinertie K0 Coefficient de flambement Kt Facteur de terrain L Longueur M Moment de flexion MSd Moment fleacutechissant sollicitant MRd Moment reacutesistant par uniteacute de longueur dans la plaque drsquoassise MPl Moment plastique MbRd Moment de la reacutesistance au deacuteversement Npl Rd Effort normal de la reacutesistance plastique de la section transversale brute NbRd Effort normal dun eacuteleacutement comprimeacute au flambement NSd Effort normal sollicitant Ntsd Effort normale de traction Ncsd Effort normal de compression NcRd Valeur de calcul de la reacutesistance de la section transversale agrave la compression Q Charge drsquoexploitation R Coefficient de comportement de la structure 119878 La charge de la neige 119881119904119889 Valeur de calcul de leffort tranchant Vreacutef Vitesse de reacutefeacuterence du vent Wpl Module de reacutesistance plastique W Poids de la structure
Minuscules latines f La flegraveche fy Limite deacutelasticiteacute
h Hauteur drsquoune piegravece L Longueur drsquoune piegravece (Poutre Poteau) Lf Longueur de flambement t Eacutepaisseur drsquoune piegravece tf Eacutepaisseur drsquoune semelle de poutre tw Eacutepaisseur de lrsquoacircme de poutre
Z Hauteur au-dessus du sol Z0 Paramegravetre de rugositeacute Zeq Hauteur eacutequivalente
Minuscules grecques 120582119871119879 Eacutelancement de deacuteversement empty119871119879 Rotation de deacuteversement 120591 Contrainte limite de cisaillement en eacutelasticiteacute
휀 Coefficient de reacuteduction eacutelastique de lrsquoacier 120590119886 Contrainte de lrsquoacier 120590119887 Contrainte du beacuteton ξ Pourcentage drsquoamortissement critique η Facteur de correction drsquoamortissement δek Deacuteplacement ducirc aux forces sismiques μ coefficient de forme de la charge de neige
Introduction Geacuteneacuterale Ce projet de fin drsquoeacutetudes est lrsquooccasion pour nous de mettre en pratique lrsquoensemble des connaissances theacuteoriques acquises durant notre cursus universitaire tout en nous familiarisant avec les regraveglements nationaux et internationaux reacutegissant les principes de conception et de calcul drsquoouvrages meacutetalliques ou autres comme le laquo RNV 2013 RPA 99v2003 BAEL91 et lrsquoEUROCODE 3raquo ainsi qursquoagrave utiliser des outils de calcul et de simulation numeacuterique Lrsquoeacutetude drsquoune structure meacutetallique comme toutes les autres structures est reacutealiseacutee par un dimensionnement aux eacutetats limites ultimes et une veacuterification des deacuteplacements aux eacutetats limites de services en tenant compte des actions qui srsquoappliquent sur elle qursquoelles soient de nature permanentes variables ou accidentelles Notre projet plus preacuteciseacutement consiste au dimensionnement drsquoune halle industrielle en charpente meacutetallique dans la wilaya de Ouargla agrave des fins de maintenances industrielles avec la veacuterification de chaque piegravece profileacute ou assemblage conformeacutement aux regraveglements en vigueur Notre travail est composeacute de la faccedilon suivante Drsquoabord une introduction sur lrsquoeacutetat des lieux la superficie de lrsquoouvrage sa position son environnement puis on deacuteterminera gracircce agrave la regraveglementation citeacutee ci-dessus les diffeacuterentes charges qui peuvent srsquoappliquer agrave notre ouvrage En fonction de ces charges on fera un preacutedimensionnement des diffeacuterents eacuteleacutements secondaires existants dans lrsquoouvrage ensuite on introduira toutes ces donneacutees dans le logiciel et on exeacutecutera la simulation numeacuterique Cette simulation va nous donner les sections des diffeacuterents eacuteleacutements principaux de la halle ces sections vont soit ecirctre gardeacutees soit ecirctre remplaceacutees par drsquoautre sections plus disponibles sur le marcheacute puis on les reveacuterifiera manuellement avec les diffeacuterentes exigences du CCM97 on dimensionnera les assemblages adeacutequats agrave chaque reacuteunion drsquoeacuteleacutements ainsi que les fondations Enfin nous verifirons tout nos eacutelements et tout nos assemblages a lrsquoaide du robot on peut prevoir drsquoautres veacuterifications de la structure tel que la torsion global de la structure ou bien simuler une explosion ou un accident dans notre ouvrage
16
Chapitre-1
Geacuteneacuteraliteacute et preacutesentation de lrsquoouvrage
11 Introduction
Le domaine de la construction meacutetallique est un domaine vaste qui a connu dans son histoire plusieurs eacutevolutions non seulement dans les proceacutedeacutes de conception et de reacutealisation mais eacutegalement dans les techniques et les mateacuteriaux utiliseacutes dans les structures Ainsi on a deacutesormais une varieacuteteacute de choix allant du beacuteton a lrsquoacier en passant par lrsquoaluminium la maccedilonnerie ou encore le bois En Europe le fer a commenceacute agrave faire son apparition comme eacuteleacutement de construction au 18iegraveme siegravecle alors que les mateacuteriaux usuels agrave cette eacutepoque eacutetaient le bois et la pierre au 14iegraveme siegravecle Avec lrsquointroduction du fer comme eacuteleacutement de construction les meacutethodes de conception furent bouleverseacutees le concepteur ne travaillait plus en effet avec des eacuteleacutements singuliers mais avec des profileacutes standards en I T L etchellip Un peu plus tard les progregraves techniques dans le domaine sideacuterurgique contribuegraverent agrave lrsquoapparition drsquoun nouveau mateacuteriau lrsquoacier Agrave la Premiegravere moitieacute du 20iegraveme siegravecle lrsquoacier a subi principalement en Europe une forte concurrence du beacuteton armeacute Lrsquoengouement pour ce nouveau mateacuteriau entraicircna une baisse significative du nombre drsquoouvrages en meacutetal construit durant cette peacuteriode cependant de lrsquoautre cocircteacute de lrsquoatlantique la situation eacutetait toute autre aux Eacutetats-Unis ougrave lrsquoacier reacutepondait preacuteciseacutement au besoin de la creacuteation drsquoimmeubles de grande hauteur il fut massivement utiliseacute (tireacute de notechfranceservcom) Actuellement en Algeacuterie lrsquoutilisation de la charpente meacutetallique est principalement employeacutee dans le secteur industriel pour ses avantages de rapiditeacute drsquoexeacutecution pour les longues porteacutees qursquoelle offre et pour son amovibiliteacute Notre projet traiteacute ici ne fait pas exception il a fallu pour le reacutealiser devoir calculer les charges qui lui sont appliqueacutees dimensionner ses eacuteleacutements le modeacuteliser numeacuteriquement et reveacuterifier toutes ces sections par rapport aux normes et regraveglements actuels en vigueur Les diffeacuterents regraveglements et documents utiliseacutes pour nos calculs - Regraveglement Neige et Vent 2013 DTR C 2-47 laquo RNV 2013 raquo - Regraveglement parasismique algeacuterien DTR BC 248 laquo RPA99v2003 raquo
17
- Regravegles de conception et de calcul des structures en acier DTR BC 244 laquo CCM97 raquo - Charges permanentes et charges drsquoexploitations DTR BC 22 - Regravegles de conception et de calcul des structures en beacuteton armeacute DTR BC 241 laquo CBA93 raquo - Calcul des structures en acier ENV 1993-1-1laquo Eurocode3 raquo - Conception et dimensionnement des structures mixtes acier-beacuteton ENV1994-1-1 laquoEurocode4raquo - Rapport geacuteotechnique du site drsquoimplantation de la structure Le principal document utiliseacute est Le CCM97 document technique reacuteglementaire qui a pour objectif de fournir une codification du dimensionnement pour calcul et des veacuterifications des structures de bacirctiments agrave ossatures meacutetalliques Les combinaisons qursquoil propose deacutependent des actions suivantes Actions permanentes Gi
Comprenant - Le poids propre des eacuteleacutements structuraux - Le poids propre des eacuteleacutements fixes - Les pousseacutes et pression des terres et hydrostatiques - Les deacuteformations permanentes imposeacutees agrave la construction tels que les deacuteplacements diffeacuterentiels des appuis Actions variable Qi Comprenant - Les charges drsquoexploitations - Les charges appliqueacutees en cours drsquoexeacutecution - Les actions climatiques Actions accidentelles Ai Comprenant Les actions sismiques les explosions le calcul au feu les chocs etc En ce qui concerne les eacutetats limites le CCM97 explique que les eacutetats limites permettent de combiner les charges G Q S W E afin de simuler au mieux un pheacutenomegravene qui peut se produire en prenant en compte ce qui repreacutesente la limite maximale consideacutereacutee pour les charges Grace agrave ces combinaisons nous pourront deacuteterminer les efforts maximaux et les deacuteplacements ultimes afin de les comparer agrave lrsquoeffort ou au deacuteplacement toleacutereacute Les valeurs des coefficients partiels de seacutecuriteacute agrave prendre en consideacuteration sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
18
Action
permanente (γG)
Action variable (γQ)
Action variable de base Action variable
drsquoaccompagnement
Effet favorable
γGinf
10 1 0
Effet deacutefavorable
γGsup
135 15 15
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacute
12 Pour lrsquoeacutetat limite ultime ELU - Prise en compte drsquoune seule action variable la plus deacutefavorable la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit 120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 150 119876119896119898119886119909
135119866119896119895 + 15119876119896119898119886119909
- Prise en compte de plusieurs actions variables deacutefavorables la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit sum119895120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 135sum119894gt1119876119896119894 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119882 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119878
- Prise en compte drsquoune seule action variable dirigeacutee vers le haut exemple vent en
deacutepression 120574119866119894119894119899119891 119866119896119895 + 150119882minus
1 119866119896119895 + 150119882minus
13 Pour lrsquoeacutetat limite de service ELS - Prise en compte uniquement de lrsquoaction variable la plus deacutefavorable
sum119866119896119895119895
+ 119876119896119898119886119909
119866119896119895 + 119876119896119898119886119909
- Prise en compte de toutes les actions variables deacutefavorables
sum119866119896119895119895
+ 09sum119876119896119894119894gt1
119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119878 119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119882
14 Etude parasismique La reacuteglementation relative agrave la construction parasismique se compose de texte drsquoorigine leacutegislative et de texte technique les preacutesentes regravegles viennent garantir une protection satisfaisante des vies humaines et des constructions vis-agrave-vis des effets des actions sismiques par des conceptions et dimensionnements approprieacutes Ainsi pour les ouvrages courants le but viseacute crsquoest de limiter les
19
dommages non structuraux et drsquoeacuteviter les dommages structuraux en dotant la structure drsquoune ductiliteacute et drsquoune capaciteacute de dissipation drsquoeacutenergie produite par le seacuteisme
Zones de sismiciteacutes
Zone 0 Sismiciteacute neacutegligeable
Zone I Sismiciteacute faible
Zone IIa et IIb Sismiciteacute moyenne
Zone III Sismiciteacute eacuteleveacutee
Tableau 12 Classification des zones sismiques
15 Lrsquoeffet du vent Le vent est consideacutereacute comme une force toujours perpendiculaire a la surface sur laquelle il est appliqueacute il peut engendrer des pressions sur les surfaces en soufflant de lrsquoexteacuterieur mais aussi des deacutepressions par pheacutenomegravene de succion ou juste en soufflant de lrsquointeacuterieur de la structure Le vent a une vitesse de reacutefeacuterence calculeacutee et reacutepertorieacutee par le RNV sur la base de relations empiriques cette vitesse diffegravere drsquoune reacutegion agrave une autre la carte ci-dessous montre les diffeacuterentes valeurs de cette vitesse dans le territoire nationale
Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouargla
20
Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)
16 Preacutesentation de lrsquoouvrage Notre projet traite le dimensionnement drsquoune halle en charpente meacutetallique avec ponts roulants et potences implanteacute dans la wilaya de Ouargla un site ou la sismiciteacute ainsi que les charges dues agrave la neige sont neacutegligeables mais par contre le vent souffle tregraves fort et le sable peut se deacuteposer sur certaine partie de la toiture La surface totale de notre ouvrage fait 1080 1198982 la hauteur du halle est de 89m alors que celle de la faicirctiegravere est de 1025m Lrsquoouvrage dispose de six portails de dimension (5x4) 8 ouvertures pour lrsquoeacuteclairage ainsi que pour le renouvegravelement drsquoair de la structure ou de fumeacutee en cas drsquoincendie
17 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques Suivant les plans architecturaux les dimensions de la structure se preacutesentent comme suit - Longueur de lrsquoouvrage (Long-pan) L= 30m - Largeur (Pignon) l= 36m - Hauteur totale H=89 m - Hauteur de lanterneau a=135m - Pente du versant est 15
21
Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvrage
Figure 14 Vue en perspective de la structure
18 Mateacuteriaux Les diffeacuterents mateacuteriaux de constructions utiliseacutes dans notre construction sont
181 Acier En construction meacutetallique lrsquoacier fait lrsquoobjet drsquoune normalisation rigoureuse dans laquelle on
speacutecifie la limite drsquoeacutelasticiteacute fy la reacutesistance agrave la rupture fu et lrsquoallongement agrave la rupture 휀 Le choix de la nuance drsquoaciers deacutepend des facteurs techniques et eacuteconomiques Limite drsquoeacutelasticiteacute fy=235MPa La contrainte de rupture fu=360 MPa Le module de Young E = 210 000 MPa
22
Le coefficient de poisson ν=03 Le module de cisaillement 119866 = 80769 MPa La masse volumique de lrsquoacier ρ=7850 Kgm3
182 Beacuteton armeacute Caracteacuteristiques meacutecaniques Reacutesistance agrave la compression fc28=25 MPa Reacutesistance agrave la traction ft28=06+006fc28= 21 MPa Le poids volumique ρ=2500 Kgm3
183 Ferraillages et armatures - La limite drsquoeacutelasticiteacute fe=400 MPa - Le coefficient de seacutecuriteacute pour les situations courantes γs = 115 - La contrainte admissible agrave lrsquoELU fsc =feγs = 348 MPa - Le module de Young Es=210 000 MPa
23
Chapitre-2
Eacutevaluation des surcharges climatiques
21 Introduction
Les effets climatiques sur une structure meacutetallique sont souvent preacutepondeacuterants Une
eacutetude approfondie et deacutetailleacutee doit ecirctre meneacutee minutieusement afin de deacuteterminer les
diffeacuterentes actions et sollicitations
La reacuteglementation nationale Neige et Vent (RNV 2013) met agrave notre disposition les principes geacuteneacuteraux et proceacutedures agrave suivre afin de mieux preacutevoir ces surcharges et de mener agrave bien des calculs Les pressions du vent appliqueacutees sur les structures meacutetalliques deacutependent des facteurs suivants
- La reacutegion (Zone 0) - Les reliefs du site drsquoimplantation - La hauteur de la construction - La configuration geacuteomeacutetrique de la structure - La forme de la toiture
22 Deacutetermination de lrsquoaction du vent
- Effet de la reacutegion
Notre halle industrielle se situe agrave la wilaya drsquoOuargla dans la commune de Hassi Messaoud selon le regraveglement RNV 2013 la reacutegion est classeacutee comme zone 4 la pression dynamique de reacutefeacuterence est de 575 Nm
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du vent
24
- Effet du site
Le regraveglement RNV2013 preacutevoit eacutegalement lrsquoeffet de la nature du terrain Notre
ouvrage se trouve dans une zone laquo agrave couverture veacutegeacutetale neacutegligeable raquo donc
nous nous situons dans une cateacutegorie de terrain 1 avec un facteur de terrain
Kt = 0170 paramegravetre de rugositeacute Z0= 001 m Zmin= 1 m et le coefficient ξ= 044
Les donneacutees relatives au site telle que la pression de reacutefeacuterence ainsi que la
vitesse de reacutefeacuterence sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
Site plat Ct(Z)=1 RNV2013 chapitre245 sect2451
Ouargla (Zone 4)
qreacutef =575 Nmsup2 Vreacutef =31ms
RNV2013 chapitre23 sect231
Terrain de cateacutegorie 1
Kt=017 Z0=001m Zmin=1m ξ=044
RNV2013 chapitre244 sectTableau 24
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantation
221 Deacutetermination de la pression aeacuterodynamique
La pression aeacuterodynamique W(Zj) agissant sur une paroi est obtenue comme suit
119882(119911119895) = 119902119901(119885119890) times [119862119901119890 minus 119862119901119894] (daNm) 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838120784 120787 120784 sect120784 120788
Avec
- CPe est le coefficient de pression exteacuterieure
- CPi est le coefficient de pression inteacuterieure
222 Calcul de la pression dynamique de pointe qp La pression dynamique de pointe qp(z) est la pression dynamique utiliseacutee dans les calculs elle deacutepend du climat du lieu de la hauteur de reacutefeacuterence de la rugositeacute du terrain et du coefficient de topographie
119902119901(119885) = 119902119903119890119891 times 119862119890
Avec
- 119902ref = 575 119889119886119873119898sup2
Coefficient drsquoexposition 119862119890 = 119862119903
2(119885) times [1 + 7119868119907] 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 sect120784 120786 120784 119834
Coefficient de rugositeacute 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 120786
25
Terrain de cateacutegorie 1 Kt=017 z0=001m zmin=1m ξ=044 ( g
119862119903(119911)
119870119905 119871119899 (1199111198981198941198991199110
) 119901119900119906119903 119911 lt 119911119898119894119899
119870119905 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911119898119894119899 le 119911 le 200119898
Parois vertical (z le zmin ) 119862119903(z)=Kt Ln(119911119898119894119899 1199110
)=0783
Parois et toiture (zminltzlt200m) 119862119903(z)=KtLn(Z
Zo)=1178
On retient 119862119903= 1178
- Intensiteacute de turbulence RNV2013 chapitre246
119868119907(119911)
1
119862119905(119911) 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911 gt 119911119898119894119899
1
119862119905(119911) 119871119899 (1199111198981198941198991199110) 119901119900119906119903 119911 le 119911119898119894119899
Pour z gt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1
001)= 0217
Pour z lt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1025
001)= 0144
On retient 119868119907 = 0144 pour lrsquoensemble de la structure
- Coefficient drsquoexposition
119862119890(119911119895) = 119862119903(119911119895)2[1 + 7 119868119881]
Pour z gt zmin
119862119890(119911) = 11782 times 12 times [1 + 7(0144)] = 2786
Pour z lt zmin
119862119890(119911) = 07832 times 12 times [1 + 7(0217)] = 154
- Pression dynamique de pointe qp
Avec
26
- 119902119903119890119891 = 575 119889119886119873119898sup2
Pour z lt zmin qp= 575times1544=8878 Nm2
Pour z gt zmin qp= 575times2786=160195 Nm2
qp = 160195Nm2 = 16 kNm2
223 Coefficient de pression exteacuterieure Les valeurs des coefficients de pression exteacuterieure donneacutees dans les tableaux du RNV2013 sont relatives agrave des zones bien deacutefinies Ces coefficients deacutependent de la dimension de la surface chargeacutee produisant laction du vent dans la section agrave calculer
Pour un vent perpendiculaire au long-pan (V1)
-Parois verticale RNV2013 chapitre521
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
- b=30 m
- d=36 m
- h=89 m
Cp =Cpe10 car Slt10119950120784 avec S la surface chargeacute (chapitre2013 chapitre5 sect5112)
e = min (d 2h)
d=32 ou 36 m selon la direction du vent mais toujours gt e =2h
Donc e = 2x1025 = 205m
Toiture a versant multiple Cas ougrave d gt e se preacutesente ainsi
Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
27
Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
Le calcul des coefficients de pressions exteacuterieures est obtenu agrave partir des formules suivantes
119862119901119890 = 1198621199011198901 119878119894 119878 le 11198982
119862119901119890 = 1198621199011198901 + (11986211990111989010 minus 1198621199011198901) times 11989711990011989210(119878) 119878119894 11198982 lt 119878 lt 101198982
119862119901119890 = 11986211990111989010 119878119894 119878 ge 101198982
RNV2013 Chapitre 5 sect 5111
Les coefficients de pression exteacuterieures pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E
Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)
Versant de Toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure cpe10 qui y sont
attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518 le cas drsquoune toiture agrave
versant multiple est celui de notre projet
28
Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5182 que laquo pour un vent perpendiculaire aux
geacuteneacuteratrices on prendra les valeurs de Cpe des toitures agrave double versant pour 120572 lt 0deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure Cpe pour le versant face au vent sont deacutetermineacutes agrave partir
drsquoune interpolation lineacuteaire entre lrsquoangle -15 et -5 les valeurs des coefficients sont preacutesenteacutees dans
le tableau suivant
Angle de pente α Cpe pour vent de direction θ=0deg
853deg F G H
-237 -123 -083
Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiture
- Pour un vent perpendiculaire au pignon (V2) (V4)
- Parois verticales
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
-b=36 m
29
-d=30 m
-h=1025
119862119901119890 = 11986211990111989010 RNV2013 chapitre5 sect5112
e=Min (b 2h) = Min (36 205) = 205 m
Le cas ougrave d gt e se preacutesente ici
Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Les coefficients de pression exteacuterieurs pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
30
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur laquo Cpe10 raquo pour les parois verticales direction V2
- Versant de toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure Cpe10 qui y sont attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518
Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5181 que pour laquo un vent dont la direction est parallegravele aux geacuteneacuteratrices les coefficients de pression pour chaque versant
31
srsquoobtiennent en utilisant les valeurs de toiture agrave un versant pour θ=90deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure CPe10 pour un angle de 853deg sont deacutetermineacutes agrave partir de lrsquointerpolation lineacuteaire entre lrsquoangle de 5deg et 15deg
Angle α Fsup Finf G H I
853deg -22 -192 -183 -067 -057
Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)
224 Coefficient de pression inteacuterieure Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi deacutepend de la dimension et de la reacutepartition
des ouvertures dans lrsquoenveloppe du bacirctiment
- Pour les 2 cas de direction du vent (V1 et V3)
- Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2(5 times 4)
30 times 89= 014 = 14
On commence tout drsquoabord agrave deacuteterminer lrsquoindice de permeacuteabiliteacute microp
μ119901 =120
160= 075
Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi est donneacute en fonction de lrsquoindice de permeacuteabiliteacute Figure 514 du Regraveglement RNV2013 en fonction du rapport
ℎ119889 = 102536 = 028gt025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 on lit 119862119901119894 =-016
32
Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1 V3
Pour les 2 cas de direction du vent (V2 et V4)
Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2 times (5 times 4)
36 times 9575= 0116 = 116
ℎ119889 = 102530 = 034 gt 025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 rarr 119862119901119894 =-02
33
Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4
225 Deacutetermination de la pression statique du vent
Apregraves avoir deacutefini tous les coefficients tels que la pression dynamique coefficient
de pression inteacuterieure et exteacuterieure on peut calculer la pression due au vent pour
Direction V1 V3
Parois verticales Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0154 -0846 -135529
B 1602 -08 -0154 -0646 -103489
C 1602 -05 -0154 -0346 -55429
D 1602 +08 -0154 +0954 +152831
E 1602 -03 -0154 -0146 -23389
Tableau 26 Pressions du vent sur parois vertical
34
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
F 1602 -237 -0154 -2276 -355003
G 1602 -123 -0154 -1076 -172375
H 1602 -084 -0154 -0676 -108295
Z1 1602 -1 -0154 -0846 -135529
Z2 1602 -06 -0154 -0446 -71449
Tableau 27 Pressions du vent sur toiture
Direction V2 et V4
Parois verticales
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0162 -0838 -134247
B 1602 -08 -0162 -0638 -102207
C 1602 -05 -0162 -0338 -54147
D 1602 +08 -0162 +0962 +154112
E 1602 -03 -0162 -0138 -22107
Tableau 28 Pressions du vent sur parois vertical
35
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
Finf 1602 -12 -0162 -1038 -1662876
Fsup 1602 -22 -0162 -2038 -3264876
G 1602 -183 -0162 -1668 -2672136
H 1602 -067 -0162 -0508 -813816
I 1602 -057 -0162 -0408 -653616
Tableau 29 Pressions du vent sur toiture
23 Deacutetermination de lrsquoaction de la neige
Le calcul de la surcharge climatique de la neige est en fonction de la localisation geacuteographique
et de lrsquoaltitude du lieu
Notre projet se situe dans la Wilaya de Ouargla (Hassi Messaoud) lrsquoaltitude est de 171 m
La wilaya de Ouargla est consideacutereacutee comme une zone D =gt Pas de neige dans cette reacutegion
24 Deacutetermination de lrsquoaction du sable
La Pente du toit = 135
9= 015
La pente est de 15 soit gt a 5 =gtLe toit ne peut ecirctre consideacutereacute comme plat
=gtLa charge due au sable ne peut ecirctre consideacutereacutee uniformeacutement reacutepartie
Deux charges lineacuteaire q1 et q2 seront pris en compte
q1= 300 Nml
q2= 500 Nml
25 Charge permanente
- Couverture et bardage Choix du systegraveme de couverture
36
Notre choix pour la toiture et le bardage de notre halle sera axeacute sur les panneaux sandwich car ils assurent le minimum requis pour notre halle cagraved
- Une bonne isolation thermique
- Une bonne reacutesistance au feu
Le systegraveme panneaux sandwich de type TL-75 qui est constitueacute drsquoun parement exteacuterieur et un parement inteacuterieur qui sont colleacutes agrave une mousse rigide en polyureacutethane sera retenu
Ces caracteacuteristiques se preacutesentent comme suit
- Epaisseur totale 75mm
- Largeur de panneau 1000mm
- Poids du panneau 142 daNmsup2
Choix du systegraveme de bardage
Le bardage reacutepondant agrave lrsquoexigence drsquoune isolation thermique est le systegraveme panneaux sandwich de type LL50 les caracteacuteristiques sont les suivantes
- Epaisseur 50 mm
- Largeur 1000 mm
- Poids volumique du panneau G= 129 kgmsup2
26 Charge drsquoexploitation
Notre toiture est inaccessible donc la seule charge drsquoexploitation que peut avoir notre toiture crsquoest
la charge drsquoentretien
Selon le DTR BC22
La porteacute L=6m (distance entre portique) =gt les charges drsquoentretien seront deux charges ponctuelles
de 1kN appliqueacute a 13 de chaque appuis
On peut les convertir en une charge uniformeacutement reacutepartie eacutequivalente ainsi
37
119902 =8119875
3119871= 044 119896119873119898
119902 = 444 119889119886119873119898
Ceci juste pour avoir une charge lineaire et pouvoir faire un predimensionnement de la panne
Sur la modeacutelisation avec ROBOT les deux charges serons introduitents comme charges ponctuels
- Effet du frottement
Pour les cas V1 et V3
Lrsquoeffet du frottement du vent sur la surface peut ecirctre neacutegligeacute car mecircme en prenant la toiture
comme faiblement inclineacutee ce qui nrsquoest pas le cas on veacuterifie la condition de neacutegligence du
frottement du vent qui dit
sum surfaces parallegraveles au vent le 4 times sum surfaces perpendiculaires au vent
Cas de vent sur long pan
[(36+36)times9575]+4[91times30]=17814 m2 le4times(30+30)times89= 2136m2 CV
Cas de vent sur pignon
[(30+30)times89]+ 4[91times30]=1626m2 le 4times(36+36)times9575= 27576 m2 CV
38
Chapitre-3
Dimensionnement des eacuteleacutements secondaires 31 Dimensionnement des pannes pour la toiture agrave plusieurs versants
311 Fonctionnement de base
La fonction des pannes de toiture est drsquoassurer le transfert des actions appliqueacutees agrave la couverture drsquoun bacirctiment et agrave sa structure principale les lisses jouent le mecircme rocircle en faccedilades Les pannes et les lisses sont des constituants importants de la structure secondaire du bacirctiment Un empannage comprend non seulement les pannes elles-mecircmes mais eacutegalement les eacuteventuelles eacuteclisses qui reacutealisent la continuiteacute des pannes les eacutechantignoles qui assurent la liaison entre pannes et structure principale ainsi que les liernes et brettelles qui maintiennent les pannes lateacuteralement
312 Choix du bardage de couverture Pour le choix de notre systegraveme de couverture il srsquoest aveacutereacute qursquoune couverture de type TL 75 remplie correctement les critegraveres de conception agrave savoir - Assurer la fonction eacuteleacutementaire de protection face aux intempeacuteries - Satisfaire les exigences acoustiques - Satisfaire agrave lrsquoexigence nationale imposeacutee par les documents reacuteglementaires relatifs aux charges de neige de vent et aux autres charges dexploitation Les charges supporteacutees par la toiture - Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du sable q1=30 daNml q2=50 daNml - Action du vent W= -355 daNmsup2 et W=-1723 daNm2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 Charge eacutequivalente du vent sur une panne de 6m dans la partie du toit ougrave lrsquoeffet du vent est le plus
deacutefavorable
39
(minus354 times5125
6) + (minus1723 times
0875
6) = minus32754 1198891198861198731198982
Qeq (vent) = 3276 daN1198982
-la charge de deacutepression du vent sur la panne est largement supeacuterieure aux autres charges
Crsquoest donc la combinaison G-15W qursquoil faut prendre en compte (pour le plan z-z seulement)
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et F
En essayant plusieurs valeurs drsquoespacement entre pannes et en faisant toutes les veacuterifications
neacutecessaires agrave chaque fois on arrive aux reacutesultats suivants
Pour e=12m -gt panne 2 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE180)
-gt nbr de panne neacutecessaires 8 par versant
Pour e=14m 16m 18m 2m -gt panne 1 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE200)
-gt nbr de panne neacutecessaires 5 par versant (pour e=2m)
Crsquoest donc par souci drsquoeacuteconomie et de poids total qursquoon prend un espacement entre panne de 2m
et un choix de section IPE200 pour les pannes mais seuls les deux derniers choix faits seront
deacuteveloppeacutes ci-dessus cad
-IPE180 + liernes avec e =2m (ce qui ne veacuterifie pas toutes les conditions de seacutecuriteacute)
-IPE200 avec e =2m (le choix final retenu celui qui veacuterifie toutes les conditions)
40
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne (G IPE180 = 188 danml) G = (142+188)x14 =462 daNml W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Remarque Dans notre projet il n yrsquoa de charge de neige possible et aussi la charge de sable ne srsquoapplique pas sur les pannes donc pas de combinaison avec trois charges possible Plan z-z G+E (462+444)cos853=8959 daNml G+W 462cos853 -45864=-413 daNml Qsz=413kN Plan y-y G+E (462+444)sin853=1328 daNml Qsy=0135 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(462+444)cos853=12095 daNml G+W (1x462cos853)-(15x45864)=-642 daNml
41
Quz=642 kN Plan y-y G+E 135(462+444)sin853 =18 daNml Quy=018 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=1878 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=2817 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=081 kNm
Apres ajout de liernes Lz=3m Mzsd=020 kNm Caracteacuteristiques du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 180 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
239 180 91 8 53 1317 101 146 346
Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 14653=2754 lt 72Ɛ=72 rarr acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 4558=568 lt 10Ɛ=10 rarr semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterifications de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 413 times 3004
384 times 21 times 105 times 1317= 015 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 0135 times 3004
384 times 21 times 105 times 101= 006 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
42
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation agrave veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 2817 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
iz =224mm tf =85mm
L=Lz=3000mm h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 9457 rarr λ119871119879 =
989
939= 1007
rarr =1092
43
Avec 120572LT = 021 car profile laminer
rarr ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 066 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=066 1 166 235
11= 234 119896119873 119898
234 lt Mysd =2817 condition non veacuterifieacutee on augmente la section ou changer de
nuance drsquoacier crsquoest la premieacutere option qursquoon vas choisir par souci de
disponibiliteacute sur le marcheacute
313 Redimensionnement des pannes avec IPE200
- Chaque panne repose sur deux appuis drsquoune distance de L= 6 m - On dispose 5 fils de pannes sur chaque versant de la toiture - La pente de la toiture 15 - Espacement entre pannes adopteacute est de 2 m
3131 Eacutevaluation des charges et surcharges - Poids propre de la couverture (panneau sandwich) 142 daNmsup2 - La charge du vent deacutepression -3275 daNmsup2 Surcharge drsquoentretien (P) sect731 DTR BC 22 Dans le cas des toitures inaccessibles on considegravere uniquement une charge drsquoentretien qui est eacutegale agrave 100Kg chacune situeacutee agrave 13 et 23 de la porteacutee de la panne La charge uniformeacutement repartie P due aux surcharges drsquoentretien est obtenue en eacutegalisant les deux moments maximaux dus agrave P
Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la panne
119872119872119860119883 =119901prime 119897
3=119901 1198972
8⟹ 119901 =
8 119901prime
3119897=800
18= 4444 119889119886119873119898119897
44
Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacutees
(ANNEXE ndash 1)
Soit
119876119890119902 =327 + 1082
2= 2176 1198891198861198731198982
Les valeurs 327 et 1082 daNm2 sont les valeurs de depressions des deux zones de vent FG et H repris par
la panne 2 (regarder Figure31)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave un espacement en appuis de 394m sans risquer
que la nervure cegravede sous les charges appliqueacutees
La charge supporteacutee par la panne
- Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du vent W= -3276 daNmsup2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 -Poids propre de la panne IPE200 (apregraves que IPE180 nrsquoa pas veacuterifier toutes les conditions) G=224 daNml La panne la plus deacutefavorable Bien que lrsquoespacement entre panne soit de 2m la panne la plus deacutefavorable crsquoest-agrave-dire celle de rive ne reprend qursquoune largeur de bardage de 14m seulement
Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versant
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne G = (142+224)x14 =5124 daNml
45
W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Plan z-z G+E (5124+444)cos853=9458 daNml G+W 5124cos853 -45864=-40796 daNml Qsz=407kN Plan y-y G+E (5124+444)sin853=1418 daNml Qsy=014 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(5124+444)cos853=12768 daNml G+W (135x5124cos853)-(15x45864)=-61955 daNml Quz=62 kN Plan y-y G+E 135(5124+444)sin853 =1915 daNml Quy=019 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=186 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=279 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=0855 kNm
46
Caracteacuteristique du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 200 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
285 200 100 85 56 1943 142 221 446
Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 15956=2839 lt 72Ɛ=72 rarr Acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 3885=447 lt 10Ɛ=10 rarr Semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterification de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 407 times 6004
384 times 21 times 105 times 1943= 168 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 014 times 6004
384 times 21 times 105 times 142= 079 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation a veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
47
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
-C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
-iz =224mm -tf =85mm
-L=Lz=6000mm -h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 989 ⟶ λ119871119879 =
989
939= 105
rarr =114
Avec 120572LT = 021 car profileacute lamineacute
rarr ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 063 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=063 times 1 times 221 times 235
11= 2974119896119873119898
2974 kNm gt Msd =279 kNm condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
48
Relation agrave veacuterifier Vzsd lt 05 Vplzrd 119912119955119957 120787 120786 120788(120784)119914119914119924120791120789
Avec
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
11 119890119905 119860119907119911 = 1400 1198981198982
Donc
05119881119901119897119911119903119889 = 05
1400 (235
radic3)
11= 8634 119896119873
Vzsd =186kN lt 05 Vplzrd = 8634kN Condition veacuterifieacutee
Resistance au voilement par cisaillement
Si 119889
119905119908 lt 69휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
CCM97 art 561(1)
119889
119905119908 =
159
56 = 284 lt 69 휀 Condition veacuterifieacutee
Donc il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Veacuterification a la flexion deacutevieacutee composeacutee
On doit veacuterifier la relation suivante
(119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889)
120572
+ (119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
)
120573
le 1 119912119955119957 120787 120786 120790 (120783120783)119914119914119924 120791120789
Avec B= 1 a = 2 pour les sections en I et H
119872119901119897119910119903119889 =119882119901119897119910 times 119891119910
11=221 times 235
11= 4721 119896119873119898
119872119901119897119911119903119889 =119882119901119897119911 times 119891119910
11=446 times 235
11= 952 119896119873119898
119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
119872119911119904119889 = 0855 119896119873119898
(279
4721)2
+ (0855
952) = 044 lt 1 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
49
Conclusion la panne IPE 200 veacuterifie les diffeacuterentes conditions de seacutecuriteacute par rapport aux
diffeacuterents cas drsquoinstabiliteacutes elle est donc largement convenable pour notre structure
32 Dimensionnement de lrsquoeacutechantignole
Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignole
Calcul des charges revenant agrave une eacutechantignole
Effort de soulegravevement
quz=Gtimescos120572 -15W-- avec
G=39 daNml W--=ndash426 daNml E = 444 daNml
quz = 39timescos 853 ndash 15times426
quz= ndash60043 daNml = ndash6 kN
Effort rampant
quy=(135G+15E)sin120572 =(135times39+15times444)sin 853 = 1768 daNml =018 kN
Lrsquoexcentrement
Lrsquoexcentrement (t) est limiteacute par la condition suivante
2 (119887
2) le 119905 le 3(
119887
2)
Avec b=10 cm pour un profileacute IPE200
50
2 (10
2) = 10 le 119905 le 3(
10
2) = 15
On prend t=10 cm
Pour lrsquoeacutechantignole de rive
119877119911 = 119902119906119911 times119897
2= 6 times
6
2= 18 119896119873
119877119910 = 119902119906119910 times119897
2= 054 119896119873
Pour lrsquoeacutechantignole intermeacutediaire
119877119911 = 18 times 2 = 36 119896119873
119877119910 = 054 times 2 = 108 119896119873
Calcul du moment de renversement
119872119877 = 119877119911 times 119905 + 119877119910 timesℎ
2= 36 times 10 + 108 times 10 = 3708 119896119873 119888119898 = 37119896119873119898
Choix de la section brute
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 119891119910
1205741198720 119912119955119957 120787 120786 120787 120783 (120784)119914119914119924120791120789
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 1198911199101205741198720
=gt 119908119890119897 ge119872119890119897119877119889 times 1205741198720
119891119910=gt 119908119890119897 ge
00037 times 11
235
= 173 times 10minus51198983
119908119890119897 = 17321198881198983
Deacutetermination de la largeur et lrsquoeacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
b largeur de lrsquoeacutechantignole
e eacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
119908119890119897 =119887 1198902
6=gt 119890 ge radic
6 times 1732
119887= radic
6 times 1732
180
119890 ge 076
b est prise eacutegale agrave 180 mm soit la largeur de la traverse (Calculer dans le chapitre 6)
Donc on prend e=1cm
51
33 Dimensionnement des lisses de bardages
Les lisses de bardages sont constitueacutees de poutrelles (UPN UAP UPE) oude profils
minces plieacutes Eacutetant disposeacutees horizontalement elles sont porteacutees soit par les poteaux de
portiques soit par les potelets intermeacutediaires Lrsquoentre-axe des lisses est deacutetermineacute par la
porteacutee admissible des bacs de bardage pour notre structure un UPN agrave eacutetait adopteacute
331 Choix du bardage
Le choix du bardage se fait en fonction des charges du vent (pressiondeacutepression) qui
lui sont appliqueacutes Pour notre halle les valeurs maximums de pression et deacutepression
que subissent les parois sont
W+ = 1541 daNm2 W- = -1355 daNm2 (regarder chapitre 2)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessous (ANNEXE 3) le bardage choisi doit ecirctre drsquoau moins de
50mm drsquoeacutepaisseur un LL50 pour un poids de 133 daNmsup2 sur 3 appuis avec pas plus
de 3m drsquoentre appuis est le meilleur choix
Figure 35 choix de lrsquoeacutepaisseur du bargade en fonction des pressions et depressions
332 Deacutetermination de lrsquoespacement entre lisse
Toujours drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave 3m de distance drsquoentre axe pour le
bardage qursquoon a choisi
Apregraves plusieurs essais empiriques le nombre optimal de lisses neacutecessaire est de 4 ce qui donne un
espacement de longueur de paroi 89m ndash longueur mur maccedilonnerie 4m ( 89 - 4 = 5m )
5m4lisse rarr e =125m
52
Figure 36 Reacutepartition des lisses
Deacutetermination des charges et surcharges
Donneacutees de calcul
- Chaque lisse repose sur deux appuis
- Espacement entre lisse = 125 m
- On dispose 4 lignes de lisse entre portique
- Longueur des lisses 600 m
Les charges permanentes
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=g sy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125=2288daNml
qsy = 0228 kN
quy=135G=03kN
La surcharge climatique due au vent
On calcul les lisses de bardage avec la valeur max sur long- pan
W += 1541 daN m2
- Charges appliqueacutees agrave LrsquoELU
quz=15W
quz=288kN
53
- Charge appliqueacutee agrave LrsquoELS
qsz=Wtimese=1541times125
qsz=19262daN=192kN
333 Le dimensionnement se fait par la condition de limitation de la flegraveche
119891119911 =5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864119910 times 119868le 119891119886119889119873 =
119897
200=600
200= 3 119888119898
119868119910 ge5 times 192 times 6004
384 times 21 times 105 times 3= 51428 1198881198984
On opte pour un UPN 140 avec les caracteacuteristiques suivantes
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
UPN 140 A Cm2
h mm
b mm
119905f mm
119905w mm
Iy
Cm4
Iz
Cm4
119908pSy
cm3
119908pSz
cm3
MATERIAU ACIER S235
20 140 60 10 7 605 627 103 283
Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140
Recalcul des charges avec le poids propre de la lisse ajouteacute
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daN ml
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=qsy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125 +1568 = 3856daNml
qsy = 038 kN
quy=135G
quy =053kN
qsz=Wtimese=1541times125=19262daN
qsz=192kN
quz=15W
quz=288kN
54
334 Veacuterification des diffeacuterentes Conditions de reacutesistances
Deacutetermination de la Classe
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119888
119905119891=60
10= 6 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119889
119905119908=98
7= 14 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Condition de reacutesistance
(119872119910119904119889
119872119890119897119910119877119889)
1
+ (119872119911119904119889
119872119890119897119911119877119889)1
le 1
- En preacutesence de lrsquoaction du vent
119872119910 =119902119906119911 times 119897
2
8=288 times 62
8= 1296 119896119873119898
- Sous lrsquoeffet des charges verticales permanentes
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 62
8= 261119896119873119898
119872119890119897119910119877119889 =119908119890119897119910 times 119891119910
1205741198720=864 times 103 times 235
11= 1845 119896119873119898
119872119890119897119911119877119889 =119908119890119897119911 times 119891119910
1205741198720=148 times 103 times 235
11= 316 119896119873119898
Donc
(1296
1845)1+ (
261
316)1= 152 gt 1 Condition non veacuterifieacutee
On rajoute des liernes pour reacuteduire Lz (Lz=3m)
55
Nouveau 119872119911
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 32
8= 065119896119873119898
(1296
1845)1+ (
065
316)1 = 09 lt 1 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
Condition agrave veacuterifier Vsd lt Vplrd
119881119911119904119889 =15119882119871
2= 1296 119896119873
119881119901119897119877119889 =119860119907119911 times 119891119910
radic3times 1205741198720= 12855 119896119873
119881119911119904119889 = 1296 119896119873 lt 119881119901119897119877119889 = 12855 119896119873 rarr condition veacuterifieacutee
Veacuterification au deacuteversement
On doit veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721gt 119872119910119904119889 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Avec
119872119888119903 = 11986211205872 119864 1198681199111198712
radic119868119908119868119911+1198712 119866 1198681199051205872 119864 119868119911
119912119925119925119916119935119916 119913 (119913 120783 120785) minus 119914119914119924120791120789
119872119888119903=311713762 Ncm
λ119897119905 = radic120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
119872119888119903
120573119908= 1 car la section est de classe 1
119882119901119897119910 (upn140) =103 cm3
56
λ119897119905 = 0881
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ1198711198792 minus 02) + λ119871119879
2 ]
120572119897119905=021 Car profileacute lamineacute
empty119897119905 = 0959
ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )
le 1
ꭕ119897119905= 075
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898 gt 119872119910119904119889 = 1296 119896119873119898 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion La section UPN140 assure une bonne reacutesistance vis agrave vis des diffeacuterents cas
drsquoinstabiliteacute elle est convenable pour les lisses de notre structure
34 Dimensionnement des liernes
Figure 37 Disposition des liernes sur le bardage
Calcul de lrsquoeffort de traction dans les liernes
La reacuteaction R au niveau du lierne
57
119877 = 125119902119910 times 119897
2
Avec 119902119910 = [135(119866119880119875119873140 + 119866119888119900119906119907119890119903119905119906119903119890)]
119902119910 = 0837119896119873
119897 = 6 119898
119877 = 125119902119910 times 119897
2= 125 times 0837 times 3 = 32119896119873
Effort de traction dans chaque lierne
1198791 =119877
2= 16119896119873
1198792 = 1198791 + 119877=48 kN
1198793 =1198792
2 sin 120579= 374 119896119873 119860119907119890119888 120579 = 119886119903119888 119905119892
25 119898
3 119898= 398deg
Crsquoest 1198792 = 48 119896119873 la tension la plus deacutefavorable donc on dimensionne par rapport agrave elle nos liernes
Dimensionnement de la lierne
119873119905119904119889 =119860 times 119891119910
1205741198720= 4800 119873 =gt 119860 ge
11 times 4800
235 =gt 119860 ge 22461198981198982
119860 =120587empty2
4=gt empty ge radic
4119860
120587= radic
4 times 2246
314= 534 119898119898
On prend empty = 12 119898119898 soit un T12 car crsquoest le diamegravetre le plus courant sur le marcheacute
35 Calcul des cheacuteneaux
Introduction
Le cheacuteneau a pour rocircle lrsquoeacutevacuation des eaux pluviales et drsquoeacuteviter leur stagnation afin drsquoassurer une
bonne eacutetancheacuteiteacute de la toiture et de la construction
58
Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneau
La section du checircneau sera deacutetermineacutee comme suit 119904
119878ge
63
radic119904
119889times119875
Avec
- s Section transversale du cheacuteneau en cmsup2
- S Surface couverte du checircneau en msup2
- d Peacuterimegravetre de la section mouilleacutee du checircneau en cm
- p Pente du checircneau
Remarque on preacutevoit 4 points de descente drsquoeau sur le long pan au niveau du portique inteacuterieur
Dimensionnement du cheacuteneau de rive
S=91times30=273 m2 avec P= 5mmm (pour eacuteviter lrsquoaccumulation du sable aussi)
Srsquo=273
4=6825 m2
Suivant lrsquoabaque (Annexe 2) =gt S=100 cm2 =gt d=10 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 100mm
Dimensionnement de cheacuteneau intermeacutediaire
Surface en plan des combles desservis en msup2
Srsquo=6825times2= 1365 et P= 5 mmm
Suivant lrsquoabaque (Annexe 4) =gt S=75 cm2 =gt d=9 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 90 mm ou 100 mm
59
36 Preacutedimensionnement des potelets
Les potelets sont des profileacutes lamineacutes qui ont pour rocircle de transmettre les
diffeacuterents efforts horizontaux agrave la poutre au vent et les efforts verticaux vers le sol
Ce sont des profileacutes disposeacutes verticalement sur le pignon comme indiqueacute sur la figure
ci-dessous et sont surtout sujet agrave la flexion composeacutee sous les efforts suivant
- Effort normal produit par le poids propre du potelet du bardage et des lisses
- Effort de flexion produit par lrsquoaction du vent sur le pignon
Figure 39 Disposition des potelets
Ils sont consideacutereacutes comme articuleacutes dans les deux extreacutemiteacutes
Eacutevaluations des charges et surcharges revenantes agrave un potelet
Charges permanentes G (verticale concentreacutee)
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daNmsup2
- Poids propre des accessoires drsquoattaches 5 daNmsup2
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daNml
Nous avons 4 lisses de 6m de long
119866 = (119866UPN times 119890 times 119899) + (119866bardage + 119901119901a) times 119878 119866 =(1568times6times4)+[(133+5)times(6times56)]= 991 kNml
Charge due au vent W
W=(1541times56) = qeqtimes96 =gt qeq=1541times56
96=8989 daNm2
Donc W = 8989 x 6 = 539 daNml = 539 kNml
Preacutedimensionnement de la section du potelet
Sous la condition de la limite de la flegraveche (ELS) tableau 41 CCM 97
Les potelets eacutetant articuleacutes en tecircte et en pied la flegraveche max est
60
119891119910 =5 times119882 times 1198974
384 times 119864 times 119868119910le 119891119886119889119898 =
119897
200
119868119910 gt1000 timesWtimes Iᶟ
384 times E= 59136 1198881198984
Ce qui correspond agrave un profileacute IPE300 avec 119868119910 = 83561198881198984
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300 A Cm2
h mm
b mm
tf mm
tw
mm 119868y
Cm4
119868z Cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300
Veacuterification de la reacutesistance du profileacute
Classe de la section
Classe de la semelle
119888
119905119891=
75
107= 7 lt 10 = 10 119878119890119898119890119897119897119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Classe de lrsquoacircme
119889
119905119908=2486
71= 35 lt 38 = 38 Acirc119898119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on doit veacuterifier la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05 119881119901119897119903119889 ⟹119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
61
119881119904119889 =15 times119882 times 119897
2=15 times 539 times 96
2= 388 119896119873 lt 05 119881119901119897119903119889 = 05 (
2570 times 235
radic3 times 11) = 1585 119896119873
Condition veacuterifieacutee
Donc pas drsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant
Veacuterification a lrsquoeffort axial
On utilise la condition suivante
Si
119873119904119889 le 119872119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 119891119910
1205741198980)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort axial
025119873119901119897119903119889 = 025119860 times 119891119910
1205741198720= 025
5380 times 235
11= 28734 119896119873
05119860119908 times 119891119910
1205741198720= 05
2170 times 235
11= 2317 119896119873
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873 lt 119898119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 times 119891119910
1205741198720)
Condition veacuterifieacutee
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Lrsquoindice de lrsquoeffort axial sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
Veacuterification a la flexion composeacutee
119872119910119904119889 =15119882 times 1198972
8= 9313119896119873119898 119872119911119904119889 = 0 119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
λ119897119905 =
119871119911119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119911119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
C1=1132 Annexe B Tableau B12 CCM97
62
119871119911 = 1250 119898119898 119894119911 = 335 119898119898 ℎ = 300 119898119898 119905119891 = 107 119898119898
λ119897119905 = 3433 =gt λ119897119905 = 036 lt 04 Pas de risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97
119873119904119889ꭕ119898119894119899
119873119901119897119903119889+119870119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119870119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10 helliphellip (1)
Avec
λ119910 =119871119910
119894119910=960
125= 768 rarr λ119910 =
768
939= 081
=gt 120583119910 = λ119910(2119861119898119910 minus 4) +119882119901119897119910 minus119882119890119897119910
119882119890119897119910= minus1134 + 0127 = minus1007 lt 09
120572 = 021 λ119910 = 081
empty119910 = 05 [1 + 120572119910(λ119910 minus 02) + λ1199102]
empty119910 = 05[1 + 021(081 minus 02) + 0812] = 089
ꭕ119910=
1
(empty119910 +radicempty1199102 minus λ1199102 )
ꭕ119910= 0794 rarr 119870119910 = 1 minus
minus1 times 135 times 991
0794 times 538 times 2350= 101
120582119911 =125
335= 3731 =gt 120582119911 = 0397 rarr empty119911 = 0611 =gt ꭕ
119911= 092
ꭕ119898119894119899
= ꭕ119910= 0794
119873119901119897119903119889 =119860119891119910
1205741198980=5380 times 235
11= 114936 119896119873
119872119910119904119889 =151198821198712
8= 9313 119896119873119898
119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873
119896119910 = 101
119872119911119904119889 = 0
63
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10
1337
0794 times 114836+101 times 9313
13416= 071 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion le profileacute IPE300 veacuterifie toutes les conditions de reacutesistances des diffeacuterentes instabiliteacutes
auxquels il peut ecirctre sujet
Donc il convient parfaitement comme potelet pour notre structure
64
Chapitre 4
Etude du pont roulant
41 Introduction
La vocation de notre halle neacutecessite deux ponts roulants drsquoune capaciteacute de 125t chacun il
est neacutecessaire donc de leur dimensionner des poutres porteuses ainsi que les rails sur
lesquelles il va glisser
- Le pont roulant
Est un engin de levage mobile circulant sur une voie de roulement Il est constitueacute drsquoun
palan de transfert eacutequipeacute drsquoun treuil pour le levage de la charge
- La voie de roulement
Est la structure porteuse de lrsquoengin de levage constitueacutee de deux poutres de roulement et
ses supports les deux poutres parallegraveles sont surmonteacutees drsquoun rail speacutecial sur lesquelles
circule le pont roulant
- La poutre de roulement
Est lrsquoeacuteleacutement porteur longitudinal de la voie les poutres de roulement sont des poutres
simples ou continues Leurs appuis sont constitueacutes par corbeaux (consols) fixeacutes sur les
poteaux de la halle
65
411 Caracteacuteristiques des ponts roulants
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulant
Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulant
Soit le pont roulant avec la porteacutee de 18 m
Puissances
N (t)
Porteacutee
L(m)
Vitesse (mmin) Poids (t) Reacuteaction (t)
Levage Direction Translation Pont
B
Chariot
K
Total
B+K
Rmax Rmin
125 18 085 520 1040 6809 1151 796 814 194
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)
66
a min (m) b(m) c(m) d(m) e(m)
1 035 06 2 36
Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulant
Groupe c ψ1 ψ2 Classe
I 02 11 11 A-2
Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulants
42 Classification des ponts roulants
Les ponts roulants sont classeacutes selon deux critegraveres
- Intensiteacute de lrsquousage du pont
- La variation de la charge souleveacutee
421 Coefficient et Classements des ponts roulants selon le CTICM
- Les ponts roulants agrave usage intensif (les poutres de roulement roulants
doivent ecirctre conccedilues et calculeacutees avec soin)
- Les ponts roulants drsquousage peu freacutequent (le calcul de poutre de roulement
est similaire agrave celui drsquoune poutre quelconque sous charge statique)
- Utilisation reacuteguliegravere en service intensif suivant lrsquoeacutetat de charge
C Coefficient drsquoadheacuterence drsquoun galet sur son rail
Ψ Coefficient de majoration dynamique des reacuteactions verticales Dans
ce projet le pont roulant utiliseacute est de Type A classe 2
Groupes II
Remarque Les ponts roulant agrave crochet sont classeacute dans le groupe II
422 Description geacuteneacuterale du calcul En geacuteneacuteral les poutres de roulements sont conccedilues sur deux appuis particuliegraverement celles
destineacutees agrave recevoir les ponts de type A pour que lrsquoalternance de sollicitations M(+) M(-) conduit
agrave reacuteduire les contraintes admissibles en fatigue Le moment maximum est deacutetermineacute par le
theacuteoregraveme de BARRE il est deacutefini comme suit
67
Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)
423 Deacutefinition des charges Charges verticales (RVmax)
- Le poids des poutres de roulement
- Le poids du pont du chariot et de la charge souleveacutee
- Les surcharges sur passerelles si elles existent
Charges horizontales transversales (RHmax)
- Reacuteaction transversale provoqueacutee par le roulement
- Freinage de direction
- Vent sur la poutre dans le cas des poutres de roulement agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
Charges horizontales longitudinales (RLmax)
- Freinage longitudinale (de translation)
- Effet de tamponnement
- Vent sur pont srsquoil est agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
424 Calcul des reacuteactions des galets du pont roulant
Charges statiques (reacuteaction par galet)
119877119898119886119909 = 814 119870119873 119877119898119894119899 = 194 119870119873
Charges verticales
119877119881119898119886119909 = Ψ1 119877119898119886119909 = 115 times 814 = 8954 119870119873
119877119881119898119894119899 = Ψ2 119877119898119894119899 = 11 times 194 = 2134 119870119873
Charges horizontale longitudinale
68
119877119871119898119886119909 = 119862 119877119898119886119909 = 02 times 814 = 1628 119870119873
119877119871119898119894119899 = 119862 119877119898119894119899 = 02 times 194 = 388 119870119873
Charges horizontales transversales
Palan au milieu de la porteacutee du pont
1198771198671119898119886119909 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119886119909 = plusmn274 119905
1198771198671119898119894119899 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119894119899 = plusmn2168 119905
Palan agrave distance minimale du chemin de roulement
1198771198672119898119886119909 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119886119909 = plusmn1526 119905
1198771198672119898119894119899 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119894119899 = plusmn0953 119905
Les premiers membres de ces formules correspondent aux efforts induits par la marche
appeleacutee marche en crabe du pont roulant les deuxiegravemes membres de ces formules
correspondent aux efforts dus au freinage du palan charge
69
425 Le choix du rail de roulement
Pour notre cas on a un pont roulant de 125T on va utiliser des rails A55
maintenues avec des crapauds
Figure 44 Coupe transversale du rail
Rail
Poids
(Kgm)
B
(mm)
H
(mm)
P
(mm)
Section
A (cm2)
I x
(cm4)
I y
(cm4)
A55
318
55
65
150
407
178
337
Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du rail
Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le rail
70
43 Preacutedimensionnement de la poutre de roulement Le dimensionnement de la poutre du chemin de roulement se fait selon le regraveglement laquo CCM97 raquo et le calcul se fait avec les charges les plus deacutefavorables
431 Condition de la flegraveche Drsquoapregraves le CTICM le dimensionnement de la poutre de roulement se fait avec la condition de flegraveche La flegraveche admissible est obtenue quand les deux charges sont en position symeacutetrique par rapport au milieu de la poutre il faut veacuterifier donc que
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
750= 08 119888119898
La longueur de traveacutee est de 600 m (sur deux appuis simple) comme indiqueacutee sur le scheacutema
Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulement
119886 = (119897
2minus119890
4) = (
6
2minus36
4) = 21 119898
Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le
galet et P la reacuteaction verticale max
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972)
Avec
L= 6000 mm
a= 2100 mm
P=89540 N
E=21104 Nmm2
71
119868119910 ge119901 119886 1198972(31198972 minus 41198862)
119891119911 241198641198972=89540 times 2100 times 60002(3 times 60002 minus 4 times 21002)
8 times 24 times 21 times 104 times 60002
119868119910 ge 421397625 1198981198984
Donc HEB360 veacuterifie la condition de la flegraveche
Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360
Veacuterification de la flegraveche
Poids propre inclue (rail+poutre)
Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuis
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 142 + 031 = 173 119896119899119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 43190 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 173 times 60004
384 times 21 times 104 times 43190 times 104
119891119911 = 812 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition nrsquoest pas veacuterifieacutee Donc on augmente la section
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A cm2 h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB360 142 1806 360 300 225 125 43190 10140 2683 1032
72
Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 155 + 031 = 186 119870119873119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 57680 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 186 times 60004
384 times 21 times 104 times 57680 times 104
119891119911 = 537 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition est veacuterifieacutee
432 Classe du profileacute HEB 400 Tableau 531 CCM97
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
298
135le 72radic
235
235 ⟹ 2207 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
150
24= 625 le 10
La semelle est de classe 1 Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB400 155 1978 400 300 24 135 57680 10820 3232 1104
73
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889 119912119955119957 120787 120786 120788 (120787 120784120782)119914119914119924120791120789
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=6998 times 235
radic3 times 11= 863154 119873 = 86315 119870119873
- Effort tranchant du agrave la reacuteaction (119877119881119898119886119909) -
119881119881 = 119877119881119898119886119909 times4119886
119897=8954 times 4 times 21
6= 12535 119870119873
- Effort tranchant du au pp (rail + HEB400)
119881119875119875 =119866 119897
2=186 times 6
2= 558 119870119873
Drsquoougrave 119881119910119904119889 = 135119881119875119875 + 15119881119881 = 19556 119870119873
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Condition veacuterifieacutee
Moment sollicitant sous charges verticales
Suivant (z-z)
- Moment du a la reacuteaction (119877119881119898119886119909)
119872119881 = 119877119881119898119886119909 times(6 minus
1198902)2
4119897= 8954 times
(6 minus362 )
2
4 times 6= 6581 119870119873119898
- Moment du au poids propre (rail + HEB400)
119872119875119875 =119866 1198972
8= 837 119870119873119898
Avec 119866=(rail+HEB400)=186 KNml Drsquoougrave
119872119910119904119889 = 135119872119875119875 + 15119872119881 = 110 119870119873119898
Moment sollicitant sous charges horizontales
Suivant(y-y) - Moment du a la reacuteaction(1198771198671)
119872119911119904119889 = 119872119867 =21198771198671119871
(119871
2minus119890
4)2
74
119872119911119904119889 = 119872119867 =2 times 274
6times (
6
2minus36
4)2
= 4028 119870119873119898
433 Veacuterification de la reacutesistance de la poutre de roulement
Pour raison de la forte sensibiliteacute des poutres de roulement agrave lrsquoinstabiliteacute eacutelastique leurs
dimensionnements par le calcul en plasticiteacute nrsquoest pas admis
119873119904119889119873119901119897119903119889
+119872119910119904119889
119872119890119897119910+119872119911119904119889119872119890119897119911
le 1 120787 120785120790 ndash 119810119810119820120791120789
119873119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119890119897119910 =119908119890119897119910 119891119910
1205741198720= 61613 119872119890119897119911 =
119908119890119897119911 119891119910
1205741198720= 1541 119873119901119897119903119889 =
119860 119891119910
1205741198720= 422573
2442
422573+
110
61613+4028
1541= 044 le 1
Condition veacuterifieacutee La condition de reacutesistance est veacuterifieacutee pour la poutre de roulement
Reacutesistance de lrsquoacircme au voilement par cisaillement CCM97 art 561(1)
Si 119889
119905119908le 72휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Avec
휀 = radic235
119891119910= 1
119889
119905119908=298
135= 2207 lt 69
Donc il nrsquoy a pas lieu de veacuterifier le voilement par cisaillement
Reacutesistance au deacuteversement
Le moment reacutesistant de deacuteversement est donneacute par la relation suivante
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
Avec 120573119908 = 1 (section de classe 1) ꭕ119871119879 Le facteur de reacuteduction pour le deacuteversement
75
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetriques (profileacutes lamineacutes I et
H) lrsquoeacutelancement 120582lt 119907119886119906119905 ∶
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 6522 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec 119871 = 600119888119898
1198881 = 1046 Annexe B tableau B12 CCM97 λ119897119905 =6522 λ1 = 939휀
λ119871119879 = [λ119897119905λ1] [120573119908]
05 휀 = radic235
119891119910= 1
λ119871119879 =6522
939= 0694
On calcule
ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )le 1
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ minus 02) + λ
2] 120572119897119905 = 021 Pour les profileacutes lamineacutes
empty119897119905 = 05 times [1 + 021(0694 minus 02) + 06942] = 079 Donc
ꭕ119871119879=
1
(079 + radic0792 minus 06942)= 0856
119872119887119903119889 =0856 times 1 times 3232 times 235
11= 59104 119870119873119898
119872119910119904119889 = 110 119870119873119898
119872119910119904119889 le 119872119887119903119889 Condition veacuterifieacutee
434 Reacutesistance de lrsquoacircme agrave la charge transversale
Resistance agrave lrsquoeacutecrasement
76
Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulement
Lrsquoeffort reacutesistant agrave lrsquoeacutecrasement ART 573-CCM97
119891119904119889 le 119877119910119877119889
Avec
- 119878y Longueur drsquoappui rigide
- ℎR = 65 119898119898 La hauteur du rail
- 120590119891119864119889 = 381119896119873119888119898sup2 La contrainte longitudinale dans la semelle
120590119891119864119889 =119872119910119904119889
119882119890119897119910= 381 1198701198731198881198982
119878119910 = 2(ℎ119877 + 119905119891)radic[1 minus (1205741198720120590119891119864119889
119891119910119891)
2
] = 1751 119888119898
119877119910119877119889 =119878119910 times 119905119908 times 119891119910119908
1205741198720= 505 119870119873 gt 119891119904119889 = 119877119907119898119886119909 = 8954 119870119873
Condition veacuterifieacutee
Veacuterification agrave enfoncement local
Selon le CCM97 il faut satisfaire les conditions suivantes
119891119904119889 le 119877119886119877119889
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
le 1 119808119825119827 120787 120789120790 minus 119810119810119820120791120789
Avec
77
119877119886119877119889 =
051199051199082 (119864 119891119910119908)
05[(119905119891119905119908)05
+ 3(119905119908119905119891) (119878119904119889 )]
1205741198720 119808119825119827 120787 120789120789 minus 119810119810119820120791120789
119877119886119877119889 = 108284 119870119873
119891119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119888119877119889 =3232 times 103 times 235
11= 69047 119870119873119898
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
=2442
108284+
110
69047 = 018 le 15
Condition veacuterifieacutee
Reacutesistance au voilement de lrsquoacircme
Selon le regraveglement CCM97
119887119890119891119891 le 119887 119808119825119827 120787 120789120791 minus 119810119810119820120791120789
119887119890119891119891 = radicℎ2 + 1198781199042 = 410 119898119898 gt 119887 = 300 119898119898
Condition non veacuterifieacutee
435 Calcul du support du chemin de roulement
Le chemin de roulement est supporteacute par une console qui est solliciteacute par les
efforts suivants
- Le poids propre de la poutre de roulement et du rail
- Les actions verticales et horizontales des galets du pont roulant
- Le poids propre de la console elle-mecircme
Charge verticale
Charge verticale non pondeacutereacutee
119901prime = 119876 119871 + 119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 186 times 6 + 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901prime = 13651 119870119873
Charge verticale pondeacutereacutee
119901 = 135119876 119871 + 15119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 135 times 186 times 6 + 15 times 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901 = 2031 119870119873
78
Charge horizontale
119875119867 = 15119877119867119898119886119909 (1 minus119890
119897)ψ
2= 15 times 274 times (1 minus
36
6) times 11 = 1808 119870119873
Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulement
Dimensionnement du support de chemin de roulement
La flegraveche du support de roulement est limiteacutee
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
500
Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulement
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868le 119891119886119889119898
119868119910 =500 119901prime 1198892
3119864ge 782667 1198881198984
Selon le moment drsquoinertie obtenu on choisira un IPE 300
79
Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300
Classe de la section
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
2486
71le 72radic
235
235 ⟹ 3501 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
75
102= 735 le 10
La semelle est de classe 1
Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Avec 119860119907119911 = 257 cm2
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=257 times 235
radic3 times 11= 317 119870119873
119881119904119889 = 119901 = 2031 lt 05119881119901119897119877119889
Condition veacuterifieacutee
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
IPE 300 422 5380 300 150 107 71 8353 604 628 125
80
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628 times 235
11= 13416 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition non veacuterifieacutee Donc on augmente la section
Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 360
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1019 times 235
11= 2177 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition veacuterifieacutee
17263
Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulement
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
IPE 360 571 727 360 170 127 8 16270 1043 1019 191
81
Veacuterification de la flegraveche
Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du
chemin de roulement
119891119911 le 119891119886119889119898 =119889
500= 017
119902 = 119902119868119875119864 360 = 571 119889119886119873119898119897
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868+119902 1198974
8119864119868= 0082 + 0021 = 0103 119888119898 lt 017 119888119898
Conclusion Donc on adopte un profileacute IPE360 comme un support de chemin de roulement
82
Chapitre-5
Etude Sismique 51 Introduction Parmi les catastrophes naturelles le seacuteisme est le plus proche et le plus destructeur des constructions en zone urbaine ou rurale Notre pays est lrsquoun des pays les plus concerneacutes par les tremblements de terre drsquoougrave lrsquoobligation de lrsquoeacutetude sismique pour nrsquoimporte quelle construction aussi minime soit son importance En Algeacuterie les deux tremblements de terre de 1980 survenus agrave la wilaya de Chlef et de 2003 agrave Boumerdes ont certainement contribueacute agrave la prise en compte de ces pheacutenomegravenes dans la construction Lors de toute catastrophe naturelle on se doit de proteacuteger avant tout la vie humaine preacutesente dans et autour des constructions Cela implique agrave la fois une connaissance scientifique du pheacutenomegravene ainsi que la maicirctrise des moyens techniques pour y faire face Les risques du seacuteisme deacutependent de lrsquoactiviteacute tectonique ainsi que de la nature du sol les caracteacuteristiques reacutegionales Pour notre ouvrage implanteacute dans la wilaya de Ouargla le regraveglement national parasismique RPA99v2003 classe cette zone comme zone 0 (zone de sismiciteacute neacutegligeable) Ce dernier propose trois meacutethodes de calcul dont les conditions drsquoapplications diffeacuterentes et cela selon le type de la structure agrave eacutetudier le choix des meacutethodes de calcul et la modeacutelisation de la structure doivent avoir pour objectif de srsquoapprocher au mieux au comportement reacuteel de lrsquoouvrage ces meacutethodes sont les suivantes - Meacutethode statique eacutequivalente - Meacutethode drsquoanalyse modale spectrale - Meacutethode drsquoanalyse dynamique par acceacuteleacuterogramme Concernant notre projet lrsquoanalyse de la structure est effectueacutee par le logiciel Robot conccedilu agrave base de la meacutethode des eacuteleacutements finis Notre projet ne neacutecessite pas drsquoeacutetude sismique approfondie pour les raisons suivantes
-Classeacute en zone 0 consideacutereacutee zone ougrave lrsquoactiviteacute sismique est tregraves faible
-La construction est leacutegegravere et entiegraverement en charpente meacutetallique
-La hauteur de la construction est faible (1025m seulement)
Dans ce chapitre nous allons aborder lrsquoeacutetude sismique en supposant que la construction est
implanteacutee en zone 1
Afin drsquoavoir des donneacutees pratique agrave partir du RPA99v2003 et pouvoir effectuer les calculs
dynamiques
52 Analyse de la structure
83
Lrsquoanalyse eacutelastique globale peut ecirctre statique ou dynamique selon la satisfaction des conditions imposeacutees par les regraveglements sur les cas de chargement Chargement statique - Le poids propre de la structure - Les effets dus aux actions climatiques Chargement dynamique - Les effets sismiques
521 Meacutethode de calcul - Calcul de lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente La meacutethode de calcul la plus adapteacutee pour le calcul dynamique des structures est celle qui est baseacutee sur lrsquoutilisation des spectres de reacuteponse Mais le RPA exige que lrsquoeffort tranchant dynamique soit supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique donc on va calculer lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente - Principe de la meacutethode Les forces reacuteelles dynamiques qui se deacuteveloppent dans la construction sont remplaceacutees par un systegraveme de forces statiques fictives dont les effets sont consideacutereacutes eacutequivalents agrave ceux de lrsquoaction sismique
522 Calcul de la force sismique totale La force totale (V) appliqueacutee agrave la base de la structure doit ecirctre calculeacutee successivement dans les deux directions horizontales et orthogonales selon la formule
119881 =119860119863 119876
119877119882
Avec A coefficient drsquoacceacuteleacuteration en fonction de la zone sismique et du groupe drsquousage du bacirctiment Dans notre cas on est dans la zone 0 une zone de sismiciteacute neacutegligeable selon le RPA donc on va prendre la plus faible valeur celle pour la zone 1 dans le tableau laquo chapitre3sect31 raquo RPA99V2003 et un groupe drsquousage 3 laquo chapitre3sect32 raquoRPA99V2003 A=005
D facteur drsquoamplification dynamique moyen qui est en fonction de la cateacutegorie du site et du facteur drsquoamortissement (η) ainsi que de la peacuteriode fondamentale de la structure (T)
119863 =
25120578 0 le 119879 le 1198792
25120578(1198792119879)23 1198792 le 119879 le 3119904
25120578 (11987923)
23 (3119879)
53 119879 gt 3119904
T1 T2 peacuteriodes caracteacuteristiques associeacutees agrave la cateacutegorie du site et donneacutees par le tableau (47) RPA99V2003 Pour notre cas en se place dans le site (S3) T1=015 s T2=050 s Le facteur de correction drsquoamortissement est donneacute par la formule
84
120578 = radic7
(2 + 120585)ge 07
Drsquoapregraves le tableau (42) RPA99V2003 on a 120585 = 5
Drsquoapregraves le RPA99V2003 article 43 si 120585 = 5 alors 120578 = 1 523 Estimation de la peacuteriode fondamentale
119879 = 119862119879 ℎ11987334 119917119926119929119924119932119923119916 (120786 120788)119929119927119912 119933120784120782120782120785
ℎN Hauteur mesureacutee agrave partir de la base jusqursquoau sommet de la structure ℎN= 1025 119898
119862t Coefficient il est en fonction du systegraveme de contreventement et du type de remplissage portique auto-stable en acier sans remplissage en maccedilonnerie Drsquoougrave 119862t = 0085
Donc 119879 = 0085times102534= 0487 119904 13T=0633 s On a 0 le 119879 le 1198791051446 = 0 le 0487 le 05 Donc 119863 = 25120578 = 25 times 1 = 25 R coefficient de comportement global de la structure sa valeur est donneacutee par le tableau (43) de RPA99V2003 en fonction du systegraveme de contreventement Sens transversal R=4 Sens longitudinal R=4 Q facteur de qualiteacute il est en fonction de la redondance geacuteomeacutetrie reacutegulariteacute en plan et en eacuteleacutevation et la qualiteacute de control de construction (ANNEXE ndash 4)
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterification
85
1-Condition minimale sur les files de contreventement non observeacutee 005 2-Redondance en plan observeacutee 0 3-Reacutegulariteacute en plan observeacutee 0 4-Reacutegulariteacute en eacuteleacutevation observeacutee 0 5-Controcircle de qualiteacute des mateacuteriaux 005 laquo supposeacute non veacuterifieacute raquo 6-Controcircle de qualiteacute de lrsquoexeacutecution non observeacute 01
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
= 1 + 02 = 12
119882 poids total de la structure 119882 est eacutegal agrave la somme des poids Wi Calculeacutes agrave chaque niveau (i) 119882 = sum 119882119894
119899119894=1
Avec 119882119894 = 119882119866119894 + 120573119882119876119894
- 119882119866119894 poids ducirc aux charges permanentes et agrave celles drsquoeacutequipement fixes eacuteventuels solidaire de la structure - 119882119876119894 charges drsquoexploitation
- 120573 Coefficient de pondeacuteration fonction de la nature et de la dureacutee de la charge drsquoexploitation pris eacutegal agrave 050 laquo tableau 45 du RPA99V2003 raquo Le poids total de la structure peut ecirctre obtenu directement agrave partir du Logiciel ROBOT ANALYSE STRUCTURAL en introduisent la Combinaison 119882i= 119882Gi + 120573119882Qi
Le poids total de la structure est de 189475KN Force sismique totale V
119881 =119860119863 119876
119877119882
119860 = 005 119863 = 25 119876 = 12 119877 = 4 119882 = 189475119896119873
119881119909 = 119881119910 =005 times 25 times 12
4times 189475 = 7105119896119873
524 Meacutethode modale spectrale Par cette meacutethode il est rechercheacute pour chaque mode de vibration le maximum des effets engendreacutes dans la structure par les forces sismiques repreacutesenteacutees par un spectre de reacuteponse de calcul Ces effets sont par la suite combineacutes pour obtenir la reacuteponse de la structure Lrsquoaction sismique est repreacutesenteacutee par le spectre de calcul (413) du RPA2003
119904119886119892=
125119860 (119860 +
119879
1198791(25120578
119876
119877minus 1)) 0 le 119879 le 1198791
25120578(125119860) (119876
119877) 1198791 le 119879 le 1198792
25120578(125119860) (119876
119877)(1198792119879)23
1198792 le 119879 le 30119904
25120578(125119860) (11987923)
23(3
119879)
53(119876
119877) 119879 gt 30119904
86
Avec les Coefficients A η R T1 T2 Q qui sont deacutejagrave deacutetermineacutes
525 Reacutesultat du calcul dynamique - Scheacutematisation du spectre de reacuteponse suivant X et Y Paramegravetres du spectre
η = 100 A=005 1198791=015 1198792=050
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction X
87
Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Y
526 Veacuterification de la reacutesultante des forces sismiques
Selon lrsquoarticle 436 du RPA99V2003 la reacutesultante de la force sismique agrave la base Vt obtenue par la
combinaison des valeurs modales doit ecirctre supeacuterieure agrave 80 de la reacutesultante des forces sismiques
deacutetermineacutee par la meacutethode statique eacutequivalente
Force sismique V statique 08 V statique V dynamique Observation Sens x-x 7105 KN 5684 KN 6501 Veacuterifieacutee
Sens y-y 7105 KN 5684 KN 6378 Veacuterifieacutee
Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la base
Lrsquoeffort tranchant dynamique est supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique dans les deux sens il nrsquoy a pas lieu drsquoaugmenter les paramegravetres de reacuteponse
527 Veacuterification de la peacuteriode La peacuteriode numeacuterique donneacutee par le logiciel ROBOT ANALYSIS STRUCTURAL est de 062 s alors que la peacuteriode fondamentale calculeacutee est de 0487 s Aussi on ne prend pas en compte les peacuteriodes des quatre premiers modes car leurs masses
cumuleacutees sont nuls ou presque nuls
Tempirique = 060 lt 13 x Tfondamental=13x0487 = 0633s condition veacuterifieacutee
88
Tableau 53 Tableau des peacuteriodes
528 Veacuterification des deacuteplacements 1er Cas situation durable Drsquoapregraves lrsquoarticle 4222 du CCM97 les deacuteplacements horizontaux sont limiteacutes agrave
h150 sans charge du vent h125 avec charge du vent
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industriels
Combinaison Deacuteplacement max (cm)
Avec vent Sans vent Avec vent Sans vent
Suivant X G+ V1 G+Q 32 39
Suivant Y G+ V2 G+Q 20 10
Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durable
89
ℎ
150=890
150= 594119888119898 sans vent
ℎ
125=890
125= 712119888119898 avec vent
Les deacuteplacements suivant les deux directions sont infeacuterieurs aux deacuteplacements admissibles 2eacuteme cas situation accidentelle Le RPA 99V2003 preacutecise que le deacuteplacement horizontal est calculeacute sous les forces sismiques seul lrsquoarticle 443 preacuteconise de limiter les deacuteplacements relatifs lateacuteraux drsquoun eacutetage par rapport aux eacutetages qui lui sont adjacents agrave 1 de la hauteur drsquoeacutetage article 510 Le deacuteplacement horizontal agrave chaque niveau K de la structure est calculeacute comme suit 120575k = 119877 120575ek
120575ek deacuteplacement ducirc aux forces sismiques
119877 119862119900119890119891119891119894119888119890119899119905 119889119890 119888119900119898119901 119877 = 4 Il srsquoagit de veacuterifier le point le plus haut de la toiture par rapport au sol
Niveau Deacuteplacement (cm) Deacuteplacement relatif (cm)
Suivant X Suivant Y Suivant X Suivant Y
Toiture 029 076 116 304
Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentelle
ℎ
100=1025
100= 1025 119888119898
Tous les deacuteplacements sont infeacuterieurs agrave 1025 cm donc cette condition est satisfaite
Conclusion Les actions du vent sont les plus deacutefavorables dans les structures meacutetalliques Les systegravemes de contreventement lui assurent un bon comportement vis-agrave-vis agrave lrsquoaction du vent et le seacuteisme
90
Chapitre-6
Veacuterifications des eacuteleacutements structuraux
61 Introduction
Apregraves avoir modeacuteliseacute notre structure sur le logiciel Robot on passe aux diffeacuterentes veacuterifications exigeacutes par le CCM97 Le calcul drsquoune structure exige que sous toutes les combinaisons drsquoactions deacutefinies reacuteglementairement la stabiliteacute doit ecirctre assureacutee tant globalement au niveau de la structure qursquoindividuellement au niveau de chaque eacuteleacutement Il faut que les barres reacutesistent aux instabiliteacutes crsquoest-agrave-dire successivement au flambement ducirc agrave lrsquoaction drsquoune compression axiale au deacuteversement qui se deacuteveloppe sous lrsquoaction drsquoun moment fleacutechissant et au voilement ducirc agrave une sollicitation drsquoeffort tranchant
62 Veacuterification de la traverse IPE 400 La traverse de notre structure est un eacuteleacutement porteur constituant la partie supeacuterieur du portique supportant la panne et la couverture Sa fonction principale est de transmettre les actions agissantes sur la toiture aux poteaux La veacuterification se fait pour la traverse la plus solliciteacutee sous la combinaison drsquoaction la plus deacutefavorable
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacutee
Pour la traverse drsquoune longueur de 91 m deacutesigneacutee en bleu qui est supposeacutee encastreacutee-encastreacutee et solliciteacutee par la combinaison drsquoaction suivante (G+15V1) les efforts sollicitant deacutetermineacutes par cette combinaison sont donneacutes par le logiciel Robot
119872119910119904119889 = 21902 kNm
119881119904119889 =7249 kN
119873119904119889 =2018 kN
91
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 400 A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z Cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
8446 400 180 14 90 231284 131782 123832 2256
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 400
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
14= 59 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 11 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =7248kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=
4270235
radic311
= 526674119896119873
119881119904119889 = 7247 le 05119881119901119897119911119903119889 = 52667119896119873
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
92
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 = 2018119896119873
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=8446 235
11= 180437119896119873
025119873119901119897119903119889 =451 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 34061198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 36382119896119873
119873119904119889 = 2018 le 36382119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 219119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1238320 235
11= 26455119896119873119898
119872119910119904119889 = 219 le 119872119888119903119889 = 26455119896119873119898 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesentent
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
93
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=455
166= 274
120582119910=274
939= 029
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=400
180= 222 gt 12 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 055
120594119910 =1
(055 + radic0552 minus 0292)= 098
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 120582119911
2)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
120582119911 =119868119911119894119911=200
395= 5063
120582119911 =5063
939= 054
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
94
ℎ
119887= 222 gt 12 (119911 minus 119911)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 034(054 minus 02) + 0542 ] = 07
120594119911 =1
(07 + radic072 minus 0542)= 087
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 087
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetrique (profileacutes lamineacutes I et H)
lrsquoeacutelancement 120582119897119905 vaut
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 4367 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec
IPE400 119905119891 = 14119898119898 119894119911 = 395119888119898 ℎ = 400119898119898
119870 = 1 1198881=1134 Tableau B11 CCM97
L= 2 m avec L entre axe des pannes
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 4367
120582119871119879 =4367
939= 046 gt 04
Il y a risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul de 120594119871119879
αlt =021 et 120582119871119879 = 046 implique 120601LT = 063
95
implique 120594119871119879 = 094
Calcul de 119896119871119879
120595=-048 gtgtgtgtgt 120573MLT =2136 gtgtgtgtgtgt 120583LT =002 le15
119870119871119879 = 1 minusμLT N119904119889
120594119911 119860 119891119910= 099 lt 15
On remplace dans (2)
Donc
119873119904119889=7249 kN 119872119910119904119889=219 kNm 119872119901119897119910119903119889=26455 kNm 120594119911=087 119872119901119897119911119903119889=4819kNm
120594119897119905=094 119873119901119897119903119889=180437 kN 119896119871119879= 099 119896119911= 1 119872119911119904119889=038 kNm (neacutegligeable)
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889
119872119901119897119911119903119889
En consideacuterant 119872119911119904119889=0
7249
087 180437+
099 219
094 26455= 055
Conclusion Le profileacute choisi IPE400 convient comme traverse pour la structure
63 Veacuterification des poteaux (HEA320)
Les poteaux de la structure ont pour fonction de transfeacuterer aux fondations les efforts
provenant des actions agissantes sur le portique Ces efforts introduits par la traverse sont
principalement un effort normal de compression etou un moment de flexion Il peut y avoir
des actions transversales dues au vent sur la faccedilade Pour le poteau drsquoune longueur de 89 m
solliciteacute par la combinaison drsquoaction suivant (135G+135Q+135V1) les efforts sollicitant
deacuteterminer de cette combinaison donneacutee par le logiciel Robot sont
Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteaux
96
119872119910119904119889 = 32083 119896119873119898
119881119904119889 = 120 119896119873
119873119904119889 = 602 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
HEA320
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908 ply
cm3
119908 plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
12437 310 300 16 9 229286 698524 162823 70975
Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA 320
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
16= 375 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 109 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =120kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=4113 235radic3
11= 50731119896119873
97
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =602kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=12437 235
11= 2656995 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 664248119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2837 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 30304119896119873
119873119904119889 = 602119896119873 le 30304119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 32083119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1628000 times 235
11= 3478119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
98
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=05 890
1358= 3276
120582119910=3276
939= 034
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=310
300= 1 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 058
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 095
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=07 59
749= 055
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 049
120601 = 05[1 + 049(055 minus 02) + 0552] = 073
99
120594119911 =1
073 + radic073 minus 055= 082
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 082
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3536
HEA320 119905119891 = 16119898119898 119894119911 = 749119888119898 ℎ = 310119898119898
119870 = 07 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3536
120582119871119879 =3536
939= 037 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =602kN 119872119910119904119889=32083kNm 119872119911119904119889=049kNm 119872119901119897119910119903119889=3478kNm
119872119901119897119911119903119889=1516kNm 120594119898119894119899= 082 119873119901119897119903119889=26570kN 119896119910= 05 119896119911= 07
602
082 26570+05 32083
3478+07 049
1516= 034 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi HEA320 convient comme poteau pour la structure
64 Veacuterification des eacuteleacutements de stabiliteacutes CAE (120x12) Les contreventements sont des piegraveces qui ont pour objet drsquoassurer la stabiliteacute de lrsquoossature en
srsquoopposant agrave lrsquoaction des forces horizontales ils sont geacuteneacuteralement placeacutes pour garantir le
cheminement des charges horizontales jusqursquoaux fondations ils sont disposeacutes en toiture dans le
plan des versants laquo poutres au vent raquo et doivent reprendre les efforts horizontaux appliqueacutes tant
100
sur les pignons que sur les longs pans Les contreventements sont placeacutes le plus souvent dans les
traveacutees de rive leurs diagonales sont geacuteneacuteralement des corniegraveres doubles qui sont fixeacutees sur la
traverse et leur rocircle principal est de transmettre les efforts du vent aux fondations
La diagonale est solliciteacutee sous la combinaison suivante donneacutee par le logiciel Robot
(135G+15V1)
Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacutes
119873119904119889 =69837kN
L= 75m avec L est la longueur de la diagonale la plus solliciteacute
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
2CAE (120x12)
A Cm2
hmm
b mm
Anet
Cm2
d
mm
MATERIAU ACIER S235
5508 120 248 4658 8
Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)
Veacuterification agrave la traction
119873119904119889 le 119873119905119903119889 = 119872119894119899[119873119901119897119903119889 119873119906119903119889 119873119899119890119905119903119889]
101
119873119901119897119903119889 =119860 119891119910
1205741198720= 117671119896119873
119873119906119903119889 = 09119860119899119890119905 1198911199061205741198722
= 13719119896119873
119873119899119890119905119903119889 =119860119899119890119905 119891119910
1205741198720= 995118119896119873
119873119904119889 = 69837 lt 9951 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi 119871 (12011990912) convient comme diagonale de la poutre au vent
Les diffeacuterents eacuteleacutements principaux veacuterifieacutes dans ce chapitre ont des sections satisfaisantes avec des
ratios convenables selon le modegravele deacutevelopper sous le logiciel ROBOT AUTODESK
Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)
65 Veacuterification des potelets (IPE300)
Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des potelets
102
La combinaison la plus deacutefavorable 135G+15Q
119872119910119904119889 = 02 119896119873119898
119881119904119889 = 0048 119896119873
119873119904119889 = 5628 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300
Deacutetermination de la classe du profileacute
- La classe de la section a deacutejagrave eacutetait deacuteterminer comme section de classe 1 dans le chapitre trois
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =0048kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=2570 235radic3
11= 3169119896119873
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
103
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =5628kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=5380 235
11= 114936 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 28734 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2170 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 23179119896119873
119873119904119889 = 5628119896119873 le 23179119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 02119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628000 times 235
11= 134163 119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
104
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =119871119910
119894119910= 960
125= 768
120582119910=768
939= 081
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=300
150= 05 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 089
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 079
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=125
335= 3731 120582119911 = 039
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 021(039 minus 02) + 0392] = 061
120594119911 =1
061 + radic061 minus 039= 092
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 079
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
105
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3433
IPE300 119905119891 = 107119898119898 119894119911 = 335119888119898 ℎ = 300119898119898
119870 = 1 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3433
120582119871119879 =3433
939= 036 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =5628kN 119872119910119904119889=02kNm 119872119911119904119889=018kNm 119872119901119897119910119903119889=134163kNm
119872119901119897119911119903119889=267kNm 120594119898119894119899= 079 119873119901119897119903119889=1149kN 119896119910= 1 119896119911= 1
5628
079 1149+
02
134163+018
267= 007 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi IPE300 convient largement comme potelet pour la structure
106
Chapitre-7
Calcul des assemblages
71 Introduction
Apregraves avoir veacuterifieacute les eacuteleacutements porteurs nous allons eacutetudier les assemblages Ces derniers ont un
double rocircle drsquoune part ils assurent la liaison entre les piegraveces et la transmission des sollicitations
divers entre les piegraveces Un assemblage mal conccedilu ou mal reacutealiseacute peut conduire agrave des dommages
importants sur la structure voir mecircme agrave son effondrement De ce fait cette eacutetape est drsquoune
importance cruciale Le CCM97 cite que le dimensionnement des assemblages doit ecirctre effectueacute de
sorte que la structure garde son efficaciteacute et satisfait les exigences fondamentales telles que la
seacutecuriteacute lrsquoaptitude au service et la durabiliteacute
72 Assemblage poteau ndash traverse (HEA320-IPE400)
Lrsquoassemblage poteau ndash traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune platine soudeacutee agrave la traverse et boulonneacutee
au poteau
107
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant un effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus de la combinaison 135119866 + 135119876 + 135V1 donneacutee par le logiciel Robot
119872119904119889 = 28961119896119873119898 119873119904119889 = 17878119896119873 119881119904119889 = 8941119896119873
- Disposition constructive Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre oslash18 mm ainsi que les
dimensions de la platine drsquoabout sont 300mm x 664mm eacutepaisseur platine = 20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince pour la deacutetermination des pinces est
119905 = 119872119894119899(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Avec
- 119905119891 est lrsquoeacutepaisseur de la semelle (135mm)
- 119905119901119897119886119905119894119899119890 est lrsquoeacutepaisseur de la platine (20mm)
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12119889O = 24 119898119898 le 1198901 le 12119905 =186 119898119898 ⟹ 1198901 = 110 119898119898
15119889O = 30 119898119898 le 1198902 le 12119905 = 186 119898119898 ⟹ 1198902 = 105 119898119898
22119889O = 44 119898119898 le 1199011 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199011 = 100 119898119898
3119889O = 60 119898119898 le 1199012 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199012 = 90 119898119898 Reverification avec lrsquoANEXE J de lrsquoEC3 exgt max (mx 15do) 15doltelt2625mx 3 doltwlt525mx Avec do = 20mm et mx =80mm (distance entre la semelle de la traverse et le trou le plus preacutes )
108
exgt max (mx 15do) =80mm ex = 110 mm gt 80mm CV 15do=30mmltelt2625mx=210mm 30mm lt e= 105mm lt 210mm CV
3do=60mmltwlt525mx=420mm 60mmltw=90mmlt420mm CV
- Distribution des efforts sur les different cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de
preacutedimensionnement de la gorge (Annexe 10)
IPE 400 119905f = 135 119898119898 119905w = 86 119898119898
119886min= 26 le twle119886max= 8
119886min =35 le tf le119886max= 8
On choisit un cordon de soudure de a=7mm
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic2 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec pour Fe360 120573119908 = 125 120574119872119882 =08 donc 120573119908 x 120574119872119882 = 1
La longueur totale des cordons de soudure des semelles
sum119897 = 2119887 + 4(119887 minus 119905119908) = 2180 + 4(180 minus 86) = 1045119898119898
119865119908119903119889 =7times 1045 times 360
radic2= 1862119896119873
119873119904119889 =119872119904119889
ℎ=120784120790120791 120788120783
120782 120791= 120785120784120783 120789120790
119873119904119889 = 32178 le 119865119908119903119889 = 1862 119896119873 Condition veacuterifieacutee
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec 120573119908 = 125 120574119872119882 = 08
La longueur totale des cordons de soudure des acircmes
109
i
sum119897 = 4ℎ119894 = 4 times 373 = 1492119898119898
119865119907119903119889 =7 times 1492 times 360
radic3= 217074119896119873
119881119904119889 = 8941 le 119865119907119903119889 = 217074kN Condition veacuterifieacutee
723 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons
travaillent agrave la traction
- 1198891 = 712 119898119898
- 1198892 = 612 119898119898
- 1198893 = 512 119898119898 ⟹ Σ 1198892 = 129 119898sup2
- 1198894 = 312 119898119898
- 1198895 = 212 119898119898
- 1198896 = 112 119898119898
Lrsquoeffort de traction dans les deux boulons supeacuterieurs
1198731 =28961 times 0712
129= 15984119896119873
724 Deacutetermination du diamegravetre requis des boulons Resistance des boulons au cisaillement
119865119907119903119889 = 06 times 119891119906119887 times 119860119904 tableau 653 resistance de calcul des boulons
1198731 = 119899119865119907119903119889 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
06 times 119891119906119887 times 119899=
15984
06 times 800 times 2= 16651198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88 ordinaire (ANNEXE ndash 5)
Boulons d (mm) d0 (mm) A (mmsup2) AS (mmsup2) fub (mpa) dm (mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
110
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage
Remarque (notre assemblage est classeacute comme rigide pour les sollicitations causeacutes par le
deplacement des futurs ponts roulants )
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 06 x 800 x 192 = 10752kN
119872119903119889 =119899 119865119901 sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 129
0712= 3896 gt 119872119904119889 = 28961 119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120789 minus 119914119914119924120791120789
Avec
119870119904 = 10 ∶ Trous normaux
120583 = 03 ∶ Classe de surface D
119898 = 10 Plans de glissement
119865119904119903119889 = 024 (10752 minus 08 times15984
2) = 1046119896119873
119865119907119904119889 =8941
12= 745119896119873 lt 1046119896119873
Condition veacuterifieacutee
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 minus 119810119810119820120791120789
119905119901 = 119905119891 = 135119898119898 Eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 135 times 360
125= 213157 119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2=10752
2= 5376119896119873 lt 119861119901 119903119889 = 213157 119896119873
Condition veacuterifieacutee
111
728 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec 119870119904 = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 20+155=355 eacutepaisseur platine +semelle poteau
119865119887119903119889 =25 times 1 times 18 times 355 times 360
125= 46008119896119873 gt
11986511990711990411988912
= 745119896119873
Condition veacuterifieacutee
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tendue
119865119907 le 119865119905119903119889 = 119905119908119888 1198871198901198911198911198911199101205741198720
Avec
119865119905119903119889 Reacutesistance de lrsquoacircme du poteau agrave la traction
119905119908119888 Eacutepaisseur de lrsquoacircme du poteau =9mm
119887119890119891119891 = 119901 ∶ Entraxe des boulons (p=90mm)
⟹ 119865119905119903119889 = 9 times 90times23511
= 173045 119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889
ℎ minus 119905119891=28961
029= 99865 gt 119865119905119903119889 = 173045119896119873
Condition non veacuterifieacutee
Donc on preacutevoit un raidisseur drsquoeacutepaisseur 14mm
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacutee
119873119904119889 le 119865119888119903119889 =119896119888 120588 119887119890119891119891 119905119908119888 119891119910
1205741198721radic1 + 13 (119887119890119891119891ℎ)2
119887119890119891119891 = 119905119891119887 + 2119886119901radic2 + 5(119905119891119888 + 119903119888) + 2119905119901
Avec
112
119905119891119887 ∶ Eacutepaisseur semelle-poutre = 135mm
119905119891119888 ∶ Eacutepaisseur semelle-poteau = 155mm
119905119901 ∶ Eacutepaisseur platine = 20 mm
119903119888 ∶ Rayon de raccordement acircme-semelle du poteau = 21mm
119886119901 ∶ Eacutepaisseur de la gorge de la soudure =5mm
119887119890119891119891 =25014mm
Contrainte normale de compression dans lrsquoacircme du poteau ducirce agrave lrsquoeffort de compression et au
moment fleacutechissant
120590119888119904119889 =119881119904119889119860+119872119904119889
119882119890119897119910=8941 times 103
1244+28961 times 106
1479= 196533119872119875119886
120590119888119904119889 = 19653119872119875119886 lt 119891119910 = 235119872119875119886 ⟹ 119896119888 = 1
Eacutelancement reacuteduit de la partie efficace de lrsquoacircme
119901 = 0932radic119887119890119891119891 119889119908119888 119891119910
119864 1199051199081198882= 0932radic
2501 times 225 times 235
21 times 104 times 092= 254
119901 gt 072⟹ 120588 =119901 minus 02
1199012=254 minus 02
2542= 036
⟹ 119865119888119903119889 =1 times 036 times 2501 times 09 times 235
11 radic1 + 13 (250131
)2
= 12741119896119873
119873119904119889 = 1119873119894 =119872119904119889 sum119889119894sum119889119894
2 =29861 times 247
129= 57175119896119873
119873119904119889 = 57175 gt 119865119888119903119889 = 12741119896119873 Condition non veacuterifieacutee
La reacutesistance de lrsquoacircme du poteau en compression est faible Il faut donc preacutevoir un raidisseur
drsquoeacutepaisseur 14mm
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacutee
119865119907 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ1199051199081205741198720
= 058 times 235 times 31 times09
11= 3457119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889ℎ minus 119905119891
= 46216 119896119873 gt 119881119903119889 = 3457119896119873 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119899119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
On peut rajouter des eacuteclisses bilateacuterales de 2mm drsquoeacutepaisseur pour augmenter tw
113
119865119907 = 46216119896119873 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ119905119908 + 04
1205741198720= 058 235 31
(09 + 04)
11= 49935119896119873
Condition veacuterifieacutee
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)
Lrsquoassemblage traverse-traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide de deux platines boulonneacutees entre elles et
soudeacutees avec les deux traverses
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus par la combinaison G+15V1 donneacutee par le
logiciel robot
119872119904119889 = 15135119896119873119898 119873119904119889 = 1324119896119873 119881119904119889 = 273119896119873
Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traverse
- Dispositions constructives
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre 12060118119898119898
Les dimensions de la platine drsquoabout 180 mm x 830 mm eacutepaisseur t=20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince
119905 = min(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
114
Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12 d0 = 24 mm lt e1 lt12t =162 mm gtgtgt e1 =100 mm
15 d0 = 30 mm lt e2 lt12t =162 mm gtgtgt e2 =45 mm
22 d0 = 44 mm lt p1 lt14t =189 mm gtgtgt p1 =100 mm
3 d0 = 60 mm lt p2 lt14t =189 mm gtgtgt p2 =90 mm
- Distribution des efforts sur les diffeacuterents cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de
la gorge (Annexe 10)
IPE400
tf = 135 mm tw = 86 mm
amin = 28mm lt twlt amax = 6 mm
amin = 34mm lt tflt amax = 8 mm
On choisit un cordon de soudure de 5mm
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 2b + 4(b-tw) =10456 mm
Donc
119865119908119903119889 =119860 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 times 120574119898119908=5 times 10456 times 360
radic2 times 1= 133083119896119873
119873119904119889 =119872119904119889ℎ
=7283
08= 9103119896119873
115
119873119904119889 = 9103 le 119865119908119903119889 = 1330119896119873
Condition veacuterifieacutee
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 4hi =1492 mm
Donc
119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908= 5 times 1492 times 360
radic3 times 1= 155053119896119873
119881119904119889 = 437kN lt 119865119907119903119889=155053kN condition veacuterifieacutee
733 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176119898119898
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons travaillent agrave la traction
- 1198891 = 700 119898119898
- 1198892 = 600 119898119898
- 1198893 = 500 119898119898 ⟹ Σ1198891198942
= 124 119898sup2
- 1198894 = 300 119898119898
- 1198895 = 200 119898119898
- 1198896 = 100 119898119898
Lrsquoeffort de traction est donneacute par
1198731 =119872119904119889 times 119889119894Σ119889119894
2 =15135 times 070
124= 4111119896119873
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulons
Lrsquoeffort de preacutecontrainte autoriseacute dans les boulons
116
119865119907 = 05 times 119891119906119887 times 119860119904 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120787 ndash 119914119914119924120791120789
1198731 = 119899 119865119907 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
05 times 119891119906119887 times 119899=
13240
05 times 800 times 2= 16551198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88
Boulon d (mm) d0 (mm) A(mm2) As(mm2) Fub (MPa) dm(mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage est donneacute par
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 10752 119896119873
119872119903119889 =119899 119865119901sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 124
07= 38092 gt 119872119904119889 = 15135119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119813119822119825119820119828119819119812 120788120789 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 1 trous normaux
120583 = 03 classe de surface D
m= 10 plan de glissement
119865119904119903119889 = 024 ( 10752 minus 08 times 1324) = 2326119896119873
119865119907119904119889 =273
12= 023 lt 119865119904 119903119889 = 2326119896119873
Condition veacuterifieacutee
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
tp eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee = 20mm
117
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 20 times 360
125= 31578119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2= 5376 lt 31578119896119873
Condition veacuterifieacutee
738 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 40mm eacutepaisseur de deux platines
11986511990711990411988912
= 023119896119873 lt 119865119887119903119889 =1 times 25 times 18 times 40 times 360
125= 5184 119896119873
Condition veacuterifieacutee
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 x12)
Les boulons sont solliciteacutes en cisaillement seulement Les diagonales les plus solliciteacutees sont celles qui reprennent un effort de traction maximum
Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec gousset
Lrsquoeffort sollicitant de llsquoassemblage est Nsd =131 kN
Lrsquoeffort de cisaillement repris par un boulon est Tableau 653-CCM97
119865119907119904119889 =119873119904119889
119899119887119903 119889119890 119887119900119906119897119900119899=131
3= 4366 le 119865119907119903119889
118
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119898 times 119891119906119887
1205741198722⟹ 119860119904 ge
1205741198722 times 119865119907119903119889
06 times 119891119906119887119909 119898=125 times 43666
06 times 800 times 2= 56851198981198982
m = 2 nombre des plan de cisaillement
Donc on adopte des boulons M16 de classe 88
Bien que nos boulons sont largement surdimensionner on va les garder par commoditeacute pour de
que presque tout nos assemblages soient fait a lrsquoaide de boulons M16 88 et ainsi reduire les
erreurs et les diffeculteacutes a lrsquoachat et a lrsquoexecution
Boulon d(mm) d0(mm) A(mm2) As(mm2) Fub(MPa) dm(mm)
M16 16 18 201 157 800 2458 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
- Disposition constructive
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 3 boulons de classe 88
Les dimensions des goussets
Gousset central 450 mm x 450 mm t = 8 mm Gousset de rive 350 mm x 350 mm t = 8 mm
Distance entre axe des boulons Tableau 651-CCM97
12119889o = 216 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 15119889o = 27 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 22119889o = 396 119898119898 le 1199011 le 14119905 = 112 119898119898 ⟹ 1199011 = 80 119898119898
Choix de cordon de soudure
Tmin = tgousset = 8mm
Suivant lrsquoabaque de preacutedimensionnement la gorge a= 5 mm
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la traction
119873119898119886119909 le 119865119908119903119889 =119886 sum119897 119891119906
119861119908 120574119898119908 radic(3 minus 1199041198941198991205722)
La longueur totale des cordons de soudure sum119897 = 700mm
120572= 30gtgtgt 11990411989411989930o = 05
119865119908119903119889 =5 times 700 times 360
1 times radic3 minus 05sup2= 85017119896119873 gt 119873119898119886119909 = 131119896119873
Condition veacuterifieacutee
119
742 Veacuterification au cisaillement des boulons
119865119907119904119889 le 119865119907119903119889 =120572119907 times 120573119871119865 times 119860119904 times 119891119906119887 times119898
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec 120573119871119865 = 1 assemblages courants
120572119907= 06
119898 = 2 nbr des plans de cisaillement
119865119907119903119889 =06 times 157 times 800 times 2
125= 12057119896119873
119865119907119904119889 =119873119904119889
3=3124
3= 10413 le 119865119907119903119889 = 12057119896119873
Condition veacuterifieacutee
743 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 092
t= 32 mm (12+12+8) somme des eacutepaisseurs
119865119887119903119889 =092 times 25 times 16 times 32 times 360
125= 33914119896119873 gt 119865119907119904119889 = 4366119896119873
Condition veacuterifieacutee
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du bloc
En considegraverent que le chargement est centreacute sur la cassure
119873119898119886119909 le 119881119890119891119891119903119889 =119860119899119905 119891119910
1205741198722+119860119899119907 119891119910
radic3 1205741198722 119812119810120785 119849119834119851119853119842119838120783 minus 120790sect120785120783120782 120784
Avec
119860119899119890119905 Section nette tendue
119860119899119890119905 = (119897
2minus11988902) 119905 = (60 minus 9)12 = 6121198981198982
119860119899119907 ∶Section nette cisailleacutee
120
119860119899119907 = (1198901 + 21199011 minus 251198890)119905 = (50 + 140 minus 45)12 = 17401198981198982
⟹ 119881119890119891119891119903119889 =612 times 235
125+1740 times 235
radic3 times 125= 303918119896119873 gt
119873119904119889
2= 655119896119873
Condition veacuterifieacutee
Aucun risque de rupture par cisaillement dans cet assemblage
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)
Lrsquoassemblage panne traverse est reacutealiser agrave lrsquoaide drsquoeacutechantignole boulonner avec des boulons
ordinaires afin drsquoavoir lrsquoarticulation souhaiteacutee
Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par une reacuteaction max de Rz =36kN (voir chapitre 3)
119865119907119904119889 =119877119907119911
119899119887119900119906119897119900119899119904=36
2= 18 119896119873
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887⟹119860119904 ge
120574119872119887 times 11986511990711990311988906 times 119891119906119887
=11 times 18000
06 times 800= 41251198981198982
On adopte des boulons M10 de classe 88 avec As =58 mm2
751 Reacutesistance des boulons au cisaillement Tableau 653-CCM97
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=06 times 58 times 800
11= 253119896119873 gt 119865119907119904119889 = 18119896119873
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillement
119865119905119903119889 =09 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=09 times 58 times 800
11= 379119896119873
121
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887= 253119896119873
119865119907119904119889119865119907119903119889
+119865119905119904119889
14 119865119905119903119889= 052 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907119890119903119894119891119894eacute119890
Assemblage veacuterifieacutee
122
Chapitre-8
Veacuterification des ancrages et calcul de fondations
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320 811 Introduction Les portiques de notre structure possegravedent des pieds de poteaux encastreacutes ce type de liaison est neacutecessaire dans le cas drsquoun pont roulant Pour ce qui concerne la norme Algeacuterienne (CCM97) elle eacutevoque dans son paragraphe 693 les principes de calcul des pieds de poteaux articuleacutes Ce regraveglement nous oriente vers drsquoautres regravegles et conditions qursquoelles soient en accord avec les mecircmes principes qui conduisent au mecircme niveau de seacutecuriteacute Pour cela nous allons utiliser lrsquoEurocode 3 partie 1-8 calcul des assemblages Dans ce cas le poteau est solliciteacute en pied par un effort axial et un moment de flexion ce qui est eacutequivalent agrave un effort vertical excentreacute
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigide
123
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassise
Le dimensionnement de la plaque drsquoassise se fait sous lrsquoaction des charges suivantes tireacutees agrave partir
de la modeacutelisation sur le logiciel ROBOT AUTODESK
Nsd=14896 kN (charge axial de compression )
Vsd = 9773 kN ( effort tranchant)
Msd=6207 kNm (moment de flexion)
813 Resistance du beacuteton agrave la compression
119865119888119896=30 MPa
119891119888119889 =085 times 119865119888119896125
= 204 MPa
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellement
119865119895119889 = 120572120573119895 119891119888119889
La valeur du coefficient du mateacuteriau de scellement est 120573119895=23
Les dimensions de la fondation eacutetant encore inconnues on prend 120572 = 15
119865119895119889 = 120572 120573119895 119891119888119889 = 15 times2
3times 17 = 204 119872119875119886
815 Calcul de lrsquoaire de la plaque
1198601198620 ge119873119904119889119891119888119889
=148960
204
1198601198620 ge 7266341198981198982
- Les dimensions de la platine
bp ge b+2tf = 190+2times155 = 221 mm
hp ge h+2tf = 310+2times155 = 341 mm
On prend
bp =600 hp=620
Ce qui donne Aco = 600 x 620 = 372000 mm2 gt 726634 mm2
- Calcul de la largeur drsquoappui additionnelle C
124
En posant t= 30mm comme eacutepaisseur de la platine on trouve
119862 = 119905 (119891119910119901
3119891119895119889 1205741198720)
05
= 30(235
3 times 204 times 11)05
= 5605 119898119898
119862 = 5605 lt(ℎ minus 2119905119891)
2= 1395 119898119898
Il nrsquoy a pas de recouvrement des ails en compression pour les tronccedilons des deux semelles
816 Cordon de soudure
On choisit le cordon de soudure platine-poteau agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de la
gorge (a) Annexe H
HEA 320 tf=155 mm tw= 9 mm
amin= 28 mmlttwltamax =65 mm
amin= 38 mm le tf le amax = 105 mm
On choisit un cordon de soudure de 6 mm
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axial
La reacutesistance agrave la flexion deacutepend de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904119889119873119904119889
= 041 119898 gt 119885119879 = 0195 119898
Moment de flexion dominant
La reacutesistance atteinte dans lrsquoune de ces parties
Tronccedilon en T tendu critique Tronccedilon en T comprimeacute critique
Figure 82 Illustration moment + effort normal
- Resistance en compression drsquoun tronccedilon en T de semelle
119865119940119955119941 = 119891119895119889 times 119887119890119891119891 times 119897119890119891119891 119812119810120785 minus 120783 120790 minus 119853119834119835119845119838119834119854120788 120786
125
Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteau
Ougrave
119871119890119891119891 = min(119887119901 119887119891119888 + 2119888) = min(600 300 + 2 times 4671) = 39342 119898119898
119887119890119891119891 = min (119888ℎ1198882minus 119905119891119888) + 119905119891119888 +min (119888
ℎ119901 minus ℎ119888
2)
119887119890119891119891 = min (4671310
2minus 155) + 155 + min (4671
620 minus 310
2) = 10892 119898119898
⟹ 119865119888119903119889 = 204 times 10892 times 39342 = 874166 119896119873
- Resistance au cisaillement de lrsquoassemblage
119865119907119903119889 = 119865119891119903119889 + 119899119887 119865119907119887119903119889
Resistance par frottement en preacutesence drsquoun effort axial de compression
119865119891119903119889 = 02119873119904119889 = 1214 119896119873
Pour 8 tiges M30 de classe 88 le choix est justifieacute avec le logiciel ROBOT
Boulon d (mm) d0 (mm) A (mm2) As (mm2) Fub (MPa) M30 30 33 707 561 800
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30
- Resistance au cisaillement drsquoun boulon drsquoancrage
119865119907119887119903119889 =120572119888119887 119891119906119887 119860119904
1205741198722
Avec 120572119888119887 = 044 minus 00003119891119910119887 = 0248
119899119887= 8 ( 8 tiges drsquoancrage )
126
119865119907119887119903119889 =0248 times 800 times 561
125= 8904 119896119873
⟹ 119865119907119903119889 = 1214 + 8 times 8904 119896119873 = 72446 119896119873
- Resistance au cisaillement de la soudure
119881119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119898119908
Avec 120573119908 =08 120574119898119908 = 125 119886 = 6 mm
La longueur totale des cordons de soudure dans le sens de cisaillement
sum119897 = 470 119898119898
119865119908119903119889 =6 times 470 times 360
radic3= 58612 119896119873
119881119904119889 = 9773 119896119873 lt min(119865119907119903119889 119865119908119903119889) = 58612 119896119873
Condition veacuterifieacutee
- Longueur participante du tronccedilon en T eacutequivalent tendu
Calcul de longueur efficace du tronccedilon en T EC3-18 ndashtableau 66
Figure 84 Dispositions constructives
W= 150 mm e = 55 mm ex = 40 mm mx = 40 mm
Meacutecanisme circulaire
119897119890119891119891119888119901 = 119898119894119899 2120587119898119909 = 25132 119898119898
120587119898119909 +119882 = 27566 119898119898120587119898119909 + 2119890 = 23566 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119888119901 = 23566 119898119898
127
Meacutecanisme non circulaire
119897119890119891119891119899119888 = 119898119894119899
4119898119909 + 125119890119909 = 210 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 +119882
2= 180 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 + 119890 = 160 119898119898119887119901
2= 150 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119899119888 = 150 119898119898
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancrage
119865119905119886119899119888119903119889 = min[119865119905119887119900119899119889119903119889 119865119905119903119889]
Resistance du boulon drsquoancrage agrave la traction
119865119905119903119889 = 09 times119860119904 times 119891119906119887120574119898119887
= 09 times561 times 800
125= 32314 119896119873
- Calcul de la contrainte drsquoadheacuterence
On a d =30mm le 32 mm
119865119887119889 =036radic119891119888119896
120574119888=036 times 547
15= 1313 119872119875119886
Reacutesistance de calcul par adheacuterence entre le beacuteton et le boulon drsquoancrage
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 119889 119897119887 119891119887119889
120572
Avec
1198971 = 20119889 = 600 119898119898
119903 = 3119889 = 90 119898119898
1198972 = 20119889 = 600 119898119898
d diamegravetre de la tige d = 30
119897119887Lrsquoencrage dans le beacuteton 119897119887 = (1198971 + 64119903 + 351198972) = 3276 mm
119891119888119896 Reacutesistance du beacuteton 119891119888119896 = 30 119872119875119886
120572 ∶ Facteur tenant en compte la forme de la tige 120572 = 07
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 times 30 times 12 times 3276
07= 52929 119896119873
119865119905119886119899119888119903119889 = 119898119894119899[52929 32314] = 32314 kN
128
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblage
Veacuterification de la preacutesence drsquoeffet de levier
Lb longueur drsquoallongement du boulon drsquoancrage
Lb = 8d + em +tp + twa + 05k
Avec
twa eacutepaisseur de la rondelle = 5 mm
k eacutepaisseur de lrsquoeacutecrou k = 08 d
em eacutepaisseur de mortier de calage em= 30 mm
Lb = 8times 30 + 30 + 25 + 5 + 05 times 08 times 30 = 312 119898119898
Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrages
Lb longueur limite drsquoallongement des boulons drsquoancrages
119871119887lowast =
881198981199093 119860119904
1198971198901198911198911 1199051199013 =
88 times 403 times 561
150 times 253= 13480 119898119898 lt 119871119887 = 312 119898119898
Lrsquoeffet de levier ne peut pas ecirctre deacuteveloppeacute et les modes de ruines 1-2 3 et 4 peuvent ecirctre
consideacutereacutes
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)
119898119901119897119903119889 =1199051199012 119891119910119901
41205741198720=252 times 235
4 times 11= 3338119896119873
Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise
Mode 1 1198721199011198971119903119889 = 119898119901119897119903119889 times 1198971198901198911198911 = 3338 times 015 = 5007119896119873119898
1198971198901198911198911 = min(119897119890119891119891119888119901 119897119890119891119891119899119888) = 150 119898119898
- Calcul de la reacutesistance de lrsquoassemblage agrave la traction
129
La reacutesistance finale de lrsquoassemblage drsquoun tronccedilon en T eacutequivalent tendu est prise eacutegale agrave la valeur
de la reacutesistance la plus petite des modes de ruine
119865119905119903119889 = min (1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) EC3-18-tableau62
Mode 1-2
1198651199051minus2119903119889 =21198721199011198971119903119889
119898119909=2 times 5
004= 250 119896119873
Mode 3
1198651199053119903119889 = 2119865119905119903119889119886119899119888ℎ119900119903 = 2 times 32314 = 646280 119896119873
Mode 4
1198651199054119903119889 =119887119890119891119891119905 119905119908 119891119910
1205741198720=150 times 9 times 235
11= 288409119896119873
Drsquoougrave
119865119905119903119889 = min(1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) = 250 119896119873
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexion
Moment de flexion dominant
119872119904119889 le 119872119903119889 = min(minus119865119888119903119889 times 119885
119885119879119890119873minus 1
119865119879119903119889 times 119885
119885119862119890119873+ 1
) 119812119810120785 ndash 120783 120790 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120789
119885 = 119885119879+119885119862 = 195 + 155 = 350119898119898
⟹119872119903119889 = 5646 119896119873119898 lt 6207119896119873119898
Condition non veacuterifieacutee il faut rajouter des raidisseurs bidirectionnels
82 Etude des fondations
821 Introduction
Quel que soit lrsquoouvrage il prend toujours appuis sur un sol drsquoassise Les eacuteleacutements qui jouent le rocircle
drsquointerface entre lrsquoouvrage et le sol srsquoappellent les fondations
Le dimensionnement de ces fondations est conditionneacute par le site drsquoimplantation
- Le site (S3)
- La contrainte admissible du sol 120590sol = 18 bar 180kNm2
- La profondeur drsquoancrage D= 18m
130
822 Deacutetermination des sollicitations
Pour la deacutetermination des sollicitations on considegravere les deux eacutetats limites pour le calcul des
reacuteactions drsquoappuis des poteaux
ELU 119872119880 = 6207119896119873119898 119873119880 = 9773119896119873
ELS 119872119878 = 4136119896119873119898 119873119878 = 7960119896119873
823 Dimensionnement de la semelle
Les dimensions de la semelle sont choisies de sorte qursquoelles soient homotheacutetiques avec celles du
pied de poteau avec un deacutebordement de 20 cm
119886 = 119886119901 + 119888 = 062 + 02 = 082 119898
119887 = 119887119901 + 119888 = 060 + 02 = 08 119898 Avec 119886119901 et 119887119901 dimensions de la platine
119860
119861=119886
119887= 1025 ⟹ 119860 = 1025119861
A et B dimensions de la semelle
- Calcul de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904
119873119904= 052119898
Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteau
Pour les semelles de dimensions B times L la valeur des contraintes extrecircmes est donneacutee par
120590119898119886119909 =119873
119860119861(1 +
6119890
119861) le 120590119904119900119897
Apres simplification
368B2 - B - 312 ge 0 ⟹ B ge0765m
On prend B =1 m et A = 25 m
- Hauteur utile de la semelle est donneacute par la condition
131
119889 = max (119861 minus 119887
4119860 minus 119886
4) = max (005 0295)
On prend d= 45 cm
ht = d+ 5cm = 50cm hauteur totale de la semelle
824 Veacuterification des contraintes
On a
119890 = 052 gt119860
6= 041
Lrsquoeffort N est agrave lrsquoexteacuterieur du noyau central
3120590119898119886119909 1205901198981198941198994
lt 120590119904119900119897
Avec
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 minus
6119890
119860) =
14896
2(1 minus
041
2 ) = 62191198961198731198982
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 +
6119890
119860) =
14896
2(1 +
041
2 ) = 86771198961198731198982
3120590119898119886119909 120590119898119894119899
4= 6835 1198961198731198982 lt 120590119904119900119897 = 180 119896119873119898
2
Condition veacuterifieacutee
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversement La stabiliteacute au renversement des fondations doit se faire pour les semelles sous la combinaison G+Q+E ( RPA99 v 2003 Art1015)
119890 =119872
119873= 052 119898 lt
119860
4= 062 119898
Condition veacuterifieacutee
826 Deacutetermination des armatures de la semelle
Le ferraillage se calcul par la meacutethode des consoles
119890 gt119886
6 119890 gt
119860
24
ELS Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 119904119905
132
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199042119860
1198721 = 2788119896119873119898
Avec 119911 = 09d =40cm
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) =20163 MPa
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24 119872119875119886 120578 = 16 119867 119860 Donc
119860119886 =2788 times 106
400 times 20163= 345 1198881198982
Ferraillage dans la direction B Le ferraillage dans la direction B sera calculeacute par la meacutethode de bielle en remplaccedilant N par Nrsquo
119860119887 =119873prime(119861 minus 119887)
8119889 119904119905
Avec
119873prime = 119873119904 (1 +3119890
119860) = 796 (1 +
3 times 052
25) = 2993119896119873
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) = 20163119872119875119886
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24119896119873 120578 = 16 119867 119860
Donc 119860119887 = 071198881198982
ELU Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 120590119904119905
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199062119860
1198721 = 349119896119873119898
Avec 119911 =09d = 40 cm
120590119904119905 =119891119890120574119904=400
115= 3478119872119875119886
Donc
133
119860119886 =349 times 106
400 times 3478= 251198881198982
Ferraillage dans la direction B
119860119886 =119873119906(119861 minus 119887)
8119889 120590119904119905
Avec
119873prime = 119873119906 (1 +3119890
119860) = 23833119896119873
Donc 119860119887 = 1621198881198982
La condition de non-fragiliteacute Sens A
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119860 times ℎ119905 = 17251198881198982
Sens B
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119861 times ℎ119905 = 691198881198982
Calcul de lrsquoespacement St ge max (6oslash + 6cm 15cm) le 30cm St ge max (6times14 + 6cm 15cm) Enrobage 3cm
Sens As (cm2) Amin (cm2) Nb de barres
A (cm2) St (cm)
A 345 1725 10T16 201 25 B 07 69 7T16 1407 25
Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteau
Figure 87 Ferraillage des semelles
134
827 Calcul des longrines Les longrines sont des liaisons situeacutees agrave lrsquointeacuterieur du peacuterimegravetre de la structure elles jouent le rocircle de chainage dans les deux directions et elles sont calculeacutees sous lrsquoeffort axial de traction comme deacutefini dans le RPA99 Preacutedimensionnement Les dimensions minimales de la section transversale des longrines sont (25 x 30 cm2) Pour Site de cateacutegorieS2 et S3 [RPA99 v 2003 Art1011b]
Ferraillages longitudinaux Les longrines doivent ecirctre dimensionner pour reacutesister agrave une force de traction eacutegal agrave
119873119905 = (119873
120572) ge 20 119896119873 [119825119823119808120791120791 119855 120784120782120782120785 119808119851119853 120783120782 120783 120783 119835]
Avec N effort normal encaisseacute par le poteau le plus solliciteacute Nu =14896kN Ns =796kN 120572 coefficient en fonction de la zone sismique et de la cateacutegorie 120572 = 12 ELU
119873119905 =14896
12= 1241119896119873
ELS
119873119905 =796
12= 663119896119873
Calcul des armatures
119860119904119905 =119873119905120590119904119905
ELS
119860119904119905 =663
348= 0191198881198982
ELU
119860119904119905 =1241
348= 0351198881198982
Le ferraillage minimal doit ecirctre de 06 de la section
119860119898119894119899 = 06(b times h) = 391198881198982 Soit 6HA12 gtgtgt As =679 cm2
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacute
119860119904119905 le 023 times 119887 times ℎ times11989111990528119891119890
119860119904119905 = 0905 le 119860119904 = 6791198881198982
Condition veacuterifieacutee
135
829 Ferraillage transversal
120601119898119894119899 le 119898119894119899 (ℎ
35120601119897119898119894119899
119887
10) = 08 119888119898
On prend 120601119905 =8mm
8210 Calcul drsquoespacement des cadres 119878119905 lt min(20119888119898 15120601119905) = 12119888119898
On prend St=10cm
Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOT
136
Conclusion geacuteneacuterale En reacutealisant ce projet de fin de cycle nous avons pu en apprendre davantage sur le preacutedimensionnement la veacuterification et lrsquoassemblage de chaque eacuteleacutement composant lrsquoossature drsquoun hangar ou drsquoune halle meacutetallique Nous avons reacuteellement saisi lrsquoimportance et lrsquoavantage que preacutesente lrsquoutilisation drsquooutils numeacuteriques pour la modeacutelisation de notre structure et la simulation des diffeacuterents efforts et charges appliqueacutees sur elle Ce fut aussi lrsquooccasion de consulter les diffeacuterentes reacuteglementations qui reacutegissent le domaine de la charpente meacutetallique en particulier et celui du geacutenie civil en geacuteneacuteral comme le CCM 97 le RNV2013 le RPA 99v2003 et le CBA 93 Nous avons aussi reacutealiseacute lrsquoimportance des stabiliteacutes et contreventements pour ce qursquoelle apporte agrave la structure comme stabiliteacute et gains de matiegravere dans les eacuteleacutements principaux Enfin le point le plus important de tous on a pu compleacuteter le grand manque drsquoinformations qursquoon avait avant ce projet et on a pu lever le voile sur pas mal drsquoincertitudes concernant le dimensionnement et la mise en œuvre des diffeacuterents assemblages de la structure Mais sans se leurrer nous restons conscients de notre eacutenorme manque drsquoinformations et de pratiques en la matiegravere nous espeacuterons que le futur nous donnera lrsquooccasion drsquoen apprendre drsquoavantage sur le domaine de la charpente agrave travers le travail ou la recherche inchaalah
137
ANNEXE - 1
138
139
140
ANNEXE - 2
141
ANNEXE - 3
142
143
ANNEXE ndash 4
144
145
ANNEXE ndash 5
821 Introductionhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip129
822 Deacutetermination des sollicitationshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
823 Dimensionnement de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130
824 Veacuterification des contrainteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131 826 Deacutetermination des armatures de la semellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip131
827 Calcul des longrineshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip134 829 Ferraillage transversalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
8210 Calcul drsquoespacement des cadreshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
Liste des tableaux
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacutehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18 Tableau 12 Classification des zones sismiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip24 Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiturehelliphellip28 Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe10 pour les parois verticales direction V2helliphelliphellip30 Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip 31 Tableau 26 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33 Tableau 27 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 28 Pressions du vent sur parois verticalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip34 Tableau 29 Pressions du vent sur toiturehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip35 Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip41 Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacuteeshelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip46 Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip53 Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip60
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulantshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66 Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip72 Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip79 Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE360helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterificationhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84 Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la basehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 53 Tableau des peacuteriodeshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip87 Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durablehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88 Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentellehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip89
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE400helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip91 Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA320helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip96 Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip103
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip110 Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip116 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulonshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133
Listes des figures Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouarglahelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19 Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20 Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21 Figure 14 Vue en perspective de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip21
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23 Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip26 Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip27 Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28 Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip29 Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip30 Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1V3helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32 Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et Fhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39 Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la pannehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip43 Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip44 Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignolehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip49 Figure 35 choix de lrsquoepaisseur du bardage helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip51 Figure 36 Reacutepartition des lisseshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip52 Figure 37 Disposition des liernes sur le bardagehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip56 Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip58 Figure 39 Disposition des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip59
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulanthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip65 Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip67 Figure 44 Coupe transversale du railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip68 Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le railhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip69 Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le galet et P la reacuteaction verticale maxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip70 Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuishelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip71 Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip76 Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip78 Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulementhelliphelliphelliphelliphelliphellip80 Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du chemin de
roulementhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip81
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction Xhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86 Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Yhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip86
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industrielshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip88
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacuteehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip90 Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteauxhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip95 Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacuteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip100 Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102 Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des poteletshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip102
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip107 Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip108 Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinceshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip114 Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec goussethelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip118 Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traversehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip120
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigidehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip122 Figure 82 Illustration moment + effort normalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip124 Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip125 Figure 84 Dispositions constructiveshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip126 Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrageshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip128 Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteauhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip130 Figure 87 Ferraillage des semelleshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip133 Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOThelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip135
LISTE DES NOTATIONS
Majuscules latines
A Section brute drsquoune piegravece Anet Section nette drsquoune piegravece Aw Section de lrsquoacircme 119860119907 Aire de cisaillement Ct Coefficient de topographie Cr Coefficient de rugositeacute Cpnet Coefficient de pression nette Ce Coefficient drsquoexposition Cd Coefficient dynamique E Module drsquoeacutelasticiteacute longitudinale de lrsquoacier (E=21 105 MPa) F Force en geacuteneacuterale G Module drsquoeacutelasticiteacute transversale de lrsquoacier (G=81000 MPa) G Charge permanente I Moment drsquoinertie K0 Coefficient de flambement Kt Facteur de terrain L Longueur M Moment de flexion MSd Moment fleacutechissant sollicitant MRd Moment reacutesistant par uniteacute de longueur dans la plaque drsquoassise MPl Moment plastique MbRd Moment de la reacutesistance au deacuteversement Npl Rd Effort normal de la reacutesistance plastique de la section transversale brute NbRd Effort normal dun eacuteleacutement comprimeacute au flambement NSd Effort normal sollicitant Ntsd Effort normale de traction Ncsd Effort normal de compression NcRd Valeur de calcul de la reacutesistance de la section transversale agrave la compression Q Charge drsquoexploitation R Coefficient de comportement de la structure 119878 La charge de la neige 119881119904119889 Valeur de calcul de leffort tranchant Vreacutef Vitesse de reacutefeacuterence du vent Wpl Module de reacutesistance plastique W Poids de la structure
Minuscules latines f La flegraveche fy Limite deacutelasticiteacute
h Hauteur drsquoune piegravece L Longueur drsquoune piegravece (Poutre Poteau) Lf Longueur de flambement t Eacutepaisseur drsquoune piegravece tf Eacutepaisseur drsquoune semelle de poutre tw Eacutepaisseur de lrsquoacircme de poutre
Z Hauteur au-dessus du sol Z0 Paramegravetre de rugositeacute Zeq Hauteur eacutequivalente
Minuscules grecques 120582119871119879 Eacutelancement de deacuteversement empty119871119879 Rotation de deacuteversement 120591 Contrainte limite de cisaillement en eacutelasticiteacute
휀 Coefficient de reacuteduction eacutelastique de lrsquoacier 120590119886 Contrainte de lrsquoacier 120590119887 Contrainte du beacuteton ξ Pourcentage drsquoamortissement critique η Facteur de correction drsquoamortissement δek Deacuteplacement ducirc aux forces sismiques μ coefficient de forme de la charge de neige
Introduction Geacuteneacuterale Ce projet de fin drsquoeacutetudes est lrsquooccasion pour nous de mettre en pratique lrsquoensemble des connaissances theacuteoriques acquises durant notre cursus universitaire tout en nous familiarisant avec les regraveglements nationaux et internationaux reacutegissant les principes de conception et de calcul drsquoouvrages meacutetalliques ou autres comme le laquo RNV 2013 RPA 99v2003 BAEL91 et lrsquoEUROCODE 3raquo ainsi qursquoagrave utiliser des outils de calcul et de simulation numeacuterique Lrsquoeacutetude drsquoune structure meacutetallique comme toutes les autres structures est reacutealiseacutee par un dimensionnement aux eacutetats limites ultimes et une veacuterification des deacuteplacements aux eacutetats limites de services en tenant compte des actions qui srsquoappliquent sur elle qursquoelles soient de nature permanentes variables ou accidentelles Notre projet plus preacuteciseacutement consiste au dimensionnement drsquoune halle industrielle en charpente meacutetallique dans la wilaya de Ouargla agrave des fins de maintenances industrielles avec la veacuterification de chaque piegravece profileacute ou assemblage conformeacutement aux regraveglements en vigueur Notre travail est composeacute de la faccedilon suivante Drsquoabord une introduction sur lrsquoeacutetat des lieux la superficie de lrsquoouvrage sa position son environnement puis on deacuteterminera gracircce agrave la regraveglementation citeacutee ci-dessus les diffeacuterentes charges qui peuvent srsquoappliquer agrave notre ouvrage En fonction de ces charges on fera un preacutedimensionnement des diffeacuterents eacuteleacutements secondaires existants dans lrsquoouvrage ensuite on introduira toutes ces donneacutees dans le logiciel et on exeacutecutera la simulation numeacuterique Cette simulation va nous donner les sections des diffeacuterents eacuteleacutements principaux de la halle ces sections vont soit ecirctre gardeacutees soit ecirctre remplaceacutees par drsquoautre sections plus disponibles sur le marcheacute puis on les reveacuterifiera manuellement avec les diffeacuterentes exigences du CCM97 on dimensionnera les assemblages adeacutequats agrave chaque reacuteunion drsquoeacuteleacutements ainsi que les fondations Enfin nous verifirons tout nos eacutelements et tout nos assemblages a lrsquoaide du robot on peut prevoir drsquoautres veacuterifications de la structure tel que la torsion global de la structure ou bien simuler une explosion ou un accident dans notre ouvrage
16
Chapitre-1
Geacuteneacuteraliteacute et preacutesentation de lrsquoouvrage
11 Introduction
Le domaine de la construction meacutetallique est un domaine vaste qui a connu dans son histoire plusieurs eacutevolutions non seulement dans les proceacutedeacutes de conception et de reacutealisation mais eacutegalement dans les techniques et les mateacuteriaux utiliseacutes dans les structures Ainsi on a deacutesormais une varieacuteteacute de choix allant du beacuteton a lrsquoacier en passant par lrsquoaluminium la maccedilonnerie ou encore le bois En Europe le fer a commenceacute agrave faire son apparition comme eacuteleacutement de construction au 18iegraveme siegravecle alors que les mateacuteriaux usuels agrave cette eacutepoque eacutetaient le bois et la pierre au 14iegraveme siegravecle Avec lrsquointroduction du fer comme eacuteleacutement de construction les meacutethodes de conception furent bouleverseacutees le concepteur ne travaillait plus en effet avec des eacuteleacutements singuliers mais avec des profileacutes standards en I T L etchellip Un peu plus tard les progregraves techniques dans le domaine sideacuterurgique contribuegraverent agrave lrsquoapparition drsquoun nouveau mateacuteriau lrsquoacier Agrave la Premiegravere moitieacute du 20iegraveme siegravecle lrsquoacier a subi principalement en Europe une forte concurrence du beacuteton armeacute Lrsquoengouement pour ce nouveau mateacuteriau entraicircna une baisse significative du nombre drsquoouvrages en meacutetal construit durant cette peacuteriode cependant de lrsquoautre cocircteacute de lrsquoatlantique la situation eacutetait toute autre aux Eacutetats-Unis ougrave lrsquoacier reacutepondait preacuteciseacutement au besoin de la creacuteation drsquoimmeubles de grande hauteur il fut massivement utiliseacute (tireacute de notechfranceservcom) Actuellement en Algeacuterie lrsquoutilisation de la charpente meacutetallique est principalement employeacutee dans le secteur industriel pour ses avantages de rapiditeacute drsquoexeacutecution pour les longues porteacutees qursquoelle offre et pour son amovibiliteacute Notre projet traiteacute ici ne fait pas exception il a fallu pour le reacutealiser devoir calculer les charges qui lui sont appliqueacutees dimensionner ses eacuteleacutements le modeacuteliser numeacuteriquement et reveacuterifier toutes ces sections par rapport aux normes et regraveglements actuels en vigueur Les diffeacuterents regraveglements et documents utiliseacutes pour nos calculs - Regraveglement Neige et Vent 2013 DTR C 2-47 laquo RNV 2013 raquo - Regraveglement parasismique algeacuterien DTR BC 248 laquo RPA99v2003 raquo
17
- Regravegles de conception et de calcul des structures en acier DTR BC 244 laquo CCM97 raquo - Charges permanentes et charges drsquoexploitations DTR BC 22 - Regravegles de conception et de calcul des structures en beacuteton armeacute DTR BC 241 laquo CBA93 raquo - Calcul des structures en acier ENV 1993-1-1laquo Eurocode3 raquo - Conception et dimensionnement des structures mixtes acier-beacuteton ENV1994-1-1 laquoEurocode4raquo - Rapport geacuteotechnique du site drsquoimplantation de la structure Le principal document utiliseacute est Le CCM97 document technique reacuteglementaire qui a pour objectif de fournir une codification du dimensionnement pour calcul et des veacuterifications des structures de bacirctiments agrave ossatures meacutetalliques Les combinaisons qursquoil propose deacutependent des actions suivantes Actions permanentes Gi
Comprenant - Le poids propre des eacuteleacutements structuraux - Le poids propre des eacuteleacutements fixes - Les pousseacutes et pression des terres et hydrostatiques - Les deacuteformations permanentes imposeacutees agrave la construction tels que les deacuteplacements diffeacuterentiels des appuis Actions variable Qi Comprenant - Les charges drsquoexploitations - Les charges appliqueacutees en cours drsquoexeacutecution - Les actions climatiques Actions accidentelles Ai Comprenant Les actions sismiques les explosions le calcul au feu les chocs etc En ce qui concerne les eacutetats limites le CCM97 explique que les eacutetats limites permettent de combiner les charges G Q S W E afin de simuler au mieux un pheacutenomegravene qui peut se produire en prenant en compte ce qui repreacutesente la limite maximale consideacutereacutee pour les charges Grace agrave ces combinaisons nous pourront deacuteterminer les efforts maximaux et les deacuteplacements ultimes afin de les comparer agrave lrsquoeffort ou au deacuteplacement toleacutereacute Les valeurs des coefficients partiels de seacutecuriteacute agrave prendre en consideacuteration sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
18
Action
permanente (γG)
Action variable (γQ)
Action variable de base Action variable
drsquoaccompagnement
Effet favorable
γGinf
10 1 0
Effet deacutefavorable
γGsup
135 15 15
Tableau 11 Valeur des coefficients partiels de seacutecuriteacute
12 Pour lrsquoeacutetat limite ultime ELU - Prise en compte drsquoune seule action variable la plus deacutefavorable la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit 120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 150 119876119896119898119886119909
135119866119896119895 + 15119876119896119898119886119909
- Prise en compte de plusieurs actions variables deacutefavorables la combinaison sera
repreacutesenteacutee comme suit sum119895120574119866119894119904119906119901 119866119896119895 + 135sum119894gt1119876119896119894 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119882 135119866119896119895 + 135119876119896119898119886119909 + 135119878
- Prise en compte drsquoune seule action variable dirigeacutee vers le haut exemple vent en
deacutepression 120574119866119894119894119899119891 119866119896119895 + 150119882minus
1 119866119896119895 + 150119882minus
13 Pour lrsquoeacutetat limite de service ELS - Prise en compte uniquement de lrsquoaction variable la plus deacutefavorable
sum119866119896119895119895
+ 119876119896119898119886119909
119866119896119895 + 119876119896119898119886119909
- Prise en compte de toutes les actions variables deacutefavorables
sum119866119896119895119895
+ 09sum119876119896119894119894gt1
119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119878 119866119896119895 + 09119876119896119898119886119909 + 09119882
14 Etude parasismique La reacuteglementation relative agrave la construction parasismique se compose de texte drsquoorigine leacutegislative et de texte technique les preacutesentes regravegles viennent garantir une protection satisfaisante des vies humaines et des constructions vis-agrave-vis des effets des actions sismiques par des conceptions et dimensionnements approprieacutes Ainsi pour les ouvrages courants le but viseacute crsquoest de limiter les
19
dommages non structuraux et drsquoeacuteviter les dommages structuraux en dotant la structure drsquoune ductiliteacute et drsquoune capaciteacute de dissipation drsquoeacutenergie produite par le seacuteisme
Zones de sismiciteacutes
Zone 0 Sismiciteacute neacutegligeable
Zone I Sismiciteacute faible
Zone IIa et IIb Sismiciteacute moyenne
Zone III Sismiciteacute eacuteleveacutee
Tableau 12 Classification des zones sismiques
15 Lrsquoeffet du vent Le vent est consideacutereacute comme une force toujours perpendiculaire a la surface sur laquelle il est appliqueacute il peut engendrer des pressions sur les surfaces en soufflant de lrsquoexteacuterieur mais aussi des deacutepressions par pheacutenomegravene de succion ou juste en soufflant de lrsquointeacuterieur de la structure Le vent a une vitesse de reacutefeacuterence calculeacutee et reacutepertorieacutee par le RNV sur la base de relations empiriques cette vitesse diffegravere drsquoune reacutegion agrave une autre la carte ci-dessous montre les diffeacuterentes valeurs de cette vitesse dans le territoire nationale
Figure 11 Notre structure est preacutesente agrave Hassi Messaoud dans la wilaya de Ouargla
20
Figure 12 Zone de Ouargla (RPA)
16 Preacutesentation de lrsquoouvrage Notre projet traite le dimensionnement drsquoune halle en charpente meacutetallique avec ponts roulants et potences implanteacute dans la wilaya de Ouargla un site ou la sismiciteacute ainsi que les charges dues agrave la neige sont neacutegligeables mais par contre le vent souffle tregraves fort et le sable peut se deacuteposer sur certaine partie de la toiture La surface totale de notre ouvrage fait 1080 1198982 la hauteur du halle est de 89m alors que celle de la faicirctiegravere est de 1025m Lrsquoouvrage dispose de six portails de dimension (5x4) 8 ouvertures pour lrsquoeacuteclairage ainsi que pour le renouvegravelement drsquoair de la structure ou de fumeacutee en cas drsquoincendie
17 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques Suivant les plans architecturaux les dimensions de la structure se preacutesentent comme suit - Longueur de lrsquoouvrage (Long-pan) L= 30m - Largeur (Pignon) l= 36m - Hauteur totale H=89 m - Hauteur de lanterneau a=135m - Pente du versant est 15
21
Figure 13 Vue sur pignon de lrsquoouvrage
Figure 14 Vue en perspective de la structure
18 Mateacuteriaux Les diffeacuterents mateacuteriaux de constructions utiliseacutes dans notre construction sont
181 Acier En construction meacutetallique lrsquoacier fait lrsquoobjet drsquoune normalisation rigoureuse dans laquelle on
speacutecifie la limite drsquoeacutelasticiteacute fy la reacutesistance agrave la rupture fu et lrsquoallongement agrave la rupture 휀 Le choix de la nuance drsquoaciers deacutepend des facteurs techniques et eacuteconomiques Limite drsquoeacutelasticiteacute fy=235MPa La contrainte de rupture fu=360 MPa Le module de Young E = 210 000 MPa
22
Le coefficient de poisson ν=03 Le module de cisaillement 119866 = 80769 MPa La masse volumique de lrsquoacier ρ=7850 Kgm3
182 Beacuteton armeacute Caracteacuteristiques meacutecaniques Reacutesistance agrave la compression fc28=25 MPa Reacutesistance agrave la traction ft28=06+006fc28= 21 MPa Le poids volumique ρ=2500 Kgm3
183 Ferraillages et armatures - La limite drsquoeacutelasticiteacute fe=400 MPa - Le coefficient de seacutecuriteacute pour les situations courantes γs = 115 - La contrainte admissible agrave lrsquoELU fsc =feγs = 348 MPa - Le module de Young Es=210 000 MPa
23
Chapitre-2
Eacutevaluation des surcharges climatiques
21 Introduction
Les effets climatiques sur une structure meacutetallique sont souvent preacutepondeacuterants Une
eacutetude approfondie et deacutetailleacutee doit ecirctre meneacutee minutieusement afin de deacuteterminer les
diffeacuterentes actions et sollicitations
La reacuteglementation nationale Neige et Vent (RNV 2013) met agrave notre disposition les principes geacuteneacuteraux et proceacutedures agrave suivre afin de mieux preacutevoir ces surcharges et de mener agrave bien des calculs Les pressions du vent appliqueacutees sur les structures meacutetalliques deacutependent des facteurs suivants
- La reacutegion (Zone 0) - Les reliefs du site drsquoimplantation - La hauteur de la construction - La configuration geacuteomeacutetrique de la structure - La forme de la toiture
22 Deacutetermination de lrsquoaction du vent
- Effet de la reacutegion
Notre halle industrielle se situe agrave la wilaya drsquoOuargla dans la commune de Hassi Messaoud selon le regraveglement RNV 2013 la reacutegion est classeacutee comme zone 4 la pression dynamique de reacutefeacuterence est de 575 Nm
Figure 21 Repreacutesentation et deacutenominations des directions du vent
24
- Effet du site
Le regraveglement RNV2013 preacutevoit eacutegalement lrsquoeffet de la nature du terrain Notre
ouvrage se trouve dans une zone laquo agrave couverture veacutegeacutetale neacutegligeable raquo donc
nous nous situons dans une cateacutegorie de terrain 1 avec un facteur de terrain
Kt = 0170 paramegravetre de rugositeacute Z0= 001 m Zmin= 1 m et le coefficient ξ= 044
Les donneacutees relatives au site telle que la pression de reacutefeacuterence ainsi que la
vitesse de reacutefeacuterence sont repreacutesenteacutees dans le tableau suivant
Site plat Ct(Z)=1 RNV2013 chapitre245 sect2451
Ouargla (Zone 4)
qreacutef =575 Nmsup2 Vreacutef =31ms
RNV2013 chapitre23 sect231
Terrain de cateacutegorie 1
Kt=017 Z0=001m Zmin=1m ξ=044
RNV2013 chapitre244 sectTableau 24
Tableau 21 Donneacutees relatives au site dimplantation
221 Deacutetermination de la pression aeacuterodynamique
La pression aeacuterodynamique W(Zj) agissant sur une paroi est obtenue comme suit
119882(119911119895) = 119902119901(119885119890) times [119862119901119890 minus 119862119901119894] (daNm) 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838120784 120787 120784 sect120784 120788
Avec
- CPe est le coefficient de pression exteacuterieure
- CPi est le coefficient de pression inteacuterieure
222 Calcul de la pression dynamique de pointe qp La pression dynamique de pointe qp(z) est la pression dynamique utiliseacutee dans les calculs elle deacutepend du climat du lieu de la hauteur de reacutefeacuterence de la rugositeacute du terrain et du coefficient de topographie
119902119901(119885) = 119902119903119890119891 times 119862119890
Avec
- 119902ref = 575 119889119886119873119898sup2
Coefficient drsquoexposition 119862119890 = 119862119903
2(119885) times [1 + 7119868119907] 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 sect120784 120786 120784 119834
Coefficient de rugositeacute 119825119821119829120784120782120783120785 119836119841119834119849119842119853119851119838 120784 120786 120786
25
Terrain de cateacutegorie 1 Kt=017 z0=001m zmin=1m ξ=044 ( g
119862119903(119911)
119870119905 119871119899 (1199111198981198941198991199110
) 119901119900119906119903 119911 lt 119911119898119894119899
119870119905 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911119898119894119899 le 119911 le 200119898
Parois vertical (z le zmin ) 119862119903(z)=Kt Ln(119911119898119894119899 1199110
)=0783
Parois et toiture (zminltzlt200m) 119862119903(z)=KtLn(Z
Zo)=1178
On retient 119862119903= 1178
- Intensiteacute de turbulence RNV2013 chapitre246
119868119907(119911)
1
119862119905(119911) 119871119899 (119911
1199110) 119901119900119906119903 119911 gt 119911119898119894119899
1
119862119905(119911) 119871119899 (1199111198981198941198991199110) 119901119900119906119903 119911 le 119911119898119894119899
Pour z gt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1
001)= 0217
Pour z lt zmin 119868119907(119911) =1
1Ln(1025
001)= 0144
On retient 119868119907 = 0144 pour lrsquoensemble de la structure
- Coefficient drsquoexposition
119862119890(119911119895) = 119862119903(119911119895)2[1 + 7 119868119881]
Pour z gt zmin
119862119890(119911) = 11782 times 12 times [1 + 7(0144)] = 2786
Pour z lt zmin
119862119890(119911) = 07832 times 12 times [1 + 7(0217)] = 154
- Pression dynamique de pointe qp
Avec
26
- 119902119903119890119891 = 575 119889119886119873119898sup2
Pour z lt zmin qp= 575times1544=8878 Nm2
Pour z gt zmin qp= 575times2786=160195 Nm2
qp = 160195Nm2 = 16 kNm2
223 Coefficient de pression exteacuterieure Les valeurs des coefficients de pression exteacuterieure donneacutees dans les tableaux du RNV2013 sont relatives agrave des zones bien deacutefinies Ces coefficients deacutependent de la dimension de la surface chargeacutee produisant laction du vent dans la section agrave calculer
Pour un vent perpendiculaire au long-pan (V1)
-Parois verticale RNV2013 chapitre521
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
- b=30 m
- d=36 m
- h=89 m
Cp =Cpe10 car Slt10119950120784 avec S la surface chargeacute (chapitre2013 chapitre5 sect5112)
e = min (d 2h)
d=32 ou 36 m selon la direction du vent mais toujours gt e =2h
Donc e = 2x1025 = 205m
Toiture a versant multiple Cas ougrave d gt e se preacutesente ainsi
Figure 22 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
27
Figure 23 Leacutegende relative pour les parois verticale (direction V1)
Le calcul des coefficients de pressions exteacuterieures est obtenu agrave partir des formules suivantes
119862119901119890 = 1198621199011198901 119878119894 119878 le 11198982
119862119901119890 = 1198621199011198901 + (11986211990111989010 minus 1198621199011198901) times 11989711990011989210(119878) 119878119894 11198982 lt 119878 lt 101198982
119862119901119890 = 11986211990111989010 119878119894 119878 ge 101198982
RNV2013 Chapitre 5 sect 5111
Les coefficients de pression exteacuterieures pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E
Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 22 Leacutegende relative pour les parois verticales (direction V1)
Versant de Toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure cpe10 qui y sont
attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518 le cas drsquoune toiture agrave
versant multiple est celui de notre projet
28
Figure 24 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Figure 25 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (directionV1-V3)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5182 que laquo pour un vent perpendiculaire aux
geacuteneacuteratrices on prendra les valeurs de Cpe des toitures agrave double versant pour 120572 lt 0deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure Cpe pour le versant face au vent sont deacutetermineacutes agrave partir
drsquoune interpolation lineacuteaire entre lrsquoangle -15 et -5 les valeurs des coefficients sont preacutesenteacutees dans
le tableau suivant
Angle de pente α Cpe pour vent de direction θ=0deg
853deg F G H
-237 -123 -083
Tableau 23 Coefficient de pression exteacuterieur Cpe pour le versant 1 face au vent de toiture
- Pour un vent perpendiculaire au pignon (V2) (V4)
- Parois verticales
Pour cette direction du vent les dimensions sont les suivantes
-b=36 m
29
-d=30 m
-h=1025
119862119901119890 = 11986211990111989010 RNV2013 chapitre5 sect5112
e=Min (b 2h) = Min (36 205) = 205 m
Le cas ougrave d gt e se preacutesente ici
Figure 26 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Figure 27 Zone de vent pour les parois verticales (V2) (V4)
Les coefficients de pression exteacuterieurs pour les parois verticales sont preacutesenteacutes dans le tableau suivant
30
Zone
Parois lateacuterale Parois au vent
Parois sous le vent
AArsquo BBrsquo CCrsquo D E Cpe10 -10 -08 -05 +08 -03
Tableau 24 Coefficient de pression exteacuterieur laquo Cpe10 raquo pour les parois verticales direction V2
- Versant de toiture
Les zones pour les toitures et les coefficients de pression exteacuterieure Cpe10 qui y sont attacheacutees sont deacutefinies dans le RNV2013 Chapitre 5 sect518
Figure 28 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Figure 29 Leacutegende pour les toitures agrave versant multiple (V2)
Le regraveglement RNV2013 cite dans son paragraphe 5181 que pour laquo un vent dont la direction est parallegravele aux geacuteneacuteratrices les coefficients de pression pour chaque versant
31
srsquoobtiennent en utilisant les valeurs de toiture agrave un versant pour θ=90deg raquo
Les coefficients de pression exteacuterieure CPe10 pour un angle de 853deg sont deacutetermineacutes agrave partir de lrsquointerpolation lineacuteaire entre lrsquoangle de 5deg et 15deg
Angle α Fsup Finf G H I
853deg -22 -192 -183 -067 -057
Tableau 25 Coefficient de pression exteacuterieur pour la toiture (direction V2)
224 Coefficient de pression inteacuterieure Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi deacutepend de la dimension et de la reacutepartition
des ouvertures dans lrsquoenveloppe du bacirctiment
- Pour les 2 cas de direction du vent (V1 et V3)
- Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2(5 times 4)
30 times 89= 014 = 14
On commence tout drsquoabord agrave deacuteterminer lrsquoindice de permeacuteabiliteacute microp
μ119901 =120
160= 075
Le coefficient de pression inteacuterieure Cpi est donneacute en fonction de lrsquoindice de permeacuteabiliteacute Figure 514 du Regraveglement RNV2013 en fonction du rapport
ℎ119889 = 102536 = 028gt025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 on lit 119862119901119894 =-016
32
Figure 210 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V1 V3
Pour les 2 cas de direction du vent (V2 et V4)
Pour cette direction le taux drsquoouverture est de
2 times (5 times 4)
36 times 9575= 0116 = 116
ℎ119889 = 102530 = 034 gt 025 =gt Interpolation neacutecessaire
Pour μ119901=075 rarr 119862119901119894 =-02
33
Figure 211 Coefficient de pression inteacuterieure Cpi pour la direction V2V4
225 Deacutetermination de la pression statique du vent
Apregraves avoir deacutefini tous les coefficients tels que la pression dynamique coefficient
de pression inteacuterieure et exteacuterieure on peut calculer la pression due au vent pour
Direction V1 V3
Parois verticales Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0154 -0846 -135529
B 1602 -08 -0154 -0646 -103489
C 1602 -05 -0154 -0346 -55429
D 1602 +08 -0154 +0954 +152831
E 1602 -03 -0154 -0146 -23389
Tableau 26 Pressions du vent sur parois vertical
34
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
F 1602 -237 -0154 -2276 -355003
G 1602 -123 -0154 -1076 -172375
H 1602 -084 -0154 -0676 -108295
Z1 1602 -1 -0154 -0846 -135529
Z2 1602 -06 -0154 -0446 -71449
Tableau 27 Pressions du vent sur toiture
Direction V2 et V4
Parois verticales
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
A 1602 -10 -0162 -0838 -134247
B 1602 -08 -0162 -0638 -102207
C 1602 -05 -0162 -0338 -54147
D 1602 +08 -0162 +0962 +154112
E 1602 -03 -0162 -0138 -22107
Tableau 28 Pressions du vent sur parois vertical
35
Toiture
Zone qdyn(daNm2) Cpe Cpi Cpe - Cpi qfin(daNm2)
Finf 1602 -12 -0162 -1038 -1662876
Fsup 1602 -22 -0162 -2038 -3264876
G 1602 -183 -0162 -1668 -2672136
H 1602 -067 -0162 -0508 -813816
I 1602 -057 -0162 -0408 -653616
Tableau 29 Pressions du vent sur toiture
23 Deacutetermination de lrsquoaction de la neige
Le calcul de la surcharge climatique de la neige est en fonction de la localisation geacuteographique
et de lrsquoaltitude du lieu
Notre projet se situe dans la Wilaya de Ouargla (Hassi Messaoud) lrsquoaltitude est de 171 m
La wilaya de Ouargla est consideacutereacutee comme une zone D =gt Pas de neige dans cette reacutegion
24 Deacutetermination de lrsquoaction du sable
La Pente du toit = 135
9= 015
La pente est de 15 soit gt a 5 =gtLe toit ne peut ecirctre consideacutereacute comme plat
=gtLa charge due au sable ne peut ecirctre consideacutereacutee uniformeacutement reacutepartie
Deux charges lineacuteaire q1 et q2 seront pris en compte
q1= 300 Nml
q2= 500 Nml
25 Charge permanente
- Couverture et bardage Choix du systegraveme de couverture
36
Notre choix pour la toiture et le bardage de notre halle sera axeacute sur les panneaux sandwich car ils assurent le minimum requis pour notre halle cagraved
- Une bonne isolation thermique
- Une bonne reacutesistance au feu
Le systegraveme panneaux sandwich de type TL-75 qui est constitueacute drsquoun parement exteacuterieur et un parement inteacuterieur qui sont colleacutes agrave une mousse rigide en polyureacutethane sera retenu
Ces caracteacuteristiques se preacutesentent comme suit
- Epaisseur totale 75mm
- Largeur de panneau 1000mm
- Poids du panneau 142 daNmsup2
Choix du systegraveme de bardage
Le bardage reacutepondant agrave lrsquoexigence drsquoune isolation thermique est le systegraveme panneaux sandwich de type LL50 les caracteacuteristiques sont les suivantes
- Epaisseur 50 mm
- Largeur 1000 mm
- Poids volumique du panneau G= 129 kgmsup2
26 Charge drsquoexploitation
Notre toiture est inaccessible donc la seule charge drsquoexploitation que peut avoir notre toiture crsquoest
la charge drsquoentretien
Selon le DTR BC22
La porteacute L=6m (distance entre portique) =gt les charges drsquoentretien seront deux charges ponctuelles
de 1kN appliqueacute a 13 de chaque appuis
On peut les convertir en une charge uniformeacutement reacutepartie eacutequivalente ainsi
37
119902 =8119875
3119871= 044 119896119873119898
119902 = 444 119889119886119873119898
Ceci juste pour avoir une charge lineaire et pouvoir faire un predimensionnement de la panne
Sur la modeacutelisation avec ROBOT les deux charges serons introduitents comme charges ponctuels
- Effet du frottement
Pour les cas V1 et V3
Lrsquoeffet du frottement du vent sur la surface peut ecirctre neacutegligeacute car mecircme en prenant la toiture
comme faiblement inclineacutee ce qui nrsquoest pas le cas on veacuterifie la condition de neacutegligence du
frottement du vent qui dit
sum surfaces parallegraveles au vent le 4 times sum surfaces perpendiculaires au vent
Cas de vent sur long pan
[(36+36)times9575]+4[91times30]=17814 m2 le4times(30+30)times89= 2136m2 CV
Cas de vent sur pignon
[(30+30)times89]+ 4[91times30]=1626m2 le 4times(36+36)times9575= 27576 m2 CV
38
Chapitre-3
Dimensionnement des eacuteleacutements secondaires 31 Dimensionnement des pannes pour la toiture agrave plusieurs versants
311 Fonctionnement de base
La fonction des pannes de toiture est drsquoassurer le transfert des actions appliqueacutees agrave la couverture drsquoun bacirctiment et agrave sa structure principale les lisses jouent le mecircme rocircle en faccedilades Les pannes et les lisses sont des constituants importants de la structure secondaire du bacirctiment Un empannage comprend non seulement les pannes elles-mecircmes mais eacutegalement les eacuteventuelles eacuteclisses qui reacutealisent la continuiteacute des pannes les eacutechantignoles qui assurent la liaison entre pannes et structure principale ainsi que les liernes et brettelles qui maintiennent les pannes lateacuteralement
312 Choix du bardage de couverture Pour le choix de notre systegraveme de couverture il srsquoest aveacutereacute qursquoune couverture de type TL 75 remplie correctement les critegraveres de conception agrave savoir - Assurer la fonction eacuteleacutementaire de protection face aux intempeacuteries - Satisfaire les exigences acoustiques - Satisfaire agrave lrsquoexigence nationale imposeacutee par les documents reacuteglementaires relatifs aux charges de neige de vent et aux autres charges dexploitation Les charges supporteacutees par la toiture - Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du sable q1=30 daNml q2=50 daNml - Action du vent W= -355 daNmsup2 et W=-1723 daNm2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 Charge eacutequivalente du vent sur une panne de 6m dans la partie du toit ougrave lrsquoeffet du vent est le plus
deacutefavorable
39
(minus354 times5125
6) + (minus1723 times
0875
6) = minus32754 1198891198861198731198982
Qeq (vent) = 3276 daN1198982
-la charge de deacutepression du vent sur la panne est largement supeacuterieure aux autres charges
Crsquoest donc la combinaison G-15W qursquoil faut prendre en compte (pour le plan z-z seulement)
Figure 31 La position des deux pannes par rapport aux zones H et F
En essayant plusieurs valeurs drsquoespacement entre pannes et en faisant toutes les veacuterifications
neacutecessaires agrave chaque fois on arrive aux reacutesultats suivants
Pour e=12m -gt panne 2 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE180)
-gt nbr de panne neacutecessaires 8 par versant
Pour e=14m 16m 18m 2m -gt panne 1 la plus chargeacutee -gt section minimum neacutecessaire (IPE200)
-gt nbr de panne neacutecessaires 5 par versant (pour e=2m)
Crsquoest donc par souci drsquoeacuteconomie et de poids total qursquoon prend un espacement entre panne de 2m
et un choix de section IPE200 pour les pannes mais seuls les deux derniers choix faits seront
deacuteveloppeacutes ci-dessus cad
-IPE180 + liernes avec e =2m (ce qui ne veacuterifie pas toutes les conditions de seacutecuriteacute)
-IPE200 avec e =2m (le choix final retenu celui qui veacuterifie toutes les conditions)
40
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne (G IPE180 = 188 danml) G = (142+188)x14 =462 daNml W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Remarque Dans notre projet il n yrsquoa de charge de neige possible et aussi la charge de sable ne srsquoapplique pas sur les pannes donc pas de combinaison avec trois charges possible Plan z-z G+E (462+444)cos853=8959 daNml G+W 462cos853 -45864=-413 daNml Qsz=413kN Plan y-y G+E (462+444)sin853=1328 daNml Qsy=0135 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(462+444)cos853=12095 daNml G+W (1x462cos853)-(15x45864)=-642 daNml
41
Quz=642 kN Plan y-y G+E 135(462+444)sin853 =18 daNml Quy=018 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=1878 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=2817 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=081 kNm
Apres ajout de liernes Lz=3m Mzsd=020 kNm Caracteacuteristiques du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 180 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
239 180 91 8 53 1317 101 146 346
Tableau 31 Caracteacuteristiques de la section IPE180 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 14653=2754 lt 72Ɛ=72 rarr acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 4558=568 lt 10Ɛ=10 rarr semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterifications de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 413 times 3004
384 times 21 times 105 times 1317= 015 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 0135 times 3004
384 times 21 times 105 times 101= 006 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
42
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation agrave veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 2817 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
iz =224mm tf =85mm
L=Lz=3000mm h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 9457 rarr λ119871119879 =
989
939= 1007
rarr =1092
43
Avec 120572LT = 021 car profile laminer
rarr ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 066 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=066 1 166 235
11= 234 119896119873 119898
234 lt Mysd =2817 condition non veacuterifieacutee on augmente la section ou changer de
nuance drsquoacier crsquoest la premieacutere option qursquoon vas choisir par souci de
disponibiliteacute sur le marcheacute
313 Redimensionnement des pannes avec IPE200
- Chaque panne repose sur deux appuis drsquoune distance de L= 6 m - On dispose 5 fils de pannes sur chaque versant de la toiture - La pente de la toiture 15 - Espacement entre pannes adopteacute est de 2 m
3131 Eacutevaluation des charges et surcharges - Poids propre de la couverture (panneau sandwich) 142 daNmsup2 - La charge du vent deacutepression -3275 daNmsup2 Surcharge drsquoentretien (P) sect731 DTR BC 22 Dans le cas des toitures inaccessibles on considegravere uniquement une charge drsquoentretien qui est eacutegale agrave 100Kg chacune situeacutee agrave 13 et 23 de la porteacutee de la panne La charge uniformeacutement repartie P due aux surcharges drsquoentretien est obtenue en eacutegalisant les deux moments maximaux dus agrave P
Figure 32 Reacutepartition de la charge drsquoentretien sur la panne
119872119872119860119883 =119901prime 119897
3=119901 1198972
8⟹ 119901 =
8 119901prime
3119897=800
18= 4444 119889119886119873119898119897
44
Tableau 32 Porteacutee maximale de la nervure TL75 en fonction des charges appliqueacutees
(ANNEXE ndash 1)
Soit
119876119890119902 =327 + 1082
2= 2176 1198891198861198731198982
Les valeurs 327 et 1082 daNm2 sont les valeurs de depressions des deux zones de vent FG et H repris par
la panne 2 (regarder Figure31)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave un espacement en appuis de 394m sans risquer
que la nervure cegravede sous les charges appliqueacutees
La charge supporteacutee par la panne
- Charge drsquoentretien Q=4444 daNml - Action du vent W= -3276 daNmsup2 - Poids propre de la couverture 119866 =142 daNmsup2 -Poids propre de la panne IPE200 (apregraves que IPE180 nrsquoa pas veacuterifier toutes les conditions) G=224 daNml La panne la plus deacutefavorable Bien que lrsquoespacement entre panne soit de 2m la panne la plus deacutefavorable crsquoest-agrave-dire celle de rive ne reprend qursquoune largeur de bardage de 14m seulement
Figure 33 Reacutepartition des pannes sur un versant
Actions par megravetre lineacuteaire sur cette panne G = (142+224)x14 =5124 daNml
45
W= -3276x14=-45864 daNml E=444 daNml Angle drsquoinclinaison de la panne 853deg Les combinaisons possibles dans les deux plans et pour les deux eacutetats limites
Pour lrsquoeacutetat limite de service Plan z-z G+E (5124+444)cos853=9458 daNml G+W 5124cos853 -45864=-40796 daNml Qsz=407kN Plan y-y G+E (5124+444)sin853=1418 daNml Qsy=014 kN Pour lrsquoeacutetat limite ultime Plan z-z G+E 135(5124+444)cos853=12768 daNml G+W (135x5124cos853)-(15x45864)=-61955 daNml Quz=62 kN Plan y-y G+E 135(5124+444)sin853 =1915 daNml Quy=019 kN Calcul des diffeacuterentes sollicitations sur la panne L=6m
Vzsd =119902119906119911 times 119897
2=186 kN
Mysd=119902119906119911 times 119897
2
8=279 kNm
Mzsd=119902119906119910 times 119897
2
8=0855 kNm
46
Caracteacuteristique du profileacute
Profileacute PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 200 A Cm2
h mm
b mm
119905f
mm 119905w
mm 119868y
Cm4
119868z
Cm4
119908ply cm3
119908plz cm3
MATERIAU ACIER S235
285 200 100 85 56 1943 142 221 446
Tableau 33 Caracteacuteristiques de la section IPE200 Classe de la section Tableau 531 CCM97 Classe de lrsquoacircme dtw = 15956=2839 lt 72Ɛ=72 rarr Acircme de classe 1 Classe de la semelle ctf= 3885=447 lt 10Ɛ=10 rarr Semelle de classe 1 La section de la panne est de classe 1
Veacuterification de la flegraveche a lrsquoELS 119827119834119835119845119838119834119854 120786 120783 119810119810119820 120791120789
Plan y-y 5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864 119868119910lt
119897
200=
5 times 407 times 6004
384 times 21 times 105 times 1943= 168 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Plan z-z
5 times 119902119904119910 times 1198974
384 times 119864 119868119911lt
119897
200=
5 times 014 times 6004
384 times 21 times 105 times 142= 079 lt
119897
200= 3 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Veacuterification de la panne au deacuteversement 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Relation a veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721 gt 119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
Calcul de 119872119887119903119889
47
Pour les profileacutes lamineacutes
Pour des sections transversales constantes et doublement symeacutetriques lrsquoexpression de
srsquoeacutecrit sous la forme suivante
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
Avec
-C1 Facteur deacutependant de condition de charge et drsquoencastrement C1= 1132
(Tableau B12 CCM97)
-iz =224mm -tf =85mm
-L=Lz=6000mm -h=200mm
λ119871119879 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 989 ⟶ λ119871119879 =
989
939= 105
rarr =114
Avec 120572LT = 021 car profileacute lamineacute
rarr ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 + radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2)= 063 le 1
rarr 119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573
119908times 119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
=063 times 1 times 221 times 235
11= 2974119896119873119898
2974 kNm gt Msd =279 kNm condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
48
Relation agrave veacuterifier Vzsd lt 05 Vplzrd 119912119955119957 120787 120786 120788(120784)119914119914119924120791120789
Avec
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
11 119890119905 119860119907119911 = 1400 1198981198982
Donc
05119881119901119897119911119903119889 = 05
1400 (235
radic3)
11= 8634 119896119873
Vzsd =186kN lt 05 Vplzrd = 8634kN Condition veacuterifieacutee
Resistance au voilement par cisaillement
Si 119889
119905119908 lt 69휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
CCM97 art 561(1)
119889
119905119908 =
159
56 = 284 lt 69 휀 Condition veacuterifieacutee
Donc il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Veacuterification a la flexion deacutevieacutee composeacutee
On doit veacuterifier la relation suivante
(119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889)
120572
+ (119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
)
120573
le 1 119912119955119957 120787 120786 120790 (120783120783)119914119914119924 120791120789
Avec B= 1 a = 2 pour les sections en I et H
119872119901119897119910119903119889 =119882119901119897119910 times 119891119910
11=221 times 235
11= 4721 119896119873119898
119872119901119897119911119903119889 =119882119901119897119911 times 119891119910
11=446 times 235
11= 952 119896119873119898
119872119910119904119889 = 279 119896119873119898
119872119911119904119889 = 0855 119896119873119898
(279
4721)2
+ (0855
952) = 044 lt 1 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
49
Conclusion la panne IPE 200 veacuterifie les diffeacuterentes conditions de seacutecuriteacute par rapport aux
diffeacuterents cas drsquoinstabiliteacutes elle est donc largement convenable pour notre structure
32 Dimensionnement de lrsquoeacutechantignole
Figure 34 Assemblage poutre-traverse avec eacutechantignole
Calcul des charges revenant agrave une eacutechantignole
Effort de soulegravevement
quz=Gtimescos120572 -15W-- avec
G=39 daNml W--=ndash426 daNml E = 444 daNml
quz = 39timescos 853 ndash 15times426
quz= ndash60043 daNml = ndash6 kN
Effort rampant
quy=(135G+15E)sin120572 =(135times39+15times444)sin 853 = 1768 daNml =018 kN
Lrsquoexcentrement
Lrsquoexcentrement (t) est limiteacute par la condition suivante
2 (119887
2) le 119905 le 3(
119887
2)
Avec b=10 cm pour un profileacute IPE200
50
2 (10
2) = 10 le 119905 le 3(
10
2) = 15
On prend t=10 cm
Pour lrsquoeacutechantignole de rive
119877119911 = 119902119906119911 times119897
2= 6 times
6
2= 18 119896119873
119877119910 = 119902119906119910 times119897
2= 054 119896119873
Pour lrsquoeacutechantignole intermeacutediaire
119877119911 = 18 times 2 = 36 119896119873
119877119910 = 054 times 2 = 108 119896119873
Calcul du moment de renversement
119872119877 = 119877119911 times 119905 + 119877119910 timesℎ
2= 36 times 10 + 108 times 10 = 3708 119896119873 119888119898 = 37119896119873119898
Choix de la section brute
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 119891119910
1205741198720 119912119955119957 120787 120786 120787 120783 (120784)119914119914119924120791120789
119872119890119897119877119889 =119908119890119897 times 1198911199101205741198720
=gt 119908119890119897 ge119872119890119897119877119889 times 1205741198720
119891119910=gt 119908119890119897 ge
00037 times 11
235
= 173 times 10minus51198983
119908119890119897 = 17321198881198983
Deacutetermination de la largeur et lrsquoeacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
b largeur de lrsquoeacutechantignole
e eacutepaisseur de lrsquoeacutechantignole
119908119890119897 =119887 1198902
6=gt 119890 ge radic
6 times 1732
119887= radic
6 times 1732
180
119890 ge 076
b est prise eacutegale agrave 180 mm soit la largeur de la traverse (Calculer dans le chapitre 6)
Donc on prend e=1cm
51
33 Dimensionnement des lisses de bardages
Les lisses de bardages sont constitueacutees de poutrelles (UPN UAP UPE) oude profils
minces plieacutes Eacutetant disposeacutees horizontalement elles sont porteacutees soit par les poteaux de
portiques soit par les potelets intermeacutediaires Lrsquoentre-axe des lisses est deacutetermineacute par la
porteacutee admissible des bacs de bardage pour notre structure un UPN agrave eacutetait adopteacute
331 Choix du bardage
Le choix du bardage se fait en fonction des charges du vent (pressiondeacutepression) qui
lui sont appliqueacutes Pour notre halle les valeurs maximums de pression et deacutepression
que subissent les parois sont
W+ = 1541 daNm2 W- = -1355 daNm2 (regarder chapitre 2)
Drsquoapregraves le tableau ci-dessous (ANNEXE 3) le bardage choisi doit ecirctre drsquoau moins de
50mm drsquoeacutepaisseur un LL50 pour un poids de 133 daNmsup2 sur 3 appuis avec pas plus
de 3m drsquoentre appuis est le meilleur choix
Figure 35 choix de lrsquoeacutepaisseur du bargade en fonction des pressions et depressions
332 Deacutetermination de lrsquoespacement entre lisse
Toujours drsquoapregraves le tableau ci-dessus on peut aller jusqursquoagrave 3m de distance drsquoentre axe pour le
bardage qursquoon a choisi
Apregraves plusieurs essais empiriques le nombre optimal de lisses neacutecessaire est de 4 ce qui donne un
espacement de longueur de paroi 89m ndash longueur mur maccedilonnerie 4m ( 89 - 4 = 5m )
5m4lisse rarr e =125m
52
Figure 36 Reacutepartition des lisses
Deacutetermination des charges et surcharges
Donneacutees de calcul
- Chaque lisse repose sur deux appuis
- Espacement entre lisse = 125 m
- On dispose 4 lignes de lisse entre portique
- Longueur des lisses 600 m
Les charges permanentes
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=g sy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125=2288daNml
qsy = 0228 kN
quy=135G=03kN
La surcharge climatique due au vent
On calcul les lisses de bardage avec la valeur max sur long- pan
W += 1541 daN m2
- Charges appliqueacutees agrave LrsquoELU
quz=15W
quz=288kN
53
- Charge appliqueacutee agrave LrsquoELS
qsz=Wtimese=1541times125
qsz=19262daN=192kN
333 Le dimensionnement se fait par la condition de limitation de la flegraveche
119891119911 =5 times 119902119904119911 times 119897
4
384 times 119864119910 times 119868le 119891119886119889119873 =
119897
200=600
200= 3 119888119898
119868119910 ge5 times 192 times 6004
384 times 21 times 105 times 3= 51428 1198881198984
On opte pour un UPN 140 avec les caracteacuteristiques suivantes
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
UPN 140 A Cm2
h mm
b mm
119905f mm
119905w mm
Iy
Cm4
Iz
Cm4
119908pSy
cm3
119908pSz
cm3
MATERIAU ACIER S235
20 140 60 10 7 605 627 103 283
Tableau 34 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du profileacute UPN140
Recalcul des charges avec le poids propre de la lisse ajouteacute
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daN ml
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daN msup2
- Poids propre des accessoires drsquoattache 5 daN msup2
G=qsy=(Pbardage+Paccessoire)timese
qsy =(133 + 5) times 125 +1568 = 3856daNml
qsy = 038 kN
quy=135G
quy =053kN
qsz=Wtimese=1541times125=19262daN
qsz=192kN
quz=15W
quz=288kN
54
334 Veacuterification des diffeacuterentes Conditions de reacutesistances
Deacutetermination de la Classe
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119888
119905119891=60
10= 6 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119889
119905119908=98
7= 14 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Condition de reacutesistance
(119872119910119904119889
119872119890119897119910119877119889)
1
+ (119872119911119904119889
119872119890119897119911119877119889)1
le 1
- En preacutesence de lrsquoaction du vent
119872119910 =119902119906119911 times 119897
2
8=288 times 62
8= 1296 119896119873119898
- Sous lrsquoeffet des charges verticales permanentes
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 62
8= 261119896119873119898
119872119890119897119910119877119889 =119908119890119897119910 times 119891119910
1205741198720=864 times 103 times 235
11= 1845 119896119873119898
119872119890119897119911119877119889 =119908119890119897119911 times 119891119910
1205741198720=148 times 103 times 235
11= 316 119896119873119898
Donc
(1296
1845)1+ (
261
316)1= 152 gt 1 Condition non veacuterifieacutee
On rajoute des liernes pour reacuteduire Lz (Lz=3m)
55
Nouveau 119872119911
119872119911 =119902119906119910 times 119897
2
8=058 times 32
8= 065119896119873119898
(1296
1845)1+ (
065
316)1 = 09 lt 1 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification au cisaillement
Condition agrave veacuterifier Vsd lt Vplrd
119881119911119904119889 =15119882119871
2= 1296 119896119873
119881119901119897119877119889 =119860119907119911 times 119891119910
radic3times 1205741198720= 12855 119896119873
119881119911119904119889 = 1296 119896119873 lt 119881119901119897119877119889 = 12855 119896119873 rarr condition veacuterifieacutee
Veacuterification au deacuteversement
On doit veacuterifier
119872119887119903119889 =ꭕ119897119905times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721gt 119872119910119904119889 119912119955119957 120787 120787 120784 (120787 120786120790)119914119914119924120791120789
Avec
119872119888119903 = 11986211205872 119864 1198681199111198712
radic119868119908119868119911+1198712 119866 1198681199051205872 119864 119868119911
119912119925119925119916119935119916 119913 (119913 120783 120785) minus 119914119914119924120791120789
119872119888119903=311713762 Ncm
λ119897119905 = radic120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
119872119888119903
120573119908= 1 car la section est de classe 1
119882119901119897119910 (upn140) =103 cm3
56
λ119897119905 = 0881
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ1198711198792 minus 02) + λ119871119879
2 ]
120572119897119905=021 Car profileacute lamineacute
empty119897119905 = 0959
ꭕ119897119905=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )
le 1
ꭕ119897119905= 075
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898
119872119887119903119889 = 1652 119896119873119898 gt 119872119910119904119889 = 1296 119896119873119898 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion La section UPN140 assure une bonne reacutesistance vis agrave vis des diffeacuterents cas
drsquoinstabiliteacute elle est convenable pour les lisses de notre structure
34 Dimensionnement des liernes
Figure 37 Disposition des liernes sur le bardage
Calcul de lrsquoeffort de traction dans les liernes
La reacuteaction R au niveau du lierne
57
119877 = 125119902119910 times 119897
2
Avec 119902119910 = [135(119866119880119875119873140 + 119866119888119900119906119907119890119903119905119906119903119890)]
119902119910 = 0837119896119873
119897 = 6 119898
119877 = 125119902119910 times 119897
2= 125 times 0837 times 3 = 32119896119873
Effort de traction dans chaque lierne
1198791 =119877
2= 16119896119873
1198792 = 1198791 + 119877=48 kN
1198793 =1198792
2 sin 120579= 374 119896119873 119860119907119890119888 120579 = 119886119903119888 119905119892
25 119898
3 119898= 398deg
Crsquoest 1198792 = 48 119896119873 la tension la plus deacutefavorable donc on dimensionne par rapport agrave elle nos liernes
Dimensionnement de la lierne
119873119905119904119889 =119860 times 119891119910
1205741198720= 4800 119873 =gt 119860 ge
11 times 4800
235 =gt 119860 ge 22461198981198982
119860 =120587empty2
4=gt empty ge radic
4119860
120587= radic
4 times 2246
314= 534 119898119898
On prend empty = 12 119898119898 soit un T12 car crsquoest le diamegravetre le plus courant sur le marcheacute
35 Calcul des cheacuteneaux
Introduction
Le cheacuteneau a pour rocircle lrsquoeacutevacuation des eaux pluviales et drsquoeacuteviter leur stagnation afin drsquoassurer une
bonne eacutetancheacuteiteacute de la toiture et de la construction
58
Figure 38 Coupe vertical sur le cheacuteneau
La section du checircneau sera deacutetermineacutee comme suit 119904
119878ge
63
radic119904
119889times119875
Avec
- s Section transversale du cheacuteneau en cmsup2
- S Surface couverte du checircneau en msup2
- d Peacuterimegravetre de la section mouilleacutee du checircneau en cm
- p Pente du checircneau
Remarque on preacutevoit 4 points de descente drsquoeau sur le long pan au niveau du portique inteacuterieur
Dimensionnement du cheacuteneau de rive
S=91times30=273 m2 avec P= 5mmm (pour eacuteviter lrsquoaccumulation du sable aussi)
Srsquo=273
4=6825 m2
Suivant lrsquoabaque (Annexe 2) =gt S=100 cm2 =gt d=10 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 100mm
Dimensionnement de cheacuteneau intermeacutediaire
Surface en plan des combles desservis en msup2
Srsquo=6825times2= 1365 et P= 5 mmm
Suivant lrsquoabaque (Annexe 4) =gt S=75 cm2 =gt d=9 cm
On prend un tuyau de PVC de diamegravetre 90 mm ou 100 mm
59
36 Preacutedimensionnement des potelets
Les potelets sont des profileacutes lamineacutes qui ont pour rocircle de transmettre les
diffeacuterents efforts horizontaux agrave la poutre au vent et les efforts verticaux vers le sol
Ce sont des profileacutes disposeacutes verticalement sur le pignon comme indiqueacute sur la figure
ci-dessous et sont surtout sujet agrave la flexion composeacutee sous les efforts suivant
- Effort normal produit par le poids propre du potelet du bardage et des lisses
- Effort de flexion produit par lrsquoaction du vent sur le pignon
Figure 39 Disposition des potelets
Ils sont consideacutereacutes comme articuleacutes dans les deux extreacutemiteacutes
Eacutevaluations des charges et surcharges revenantes agrave un potelet
Charges permanentes G (verticale concentreacutee)
- Poids propre de bardage (panneau sandwich) 133 daNmsup2
- Poids propre des accessoires drsquoattaches 5 daNmsup2
- Poids propre de la lisse UPN 140 1568 daNml
Nous avons 4 lisses de 6m de long
119866 = (119866UPN times 119890 times 119899) + (119866bardage + 119901119901a) times 119878 119866 =(1568times6times4)+[(133+5)times(6times56)]= 991 kNml
Charge due au vent W
W=(1541times56) = qeqtimes96 =gt qeq=1541times56
96=8989 daNm2
Donc W = 8989 x 6 = 539 daNml = 539 kNml
Preacutedimensionnement de la section du potelet
Sous la condition de la limite de la flegraveche (ELS) tableau 41 CCM 97
Les potelets eacutetant articuleacutes en tecircte et en pied la flegraveche max est
60
119891119910 =5 times119882 times 1198974
384 times 119864 times 119868119910le 119891119886119889119898 =
119897
200
119868119910 gt1000 timesWtimes Iᶟ
384 times E= 59136 1198881198984
Ce qui correspond agrave un profileacute IPE300 avec 119868119910 = 83561198881198984
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300 A Cm2
h mm
b mm
tf mm
tw
mm 119868y
Cm4
119868z Cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 35 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques drsquoIPE 300
Veacuterification de la reacutesistance du profileacute
Classe de la section
Classe de la semelle
119888
119905119891=
75
107= 7 lt 10 = 10 119878119890119898119890119897119897119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Classe de lrsquoacircme
119889
119905119908=2486
71= 35 lt 38 = 38 Acirc119898119890 119889119890 119888119897119886119904119904119890 1
Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on doit veacuterifier la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05 119881119901119897119903119889 ⟹119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
61
119881119904119889 =15 times119882 times 119897
2=15 times 539 times 96
2= 388 119896119873 lt 05 119881119901119897119903119889 = 05 (
2570 times 235
radic3 times 11) = 1585 119896119873
Condition veacuterifieacutee
Donc pas drsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant
Veacuterification a lrsquoeffort axial
On utilise la condition suivante
Si
119873119904119889 le 119872119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 119891119910
1205741198980)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort axial
025119873119901119897119903119889 = 025119860 times 119891119910
1205741198720= 025
5380 times 235
11= 28734 119896119873
05119860119908 times 119891119910
1205741198720= 05
2170 times 235
11= 2317 119896119873
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873 lt 119898119894119899 (025119873119901119897119903119889 05119860119908 times 119891119910
1205741198720)
Condition veacuterifieacutee
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Lrsquoindice de lrsquoeffort axial sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
Veacuterification a la flexion composeacutee
119872119910119904119889 =15119882 times 1198972
8= 9313119896119873119898 119872119911119904119889 = 0 119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
λ119897119905 =
119871119911119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119911119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025
C1=1132 Annexe B Tableau B12 CCM97
62
119871119911 = 1250 119898119898 119894119911 = 335 119898119898 ℎ = 300 119898119898 119905119891 = 107 119898119898
λ119897119905 = 3433 =gt λ119897119905 = 036 lt 04 Pas de risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier la relation suivante
Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97
119873119904119889ꭕ119898119894119899
119873119901119897119903119889+119870119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119870119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10 helliphellip (1)
Avec
λ119910 =119871119910
119894119910=960
125= 768 rarr λ119910 =
768
939= 081
=gt 120583119910 = λ119910(2119861119898119910 minus 4) +119882119901119897119910 minus119882119890119897119910
119882119890119897119910= minus1134 + 0127 = minus1007 lt 09
120572 = 021 λ119910 = 081
empty119910 = 05 [1 + 120572119910(λ119910 minus 02) + λ1199102]
empty119910 = 05[1 + 021(081 minus 02) + 0812] = 089
ꭕ119910=
1
(empty119910 +radicempty1199102 minus λ1199102 )
ꭕ119910= 0794 rarr 119870119910 = 1 minus
minus1 times 135 times 991
0794 times 538 times 2350= 101
120582119911 =125
335= 3731 =gt 120582119911 = 0397 rarr empty119911 = 0611 =gt ꭕ
119911= 092
ꭕ119898119894119899
= ꭕ119910= 0794
119873119901119897119903119889 =119860119891119910
1205741198980=5380 times 235
11= 114936 119896119873
119872119910119904119889 =151198821198712
8= 9313 119896119873119898
119872119901119897119910119903119889 = 13416 119896119873119898
119873119904119889 = 135119866 = 1337 119896119873
119896119910 = 101
119872119911119904119889 = 0
63
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10
1337
0794 times 114836+101 times 9313
13416= 071 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
Conclusion le profileacute IPE300 veacuterifie toutes les conditions de reacutesistances des diffeacuterentes instabiliteacutes
auxquels il peut ecirctre sujet
Donc il convient parfaitement comme potelet pour notre structure
64
Chapitre 4
Etude du pont roulant
41 Introduction
La vocation de notre halle neacutecessite deux ponts roulants drsquoune capaciteacute de 125t chacun il
est neacutecessaire donc de leur dimensionner des poutres porteuses ainsi que les rails sur
lesquelles il va glisser
- Le pont roulant
Est un engin de levage mobile circulant sur une voie de roulement Il est constitueacute drsquoun
palan de transfert eacutequipeacute drsquoun treuil pour le levage de la charge
- La voie de roulement
Est la structure porteuse de lrsquoengin de levage constitueacutee de deux poutres de roulement et
ses supports les deux poutres parallegraveles sont surmonteacutees drsquoun rail speacutecial sur lesquelles
circule le pont roulant
- La poutre de roulement
Est lrsquoeacuteleacutement porteur longitudinal de la voie les poutres de roulement sont des poutres
simples ou continues Leurs appuis sont constitueacutes par corbeaux (consols) fixeacutes sur les
poteaux de la halle
65
411 Caracteacuteristiques des ponts roulants
Figure 41 Scheacutema 3D du pont roulant
Figure 42 Scheacutema 2D du pont roulant
Soit le pont roulant avec la porteacutee de 18 m
Puissances
N (t)
Porteacutee
L(m)
Vitesse (mmin) Poids (t) Reacuteaction (t)
Levage Direction Translation Pont
B
Chariot
K
Total
B+K
Rmax Rmin
125 18 085 520 1040 6809 1151 796 814 194
Tableau 41 Caracteacuteristiques du pont roulant (Annexe5)
66
a min (m) b(m) c(m) d(m) e(m)
1 035 06 2 36
Tableau 42 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du pont roulant
Groupe c ψ1 ψ2 Classe
I 02 11 11 A-2
Tableau 43 Coefficient et classement des ponts roulants
42 Classification des ponts roulants
Les ponts roulants sont classeacutes selon deux critegraveres
- Intensiteacute de lrsquousage du pont
- La variation de la charge souleveacutee
421 Coefficient et Classements des ponts roulants selon le CTICM
- Les ponts roulants agrave usage intensif (les poutres de roulement roulants
doivent ecirctre conccedilues et calculeacutees avec soin)
- Les ponts roulants drsquousage peu freacutequent (le calcul de poutre de roulement
est similaire agrave celui drsquoune poutre quelconque sous charge statique)
- Utilisation reacuteguliegravere en service intensif suivant lrsquoeacutetat de charge
C Coefficient drsquoadheacuterence drsquoun galet sur son rail
Ψ Coefficient de majoration dynamique des reacuteactions verticales Dans
ce projet le pont roulant utiliseacute est de Type A classe 2
Groupes II
Remarque Les ponts roulant agrave crochet sont classeacute dans le groupe II
422 Description geacuteneacuterale du calcul En geacuteneacuteral les poutres de roulements sont conccedilues sur deux appuis particuliegraverement celles
destineacutees agrave recevoir les ponts de type A pour que lrsquoalternance de sollicitations M(+) M(-) conduit
agrave reacuteduire les contraintes admissibles en fatigue Le moment maximum est deacutetermineacute par le
theacuteoregraveme de BARRE il est deacutefini comme suit
67
Figure 43 Moment max pour deux charges eacutegales (Theacuteoregraveme de Barreacute)
423 Deacutefinition des charges Charges verticales (RVmax)
- Le poids des poutres de roulement
- Le poids du pont du chariot et de la charge souleveacutee
- Les surcharges sur passerelles si elles existent
Charges horizontales transversales (RHmax)
- Reacuteaction transversale provoqueacutee par le roulement
- Freinage de direction
- Vent sur la poutre dans le cas des poutres de roulement agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
Charges horizontales longitudinales (RLmax)
- Freinage longitudinale (de translation)
- Effet de tamponnement
- Vent sur pont srsquoil est agrave lrsquoexteacuterieur du hangar
424 Calcul des reacuteactions des galets du pont roulant
Charges statiques (reacuteaction par galet)
119877119898119886119909 = 814 119870119873 119877119898119894119899 = 194 119870119873
Charges verticales
119877119881119898119886119909 = Ψ1 119877119898119886119909 = 115 times 814 = 8954 119870119873
119877119881119898119894119899 = Ψ2 119877119898119894119899 = 11 times 194 = 2134 119870119873
Charges horizontale longitudinale
68
119877119871119898119886119909 = 119862 119877119898119886119909 = 02 times 814 = 1628 119870119873
119877119871119898119894119899 = 119862 119877119898119894119899 = 02 times 194 = 388 119870119873
Charges horizontales transversales
Palan au milieu de la porteacutee du pont
1198771198671119898119886119909 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119886119909 = plusmn274 119905
1198771198671119898119894119899 = plusmn [0024(119870 + 119873 + 119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [0024(1151 + 125 + 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198671119898119894119899 = plusmn2168 119905
Palan agrave distance minimale du chemin de roulement
1198771198672119898119886119909 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890+ 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36+ 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119886119909 = plusmn1526 119905
1198771198672119898119894119899 = plusmn [00052(119870 + 119873 + 5119861)119871
119890minus 0021(119873 + 119870)]
= plusmn [00052(1151 + 125 + 5 times 6809)18
36minus 0021(125 + 1151)]
1198771198672119898119894119899 = plusmn0953 119905
Les premiers membres de ces formules correspondent aux efforts induits par la marche
appeleacutee marche en crabe du pont roulant les deuxiegravemes membres de ces formules
correspondent aux efforts dus au freinage du palan charge
69
425 Le choix du rail de roulement
Pour notre cas on a un pont roulant de 125T on va utiliser des rails A55
maintenues avec des crapauds
Figure 44 Coupe transversale du rail
Rail
Poids
(Kgm)
B
(mm)
H
(mm)
P
(mm)
Section
A (cm2)
I x
(cm4)
I y
(cm4)
A55
318
55
65
150
407
178
337
Tableau 44 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du rail
Figure 45 Scheacutema de la poutre de roulement avec le rail
70
43 Preacutedimensionnement de la poutre de roulement Le dimensionnement de la poutre du chemin de roulement se fait selon le regraveglement laquo CCM97 raquo et le calcul se fait avec les charges les plus deacutefavorables
431 Condition de la flegraveche Drsquoapregraves le CTICM le dimensionnement de la poutre de roulement se fait avec la condition de flegraveche La flegraveche admissible est obtenue quand les deux charges sont en position symeacutetrique par rapport au milieu de la poutre il faut veacuterifier donc que
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
750= 08 119888119898
La longueur de traveacutee est de 600 m (sur deux appuis simple) comme indiqueacutee sur le scheacutema
Figure 46 Scheacutema statique de la poutre de roulement
119886 = (119897
2minus119890
4) = (
6
2minus36
4) = 21 119898
Figure 47 Illustrations des efforts appliqueacutes sur la poutre de roulement par le
galet et P la reacuteaction verticale max
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972)
Avec
L= 6000 mm
a= 2100 mm
P=89540 N
E=21104 Nmm2
71
119868119910 ge119901 119886 1198972(31198972 minus 41198862)
119891119911 241198641198972=89540 times 2100 times 60002(3 times 60002 minus 4 times 21002)
8 times 24 times 21 times 104 times 60002
119868119910 ge 421397625 1198981198984
Donc HEB360 veacuterifie la condition de la flegraveche
Tableau 45 Caracteacuteristiques du profileacute HEB360
Veacuterification de la flegraveche
Poids propre inclue (rail+poutre)
Figure 48 Scheacutema statique de la poutre de roulement sur deux appuis
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 142 + 031 = 173 119896119899119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 43190 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 173 times 60004
384 times 21 times 104 times 43190 times 104
119891119911 = 812 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition nrsquoest pas veacuterifieacutee Donc on augmente la section
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A cm2 h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB360 142 1806 360 300 225 125 43190 10140 2683 1032
72
Tableau 46 Caracteacuteristiques du profileacute HEB400
119902 = 119866119901119900119906119905119903119890 + 119866119903119886119894119897 = 155 + 031 = 186 119870119873119898119897
119891119911 =119901 119886 1198972
24119864119868(3 minus
4 1198862
1198972) +
5 119902 1198974
384119864119868
119891119911 =89540 times 2100 times 60002
24 times 21 times 104 times 57680 times 104times (3 minus
4 times 21002
60002) +
5 times 186 times 60004
384 times 21 times 104 times 57680 times 104
119891119911 = 537 119898119898 le 119891119886119889119898 = 8 119898119898 La condition est veacuterifieacutee
432 Classe du profileacute HEB 400 Tableau 531 CCM97
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
298
135le 72radic
235
235 ⟹ 2207 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
150
24= 625 le 10
La semelle est de classe 1 Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
HEB400 155 1978 400 300 24 135 57680 10820 3232 1104
73
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889 119912119955119957 120787 120786 120788 (120787 120784120782)119914119914119924120791120789
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=6998 times 235
radic3 times 11= 863154 119873 = 86315 119870119873
- Effort tranchant du agrave la reacuteaction (119877119881119898119886119909) -
119881119881 = 119877119881119898119886119909 times4119886
119897=8954 times 4 times 21
6= 12535 119870119873
- Effort tranchant du au pp (rail + HEB400)
119881119875119875 =119866 119897
2=186 times 6
2= 558 119870119873
Drsquoougrave 119881119910119904119889 = 135119881119875119875 + 15119881119881 = 19556 119870119873
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Condition veacuterifieacutee
Moment sollicitant sous charges verticales
Suivant (z-z)
- Moment du a la reacuteaction (119877119881119898119886119909)
119872119881 = 119877119881119898119886119909 times(6 minus
1198902)2
4119897= 8954 times
(6 minus362 )
2
4 times 6= 6581 119870119873119898
- Moment du au poids propre (rail + HEB400)
119872119875119875 =119866 1198972
8= 837 119870119873119898
Avec 119866=(rail+HEB400)=186 KNml Drsquoougrave
119872119910119904119889 = 135119872119875119875 + 15119872119881 = 110 119870119873119898
Moment sollicitant sous charges horizontales
Suivant(y-y) - Moment du a la reacuteaction(1198771198671)
119872119911119904119889 = 119872119867 =21198771198671119871
(119871
2minus119890
4)2
74
119872119911119904119889 = 119872119867 =2 times 274
6times (
6
2minus36
4)2
= 4028 119870119873119898
433 Veacuterification de la reacutesistance de la poutre de roulement
Pour raison de la forte sensibiliteacute des poutres de roulement agrave lrsquoinstabiliteacute eacutelastique leurs
dimensionnements par le calcul en plasticiteacute nrsquoest pas admis
119873119904119889119873119901119897119903119889
+119872119910119904119889
119872119890119897119910+119872119911119904119889119872119890119897119911
le 1 120787 120785120790 ndash 119810119810119820120791120789
119873119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119890119897119910 =119908119890119897119910 119891119910
1205741198720= 61613 119872119890119897119911 =
119908119890119897119911 119891119910
1205741198720= 1541 119873119901119897119903119889 =
119860 119891119910
1205741198720= 422573
2442
422573+
110
61613+4028
1541= 044 le 1
Condition veacuterifieacutee La condition de reacutesistance est veacuterifieacutee pour la poutre de roulement
Reacutesistance de lrsquoacircme au voilement par cisaillement CCM97 art 561(1)
Si 119889
119905119908le 72휀 il nrsquoest pas neacutecessaire de veacuterifier le voilement par cisaillement
Avec
휀 = radic235
119891119910= 1
119889
119905119908=298
135= 2207 lt 69
Donc il nrsquoy a pas lieu de veacuterifier le voilement par cisaillement
Reacutesistance au deacuteversement
Le moment reacutesistant de deacuteversement est donneacute par la relation suivante
119872119887119903119889 =ꭕ119871119879times 120573119908 times119882119901119897119910 times 119891119910
1205741198721
Avec 120573119908 = 1 (section de classe 1) ꭕ119871119879 Le facteur de reacuteduction pour le deacuteversement
75
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetriques (profileacutes lamineacutes I et
H) lrsquoeacutelancement 120582lt 119907119886119906119905 ∶
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 6522 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec 119871 = 600119888119898
1198881 = 1046 Annexe B tableau B12 CCM97 λ119897119905 =6522 λ1 = 939휀
λ119871119879 = [λ119897119905λ1] [120573119908]
05 휀 = radic235
119891119910= 1
λ119871119879 =6522
939= 0694
On calcule
ꭕ119871119879=
1
(empty119897119905 +radicempty1198971199052 minus λ119897119905
2 )le 1
empty119897119905 = 05 times [1 + 120572119897119905(λ minus 02) + λ
2] 120572119897119905 = 021 Pour les profileacutes lamineacutes
empty119897119905 = 05 times [1 + 021(0694 minus 02) + 06942] = 079 Donc
ꭕ119871119879=
1
(079 + radic0792 minus 06942)= 0856
119872119887119903119889 =0856 times 1 times 3232 times 235
11= 59104 119870119873119898
119872119910119904119889 = 110 119870119873119898
119872119910119904119889 le 119872119887119903119889 Condition veacuterifieacutee
434 Reacutesistance de lrsquoacircme agrave la charge transversale
Resistance agrave lrsquoeacutecrasement
76
Figure 49 Illustration des galets sur la poutre de roulement
Lrsquoeffort reacutesistant agrave lrsquoeacutecrasement ART 573-CCM97
119891119904119889 le 119877119910119877119889
Avec
- 119878y Longueur drsquoappui rigide
- ℎR = 65 119898119898 La hauteur du rail
- 120590119891119864119889 = 381119896119873119888119898sup2 La contrainte longitudinale dans la semelle
120590119891119864119889 =119872119910119904119889
119882119890119897119910= 381 1198701198731198881198982
119878119910 = 2(ℎ119877 + 119905119891)radic[1 minus (1205741198720120590119891119864119889
119891119910119891)
2
] = 1751 119888119898
119877119910119877119889 =119878119910 times 119905119908 times 119891119910119908
1205741198720= 505 119870119873 gt 119891119904119889 = 119877119907119898119886119909 = 8954 119870119873
Condition veacuterifieacutee
Veacuterification agrave enfoncement local
Selon le CCM97 il faut satisfaire les conditions suivantes
119891119904119889 le 119877119886119877119889
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
le 1 119808119825119827 120787 120789120790 minus 119810119810119820120791120789
Avec
77
119877119886119877119889 =
051199051199082 (119864 119891119910119908)
05[(119905119891119905119908)05
+ 3(119905119908119905119891) (119878119904119889 )]
1205741198720 119808119825119827 120787 120789120789 minus 119810119810119820120791120789
119877119886119877119889 = 108284 119870119873
119891119904119889 = 15119877119871119898119886119909 = 15 times 1628 = 2442 119870119873
119872119888119877119889 =3232 times 103 times 235
11= 69047 119870119873119898
119891119904119889119877119886119877119889
+119872119878119889119872119888119877119889
=2442
108284+
110
69047 = 018 le 15
Condition veacuterifieacutee
Reacutesistance au voilement de lrsquoacircme
Selon le regraveglement CCM97
119887119890119891119891 le 119887 119808119825119827 120787 120789120791 minus 119810119810119820120791120789
119887119890119891119891 = radicℎ2 + 1198781199042 = 410 119898119898 gt 119887 = 300 119898119898
Condition non veacuterifieacutee
435 Calcul du support du chemin de roulement
Le chemin de roulement est supporteacute par une console qui est solliciteacute par les
efforts suivants
- Le poids propre de la poutre de roulement et du rail
- Les actions verticales et horizontales des galets du pont roulant
- Le poids propre de la console elle-mecircme
Charge verticale
Charge verticale non pondeacutereacutee
119901prime = 119876 119871 + 119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 186 times 6 + 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901prime = 13651 119870119873
Charge verticale pondeacutereacutee
119901 = 135119876 119871 + 15119877119898119886119909 (2 minus119890
119871) ψ
2= 135 times 186 times 6 + 15 times 814 times (2 minus
36
6) times 11
119901 = 2031 119870119873
78
Charge horizontale
119875119867 = 15119877119867119898119886119909 (1 minus119890
119897)ψ
2= 15 times 274 times (1 minus
36
6) times 11 = 1808 119870119873
Figure 410 Coupe verticale sur le support du chemin de roulement
Dimensionnement du support de chemin de roulement
La flegraveche du support de roulement est limiteacutee
119891119911 le 119891119886119889119898 =119897
500
Figure 411 Scheacutema statique du support de chemin de roulement
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868le 119891119886119889119898
119868119910 =500 119901prime 1198892
3119864ge 782667 1198881198984
Selon le moment drsquoinertie obtenu on choisira un IPE 300
79
Tableau 47 Caracteacuteristiques du profileacute IPE300
Classe de la section
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie 119889
119905119908le 72휀
Avec
휀 = radic235
119891119910
2486
71le 72radic
235
235 ⟹ 3501 le 72
Lrsquoacircme est de classe 1 - Classe de la semelle comprimeacutee
119888
119905119891=1198872
119905119891le 10휀 ⟹
75
102= 735 le 10
La semelle est de classe 1
Donc la section du profileacute global est de classe 1
Veacuterification au cisaillement (ELU)
La veacuterification au cisaillement est donneacutee par les formules suivantes
119881119910119904119889 le 119881119901119897119903119889
Avec 119860119907119911 = 257 cm2
119881119901119897119903119889 =119860119907119911 119891119910
radic3 1205741198980=257 times 235
radic3 times 11= 317 119870119873
119881119904119889 = 119901 = 2031 lt 05119881119901119897119877119889
Condition veacuterifieacutee
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm 3
IPE 300 422 5380 300 150 107 71 8353 604 628 125
80
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628 times 235
11= 13416 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition non veacuterifieacutee Donc on augmente la section
Tableau 48 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 360
Reacutesistance agrave la flexion (ELU)
119872119888119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1019 times 235
11= 2177 119870119873119898
119872119910119904119889 = 119901 119889 = 2031 times 085 = 172635 119870119873119898
119872119910119904119889 lt 119872119888119903119889
Condition veacuterifieacutee
17263
Figure 412 Diagramme du moment fleacutechissant du support de chemin de roulement
profileacute
poids section Dimensions Caracteacuteristiques
G
Kgm
A
cm2
h
mm
b
mm
tf
mm
tw
mm
Iy
cm4
Iz
cm4
Wply
cm3
Wplz
cm3
IPE 360 571 727 360 170 127 8 16270 1043 1019 191
81
Veacuterification de la flegraveche
Figure 413 Coupe verticale sur la reacutepartition des charges sur le support du
chemin de roulement
119891119911 le 119891119886119889119898 =119889
500= 017
119902 = 119902119868119875119864 360 = 571 119889119886119873119898119897
119891119911 =119901prime 1198893
3119864119868+119902 1198974
8119864119868= 0082 + 0021 = 0103 119888119898 lt 017 119888119898
Conclusion Donc on adopte un profileacute IPE360 comme un support de chemin de roulement
82
Chapitre-5
Etude Sismique 51 Introduction Parmi les catastrophes naturelles le seacuteisme est le plus proche et le plus destructeur des constructions en zone urbaine ou rurale Notre pays est lrsquoun des pays les plus concerneacutes par les tremblements de terre drsquoougrave lrsquoobligation de lrsquoeacutetude sismique pour nrsquoimporte quelle construction aussi minime soit son importance En Algeacuterie les deux tremblements de terre de 1980 survenus agrave la wilaya de Chlef et de 2003 agrave Boumerdes ont certainement contribueacute agrave la prise en compte de ces pheacutenomegravenes dans la construction Lors de toute catastrophe naturelle on se doit de proteacuteger avant tout la vie humaine preacutesente dans et autour des constructions Cela implique agrave la fois une connaissance scientifique du pheacutenomegravene ainsi que la maicirctrise des moyens techniques pour y faire face Les risques du seacuteisme deacutependent de lrsquoactiviteacute tectonique ainsi que de la nature du sol les caracteacuteristiques reacutegionales Pour notre ouvrage implanteacute dans la wilaya de Ouargla le regraveglement national parasismique RPA99v2003 classe cette zone comme zone 0 (zone de sismiciteacute neacutegligeable) Ce dernier propose trois meacutethodes de calcul dont les conditions drsquoapplications diffeacuterentes et cela selon le type de la structure agrave eacutetudier le choix des meacutethodes de calcul et la modeacutelisation de la structure doivent avoir pour objectif de srsquoapprocher au mieux au comportement reacuteel de lrsquoouvrage ces meacutethodes sont les suivantes - Meacutethode statique eacutequivalente - Meacutethode drsquoanalyse modale spectrale - Meacutethode drsquoanalyse dynamique par acceacuteleacuterogramme Concernant notre projet lrsquoanalyse de la structure est effectueacutee par le logiciel Robot conccedilu agrave base de la meacutethode des eacuteleacutements finis Notre projet ne neacutecessite pas drsquoeacutetude sismique approfondie pour les raisons suivantes
-Classeacute en zone 0 consideacutereacutee zone ougrave lrsquoactiviteacute sismique est tregraves faible
-La construction est leacutegegravere et entiegraverement en charpente meacutetallique
-La hauteur de la construction est faible (1025m seulement)
Dans ce chapitre nous allons aborder lrsquoeacutetude sismique en supposant que la construction est
implanteacutee en zone 1
Afin drsquoavoir des donneacutees pratique agrave partir du RPA99v2003 et pouvoir effectuer les calculs
dynamiques
52 Analyse de la structure
83
Lrsquoanalyse eacutelastique globale peut ecirctre statique ou dynamique selon la satisfaction des conditions imposeacutees par les regraveglements sur les cas de chargement Chargement statique - Le poids propre de la structure - Les effets dus aux actions climatiques Chargement dynamique - Les effets sismiques
521 Meacutethode de calcul - Calcul de lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente La meacutethode de calcul la plus adapteacutee pour le calcul dynamique des structures est celle qui est baseacutee sur lrsquoutilisation des spectres de reacuteponse Mais le RPA exige que lrsquoeffort tranchant dynamique soit supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique donc on va calculer lrsquoeffort tranchant statique par la meacutethode statique eacutequivalente - Principe de la meacutethode Les forces reacuteelles dynamiques qui se deacuteveloppent dans la construction sont remplaceacutees par un systegraveme de forces statiques fictives dont les effets sont consideacutereacutes eacutequivalents agrave ceux de lrsquoaction sismique
522 Calcul de la force sismique totale La force totale (V) appliqueacutee agrave la base de la structure doit ecirctre calculeacutee successivement dans les deux directions horizontales et orthogonales selon la formule
119881 =119860119863 119876
119877119882
Avec A coefficient drsquoacceacuteleacuteration en fonction de la zone sismique et du groupe drsquousage du bacirctiment Dans notre cas on est dans la zone 0 une zone de sismiciteacute neacutegligeable selon le RPA donc on va prendre la plus faible valeur celle pour la zone 1 dans le tableau laquo chapitre3sect31 raquo RPA99V2003 et un groupe drsquousage 3 laquo chapitre3sect32 raquoRPA99V2003 A=005
D facteur drsquoamplification dynamique moyen qui est en fonction de la cateacutegorie du site et du facteur drsquoamortissement (η) ainsi que de la peacuteriode fondamentale de la structure (T)
119863 =
25120578 0 le 119879 le 1198792
25120578(1198792119879)23 1198792 le 119879 le 3119904
25120578 (11987923)
23 (3119879)
53 119879 gt 3119904
T1 T2 peacuteriodes caracteacuteristiques associeacutees agrave la cateacutegorie du site et donneacutees par le tableau (47) RPA99V2003 Pour notre cas en se place dans le site (S3) T1=015 s T2=050 s Le facteur de correction drsquoamortissement est donneacute par la formule
84
120578 = radic7
(2 + 120585)ge 07
Drsquoapregraves le tableau (42) RPA99V2003 on a 120585 = 5
Drsquoapregraves le RPA99V2003 article 43 si 120585 = 5 alors 120578 = 1 523 Estimation de la peacuteriode fondamentale
119879 = 119862119879 ℎ11987334 119917119926119929119924119932119923119916 (120786 120788)119929119927119912 119933120784120782120782120785
ℎN Hauteur mesureacutee agrave partir de la base jusqursquoau sommet de la structure ℎN= 1025 119898
119862t Coefficient il est en fonction du systegraveme de contreventement et du type de remplissage portique auto-stable en acier sans remplissage en maccedilonnerie Drsquoougrave 119862t = 0085
Donc 119879 = 0085times102534= 0487 119904 13T=0633 s On a 0 le 119879 le 1198791051446 = 0 le 0487 le 05 Donc 119863 = 25120578 = 25 times 1 = 25 R coefficient de comportement global de la structure sa valeur est donneacutee par le tableau (43) de RPA99V2003 en fonction du systegraveme de contreventement Sens transversal R=4 Sens longitudinal R=4 Q facteur de qualiteacute il est en fonction de la redondance geacuteomeacutetrie reacutegulariteacute en plan et en eacuteleacutevation et la qualiteacute de control de construction (ANNEXE ndash 4)
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
Tableau 51 Peacutenaliteacutes de veacuterification
85
1-Condition minimale sur les files de contreventement non observeacutee 005 2-Redondance en plan observeacutee 0 3-Reacutegulariteacute en plan observeacutee 0 4-Reacutegulariteacute en eacuteleacutevation observeacutee 0 5-Controcircle de qualiteacute des mateacuteriaux 005 laquo supposeacute non veacuterifieacute raquo 6-Controcircle de qualiteacute de lrsquoexeacutecution non observeacute 01
119876 = 1 +sum119875119902
6
1
= 1 + 02 = 12
119882 poids total de la structure 119882 est eacutegal agrave la somme des poids Wi Calculeacutes agrave chaque niveau (i) 119882 = sum 119882119894
119899119894=1
Avec 119882119894 = 119882119866119894 + 120573119882119876119894
- 119882119866119894 poids ducirc aux charges permanentes et agrave celles drsquoeacutequipement fixes eacuteventuels solidaire de la structure - 119882119876119894 charges drsquoexploitation
- 120573 Coefficient de pondeacuteration fonction de la nature et de la dureacutee de la charge drsquoexploitation pris eacutegal agrave 050 laquo tableau 45 du RPA99V2003 raquo Le poids total de la structure peut ecirctre obtenu directement agrave partir du Logiciel ROBOT ANALYSE STRUCTURAL en introduisent la Combinaison 119882i= 119882Gi + 120573119882Qi
Le poids total de la structure est de 189475KN Force sismique totale V
119881 =119860119863 119876
119877119882
119860 = 005 119863 = 25 119876 = 12 119877 = 4 119882 = 189475119896119873
119881119909 = 119881119910 =005 times 25 times 12
4times 189475 = 7105119896119873
524 Meacutethode modale spectrale Par cette meacutethode il est rechercheacute pour chaque mode de vibration le maximum des effets engendreacutes dans la structure par les forces sismiques repreacutesenteacutees par un spectre de reacuteponse de calcul Ces effets sont par la suite combineacutes pour obtenir la reacuteponse de la structure Lrsquoaction sismique est repreacutesenteacutee par le spectre de calcul (413) du RPA2003
119904119886119892=
125119860 (119860 +
119879
1198791(25120578
119876
119877minus 1)) 0 le 119879 le 1198791
25120578(125119860) (119876
119877) 1198791 le 119879 le 1198792
25120578(125119860) (119876
119877)(1198792119879)23
1198792 le 119879 le 30119904
25120578(125119860) (11987923)
23(3
119879)
53(119876
119877) 119879 gt 30119904
86
Avec les Coefficients A η R T1 T2 Q qui sont deacutejagrave deacutetermineacutes
525 Reacutesultat du calcul dynamique - Scheacutematisation du spectre de reacuteponse suivant X et Y Paramegravetres du spectre
η = 100 A=005 1198791=015 1198792=050
Figure 51 Spectre de reacuteponse suivant la direction X
87
Figure 52 Spectre de reacuteponse suivant la direction Y
526 Veacuterification de la reacutesultante des forces sismiques
Selon lrsquoarticle 436 du RPA99V2003 la reacutesultante de la force sismique agrave la base Vt obtenue par la
combinaison des valeurs modales doit ecirctre supeacuterieure agrave 80 de la reacutesultante des forces sismiques
deacutetermineacutee par la meacutethode statique eacutequivalente
Force sismique V statique 08 V statique V dynamique Observation Sens x-x 7105 KN 5684 KN 6501 Veacuterifieacutee
Sens y-y 7105 KN 5684 KN 6378 Veacuterifieacutee
Tableau 52 Veacuterification de lrsquoeffort tranchant agrave la base
Lrsquoeffort tranchant dynamique est supeacuterieur agrave 80 de lrsquoeffort tranchant statique dans les deux sens il nrsquoy a pas lieu drsquoaugmenter les paramegravetres de reacuteponse
527 Veacuterification de la peacuteriode La peacuteriode numeacuterique donneacutee par le logiciel ROBOT ANALYSIS STRUCTURAL est de 062 s alors que la peacuteriode fondamentale calculeacutee est de 0487 s Aussi on ne prend pas en compte les peacuteriodes des quatre premiers modes car leurs masses
cumuleacutees sont nuls ou presque nuls
Tempirique = 060 lt 13 x Tfondamental=13x0487 = 0633s condition veacuterifieacutee
88
Tableau 53 Tableau des peacuteriodes
528 Veacuterification des deacuteplacements 1er Cas situation durable Drsquoapregraves lrsquoarticle 4222 du CCM97 les deacuteplacements horizontaux sont limiteacutes agrave
h150 sans charge du vent h125 avec charge du vent
Figure 53 Valeur limite des flegraveches horizontales des bacirctiments industriels
Combinaison Deacuteplacement max (cm)
Avec vent Sans vent Avec vent Sans vent
Suivant X G+ V1 G+Q 32 39
Suivant Y G+ V2 G+Q 20 10
Tableau 54 Deacuteplacement ultime en situation durable
89
ℎ
150=890
150= 594119888119898 sans vent
ℎ
125=890
125= 712119888119898 avec vent
Les deacuteplacements suivant les deux directions sont infeacuterieurs aux deacuteplacements admissibles 2eacuteme cas situation accidentelle Le RPA 99V2003 preacutecise que le deacuteplacement horizontal est calculeacute sous les forces sismiques seul lrsquoarticle 443 preacuteconise de limiter les deacuteplacements relatifs lateacuteraux drsquoun eacutetage par rapport aux eacutetages qui lui sont adjacents agrave 1 de la hauteur drsquoeacutetage article 510 Le deacuteplacement horizontal agrave chaque niveau K de la structure est calculeacute comme suit 120575k = 119877 120575ek
120575ek deacuteplacement ducirc aux forces sismiques
119877 119862119900119890119891119891119894119888119890119899119905 119889119890 119888119900119898119901 119877 = 4 Il srsquoagit de veacuterifier le point le plus haut de la toiture par rapport au sol
Niveau Deacuteplacement (cm) Deacuteplacement relatif (cm)
Suivant X Suivant Y Suivant X Suivant Y
Toiture 029 076 116 304
Tableau 55 Deacuteplacement relatif en situation accidentelle
ℎ
100=1025
100= 1025 119888119898
Tous les deacuteplacements sont infeacuterieurs agrave 1025 cm donc cette condition est satisfaite
Conclusion Les actions du vent sont les plus deacutefavorables dans les structures meacutetalliques Les systegravemes de contreventement lui assurent un bon comportement vis-agrave-vis agrave lrsquoaction du vent et le seacuteisme
90
Chapitre-6
Veacuterifications des eacuteleacutements structuraux
61 Introduction
Apregraves avoir modeacuteliseacute notre structure sur le logiciel Robot on passe aux diffeacuterentes veacuterifications exigeacutes par le CCM97 Le calcul drsquoune structure exige que sous toutes les combinaisons drsquoactions deacutefinies reacuteglementairement la stabiliteacute doit ecirctre assureacutee tant globalement au niveau de la structure qursquoindividuellement au niveau de chaque eacuteleacutement Il faut que les barres reacutesistent aux instabiliteacutes crsquoest-agrave-dire successivement au flambement ducirc agrave lrsquoaction drsquoune compression axiale au deacuteversement qui se deacuteveloppe sous lrsquoaction drsquoun moment fleacutechissant et au voilement ducirc agrave une sollicitation drsquoeffort tranchant
62 Veacuterification de la traverse IPE 400 La traverse de notre structure est un eacuteleacutement porteur constituant la partie supeacuterieur du portique supportant la panne et la couverture Sa fonction principale est de transmettre les actions agissantes sur la toiture aux poteaux La veacuterification se fait pour la traverse la plus solliciteacutee sous la combinaison drsquoaction la plus deacutefavorable
Figure 61 Illustration de la traverse la plus solliciteacutee
Pour la traverse drsquoune longueur de 91 m deacutesigneacutee en bleu qui est supposeacutee encastreacutee-encastreacutee et solliciteacutee par la combinaison drsquoaction suivante (G+15V1) les efforts sollicitant deacutetermineacutes par cette combinaison sont donneacutes par le logiciel Robot
119872119910119904119889 = 21902 kNm
119881119904119889 =7249 kN
119873119904119889 =2018 kN
91
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE 400 A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z Cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
8446 400 180 14 90 231284 131782 123832 2256
Tableau 61 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 400
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
14= 59 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 11 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =7248kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=
4270235
radic311
= 526674119896119873
119881119904119889 = 7247 le 05119881119901119897119911119903119889 = 52667119896119873
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
92
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 = 2018119896119873
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=8446 235
11= 180437119896119873
025119873119901119897119903119889 =451 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 34061198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 36382119896119873
119873119904119889 = 2018 le 36382119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 219119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1238320 235
11= 26455119896119873119898
119872119910119904119889 = 219 le 119872119888119903119889 = 26455119896119873119898 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesentent
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
93
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=455
166= 274
120582119910=274
939= 029
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=400
180= 222 gt 12 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 055
120594119910 =1
(055 + radic0552 minus 0292)= 098
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 120582119911
2)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
120582119911 =119868119911119894119911=200
395= 5063
120582119911 =5063
939= 054
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
94
ℎ
119887= 222 gt 12 (119911 minus 119911)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 034(054 minus 02) + 0542 ] = 07
120594119911 =1
(07 + radic072 minus 0542)= 087
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 087
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
Pour les poutres agrave section constante et doublement symeacutetrique (profileacutes lamineacutes I et H)
lrsquoeacutelancement 120582119897119905 vaut
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 4367 119808119821119821119812119831119812119809 119810119810119820120791120789
Avec
IPE400 119905119891 = 14119898119898 119894119911 = 395119888119898 ℎ = 400119898119898
119870 = 1 1198881=1134 Tableau B11 CCM97
L= 2 m avec L entre axe des pannes
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 4367
120582119871119879 =4367
939= 046 gt 04
Il y a risque de deacuteversement
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul de 120594119871119879
αlt =021 et 120582119871119879 = 046 implique 120601LT = 063
95
implique 120594119871119879 = 094
Calcul de 119896119871119879
120595=-048 gtgtgtgtgt 120573MLT =2136 gtgtgtgtgtgt 120583LT =002 le15
119870119871119879 = 1 minusμLT N119904119889
120594119911 119860 119891119910= 099 lt 15
On remplace dans (2)
Donc
119873119904119889=7249 kN 119872119910119904119889=219 kNm 119872119901119897119910119903119889=26455 kNm 120594119911=087 119872119901119897119911119903119889=4819kNm
120594119897119905=094 119873119901119897119903119889=180437 kN 119896119871119879= 099 119896119911= 1 119872119911119904119889=038 kNm (neacutegligeable)
119873119904119889120594119911 119873119901119897119903119889
+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889
119872119901119897119911119903119889
En consideacuterant 119872119911119904119889=0
7249
087 180437+
099 219
094 26455= 055
Conclusion Le profileacute choisi IPE400 convient comme traverse pour la structure
63 Veacuterification des poteaux (HEA320)
Les poteaux de la structure ont pour fonction de transfeacuterer aux fondations les efforts
provenant des actions agissantes sur le portique Ces efforts introduits par la traverse sont
principalement un effort normal de compression etou un moment de flexion Il peut y avoir
des actions transversales dues au vent sur la faccedilade Pour le poteau drsquoune longueur de 89 m
solliciteacute par la combinaison drsquoaction suivant (135G+135Q+135V1) les efforts sollicitant
deacuteterminer de cette combinaison donneacutee par le logiciel Robot sont
Figure 62 Vue en 3D de la structure illustration des poteaux
96
119872119910119904119889 = 32083 119896119873119898
119881119904119889 = 120 119896119873
119873119904119889 = 602 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
HEA320
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908 ply
cm3
119908 plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
12437 310 300 16 9 229286 698524 162823 70975
Tableau 62 Caracteacuteristiques du profileacute HEA 320
Deacutetermination de la classe du profileacute
- Classe de la semelle (comprimeacutee)
119888
119905119891=60
16= 375 lt 10휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
- Classe de lrsquoacircme fleacutechie
119889
119905119908=98
9= 109 lt 72휀 =gt 119888119897119886119904119904119890 1
Donc la section est de classe 1
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification a lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =120kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=4113 235radic3
11= 50731119896119873
97
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =602kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=12437 235
11= 2656995 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 664248119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2837 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 30304119896119873
119873119904119889 = 602119896119873 le 30304119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 32083119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=1628000 times 235
11= 3478119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
98
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =05119868119910
119894119910=05 890
1358= 3276
120582119910=3276
939= 034
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=310
300= 1 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 034
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 058
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 095
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=07 59
749= 055
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 049
120601 = 05[1 + 049(055 minus 02) + 0552] = 073
99
120594119911 =1
073 + radic073 minus 055= 082
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 082
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3536
HEA320 119905119891 = 16119898119898 119894119911 = 749119888119898 ℎ = 310119898119898
119870 = 07 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3536
120582119871119879 =3536
939= 037 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =602kN 119872119910119904119889=32083kNm 119872119911119904119889=049kNm 119872119901119897119910119903119889=3478kNm
119872119901119897119911119903119889=1516kNm 120594119898119894119899= 082 119873119901119897119903119889=26570kN 119896119910= 05 119896119911= 07
602
082 26570+05 32083
3478+07 049
1516= 034 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi HEA320 convient comme poteau pour la structure
64 Veacuterification des eacuteleacutements de stabiliteacutes CAE (120x12) Les contreventements sont des piegraveces qui ont pour objet drsquoassurer la stabiliteacute de lrsquoossature en
srsquoopposant agrave lrsquoaction des forces horizontales ils sont geacuteneacuteralement placeacutes pour garantir le
cheminement des charges horizontales jusqursquoaux fondations ils sont disposeacutes en toiture dans le
plan des versants laquo poutres au vent raquo et doivent reprendre les efforts horizontaux appliqueacutes tant
100
sur les pignons que sur les longs pans Les contreventements sont placeacutes le plus souvent dans les
traveacutees de rive leurs diagonales sont geacuteneacuteralement des corniegraveres doubles qui sont fixeacutees sur la
traverse et leur rocircle principal est de transmettre les efforts du vent aux fondations
La diagonale est solliciteacutee sous la combinaison suivante donneacutee par le logiciel Robot
(135G+15V1)
Figure 63 Vue en 3D illustrant la position des contreventements et stabiliteacutes
119873119904119889 =69837kN
L= 75m avec L est la longueur de la diagonale la plus solliciteacute
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
2CAE (120x12)
A Cm2
hmm
b mm
Anet
Cm2
d
mm
MATERIAU ACIER S235
5508 120 248 4658 8
Tableau 63 Caracteacuteristiques du profileacute 2CAE (120x12)
Veacuterification agrave la traction
119873119904119889 le 119873119905119903119889 = 119872119894119899[119873119901119897119903119889 119873119906119903119889 119873119899119890119905119903119889]
101
119873119901119897119903119889 =119860 119891119910
1205741198720= 117671119896119873
119873119906119903119889 = 09119860119899119890119905 1198911199061205741198722
= 13719119896119873
119873119899119890119905119903119889 =119860119899119890119905 119891119910
1205741198720= 995118119896119873
119873119904119889 = 69837 lt 9951 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi 119871 (12011990912) convient comme diagonale de la poutre au vent
Les diffeacuterents eacuteleacutements principaux veacuterifieacutes dans ce chapitre ont des sections satisfaisantes avec des
ratios convenables selon le modegravele deacutevelopper sous le logiciel ROBOT AUTODESK
Figure 64 Ratio des eacuteleacutements structuraux (agrave partir du logiciel ROBOT)
65 Veacuterification des potelets (IPE300)
Figure 65 Vue en 3D de la structure illustration des potelets
102
La combinaison la plus deacutefavorable 135G+15Q
119872119910119904119889 = 02 119896119873119898
119881119904119889 = 0048 119896119873
119873119904119889 = 5628 119896119873
Profileacute
PARAMETRES DE LA SECTION
IPE300
A cm2
hmm
b mm
119905f
mm
119905w mm
119868y
cm4
119868z cm4
119908ply
cm3
119908plz
cm3
MATERIAU ACIER S235
538 300 150 107 71 8356 746 628 125
Tableau 64 Caracteacuteristiques du profileacute IPE 300
Deacutetermination de la classe du profileacute
- La classe de la section a deacutejagrave eacutetait deacuteterminer comme section de classe 1 dans le chapitre trois
Veacuterification de la section agrave la reacutesistance
- Veacuterification agrave lrsquoeffort tranchant
Pour la veacuterification de lrsquoeffort tranchant on applique la condition suivante
Si 119881119904119889 le 05119881119901119897119903119889 ⟹ 119872119904119889 le 119872119888119903119889 119912119955119957120787 120786 120789 119914119914119924 120791120789
119872119888119903119889 Moment reacutesistant plastique
119881119898119886119909 = 119881119904119889 =0048kN
119881119901119897119911119903119889 =
119860119907119911 (119891119910
radic3)
1205741198980=2570 235radic3
11= 3169119896119873
119881119904119889 le 05119881119901119897119911119903119889
Lrsquoincidence de lrsquoeffort tranchant sur le moment reacutesistant est neacutegligeacutee
- Veacuterification de lrsquoeffort normal
On utilise la condition suivante
119873119904119889 le 119872119894119899(025119873119901119897119903119889 05119860119908119891119910
1205741198720)
103
Pas drsquointeraction entre le moment reacutesistant et lrsquoeffort normal
119873119904119889 =5628kN
119873119901119897119903119889 le119860 119891
119910
1205741198720=5380 235
11= 114936 119896119873
025119873119901119897119903119889 = 28734 119896119873
119860119908 = 119860 minus 2119887 119905119891 = 2170 1198981198982
05119860119908119891119910
1205741198720= 23179119896119873
119873119904119889 = 5628119896119873 le 23179119896119873
Lrsquoindice de lrsquoeffort normal sur le moment fleacutechissant est neacutegligeacute
- Veacuterification au moment fleacutechissant 119872119910119904119889 = 02119896119873119898
119872119888119903119889 = 119872119901119897119910119903119889 =119908119901119897119910 119891119910
1205741198720=628000 times 235
11= 134163 119896119873119898
119872119910119904119889 le119872119888119903119889 Condition veacuterifieacutee
Veacuterification drsquoeacuteleacutement au pheacutenomegravene drsquoinstabiliteacute Pour les eacuteleacutements comprimeacutes et fleacutechis deux cas se preacutesente
- Flexion composeacutee sans risque de deacuteversement Art 554 (551) CCM97 119873119904119889
120594119898119894119899 119873119901119897119903119889+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
- Flexion composeacutee avec risque de deacuteversement Art 554 (552) CCM97 119873119904119889
120594119911 119873119901119897119903119889+119896119871119879 119872119910119904119889
120594119871119879119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip(2)
Calcul du coefficient de reacuteduction minimal pour le flambement
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911)
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (y-y)
120594119910 =1
(120601119910 +radic1206011199102 minus 1205821199102 )
120601119910 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102]
120582119910= (120582119910
1205821)radic120573119860 =
120582119910
1205821
104
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119910 =119871119910
119894119910= 960
125= 768
120582119910=768
939= 081
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887=300
150= 05 lt 12 (119910 minus 119910)119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 120572119910(120582119910 minus 02) + 1205821199102 ] = 089
120594119910 =1
058 + radic058 minus 034= 079
- Flambement par rapport agrave lrsquoaxe (z-z)
120594119911 =1
(120601119911 +radic1206011199112 minus 1205821199112)
120601119911 = 05[1 + 120572119911(120582119911 minus 02) + 1205821199112]
120582119911 = (1205821199111205821)radic120573119860 =
1205821199111205821
Avec 120573119860 = 1 Classe 1
1205821 = 939
120582119911 =119868119911119894119911=125
335= 3731 120582119911 = 039
Courbe de flambement Figure 552 du CCM97
ℎ
119887= 1 lt 12 (119911 minus 119911) 119894119898119901119897119894119902119906119890 120572 = 021
120601 = 05[1 + 021(039 minus 02) + 0392] = 061
120594119911 =1
061 + radic061 minus 039= 092
120594119898119894119899 = 119872119894119899(120594119910 120594119911) = 079
Calcul de lrsquoeacutelancement reacuteduit vis-agrave-vis du deacuteversement
105
λ119897119905 =
119871119894119911
119888105
[
1 +120(
119871119894119911ℎ119905119891
)
2
] 025 = 3433
IPE300 119905119891 = 107119898119898 119894119911 = 335119888119898 ℎ = 300119898119898
119870 = 1 1198881 = 1134 Tableau B11 CCM97
L=59m avec L la hauteur du bardage au-dessus du mur de maccedilonnerie
1205821 = 939휀
휀 = radic235
119891119910= 1
120582119871119879 = [1205821198971199051205821] [120573119908]
05
120582119897119905 = 3433
120582119871119879 =3433
939= 036 lt 04 119901119886119904 119889119890 119903119894119904119902119906119890 119889119890 119889119890119907119890119903119904119890119898119890119899119905
Donc on doit veacuterifier que
119873119904119889120594119898119894119899 119873119901119897119903119889
+119896119910 119872119910119904119889
119872119901119897119910119903119889+119896119911 119872119911119904119889119872119901119897119911119903119889
le 10helliphellip (2)
Avec
119873119904119889 =5628kN 119872119910119904119889=02kNm 119872119911119904119889=018kNm 119872119901119897119910119903119889=134163kNm
119872119901119897119911119903119889=267kNm 120594119898119894119899= 079 119873119901119897119903119889=1149kN 119896119910= 1 119896119911= 1
5628
079 1149+
02
134163+018
267= 007 le 10 Condition veacuterifieacutee
Conclusion Le profileacute choisi IPE300 convient largement comme potelet pour la structure
106
Chapitre-7
Calcul des assemblages
71 Introduction
Apregraves avoir veacuterifieacute les eacuteleacutements porteurs nous allons eacutetudier les assemblages Ces derniers ont un
double rocircle drsquoune part ils assurent la liaison entre les piegraveces et la transmission des sollicitations
divers entre les piegraveces Un assemblage mal conccedilu ou mal reacutealiseacute peut conduire agrave des dommages
importants sur la structure voir mecircme agrave son effondrement De ce fait cette eacutetape est drsquoune
importance cruciale Le CCM97 cite que le dimensionnement des assemblages doit ecirctre effectueacute de
sorte que la structure garde son efficaciteacute et satisfait les exigences fondamentales telles que la
seacutecuriteacute lrsquoaptitude au service et la durabiliteacute
72 Assemblage poteau ndash traverse (HEA320-IPE400)
Lrsquoassemblage poteau ndash traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide drsquoune platine soudeacutee agrave la traverse et boulonneacutee
au poteau
107
Figure 71 vue en plan de lrsquoassemblage poteau-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant un effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus de la combinaison 135119866 + 135119876 + 135V1 donneacutee par le logiciel Robot
119872119904119889 = 28961119896119873119898 119873119904119889 = 17878119896119873 119881119904119889 = 8941119896119873
- Disposition constructive Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre oslash18 mm ainsi que les
dimensions de la platine drsquoabout sont 300mm x 664mm eacutepaisseur platine = 20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince pour la deacutetermination des pinces est
119905 = 119872119894119899(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Avec
- 119905119891 est lrsquoeacutepaisseur de la semelle (135mm)
- 119905119901119897119886119905119894119899119890 est lrsquoeacutepaisseur de la platine (20mm)
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
Figure 72 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12119889O = 24 119898119898 le 1198901 le 12119905 =186 119898119898 ⟹ 1198901 = 110 119898119898
15119889O = 30 119898119898 le 1198902 le 12119905 = 186 119898119898 ⟹ 1198902 = 105 119898119898
22119889O = 44 119898119898 le 1199011 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199011 = 100 119898119898
3119889O = 60 119898119898 le 1199012 le 14119905 =217 119898119898 ⟹ 1199012 = 90 119898119898 Reverification avec lrsquoANEXE J de lrsquoEC3 exgt max (mx 15do) 15doltelt2625mx 3 doltwlt525mx Avec do = 20mm et mx =80mm (distance entre la semelle de la traverse et le trou le plus preacutes )
108
exgt max (mx 15do) =80mm ex = 110 mm gt 80mm CV 15do=30mmltelt2625mx=210mm 30mm lt e= 105mm lt 210mm CV
3do=60mmltwlt525mx=420mm 60mmltw=90mmlt420mm CV
- Distribution des efforts sur les different cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de
preacutedimensionnement de la gorge (Annexe 10)
IPE 400 119905f = 135 119898119898 119905w = 86 119898119898
119886min= 26 le twle119886max= 8
119886min =35 le tf le119886max= 8
On choisit un cordon de soudure de a=7mm
721 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic2 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec pour Fe360 120573119908 = 125 120574119872119882 =08 donc 120573119908 x 120574119872119882 = 1
La longueur totale des cordons de soudure des semelles
sum119897 = 2119887 + 4(119887 minus 119905119908) = 2180 + 4(180 minus 86) = 1045119898119898
119865119908119903119889 =7times 1045 times 360
radic2= 1862119896119873
119873119904119889 =119872119904119889
ℎ=120784120790120791 120788120783
120782 120791= 120785120784120783 120789120790
119873119904119889 = 32178 le 119865119908119903119889 = 1862 119896119873 Condition veacuterifieacutee
722 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum 119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119872119882
Avec 120573119908 = 125 120574119872119882 = 08
La longueur totale des cordons de soudure des acircmes
109
i
sum119897 = 4ℎ119894 = 4 times 373 = 1492119898119898
119865119907119903119889 =7 times 1492 times 360
radic3= 217074119896119873
119881119904119889 = 8941 le 119865119907119903119889 = 217074kN Condition veacuterifieacutee
723 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons
travaillent agrave la traction
- 1198891 = 712 119898119898
- 1198892 = 612 119898119898
- 1198893 = 512 119898119898 ⟹ Σ 1198892 = 129 119898sup2
- 1198894 = 312 119898119898
- 1198895 = 212 119898119898
- 1198896 = 112 119898119898
Lrsquoeffort de traction dans les deux boulons supeacuterieurs
1198731 =28961 times 0712
129= 15984119896119873
724 Deacutetermination du diamegravetre requis des boulons Resistance des boulons au cisaillement
119865119907119903119889 = 06 times 119891119906119887 times 119860119904 tableau 653 resistance de calcul des boulons
1198731 = 119899119865119907119903119889 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
06 times 119891119906119887 times 119899=
15984
06 times 800 times 2= 16651198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88 ordinaire (ANNEXE ndash 5)
Boulons d (mm) d0 (mm) A (mmsup2) AS (mmsup2) fub (mpa) dm (mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 71 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetriques du boulon M18
725 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
110
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage
Remarque (notre assemblage est classeacute comme rigide pour les sollicitations causeacutes par le
deplacement des futurs ponts roulants )
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 06 x 800 x 192 = 10752kN
119872119903119889 =119899 119865119901 sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 129
0712= 3896 gt 119872119904119889 = 28961 119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
726 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120789 minus 119914119914119924120791120789
Avec
119870119904 = 10 ∶ Trous normaux
120583 = 03 ∶ Classe de surface D
119898 = 10 Plans de glissement
119865119904119903119889 = 024 (10752 minus 08 times15984
2) = 1046119896119873
119865119907119904119889 =8941
12= 745119896119873 lt 1046119896119873
Condition veacuterifieacutee
727 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 minus 119810119810119820120791120789
119905119901 = 119905119891 = 135119898119898 Eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 135 times 360
125= 213157 119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2=10752
2= 5376119896119873 lt 119861119901 119903119889 = 213157 119896119873
Condition veacuterifieacutee
111
728 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec 119870119904 = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 20+155=355 eacutepaisseur platine +semelle poteau
119865119887119903119889 =25 times 1 times 18 times 355 times 360
125= 46008119896119873 gt
11986511990711990411988912
= 745119896119873
Condition veacuterifieacutee
729 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone tendue
119865119907 le 119865119905119903119889 = 119905119908119888 1198871198901198911198911198911199101205741198720
Avec
119865119905119903119889 Reacutesistance de lrsquoacircme du poteau agrave la traction
119905119908119888 Eacutepaisseur de lrsquoacircme du poteau =9mm
119887119890119891119891 = 119901 ∶ Entraxe des boulons (p=90mm)
⟹ 119865119905119903119889 = 9 times 90times23511
= 173045 119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889
ℎ minus 119905119891=28961
029= 99865 gt 119865119905119903119889 = 173045119896119873
Condition non veacuterifieacutee
Donc on preacutevoit un raidisseur drsquoeacutepaisseur 14mm
7210 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone comprimeacutee
119873119904119889 le 119865119888119903119889 =119896119888 120588 119887119890119891119891 119905119908119888 119891119910
1205741198721radic1 + 13 (119887119890119891119891ℎ)2
119887119890119891119891 = 119905119891119887 + 2119886119901radic2 + 5(119905119891119888 + 119903119888) + 2119905119901
Avec
112
119905119891119887 ∶ Eacutepaisseur semelle-poutre = 135mm
119905119891119888 ∶ Eacutepaisseur semelle-poteau = 155mm
119905119901 ∶ Eacutepaisseur platine = 20 mm
119903119888 ∶ Rayon de raccordement acircme-semelle du poteau = 21mm
119886119901 ∶ Eacutepaisseur de la gorge de la soudure =5mm
119887119890119891119891 =25014mm
Contrainte normale de compression dans lrsquoacircme du poteau ducirce agrave lrsquoeffort de compression et au
moment fleacutechissant
120590119888119904119889 =119881119904119889119860+119872119904119889
119882119890119897119910=8941 times 103
1244+28961 times 106
1479= 196533119872119875119886
120590119888119904119889 = 19653119872119875119886 lt 119891119910 = 235119872119875119886 ⟹ 119896119888 = 1
Eacutelancement reacuteduit de la partie efficace de lrsquoacircme
119901 = 0932radic119887119890119891119891 119889119908119888 119891119910
119864 1199051199081198882= 0932radic
2501 times 225 times 235
21 times 104 times 092= 254
119901 gt 072⟹ 120588 =119901 minus 02
1199012=254 minus 02
2542= 036
⟹ 119865119888119903119889 =1 times 036 times 2501 times 09 times 235
11 radic1 + 13 (250131
)2
= 12741119896119873
119873119904119889 = 1119873119894 =119872119904119889 sum119889119894sum119889119894
2 =29861 times 247
129= 57175119896119873
119873119904119889 = 57175 gt 119865119888119903119889 = 12741119896119873 Condition non veacuterifieacutee
La reacutesistance de lrsquoacircme du poteau en compression est faible Il faut donc preacutevoir un raidisseur
drsquoeacutepaisseur 14mm
7211 Veacuterification de la reacutesistance de lrsquoacircme du poteau dans la zone cisailleacutee
119865119907 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ1199051199081205741198720
= 058 times 235 times 31 times09
11= 3457119896119873
Lrsquoeffort de cisaillement vaut
119865119907 =119872119904119889ℎ minus 119905119891
= 46216 119896119873 gt 119881119903119889 = 3457119896119873 119888119900119899119889119894119905119894119900119899 119899119900119899 119907eacute119903119894119891119894eacute119890
On peut rajouter des eacuteclisses bilateacuterales de 2mm drsquoeacutepaisseur pour augmenter tw
113
119865119907 = 46216119896119873 le 119881119903119889 = 058119891119910 ℎ119905119908 + 04
1205741198720= 058 235 31
(09 + 04)
11= 49935119896119873
Condition veacuterifieacutee
73 Assemblage Traverse-Traverse (IPE400)
Lrsquoassemblage traverse-traverse est reacutealiseacute agrave lrsquoaide de deux platines boulonneacutees entre elles et
soudeacutees avec les deux traverses
Lrsquoassemblage est solliciteacute par un moment fleacutechissant effort tranchant et un effort normal
Les efforts sollicitant sur lrsquoassemblage sont obtenus par la combinaison G+15V1 donneacutee par le
logiciel robot
119872119904119889 = 15135119896119873119898 119873119904119889 = 1324119896119873 119881119904119889 = 273119896119873
Figure 73 Vu en plan de lrsquoassemblage traverse-traverse
- Dispositions constructives
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 12 boulons HR de classe 88 de diamegravetre 12060118119898119898
Les dimensions de la platine drsquoabout 180 mm x 830 mm eacutepaisseur t=20mm
Lrsquoeacutepaisseur la plus mince
119905 = min(119905119891 119905119901119897119886119905119894119899119890) = 135119898119898
Distance entre les axes des boulons tableau 651-CCM97
114
Figure 74 Deacutesignation des entraxes et des pinces
12 d0 = 24 mm lt e1 lt12t =162 mm gtgtgt e1 =100 mm
15 d0 = 30 mm lt e2 lt12t =162 mm gtgtgt e2 =45 mm
22 d0 = 44 mm lt p1 lt14t =189 mm gtgtgt p1 =100 mm
3 d0 = 60 mm lt p2 lt14t =189 mm gtgtgt p2 =90 mm
- Distribution des efforts sur les diffeacuterents cordons
On va choisir le cordon de soudure platine-traverse agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de
la gorge (Annexe 10)
IPE400
tf = 135 mm tw = 86 mm
amin = 28mm lt twlt amax = 6 mm
amin = 34mm lt tflt amax = 8 mm
On choisit un cordon de soudure de 5mm
731 Veacuterification de la soudure de la semelle agrave la traction
119873119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 2b + 4(b-tw) =10456 mm
Donc
119865119908119903119889 =119860 times sum119871 times 119891119906
radic2 times 119861119908 times 120574119898119908=5 times 10456 times 360
radic2 times 1= 133083119896119873
119873119904119889 =119872119904119889ℎ
=7283
08= 9103119896119873
115
119873119904119889 = 9103 le 119865119908119903119889 = 1330119896119873
Condition veacuterifieacutee
732 Veacuterification de la soudure de lrsquoacircme au cisaillement
119881119904119889 le 119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908
Avec Bw = 08 120632mw = 125 sumL = 4hi =1492 mm
Donc
119865119907119903119889 =119886 times sum119871 times 119891119906
radic3 times 119861119908 times 120574119898119908= 5 times 1492 times 360
radic3 times 1= 155053119896119873
119881119904119889 = 437kN lt 119865119907119903119889=155053kN condition veacuterifieacutee
733 Deacutetermination des efforts dans les boulons
119873119894 =119872119904119889 119889119894sum119889119894
2
Calcul de la hauteur de la partie comprimeacutee
119909 = 119905119891radic119887
119905119908= 135radic
180
86= 6176119898119898
Lrsquoaxe neutre se trouve au-dessous de la derniegravere rangeacutee de boulons ce qui fait que tous les boulons travaillent agrave la traction
- 1198891 = 700 119898119898
- 1198892 = 600 119898119898
- 1198893 = 500 119898119898 ⟹ Σ1198891198942
= 124 119898sup2
- 1198894 = 300 119898119898
- 1198895 = 200 119898119898
- 1198896 = 100 119898119898
Lrsquoeffort de traction est donneacute par
1198731 =119872119904119889 times 119889119894Σ119889119894
2 =15135 times 070
124= 4111119896119873
734 Deacutetermination du diamegravetre requis pour les boulons
Lrsquoeffort de preacutecontrainte autoriseacute dans les boulons
116
119865119907 = 05 times 119891119906119887 times 119860119904 119917119926119929119924119932119923119916 120788 120787 ndash 119914119914119924120791120789
1198731 = 119899 119865119907 ⟹ 119860119904 ge119873119904119889
05 times 119891119906119887 times 119899=
13240
05 times 800 times 2= 16551198981198982
Donc on adopte des boulons M18 de classe 88
Boulon d (mm) d0 (mm) A(mm2) As(mm2) Fub (MPa) dm(mm)
M18 18 20 254 192 800 291
Tableau 72 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
735 Veacuterification agrave la reacutesistance de lrsquoassemblage
Moment reacutesistant effectif de lrsquoassemblage est donneacute par
119865119901 = 07 times 119891119906119887 times 119860119904 = 10752 119896119873
119872119903119889 =119899 119865119901sum119889119894
2
119889119894=2 times 10752 times 124
07= 38092 gt 119872119904119889 = 15135119896119873119898
Condition veacuterifieacutee
736 Veacuterification des boulons agrave lrsquointeraction cisaillement-traction
La reacutesistance au glissement par boulons doit satisfaire la condition suivante
119865119907119904119889 le 119865119904119903119889 =119870119904 119898 120583
1205741198722(119865119901119888119889 minus 08119873119904119889) 119813119822119825119820119828119819119812 120788120789 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 1 trous normaux
120583 = 03 classe de surface D
m= 10 plan de glissement
119865119904119903119889 = 024 ( 10752 minus 08 times 1324) = 2326119896119873
119865119907119904119889 =273
12= 023 lt 119865119904 119903119889 = 2326119896119873
Condition veacuterifieacutee
737 Veacuterification au poinccedilonnement de la semelle du poteau
119865119905119904119889 le 119861119901119903119889 =06120587 times 119889119898 times 119905119901 times 119891119906
1205741198722 119813119822119825119820119828119819119812 120788 120784 ndash 119810119810119820120791120789
Avec
tp eacutepaisseur de la piegravece poinccedilonneacutee = 20mm
117
119861119901119903119889 =06 times 314 times 291 times 20 times 360
125= 31578119896119873
119865119905119904119889 =119865119901
2= 5376 lt 31578119896119873
Condition veacuterifieacutee
738 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 ndash 119810119810119820120791120789
Avec Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 1
t= 40mm eacutepaisseur de deux platines
11986511990711990411988912
= 023119896119873 lt 119865119887119903119889 =1 times 25 times 18 times 40 times 360
125= 5184 119896119873
Condition veacuterifieacutee
74 Assemblage des paleacutes de stabiliteacute (2L 120x120 x12)
Les boulons sont solliciteacutes en cisaillement seulement Les diagonales les plus solliciteacutees sont celles qui reprennent un effort de traction maximum
Figure 75 Assemblage des diagonales doubles corniegraveres avec gousset
Lrsquoeffort sollicitant de llsquoassemblage est Nsd =131 kN
Lrsquoeffort de cisaillement repris par un boulon est Tableau 653-CCM97
119865119907119904119889 =119873119904119889
119899119887119903 119889119890 119887119900119906119897119900119899=131
3= 4366 le 119865119907119903119889
118
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119898 times 119891119906119887
1205741198722⟹ 119860119904 ge
1205741198722 times 119865119907119903119889
06 times 119891119906119887119909 119898=125 times 43666
06 times 800 times 2= 56851198981198982
m = 2 nombre des plan de cisaillement
Donc on adopte des boulons M16 de classe 88
Bien que nos boulons sont largement surdimensionner on va les garder par commoditeacute pour de
que presque tout nos assemblages soient fait a lrsquoaide de boulons M16 88 et ainsi reduire les
erreurs et les diffeculteacutes a lrsquoachat et a lrsquoexecution
Boulon d(mm) d0(mm) A(mm2) As(mm2) Fub(MPa) dm(mm)
M16 16 18 201 157 800 2458 Tableau 73 Caracteacuteristiques geacuteomeacutetrique des boulons
- Disposition constructive
Lrsquoassemblage est reacutealiseacute par 3 boulons de classe 88
Les dimensions des goussets
Gousset central 450 mm x 450 mm t = 8 mm Gousset de rive 350 mm x 350 mm t = 8 mm
Distance entre axe des boulons Tableau 651-CCM97
12119889o = 216 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 15119889o = 27 119898119898 le 1198901 le 12119905 = 96 119898119898 ⟹ 1198901 = 50 119898119898 22119889o = 396 119898119898 le 1199011 le 14119905 = 112 119898119898 ⟹ 1199011 = 80 119898119898
Choix de cordon de soudure
Tmin = tgousset = 8mm
Suivant lrsquoabaque de preacutedimensionnement la gorge a= 5 mm
741 Veacuterification de la soudure gousset-semelle du poteau agrave la traction
119873119898119886119909 le 119865119908119903119889 =119886 sum119897 119891119906
119861119908 120574119898119908 radic(3 minus 1199041198941198991205722)
La longueur totale des cordons de soudure sum119897 = 700mm
120572= 30gtgtgt 11990411989411989930o = 05
119865119908119903119889 =5 times 700 times 360
1 times radic3 minus 05sup2= 85017119896119873 gt 119873119898119886119909 = 131119896119873
Condition veacuterifieacutee
119
742 Veacuterification au cisaillement des boulons
119865119907119904119889 le 119865119907119903119889 =120572119907 times 120573119871119865 times 119860119904 times 119891119906119887 times119898
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec 120573119871119865 = 1 assemblages courants
120572119907= 06
119898 = 2 nbr des plans de cisaillement
119865119907119903119889 =06 times 157 times 800 times 2
125= 12057119896119873
119865119907119904119889 =119873119904119889
3=3124
3= 10413 le 119865119907119903119889 = 12057119896119873
Condition veacuterifieacutee
743 Veacuterification de la pression diameacutetrale
119865119907119904119889 le 119865119887119903119889 =119870119904 times 120572119887 times 119889 times 119905 times 119891119906
1205741198722 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120787 120785 minus 119810119810119820120791120789
Avec
Ks = 25
120572119887 = min (119890131198890
(119901131198890
minus 025) 119891119906119887119891119906 1) = 092
t= 32 mm (12+12+8) somme des eacutepaisseurs
119865119887119903119889 =092 times 25 times 16 times 32 times 360
125= 33914119896119873 gt 119865119907119904119889 = 4366119896119873
Condition veacuterifieacutee
744 Veacuterification agrave la reacutesistance du bloc
En considegraverent que le chargement est centreacute sur la cassure
119873119898119886119909 le 119881119890119891119891119903119889 =119860119899119905 119891119910
1205741198722+119860119899119907 119891119910
radic3 1205741198722 119812119810120785 119849119834119851119853119842119838120783 minus 120790sect120785120783120782 120784
Avec
119860119899119890119905 Section nette tendue
119860119899119890119905 = (119897
2minus11988902) 119905 = (60 minus 9)12 = 6121198981198982
119860119899119907 ∶Section nette cisailleacutee
120
119860119899119907 = (1198901 + 21199011 minus 251198890)119905 = (50 + 140 minus 45)12 = 17401198981198982
⟹ 119881119890119891119891119903119889 =612 times 235
125+1740 times 235
radic3 times 125= 303918119896119873 gt
119873119904119889
2= 655119896119873
Condition veacuterifieacutee
Aucun risque de rupture par cisaillement dans cet assemblage
75 Assemblage Panne-Traverse (Echantignole)
Lrsquoassemblage panne traverse est reacutealiser agrave lrsquoaide drsquoeacutechantignole boulonner avec des boulons
ordinaires afin drsquoavoir lrsquoarticulation souhaiteacutee
Figure 76 Assemblage panne-eacutechantignole eacutechantignole-traverse
Lrsquoassemblage est solliciteacute par une reacuteaction max de Rz =36kN (voir chapitre 3)
119865119907119904119889 =119877119907119911
119899119887119900119906119897119900119899119904=36
2= 18 119896119873
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887⟹119860119904 ge
120574119872119887 times 11986511990711990311988906 times 119891119906119887
=11 times 18000
06 times 800= 41251198981198982
On adopte des boulons M10 de classe 88 avec As =58 mm2
751 Reacutesistance des boulons au cisaillement Tableau 653-CCM97
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=06 times 58 times 800
11= 253119896119873 gt 119865119907119904119889 = 18119896119873
752 Reacutesistance des boulons agrave lrsquoeffort combineacutee traction-cisaillement
119865119905119903119889 =09 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887=09 times 58 times 800
11= 379119896119873
121
119865119907119903119889 =06 times 119860119904 times 119891119906119887
120574119872119887= 253119896119873
119865119907119904119889119865119907119903119889
+119865119905119904119889
14 119865119905119903119889= 052 lt 1 119862119900119899119889119894119905119894119900119899 119907119890119903119894119891119894eacute119890
Assemblage veacuterifieacutee
122
Chapitre-8
Veacuterification des ancrages et calcul de fondations
81 Veacuterification drsquoancrage des pieds de poteaux HEA320 811 Introduction Les portiques de notre structure possegravedent des pieds de poteaux encastreacutes ce type de liaison est neacutecessaire dans le cas drsquoun pont roulant Pour ce qui concerne la norme Algeacuterienne (CCM97) elle eacutevoque dans son paragraphe 693 les principes de calcul des pieds de poteaux articuleacutes Ce regraveglement nous oriente vers drsquoautres regravegles et conditions qursquoelles soient en accord avec les mecircmes principes qui conduisent au mecircme niveau de seacutecuriteacute Pour cela nous allons utiliser lrsquoEurocode 3 partie 1-8 calcul des assemblages Dans ce cas le poteau est solliciteacute en pied par un effort axial et un moment de flexion ce qui est eacutequivalent agrave un effort vertical excentreacute
Figure 81 Assemblage au pied de poteau rigide
123
812 Dimensionnement de la plaque drsquoassise
Le dimensionnement de la plaque drsquoassise se fait sous lrsquoaction des charges suivantes tireacutees agrave partir
de la modeacutelisation sur le logiciel ROBOT AUTODESK
Nsd=14896 kN (charge axial de compression )
Vsd = 9773 kN ( effort tranchant)
Msd=6207 kNm (moment de flexion)
813 Resistance du beacuteton agrave la compression
119865119888119896=30 MPa
119891119888119889 =085 times 119865119888119896125
= 204 MPa
814 Resistance de calcul agrave lrsquoeacutecrasement du mateacuteriau de scellement
119865119895119889 = 120572120573119895 119891119888119889
La valeur du coefficient du mateacuteriau de scellement est 120573119895=23
Les dimensions de la fondation eacutetant encore inconnues on prend 120572 = 15
119865119895119889 = 120572 120573119895 119891119888119889 = 15 times2
3times 17 = 204 119872119875119886
815 Calcul de lrsquoaire de la plaque
1198601198620 ge119873119904119889119891119888119889
=148960
204
1198601198620 ge 7266341198981198982
- Les dimensions de la platine
bp ge b+2tf = 190+2times155 = 221 mm
hp ge h+2tf = 310+2times155 = 341 mm
On prend
bp =600 hp=620
Ce qui donne Aco = 600 x 620 = 372000 mm2 gt 726634 mm2
- Calcul de la largeur drsquoappui additionnelle C
124
En posant t= 30mm comme eacutepaisseur de la platine on trouve
119862 = 119905 (119891119910119901
3119891119895119889 1205741198720)
05
= 30(235
3 times 204 times 11)05
= 5605 119898119898
119862 = 5605 lt(ℎ minus 2119905119891)
2= 1395 119898119898
Il nrsquoy a pas de recouvrement des ails en compression pour les tronccedilons des deux semelles
816 Cordon de soudure
On choisit le cordon de soudure platine-poteau agrave lrsquoaide de lrsquoabaque de preacutedimensionnement de la
gorge (a) Annexe H
HEA 320 tf=155 mm tw= 9 mm
amin= 28 mmlttwltamax =65 mm
amin= 38 mm le tf le amax = 105 mm
On choisit un cordon de soudure de 6 mm
817 Calcul de la reacutesistance agrave la flexion en preacutesence de lrsquoeffort axial
La reacutesistance agrave la flexion deacutepend de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904119889119873119904119889
= 041 119898 gt 119885119879 = 0195 119898
Moment de flexion dominant
La reacutesistance atteinte dans lrsquoune de ces parties
Tronccedilon en T tendu critique Tronccedilon en T comprimeacute critique
Figure 82 Illustration moment + effort normal
- Resistance en compression drsquoun tronccedilon en T de semelle
119865119940119955119941 = 119891119895119889 times 119887119890119891119891 times 119897119890119891119891 119812119810120785 minus 120783 120790 minus 119853119834119835119845119838119834119854120788 120786
125
Figure 83 Illustration de la partie comprimeacutee du pied de poteau
Ougrave
119871119890119891119891 = min(119887119901 119887119891119888 + 2119888) = min(600 300 + 2 times 4671) = 39342 119898119898
119887119890119891119891 = min (119888ℎ1198882minus 119905119891119888) + 119905119891119888 +min (119888
ℎ119901 minus ℎ119888
2)
119887119890119891119891 = min (4671310
2minus 155) + 155 + min (4671
620 minus 310
2) = 10892 119898119898
⟹ 119865119888119903119889 = 204 times 10892 times 39342 = 874166 119896119873
- Resistance au cisaillement de lrsquoassemblage
119865119907119903119889 = 119865119891119903119889 + 119899119887 119865119907119887119903119889
Resistance par frottement en preacutesence drsquoun effort axial de compression
119865119891119903119889 = 02119873119904119889 = 1214 119896119873
Pour 8 tiges M30 de classe 88 le choix est justifieacute avec le logiciel ROBOT
Boulon d (mm) d0 (mm) A (mm2) As (mm2) Fub (MPa) M30 30 33 707 561 800
Tableau 81 Caracteacuteristique de boulon M30
- Resistance au cisaillement drsquoun boulon drsquoancrage
119865119907119887119903119889 =120572119888119887 119891119906119887 119860119904
1205741198722
Avec 120572119888119887 = 044 minus 00003119891119910119887 = 0248
119899119887= 8 ( 8 tiges drsquoancrage )
126
119865119907119887119903119889 =0248 times 800 times 561
125= 8904 119896119873
⟹ 119865119907119903119889 = 1214 + 8 times 8904 119896119873 = 72446 119896119873
- Resistance au cisaillement de la soudure
119881119904119889 le 119865119908119903119889 =119886 times sum119897 times 119891119906
radic3 times 120573119908 times 120574119898119908
Avec 120573119908 =08 120574119898119908 = 125 119886 = 6 mm
La longueur totale des cordons de soudure dans le sens de cisaillement
sum119897 = 470 119898119898
119865119908119903119889 =6 times 470 times 360
radic3= 58612 119896119873
119881119904119889 = 9773 119896119873 lt min(119865119907119903119889 119865119908119903119889) = 58612 119896119873
Condition veacuterifieacutee
- Longueur participante du tronccedilon en T eacutequivalent tendu
Calcul de longueur efficace du tronccedilon en T EC3-18 ndashtableau 66
Figure 84 Dispositions constructives
W= 150 mm e = 55 mm ex = 40 mm mx = 40 mm
Meacutecanisme circulaire
119897119890119891119891119888119901 = 119898119894119899 2120587119898119909 = 25132 119898119898
120587119898119909 +119882 = 27566 119898119898120587119898119909 + 2119890 = 23566 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119888119901 = 23566 119898119898
127
Meacutecanisme non circulaire
119897119890119891119891119899119888 = 119898119894119899
4119898119909 + 125119890119909 = 210 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 +119882
2= 180 119898119898
2119898119909 + 0625119890119909 + 119890 = 160 119898119898119887119901
2= 150 119898119898
⟹ 119897119890119891119891119899119888 = 150 119898119898
818 Veacuterification de la reacutesistance de tiges drsquoancrage
119865119905119886119899119888119903119889 = min[119865119905119887119900119899119889119903119889 119865119905119903119889]
Resistance du boulon drsquoancrage agrave la traction
119865119905119903119889 = 09 times119860119904 times 119891119906119887120574119898119887
= 09 times561 times 800
125= 32314 119896119873
- Calcul de la contrainte drsquoadheacuterence
On a d =30mm le 32 mm
119865119887119889 =036radic119891119888119896
120574119888=036 times 547
15= 1313 119872119875119886
Reacutesistance de calcul par adheacuterence entre le beacuteton et le boulon drsquoancrage
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 119889 119897119887 119891119887119889
120572
Avec
1198971 = 20119889 = 600 119898119898
119903 = 3119889 = 90 119898119898
1198972 = 20119889 = 600 119898119898
d diamegravetre de la tige d = 30
119897119887Lrsquoencrage dans le beacuteton 119897119887 = (1198971 + 64119903 + 351198972) = 3276 mm
119891119888119896 Reacutesistance du beacuteton 119891119888119896 = 30 119872119875119886
120572 ∶ Facteur tenant en compte la forme de la tige 120572 = 07
119865119905119887119900119899119889119903119889 =120587 times 30 times 12 times 3276
07= 52929 119896119873
119865119905119886119899119888119903119889 = 119898119894119899[52929 32314] = 32314 kN
128
819 Reacutesistance de la partie tendue de lrsquoassemblage
Veacuterification de la preacutesence drsquoeffet de levier
Lb longueur drsquoallongement du boulon drsquoancrage
Lb = 8d + em +tp + twa + 05k
Avec
twa eacutepaisseur de la rondelle = 5 mm
k eacutepaisseur de lrsquoeacutecrou k = 08 d
em eacutepaisseur de mortier de calage em= 30 mm
Lb = 8times 30 + 30 + 25 + 5 + 05 times 08 times 30 = 312 119898119898
Figure 85 Longueur drsquoallongement des boulons drsquoancrages
Lb longueur limite drsquoallongement des boulons drsquoancrages
119871119887lowast =
881198981199093 119860119904
1198971198901198911198911 1199051199013 =
88 times 403 times 561
150 times 253= 13480 119898119898 lt 119871119887 = 312 119898119898
Lrsquoeffet de levier ne peut pas ecirctre deacuteveloppeacute et les modes de ruines 1-2 3 et 4 peuvent ecirctre
consideacutereacutes
8110 Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise (par uniteacute de longueur)
119898119901119897119903119889 =1199051199012 119891119910119901
41205741198720=252 times 235
4 times 11= 3338119896119873
Resistance agrave la flexion de la plaque drsquoassise
Mode 1 1198721199011198971119903119889 = 119898119901119897119903119889 times 1198971198901198911198911 = 3338 times 015 = 5007119896119873119898
1198971198901198911198911 = min(119897119890119891119891119888119901 119897119890119891119891119899119888) = 150 119898119898
- Calcul de la reacutesistance de lrsquoassemblage agrave la traction
129
La reacutesistance finale de lrsquoassemblage drsquoun tronccedilon en T eacutequivalent tendu est prise eacutegale agrave la valeur
de la reacutesistance la plus petite des modes de ruine
119865119905119903119889 = min (1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) EC3-18-tableau62
Mode 1-2
1198651199051minus2119903119889 =21198721199011198971119903119889
119898119909=2 times 5
004= 250 119896119873
Mode 3
1198651199053119903119889 = 2119865119905119903119889119886119899119888ℎ119900119903 = 2 times 32314 = 646280 119896119873
Mode 4
1198651199054119903119889 =119887119890119891119891119905 119905119908 119891119910
1205741198720=150 times 9 times 235
11= 288409119896119873
Drsquoougrave
119865119905119903119889 = min(1198651199051minus2119903119889 1198651199053119903119889 1198651199054119903119889) = 250 119896119873
8111 Veacuterification de la reacutesistance en flexion
Moment de flexion dominant
119872119904119889 le 119872119903119889 = min(minus119865119888119903119889 times 119885
119885119879119890119873minus 1
119865119879119903119889 times 119885
119885119862119890119873+ 1
) 119812119810120785 ndash 120783 120790 119827119808119809119819119812119808119828 120788 120789
119885 = 119885119879+119885119862 = 195 + 155 = 350119898119898
⟹119872119903119889 = 5646 119896119873119898 lt 6207119896119873119898
Condition non veacuterifieacutee il faut rajouter des raidisseurs bidirectionnels
82 Etude des fondations
821 Introduction
Quel que soit lrsquoouvrage il prend toujours appuis sur un sol drsquoassise Les eacuteleacutements qui jouent le rocircle
drsquointerface entre lrsquoouvrage et le sol srsquoappellent les fondations
Le dimensionnement de ces fondations est conditionneacute par le site drsquoimplantation
- Le site (S3)
- La contrainte admissible du sol 120590sol = 18 bar 180kNm2
- La profondeur drsquoancrage D= 18m
130
822 Deacutetermination des sollicitations
Pour la deacutetermination des sollicitations on considegravere les deux eacutetats limites pour le calcul des
reacuteactions drsquoappuis des poteaux
ELU 119872119880 = 6207119896119873119898 119873119880 = 9773119896119873
ELS 119872119878 = 4136119896119873119898 119873119878 = 7960119896119873
823 Dimensionnement de la semelle
Les dimensions de la semelle sont choisies de sorte qursquoelles soient homotheacutetiques avec celles du
pied de poteau avec un deacutebordement de 20 cm
119886 = 119886119901 + 119888 = 062 + 02 = 082 119898
119887 = 119887119901 + 119888 = 060 + 02 = 08 119898 Avec 119886119901 et 119887119901 dimensions de la platine
119860
119861=119886
119887= 1025 ⟹ 119860 = 1025119861
A et B dimensions de la semelle
- Calcul de lrsquoexcentriciteacute
119890 =119872119904
119873119904= 052119898
Figure 86 Les dimensions de la semelle sous poteau
Pour les semelles de dimensions B times L la valeur des contraintes extrecircmes est donneacutee par
120590119898119886119909 =119873
119860119861(1 +
6119890
119861) le 120590119904119900119897
Apres simplification
368B2 - B - 312 ge 0 ⟹ B ge0765m
On prend B =1 m et A = 25 m
- Hauteur utile de la semelle est donneacute par la condition
131
119889 = max (119861 minus 119887
4119860 minus 119886
4) = max (005 0295)
On prend d= 45 cm
ht = d+ 5cm = 50cm hauteur totale de la semelle
824 Veacuterification des contraintes
On a
119890 = 052 gt119860
6= 041
Lrsquoeffort N est agrave lrsquoexteacuterieur du noyau central
3120590119898119886119909 1205901198981198941198994
lt 120590119904119900119897
Avec
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 minus
6119890
119860) =
14896
2(1 minus
041
2 ) = 62191198961198731198982
120590119898119894119899 =119873
119860119861(1 +
6119890
119860) =
14896
2(1 +
041
2 ) = 86771198961198731198982
3120590119898119886119909 120590119898119894119899
4= 6835 1198961198731198982 lt 120590119904119900119897 = 180 119896119873119898
2
Condition veacuterifieacutee
825 Veacuterification de la stabiliteacute au renversement La stabiliteacute au renversement des fondations doit se faire pour les semelles sous la combinaison G+Q+E ( RPA99 v 2003 Art1015)
119890 =119872
119873= 052 119898 lt
119860
4= 062 119898
Condition veacuterifieacutee
826 Deacutetermination des armatures de la semelle
Le ferraillage se calcul par la meacutethode des consoles
119890 gt119886
6 119890 gt
119860
24
ELS Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 119904119905
132
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199042119860
1198721 = 2788119896119873119898
Avec 119911 = 09d =40cm
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) =20163 MPa
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24 119872119875119886 120578 = 16 119867 119860 Donc
119860119886 =2788 times 106
400 times 20163= 345 1198881198982
Ferraillage dans la direction B Le ferraillage dans la direction B sera calculeacute par la meacutethode de bielle en remplaccedilant N par Nrsquo
119860119887 =119873prime(119861 minus 119887)
8119889 119904119905
Avec
119873prime = 119873119904 (1 +3119890
119860) = 796 (1 +
3 times 052
25) = 2993119896119873
119904119905 = min (2
3119891119890 110radic12057811989111990528) = 20163119872119875119886
11989111990528 = 00611989111988828 + 06 = 24119896119873 120578 = 16 119867 119860
Donc 119860119887 = 071198881198982
ELU Ferraillage dans la direction A
119860119886 =1198721119911 120590119904119905
1198721 = (119860
2minus 035119886)
2
(1 +119890
119860+14 times 119890 times 119886
1198602)1198731199062119860
1198721 = 349119896119873119898
Avec 119911 =09d = 40 cm
120590119904119905 =119891119890120574119904=400
115= 3478119872119875119886
Donc
133
119860119886 =349 times 106
400 times 3478= 251198881198982
Ferraillage dans la direction B
119860119886 =119873119906(119861 minus 119887)
8119889 120590119904119905
Avec
119873prime = 119873119906 (1 +3119890
119860) = 23833119896119873
Donc 119860119887 = 1621198881198982
La condition de non-fragiliteacute Sens A
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119860 times ℎ119905 = 17251198881198982
Sens B
119860119898119894119899 = 023 times11989111990528119891119890
times 119861 times ℎ119905 = 691198881198982
Calcul de lrsquoespacement St ge max (6oslash + 6cm 15cm) le 30cm St ge max (6times14 + 6cm 15cm) Enrobage 3cm
Sens As (cm2) Amin (cm2) Nb de barres
A (cm2) St (cm)
A 345 1725 10T16 201 25 B 07 69 7T16 1407 25
Tableau 82 Ferraillage choisis pour la semelle au-dessous de poteau
Figure 87 Ferraillage des semelles
134
827 Calcul des longrines Les longrines sont des liaisons situeacutees agrave lrsquointeacuterieur du peacuterimegravetre de la structure elles jouent le rocircle de chainage dans les deux directions et elles sont calculeacutees sous lrsquoeffort axial de traction comme deacutefini dans le RPA99 Preacutedimensionnement Les dimensions minimales de la section transversale des longrines sont (25 x 30 cm2) Pour Site de cateacutegorieS2 et S3 [RPA99 v 2003 Art1011b]
Ferraillages longitudinaux Les longrines doivent ecirctre dimensionner pour reacutesister agrave une force de traction eacutegal agrave
119873119905 = (119873
120572) ge 20 119896119873 [119825119823119808120791120791 119855 120784120782120782120785 119808119851119853 120783120782 120783 120783 119835]
Avec N effort normal encaisseacute par le poteau le plus solliciteacute Nu =14896kN Ns =796kN 120572 coefficient en fonction de la zone sismique et de la cateacutegorie 120572 = 12 ELU
119873119905 =14896
12= 1241119896119873
ELS
119873119905 =796
12= 663119896119873
Calcul des armatures
119860119904119905 =119873119905120590119904119905
ELS
119860119904119905 =663
348= 0191198881198982
ELU
119860119904119905 =1241
348= 0351198881198982
Le ferraillage minimal doit ecirctre de 06 de la section
119860119898119894119899 = 06(b times h) = 391198881198982 Soit 6HA12 gtgtgt As =679 cm2
828 Veacuterification de la condition de non-fragiliteacute
119860119904119905 le 023 times 119887 times ℎ times11989111990528119891119890
119860119904119905 = 0905 le 119860119904 = 6791198881198982
Condition veacuterifieacutee
135
829 Ferraillage transversal
120601119898119894119899 le 119898119894119899 (ℎ
35120601119897119898119894119899
119887
10) = 08 119888119898
On prend 120601119905 =8mm
8210 Calcul drsquoespacement des cadres 119878119905 lt min(20119888119898 15120601119905) = 12119888119898
On prend St=10cm
Figure 88 le ratio reacutealiseacute par cet assemblage de pied de poteau selon ROBOT
136
Conclusion geacuteneacuterale En reacutealisant ce projet de fin de cycle nous avons pu en apprendre davantage sur le preacutedimensionnement la veacuterification et lrsquoassemblage de chaque eacuteleacutement composant lrsquoossature drsquoun hangar ou drsquoune halle meacutetallique Nous avons reacuteellement saisi lrsquoimportance et lrsquoavantage que preacutesente lrsquoutilisation drsquooutils numeacuteriques pour la modeacutelisation de notre structure et la simulation des diffeacuterents efforts et charges appliqueacutees sur elle Ce fut aussi lrsquooccasion de consulter les diffeacuterentes reacuteglementations qui reacutegissent le domaine de la charpente meacutetallique en particulier et celui du geacutenie civil en geacuteneacuteral comme le CCM 97 le RNV2013 le RPA 99v2003 et le CBA 93 Nous avons aussi reacutealiseacute lrsquoimportance des stabiliteacutes et contreventements pour ce qursquoelle apporte agrave la structure comme stabiliteacute et gains de matiegravere dans les eacuteleacutements principaux Enfin le point le plus important de tous on a pu compleacuteter le grand manque drsquoinformations qursquoon avait avant ce projet et on a pu lever le voile sur pas mal drsquoincertitudes concernant le dimensionnement et la mise en œuvre des diffeacuterents assemblages de la structure Mais sans se leurrer nous restons conscients de notre eacutenorme manque drsquoinformations et de pratiques en la matiegravere nous espeacuterons que le futur nous donnera lrsquooccasion drsquoen apprendre drsquoavantage sur le domaine de la charpente agrave travers le travail ou la recherche inchaalah
137
ANNEXE - 1
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139
140
ANNEXE - 2
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ANNEXE - 3
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143
ANNEXE ndash 4
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145
ANNEXE ndash 5