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UNIVERSITE CHEIKH ANTA DIOP
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE
CENTRE DE THIES
DEPARTEMENT GENIE CIVIL
GC.0338
PROJET DE FIN D'ETUDES
En vue de l'obtention du diplme d'ingnieur de conception
CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT DE LA STRUCTURED'UN IMMEUBLE R+7 AVEC MEZZANINE ET SOUS-SOL
Prsent par: Djibril SOW
Directeur interne: M. Fala PAYE
Directeurs externes: M. Ousmane MBODJ, Ing.
M. Doudou SANE, Ing.
Anne acadmique: 2005 /2006 /
/
Projet de fin d'tudes 2005/2006
REMERCIMENTS
A l'issu de ce travail, j'aimerais exprimer ma reconnaissance et mes sincres
remerciements tous ceux qui m'ont apport leur soutien. Plus
particulirement :
* Monsieur Falo PAYE mon directeur interne de projet qui, par sa
rceptivit et ses qualits d'homme, m'a permis de surmonter les nombreux
obstacles que j'ai eu rencontrer;
* Monsieur Ousmane MBODJ et Monsieur Doudou SANE, mes directeurs
externes de projet, pour leur prcieux soutien et leur encouragement;
* Tout le personnel de l'universit Cheikh Anta DIOP;
* L'ensemble des lves de l'Ecole Suprieure Polytechnique centre de
This;
* Tous ceux qui, de prs ou de loin, ont contribu ma formation.
Ecole Suprieure Polylechnique de THIESDjibril SOW Elve-Ingnieur
________________1 --:-:-_=----:--_.
Projet de fin d'tudes
SOMMAIRE
2005/2006
Ce prsent rapport sanctionne un projet de fin d'tudes. L'objectif vis par
ce projet est de concevoir et dimensionner, en bton arm, un immeuble R+7
avec un sous sol et une mezzanine usage d'habitation.
L'immeuble est compos de deux btiments spars par un joint permanent.
La surface du terrain construite est 800m2 sur une hauteur de 30rn. La stabilit
horizontale de l'immeuble et la reprise des charges horizontales dues aux
effets du vent sont assures, via les dalles qui sont quasi indformables dans
leur propre plan, par les murs de contreventement dlimitant les cages
d'escaliers et d'ascenseurs.
Les rgles techniques de conception et de calcul des ouvrages et
constructions en bton arm aux tats limites (B.A.E.L.91) sont utilises dans
ce projet. Certains calculs sont effectus avec le logiciel ROBOT btiment qui
intgre les tats limites du B.A.E.L.91 : Les tats limites ultimes dont le
dpassement quivaut la ruine de la structure et les tats limites de service
dont le non respect compromet la durabilit de l'ouvrage ou contrarie les
conditions d'exploitation habituelles.
L'tude de ce projet a donn des voiles et des murs de soutnement
d'paisseur O,20rn. Au rez-de-chausse les sections des poteaux varient de
O,20mxO,20m l,OOmx0,45m. Le volume total du bton pour l'ensemble de la
construction est de l654,97m 3
La descente des charges sur des semelles isoles a donn une surface totale
des semelles gale 88% de celle de la construction avec des hauteurs
variant de O,30rn l,30rn. Ainsi le choix d'une fondation en radier s'est impos
avec une paisseur de O,50rn sur un sol de fondation argileux de faible
rsistance. Ce choix a permis d'avoir une portante du sol qui offre un facteur
de scurit de 5,36 contre la rupture.
Djibril SOW Elve-Ingnieur
Projet de fin d'tudes
TABLE DES MATIERES
200512006
1
REMERCIMENTS 1
SOMMAIRE 11
TABLE DES MATIERES 111
LISTE DES FIGURES VI
LISTE DES TABLEAUX VII
LISTE DES ANNEXES VIII
CHAPITRE 1: INTRODUCTION 1
CHAPITRE" : PRESENTATION DU PROJET ET DU LOGICiEl DE CALCUL UTllISE.......3
CHAPITRE'" : CONCEPTION STRUCTURALE .7
111-1- Facteurs dterminants pour la conception .7
111-1 -1- Choix du systme porteur .7
III -1- 2 - Autres facteurs importants pour la conception 8
III - 2 - Reprise des charges verticales et horizontales 8
CHAPITRE IV: DESCENTE DE CHARGES 10
IV -1 - Actions considrer 10
IV -1 -1 - Actions permanentes 10
IV -1-1-1- Actions permanentes dues aux poids
des cloisons 10
IV-1-1-2-Actions permanentes dues aux poids
des planchers 12
IV -1-1- 3 - Actions horizontales 17
IV -1 - 2 - Actions variables 19
IV -1 - 3 - Charges climatiques 20
Djibril SOWElve-Ingnieur
III _Ecole Suprieure Polytechnique de [HIES
Projet de fin d'tudes 200:'/2006
IV - 2 - Chargements 22
IV - 2 - 1 - Charges appliques aux poutres 22
IV - 2 - 2 - Charges appliques aux poteaux 24
IV - 2 - 3 -Charges appliques aux fondations 26
CHAPITRE V : DIMENSIONNEMENT 27
V -1 - Poteaux 27
V - 2 - Escaliers 31
V - 3 - Poutres 34
V - 4 - Planchers 40
V - 4 - 1 - Dimensionnement de plancher avec
poutrelles et entrevous .40
V - 4 - 2 - Dimensionnement de dalle pleine 45
V - 4 - 2 -1- Calcul de dalle rectangulaire encastre ........ .45
V - 4 - 2 - 2 - Calcul de balcon .48
V - 5 - Voiles 53
V - 6 - Murs de soutnement 66
V - 7 - Fondation 72
V - 7 -1 - Choix du type de fondation .72
V - 7 - 2 - Donnes 73
V - 7 - 3 - Estimation des contraintes .73
V - 7 - 3 - Vrification des tassements .74
V - 7 - 4 - Hypothses de calcul .74
V - 7 - 5- Division du radier gnral en panneaux de
dalles et vrification des hypothses de calcul 75
V - 7 - 6- Dimensionnement de panneau de dalle .76
Ecole Suprieure Polytechnique de THIESDjibril SOW Elve-Ingnieur
________________IV _
Projet de fin d'tudes 200,',/2006
CHAPITRE VI : CONCLUSION 84
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 85
ANNEXES 86
Ecole Suprieure Polylechnlque de lilltS--------~-------------~---
Djibril SOW Elve-Ingnieur
_______________v
Projet de fin d'tudes 200512006
LISTE DES FIGURES
Figure 11-1 : Plon architectural tages 4 & 5 3
Figure 11-2 : Plon architectural tage 7 .4
Figure 11-3 : Faade principale de l'immeuble .4
Figure 11-4 : Environnement de ROBOT Descente de charges (DOC) v.14.5 5
Figure 11-5 : Environnement de ROBOT Millennium v.16.5 6
Figure IV-1 : Bibliothque ou Catalogue des voiles (avec enduits) 11
Figure IV-2 : Catalogue des dalles 17
Figure IV-3 : Vue en 3D de l'immeuble 21
Figure IV-4 : Plon de coffrage du 4me tage de ROBOT DDC 23
Figure IV-5 : Plon de coffrage de la mezzanine de ROBOT DDC 25
Figure V-1 : Plon d'excution du poteau 47 du 1er tage 29
Figure V-2 : Plancher haut 1er & 2me tage 30
Figure V-3 : Chargement poutre 1 du 5me tage 37
Figure V-4 : Plon d'excution de la poutre 1 du 5me tage 39
Figure V-5 : Plancher haut 5me tage 39
Figure V-6 : Plancher haut RD.C .40
Figure V-7 : Plancher haut 6me tage 45
Figure V-S : Plancher haut 5me tage 48
Figure V-9 : Plancher haut RD.C 53
Figure V-10 : Plon de localisation des semelles .72
Figure V-11 : Plon de division du radier gnral en panneaux de dalles .75
Ecole Suprieure Polytechnique de THIESDjibril SOW Elve-Ingnieur
_______________VI _
Projet de fin d'tudes
LISTE DES TABLEAUX
Tableau IV-' : Calcul des poids surfaciques des murs 11
Tableau IV-2 : Calcul des poids surfaciques des planchers courants 12
Tableau IV-3 : Calcul des poids surfaciques des planchers en
dalles pleines courantes 12
Tableau IV-4: Calcul des poids surfaciques des planchers terrasses 14
Tableau IV-S : Calcul des poids surfaciques des dalles pleines terrasses 15
Tableau IV - 6 : chargements de quelques poutres du 4me tage 22
Tableau IV -7 : Chargements de quelques poteaux de la mezzanine 24
Tableau IV - 8 : Chargements de quelques semelles isoles 26
________~ VII
Djibril SOW Elve-Ingnieur Ecole Suprieure Polytechnique de fHIES
Projet de fin d'tudes
LISTE DES ANNEXES
Annexe 1 : Chargements de poutres
Annexe 2 : Chargements de poteaux
Annexe 3 : Chargements de semelles isoles
Annexe 4 : Plans de ROBOT DDC : numros et sections des poteaux
Annexe 5 : Plans de coffrages
Annexe 6 : Plans d'excutions de quelques poteaux
Annexe 7: Plans d'excutions de quelques poutres
Annexe 8 : Abaques pour le calcul des voiles.
____----------VIII
200512006
Djibril SOW Elve-Ingnieur Ecole Suprieure Polytechnique de THIES
Projet de fin d'tudes
CHAPHRE 1: INTRODUCTION
200512006
Le bton arm de par sa composition est obtenu par incorporation
d'armatures dans le bton pour reprendre les efforts de traction. Le bton
seul rsiste mal la traction mais rsiste bien la compression. C'est un
matriau trs htrogne et anisotrope. L'acier est un matriau
homogne et isotrope, il rsiste aussi bien en traction qu'en compression.
Le mlange de ces deux matriaux est htrogne et anisotrope. Les
pices en bton arm jouent un rle important dans la structure dont elles
font partie. Un pourcentage minimal d'armatures est habituellement prvu,
en application de la rgle de non fragilit, lorsque la rsistance la
traction par flexion des pices est suppose nulle.
Dans ce projet de conception et de dimensionnement d'un immeuble R+7
avec un sous sol et une mezzanine en bton arm, une rpartition des
diffrents lments avec leur section de bton et d'acier est propose afin
que la structure puisse rsister de faon efficace aux sollicitations et
transmettre les charges au sol de fondation.
Des principes de calculs propres au bton arm ont t labors grce
des hypothses permettant une application de la Rsistance des
Matriaux. Il s'agit de la loi de HOOK, du