République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Aboubakr Belkaid Tlemcen Faculté de Technologie Département de Génie Civil Mémoire pour l’Obtention du Diplôme de Master en Génie Civil Spécialité : Construction Métallique et Mixte Thème : ÉTUDE D’UN HALL METALLIQUE AVEC PONT ROULANT ET POTENCE Présenté par : Achouri Abdelhamid Nazih Moussi Mohammed El Hedi Devant le jury composé de : Président Pr. BOUMECHRA Nadir Examinateur Dr. MISSOUM Abdelghani Encadreur Dr. KAZI TANI Nabil Année universitaire 2019-2020
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Transcript
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
13 Lrsquoeacutetat limite de service ELShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
15 Lrsquoeffet du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
16 Preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
183 Ferraillages et armatureshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
Chapitre-2 Deacutetermination des charges climatiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
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
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
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
52 Analyse de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
521 Meacutethode de calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
522 Calcul de la force sismique totalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
523 Estimation de la peacuteriode fondamentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
[(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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]
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
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
- 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
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
= 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
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
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
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
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
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
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
13 Lrsquoeacutetat limite de service ELShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
15 Lrsquoeffet du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
16 Preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
183 Ferraillages et armatureshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
Chapitre-2 Deacutetermination des charges climatiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
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
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
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
52 Analyse de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
521 Meacutethode de calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
522 Calcul de la force sismique totalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
523 Estimation de la peacuteriode fondamentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84
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
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
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
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
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
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
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
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
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- 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
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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
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
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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
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
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
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
[(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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]
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
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
- 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
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
= 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
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
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
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
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
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
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
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ANNEXE - 1
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ANNEXE - 2
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ANNEXE - 3
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ANNEXE ndash 4
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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
13 Lrsquoeacutetat limite de service ELShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
15 Lrsquoeffet du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
16 Preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
183 Ferraillages et armatureshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
Chapitre-2 Deacutetermination des charges climatiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
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
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
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
52 Analyse de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
521 Meacutethode de calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
522 Calcul de la force sismique totalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
523 Estimation de la peacuteriode fondamentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
[(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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]
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
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
- 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
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
= 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
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
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
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
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
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
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
13 Lrsquoeacutetat limite de service ELShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
15 Lrsquoeffet du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
16 Preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
183 Ferraillages et armatureshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
Chapitre-2 Deacutetermination des charges climatiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
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
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
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
52 Analyse de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
521 Meacutethode de calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
522 Calcul de la force sismique totalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
523 Estimation de la peacuteriode fondamentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84
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
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
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
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
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
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
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
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
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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
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- 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
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
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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
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
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
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
[(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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]
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
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
- 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
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
= 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
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
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
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
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
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
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
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ANNEXE - 1
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ANNEXE - 2
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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
13 Lrsquoeacutetat limite de service ELShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
15 Lrsquoeffet du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
16 Preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
183 Ferraillages et armatureshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
Chapitre-2 Deacutetermination des charges climatiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
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
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
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
52 Analyse de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
521 Meacutethode de calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
522 Calcul de la force sismique totalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
523 Estimation de la peacuteriode fondamentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
[(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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]
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
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
- 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
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
= 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
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
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
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
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
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
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
Tables des matiegraveres
Chapitre-1 Geacuteneacuteraliteacute et preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
13 Lrsquoeacutetat limite de service ELShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
15 Lrsquoeffet du venthelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
16 Preacutesentation de lrsquoouvragehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
183 Ferraillages et armatureshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip22
Chapitre-2 Deacutetermination des charges climatiqueshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip23
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
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
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
52 Analyse de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
521 Meacutethode de calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
522 Calcul de la force sismique totalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
523 Estimation de la peacuteriode fondamentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84
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
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
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
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
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
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
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
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
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- 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
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
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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
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
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
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
[(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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]
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
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
- 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
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
= 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
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
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
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
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
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
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
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
52 Analyse de la structurehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip82
521 Meacutethode de calculhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
522 Calcul de la force sismique totalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip83
523 Estimation de la peacuteriode fondamentalehelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip84
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
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
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
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
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
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
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
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
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- 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
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
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
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
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
[(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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]
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
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
- 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
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
= 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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- 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
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
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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
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
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
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
[(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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]
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
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
- 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
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
= 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
[(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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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]
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
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
- 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
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
= 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
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
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
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
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
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
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