Anwar Lmehyaoui 2gc4 Dimentionnement de Batiment Avec Robot [PDF]

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i. ii. Rapport de stage ingénieur

Encadré par : Mr. Abd Elmajid ROCHDI Mr. Cheikh ADI Réalisé par : Mr. Anwar LMEHYAOUI

iii.

iv. 2012 v. [Tapez le nom de la société] vi. Eté 2011 Rapport de stage

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Remerciement Avant d'aborder ce travail, il apparaît opportun de commencer ce rapport de stage par des remerciements, à ceux qui m'ont beaucoup appris, et même à ceux qui ont eu la gentillesse de faire de ce stage un moment très profitable. Aussi, je tiens à exprimer ma profonde reconnaissance à Mr.ROCHDI directeur du BET ROCHDI PROJETS qui m' a accordé ce stage. Je témoigne également toute ma gratitude envers Mr ADI Cheikh pour m'avoir encadré dans mon stage pendants toutes ses étapes. Je tiens aussi à remercier Mme BACHIR, M. MAHDAD et Mme NIGROU pour leurs précieux conseils, leur aide technique et surtout pour avoir toujours joint leurs efforts aux miens pour le bon accomplissement des tâches confiées le long de stage. Enfin, je tiens à remercier Mme EL ARABI pour m’avoir offert d’excellentes conditions pour mener à bien cette expérience professionnelle. Finalement je remercie très fort mademoiselle Amal CHEHLAFI qui a fourni tous ses efforts afin qu'on m'accord ce stage.

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ROCHDI PROJETS Remerciement ................................................................................................... 1 Introduction ....................................................................................................... 4 Partie 1 : Présentation de l’organisme d’accueil ................................................. 5 1-1. Présentation de la Société ..................................................................................................... 6 1-2. Moyens matériels .................................................................................................................. 6 1-3. Moyens logiciels..................................................................................................................... 7 1-4. Moyens Humains ................................................................................................................... 7 1-5. Situation ................................................................................................................................. 8

Partie 2 : Présentation du projet ........................................................................ 9 2-1. Présentation du projet ......................................................................................................... 10 2-2. Plans du projet ..................................................................................................................... 11 2-3. Données du projet et règlement de calcul .......................................................................... 21

Partie 3 : Modélisation du bâtiment avec le logiciel CBS....................................22 3-1. Description du logiciel.......................................................................................................... 23 3-1-1. Description générale ............................................................................................. 23 3-1-2. Etapes du travail dans le logiciel CBS .................................................................... 23 3-1-3. Objets disponibles dans le logiciel ........................................................................ 25 3-2. Définition de la structure ..................................................................................................... 27 3-2-1. Poutres .................................................................................................................. 28 3-2-2. Poteaux ................................................................................................................. 30 3-2-3. Semelles ................................................................................................................ 32 3-2-4. Voiles..................................................................................................................... 34 3-2-5. Dalles..................................................................................................................... 35 3-3. Calcul de la structure ........................................................................................................... 40 3-3-1 Les types de charges dans le logiciel CBS .................................................................. 40 3-3-2 Définition des charges ............................................................................................... 40 3-3-3 Calcul de la structure ................................................................................................. 43

Partie 4 : Dimensionnement par le logiciel RSA PRO 2010 .................................47 4-1. Description générale du logiciel ........................................................................................48 4-2. Calculs de ferraillage..........................................................................................................50 Partie 5 : Activités annexes ...............................................................................56 5-1

Visites de chantiers et réceptions de ferraillages ......................................................... 57

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Levé Topographique ...................................................................................................... 62

Conclusion ........................................................................................................63 Annexes ........................................................................................................... 64

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Introduction Dans un monde en évolution interrompue et rapide l’enseignement académique n’est plus à lui seul suffisant pour une formation de qualité. Ainsi, les élèves ingénieurs sont amenés à effectuer un stage d’ingénieur à la fin de la deuxième année d’une durée de 6 semaines. Dans ce sens j'ai effectué mon stage ingénieur dans le bureau d'études ROCHDI PROJETS. Ce dernier est considéré comme étant le meilleur BET dans le Maroc Oriental. Cette expérience professionnelle avait pour but de mettre en pratique mes acquis techniques enseignés à l’EHTP tout en m'offrant la possibilité de mieux connaître le milieu auquel je serai destiné une fois diplômé. Mon stage, consistait tout d'abord à me familiariser avec le travail d'un bureau d'études, ensuite à faire une étude technique d’un bâtiment R+8 afin de bien maitriser le logiciel ROBOT, et enfin à faire plusieurs visites de chantiers de bâtiments pour avoir une idée claire sur la partie exécution. La première partie de ce rapport présente le bureau d’étude ROCHDI PROJETS et ses domaines d’activités. La deuxième partie est consacrée à la présentation du bâtiment sujet de cette étude. La troisième partie aura pour objet la procédure détaillée de la modélisation du bâtiment à l'aide du logiciel CBS (Concrete Building Structure). La quatrième partie est destinée au calcul de la structure à l’aide du logiciel RSA (Robot Structural Analysis). La dernière partie est réservée aux activités annexes que j'ai faites durant mon stage.

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1-1. • • •

Présentation de la société

Raison Sociale: "ROCHDI PROJETS" Nature juridique : s.a.r.l Capital 500.000,00 Dhs

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Directeur : ROCHDI Abdelmajid Siège Social : Résidence FARAH Angle des Boulevards Mohamed V et Allal ben Abdellah Entre sol N° 16 & 17 Oujda 60000 Tel: 0536 70 10 08 Fax : 0536 70 45 50 Site web : www.rochdiprojets.com E-mail:[email protected]

Domaine d'activité : Etudes ; suivis et coordination             

Béton Armé Voiries Assainissement Alimentation en eau Ouvrages d’art Construction métallique Electricité MT BT Eclairement et éclairage public Plomberie Sécurité incendie Chauffage Climatisation Fluides médicaux

1-2.               

Moyens matériels:

2 Tables à dessins MOLIN Professionnelles. 8 Ordinateurs de bureau pour la D.A.O 2 Ordinateurs Portable Tireuse de plan semi humide 1 Imprimante à jet d’encre au format A4 2 Imprimante à jet d’encre couleur au format A2 2 Imprimante à Laser au format A3 1 Imprimante à Laser au format A4 1 Table à digitaliser au format A3 2 Traceur au format A0 à 8 plans 1 Traceur jet d’encre couleur A0 1 Photocopieur au format A3 1 Scléromètre Schmidt 1 Théodolite / mire, jalons et accessoires 1 Niveau laser avec capteur, mire et accessoires

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1 Station totale LEICA

1-3.         

Logiciel de dessin AutoCAD avec licence. Logiciel de calcul de structures bâtiment avec licence. Logiciel de calcul Energie électrique XL ;Pro-calcul avec licence. Logiciel de VRD Covadis avec licence. Logiciel de calcul Structure Métalliques avec licence. Logiciel de calcul de plomberie eau froide et eau chaude SANI-WIN avec licence. Logiciel de calcul des circuits aérauliques FISA-DUCT avec licence. Logiciel de calcul thermique TTH-CAD et HAP avec licence. Logiciel de calcul de Métrés PRIMUS.

1-4.       

Moyens logiciels:

Moyens humains

1 Ingénieur (Lauréat de l'Ecole Hassanya des Ingénieur Casablanca) 1 Ingénieur (Lauréat de l'Ecole EDUCATEL des Ingénieur Rouen France) 1 Grade Ingénieur (Lauréat de la Faculté des sciences à Oujda). 1 Dessinateur (Lauréat de l'Institut de Technologie Appliquée Oujda) 2 Techniciens (Lauréat de l'Institut de Technologie Appliquée Oujda) 1 Direction Administrative (Lauréate de l’Ecole spéciale des techniques informatiques Oujda) 1 Ressources Humaines (Lauréate de l’Ecole spéciale des techniques informatiques Oujda)

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Situation:

Angle des Boulevards Mohamed V et Allal ben Abdellah Entre sol N° 16 & 17 Oujda 60000

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ROCHDI PROJETS 2-1.    

Présentation du projet :

Propriétaire: OUKRID FOUAD Projet de: Construction d'un R+8 + cave Situation du bâtiment : BD ZERKTOUNI propriété dite BOTMA. Destination du projet :

Niveau Sous-sol Rez-de-chaussée Les étages

Activités Parking Plateaux bureaux+ logement du gardien (Mezzanine) Plateaux bureaux

Le niveau du sous-sol sera utilisé à -2,5 m par rapport au niveau de référence. Le plancher bas du dernier étage sera situé à 29 m par rapport au niveau de référence L’immeuble comporte entre autre quatre façades dont la façade principale donnant sur la voie 20 m de largeur et les deux latéraux donnent sur deux voies 10 m de largeur. Les façades présentent un complexe architectural accessible. L’accès aux bureaux sera fait par la façade principale et un deuxième sur la façade arrière. Le sous-sol sera accessible à partir du niveau de référence par une cage d’escaliers normale venant du réez-de chaussée et une rampe du parking La communication entre les niveaux supérieurs sera assurée par une cage escaliers normale, une cage d'ascenseur ainsi qu'une cage d’escaliers de secours donnant directement sur l'extérieur.

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Plans du projet :

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2-3.

Données du projet :

a. Caractéristiques des matériaux Béton: Résistance caractéristique à la compression à 28 jours : fc28= 25 MPa Résistance caractéristique à la traction à 28 jours : ft28= 0,6+0,06*25=2,1 MPa. Aciers: Barres à haute adhérence : Nuance Fe E500 Limite d'élasticité : Fe = 500 MPa Coefficient de sécurité : combinaisons fondamentales δs= 1,15 Module d'élasticité : Es = 200.000 MPa

b. Règlement de calcul de béton armé BAEL 91 – RPS 2000 –NF01-006 –DTU13 .12. c. Hypothèses sur les charges et surcharges considérées : Charges permanentes:

Plancher 25+5 Plancher 20+5 Plancher 16+4

415 Kg/m² 325 Kg/m² 265 Kg/m²

Charges d'exploitation :

Terrasse accessible privée Terrasse non accessible Bureaux paysagés

175 Kg/m² 100 Kg/m² 350 Kg/m²

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ROCHDI PROJETS 3-1. Description du logiciel: 3-1-1. Description générale: Le programme Autodesk® Concrete Building Structures (Autodesk® CBS) est destiné à la génération préalable du modèle de la structure et à l’estimation des coûts. La présente version du logiciel (grâce aux sections disponibles dans le programme) peut être utilisée avant tout pour les structures BA et bois. Le programme peut être utilisé comme :  Un outil lors de la génération des modèles de structures destinés à être présentés aux appels d’offre (modélisation rapide, estimation des coûts)  Un modeleur facile d’utilisation qui permet de générer automatiquement le modèle de calcul dans le logiciel Autodesk® Robot Structural Analysis.  Un programme permettant les calculs estimatifs de la structure et le dimensionnement des éléments BA  Un programme permettant d’importer les modèles créés à l’aide des autres logiciels de dessin architectural. Les fonctionnalités principales d'Autodesk® CBS sont :  La définition de la structure, y compris la génération automatique du modèle de calcul dans le logiciel Autodesk® Robot Structural Analysis  L’aide aux dessins architecturaux - exportation / importation DXF 2D (avec la possibilité de reconstruire la structure à partir des calques), exportation / importation IFC 3D, présentation architecturale de la structure saisie  La définition des charges de la structure  Les calculs estimatifs de la structure et le dimensionnement des éléments BA

3-1-2. Les étapes de travail dans le logiciel : a. Définition du modèle / lecture du modèle à partir des autres logiciels : la définition consiste à créer le modèle du bâtiment, c’est-à-dire la position des éléments du bâtiment, tels que : poutres, poteaux, voiles, dalles, semelles, etc. Les options de base conçues

spécialement à cet effet sont :      

Chargement du modèle de la structure à partir des autres programmes Grille des lignes de construction Etage Objets disponibles dans le logiciel (poutres, poteaux, voiles, semelles, dalles, etc..) Catalogue de matériaux Catalogue de sections

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ROCHDI PROJETS b. définition des charges : la définition consiste à spécifier la position et les valeurs des forces appliquées aux éléments du modèle de la structure ; la façon de définir les charges a été décrite dans les chapitres suivants :     

Principes de la définition des charges Types des charges Définition des charges Charges par défaut Combinaisons des charges

c. calculs de la structure : après l’application des charges, il est possible d’effectuer les charges de la structure ; la sélection de la méthode de calculs et de présentation des résultats est présentée dans les chapitres suivants :  Options de calcul  Résultats de calcul

d. dimensionnement des éléments BA de la structure: après les calculs de la structure, il est possible de dimensionner les éléments BA de la structure ; la façon de dimensionner les éléments BA spécifiques a été décrite dans les chapitres suivants :    

Dimensionnement des éléments BA - options de calcul Dimensionnement des éléments BA - paramètres généraux Dimensionnement des éléments BA - calculs estimatifs Dimensionnement des éléments BA - calculs réels

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ROCHDI PROJETS 3-1-3. Objets disponibles dans le logiciel: Dans le programme Autodesk® CBS, les objets suivants sont disponibles : 

poutres - définies à l’aide de deux points ; la section de la poutre peut être rectangulaire ou en T (pour les profilés BA) ou quelconque de la base de profilés acier (pour les profilés acier) Si on sélectionne l’option de définition de la poutre (c’est important, en particulier, pour la définition des barres acier), les options suivantes deviennent disponibles dans le menu :

Poutre horizontale - si on a sélectionné cette option, la poutre est définie en tant que poutre horizontale sur l’étage voulu Poutre oblique - en haut - si on a sélectionné cette option, la poutre est définie en tant que poutre oblique entre les étages (l’origine de la poutre se trouve sur l’étage inférieur, et l’extrémité sur l’étage supérieur) Poutre oblique - en bas - si on a sélectionné cette option, la poutre est définie en tant que poutre oblique entre les étages (l’origine de la poutre se trouve sur l’étage supérieur, et l’extrémité sur l’étage inférieur) Linteau - si on sélectionne cette option, la poutre sera définie en tant que linteau (une poutre au-dessus les baies de fenêtre et de porte) - cf. la description de la définition du linteau et des principes adoptés pour le calculer; il faut indiquer les fenêtres et les portes au-dessus desquelles on veut définir un linteau - la valeur par défaut du linteau est définie dans la boîte de dialogue Options par défaut Longrine - si on a sélectionné cette option, la poutre est définie en tant que longrine (une poutre horizontale supportant les objets présents sur le même étage, tels que poteaux, voiles, cloisons et transférant les charges de la structure aux fondations) ; la partie de dessous de la longrine est ajustée au nu à l’étage courant - cette situation peut être présentée sur une vue architecturale ou dans la boîte de dialogue Propriétés. Dans la présente version du programme, les réactions des longrines sont appliquées axialement aux centres des semelles (l’excentrement du bord au centre de la semelle est négligé). NOTE: Dans les calculs avancés de la structure, la charge équivalente due au cloison ou aux couches de finitions d’un voile situé sur la longrine, n’est pas appliquée à la poutre et il faut affecter la charge équivalente manuellement (il en est de même en cas de semelle filante, si le dessous du cloison n’est pas appuyé sur une dalle).



Poteaux - définis à l’aide d’un point - le deuxième point (extrémité du poteau) est généré automatiquement à partir de la hauteur de l’étage donné; la section du poteau peut être rectangulaire, circulaire ou en T si vous sélectionnez l'option de définition du poteau, les options suivantes deviennent disponibles dans le menu: Poteau vertical - le poteau est défini comme vertical entre les étages

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ROCHDI PROJETS Poteau oblique - en haut - le poteau est défini comme oblique entre les étages (l'origine du poteau se trouve sur l'étage inférieur et l'extrémité sur l'étage supérieur) Poteau oblique - en bas - le poteau est défini comme oblique entre les étages (l'origine du poteau se trouve sur l'étage supérieur et l'extrémité sur l'étage inférieur) Semelles isolées - définies à l’aide d’un point; la section de la semelle peut être rectangulaire (l’objet semelle rectangulaire dans la base de sections) ou trapézoïdale (l’objet semelle trapézoïdale dans la base de sections) Semelles filantes - définies à l’aide de deux points; la section peut être rectangulaire ou en T Parois - définis à l’aide de deux points; il est possible de leur affecter l’épaisseur et la définition d’un matériau stratifié (voir la description du matériau stratifié dans la b ase de matériaux) ; on peut aussi affecter la forme quelconque, pas seulement rectangulaire, à votre paroi (p. ex. au pignon) ; pour cela, on doit ouvrir la boîte de dialogue Propriétés (onglet Emplacement), ajouter un nouveau point sur le contour et modifier ses coordonnées de façon voulue . Dalles - définies à l’aide de la poly ligne; il est possible de leur affecter l’épaisseur et la définition d’un matériau stratifié (voir la description du matériau stratifié dans la base de matériaux) ; par défaut, elles sont positionnées au niveau supérieur de l’étage actuel. Le menu Objets propose également l’option Addition spéciale - cette option permet une définition rapide de dalles dans les situations standard; la sélection de cette option et un clic du bouton gauche de la souris dans la zone délimitée par les parois entraîne la création de la dalle dans ce contour. Radiers de fondation - définis de la même façon que les dalles, mais ils sont situés au niveau inférieur de l’étage actuel.

Cloisons - définis de la même façon que les parois, mais il faut désactiver l’option Elément porteur ; dans le cas où on veut exporter la structure vers le logiciel Autodesk® Robot Structural Analysis, les objets de ce type sont modélisés en tant que charge linéaire sur dalle. Les éléments non-porteurs présents dans le programme sont soumis aux règles suivantes :  les semelles isolées / filantes sont générées sous les poteaux/voiles non-porteurs  le poids des éléments non-porteurs n’est pas additionné au poids propre de la structure  les éléments non-porteurs sont négligés lors du dimensionnement des éléments de la structure. Ouvertures de plancher - définies à l’aide des poly lignes (dans le cas de la forme libre) ou d’un point (dans le cas de la forme rectangulaire); les ouvertures de plancher ne peuvent pas exister indépendamment - elles sont toujours associées à l’objet de type dalle; cela

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ROCHDI PROJETS signifie que la position de l’ouverture est toujours définie dans le repère local et el le est automatiquement supprimée lors de la suppression de la dalle à laquelle elle appartient. escalier - défini à l’aide d’un quadrangle (il ne faut pas oublier que les extrémités de la volée doivent être parallèles); dans la présente version du logiciel, seulement l’escalier droit est disponible (l’objet de type escalier dans la base de sections) ; les paramètres de la volée (nombre de marches, leur largeur et hauteur) peuvent être définis par l’utilisateur ou automatiquement par le programme (pour définir le nombre de marches, la formule suivante est utilisée : (2*h) + s = 63, où h- hauteur de la marche, s - largeur de la marche) ; la hauteur de la volée est reconnue automatiquement à partir de la position des dalles auxquelles l’escalier a été lié. NOTE : Le poids propre et les charges sur escalier sont pris en compte lors des calculs des structures par le biais de la méthode avancée; l’escalier est considéré comme dalle et toutes les charges sur escalier comme charges sur dalle. D'autres objets tels que les portes, fenêtres objet graphiques (2D ou 3D) sont aussi disponibles dans le logiciel. NOTE : Lors de la définition des objets de la structure, le pointeur de la souris change de forme en fonction du type d’objet saisi (le programme affiche l’icône représentant le type d’élément saisi, la charge ou le texte) ; cela permet d’être mieux orienté lors de la définition du modèle de la structure. Après la définition de l’objet de type voulu, par défaut, le logiciel attend qu'on définisse l’objet suivant de même type. Si on sur la touche Echap, le logiciel passe en mode sélection. Lors de la définition des objets de la structure, il est possible de configurer rapidement l’excentrement voulu au moyen de la touche TAB. Pour cela, il faut - avant la saisie du point / des points définissant l’objet de la structure - appuyer sur la touche Tab; la liste des excentrements disponibles est affichée à l’écran (de même que dans la boîte de dialogue Propriétés / Emplacement). L’excentrement peut être choisi dans la liste en appuyant plusieurs fois sur la touche Tab (la liste des excentrements disponibles se déroule) ou par la sélection dans la liste au moyen de la souris.

3-2. Définition de la structure: Avant d'entamer la définition de la structure sur CBS il est conseillé d'utiliser le squelette du bâtiment à partir des plans sur Autocad. Pour cela il suffirait de copier les axes du plan pour chaque étage puis les enregistrer dans un fichier à part sous le format DXF (bien sûr il faudrait vérifier que l'échelle dans Autocad est la même que dans CBS, Si ce n'est pas le cas on doit modifier l'échelle du dessin avant de l'enregistrer sous format dxf) . Ensuite à partir de CBS on clique sur FICHIER/IMPORTER puis on importe le fichier enregistré. De cette manière le squelette de chaque étage est dessiné sur le logiciel, il ne reste donc plus qu'à définir les éléments de la structure.

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ROCHDI PROJETS Par exemple le squelette du RDC:

3-2-1. Définir une poutre: Pour définir une poutre BA horizontale à une section de 20*20 cm par exemple, il faut effectuer les opérations suivantes:  dans le menu, sélectionner la commande Objets / Poutre horizontale ou dérouler le menu à côté de l'icône Poutre et sélectionner l'option Poutre horizontale .  dans la barre d'outils sélectionner la section R20*20 (si cette section n'est pas présente dans la liste, il faut l'ajouter en utilisant la commande Section par défaut) et le matériau béton .  dans la fenêtre de la vue 2D, faire un clic du bouton gauche de la souris dans le point initial de la poutre et, ensuite, dans le point final de la poutre.  la poutre sera créée automatiquement au niveau du plancher haut de l'étage donné.

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ROCHDI PROJETS Ainsi pour le rez-de-chaussée, par exemple, les poutres saisies représentées dans la figure suivante:

Et en vue 3D sous la forme:

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ROCHDI PROJETS 3-2-2. Définition des poteaux : Pour définir un poteau BA à une section de 20*20 cm par exemple, il faut effectuer les opérations suivantes :  dans le menu, sélectionner la commande Objets / Poteau vertical ou cliquer sur l'icône Poteau et sélectionner l'option Poteau vertical  dans la barre d'outils, sélectionner la section R20*20 (si cette section n'est pas présente dans la liste, il faut l'ajouter en utilisant la commande Section par défaut) et le matériau béton  dans la fenêtre de la vue 2D, cliquez avec le bouton gauche de la souris dans le point d'insertion du poteau  par défaut, la hauteur du poteau inséré est égale à la hauteur de l'étage. Ainsi toujours pour le rez-de-chaussée les poteaux saisis sont sous la forme:

NOTE: Déjà ici il est visible que le squelette (représenté par des ligne) nous facilite la tâche quant au positionnement des poteaux.

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ROCHDI PROJETS En vue 3D:

Et en combinant poteaux et poutres on obtient la forme suivante:

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ROCHDI PROJETS Le bâtiment entier aura donc l'allure suivante:

3-2-3. Définition des semelles : Pour définir une semelle isolée BA, il faut effectuer les opérations suivantes :  dans le menu, sélectionner la commande Objets / Semelle isolée ou cliquer sur l'icône Semelle isolée .  dans la barre d'outils, sélectionner la section FR (si cette section n'est pas présente dans la liste, il faut l'ajouter en utilisant la commande Section par défaut) et le matériau béton .  dans la fenêtre de la vue 2D, faire un clic du bouton gauche de la souris dans le point d'insertion de la semelle isolée.  Par défaut, la semelle isolée insérée est positionnée au niveau inférieur du plancher bas de l'étage donné. NOTE: On fait de même pour définir une semelle filante. Dans ce projet on a opté pour des semelles filantes.

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ROCHDI PROJETS Après la saisie on aura la forme suivante:

Et en vue 3D:

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3-2-4. Définition des voiles (ou parois): Pour définir une paroi en briques pleines à une épaisseur de 20cm, il faut :  dans le menu, sélectionner la commande Objets / Paroi ou cliquer sur l'icône Paroi  dans la barre d'outils, sélectionner la section Ep20 (si cette section n'est pas présente dans la liste, il faut l'ajouter en utilisant la commande Section par défaut) et le matériau Brique pleine  dans la fenêtre de la vue 2D, faire un clic du bouton gauche de la souris dans le point initial de la paroi et, ensuite, dans le point final de la paroi  par défaut, la hauteur de la paroi insérée est égale à la hauteur de l'étage. Dans ce projet on a utilisé les voiles dans les parties latérales de la rampe permettant l'accès au parking au sous-sol et pour la cage d'ascenseur.

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ROCHDI PROJETS Après saisie et dans la vue 3D on a la forme suivante:

3-2-5. Définition des dalles : Pour définir une dalle BA à une épaisseur 20cm, il faut effectuer les opérations suivantes :  dans le menu, sélectionner la commande Objets / Dalle ou cliquer sur l'icône Dalle  dans la barre d'outils, sélectionner la section Ep20 (si cette section n'est pas présente dans la liste, il faut l'ajouter en utilisant la commande Section par défaut et le matériau béton  dans la fenêtre de la vue 2D, faire un clic du bouton gauche de la souris successivement dans les points de 1 à 9 (voir la figure ci-dessous), il est à noter que les coordonné es du point 9 sont celles du point 1 (il se produit la fermeture du contour définissant la forme de la dalle).

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NOTE : Si l'on dispose d'un contour fermé, la dalle peut être définie également d'une manière très simple au moyen de l'option Addition spéciale; la sélection de cette option et un clic du bouton gauche de la souris dans un contour délimité par les parois entraîne la génération automatique d'une dalle basée sur le contour en question.

Sens de portée définie dans les dalles : L’appui d’une dalle est présenté sur l’onglet Options de calcul disponible dans la boîte de dialogue Propriétés. De plus, pour la dalle, le programme affiche le symbole désignant les directions des axes du repère local de la dalle et la direction des armatures principales ; la direction de l’axe X et des armatures sont marquées par un trait en gras dans le symbole présenté sur la dalle. La définition du sens de portée est faite par la sélection du bord ou d’une direction quelconque;

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ROCHDI PROJETS NOTE : Sont exclus de la liste les appuis linéaires qui ne sont pas perpendiculaires à la ligne sélectionnée, avec une certaine tolérance en ce qui concerne l’inclinaison des bords appuyés (la valeur de l’angle défini dans la boîte de dialogue Options par défaut). Si on définit le sens de portée, le sens des armatures principales (la direction X du repère local de la dalle) est paramétré comme conforme au sens de portée défini par l’utilisateur. Le symbole de la répartition des charges de la dalle est changé du bidirectionnel en bidirectionnel avec le symbole de la charge Cela signifie la définition du sens de portée de la dalle, et le deuxième trait perpendiculaire laissé sur le dessin signifie les calculs des sections d’acier théoriques également dans le sens perpendiculaire à la direction principale. Pour que le ferraillage soit défini dans une seule direction, il faut activer l’option permettant la définition du ferraillage dans une direction; le symbole de la répartition des charges changera en symbole d’une dalle unidirectionnelle

.

Dans ce projet toutes les dalles sont en corps creux sauf pour : la rampe d'accès au soussol, les balcons et la mezzanine qui sont des dalles pleines. Les dalles pleines ont un sens de portée bidirectionnel, alors que les dalles en corps creux ont un sens de portée unidirectionnel selon le sens le plus court (d'après les règles du BAEL).

Les épaisseurs des salles varient. Elles sont pré-dimensionnées d'après la règle suivante: (l:plus grande portée; h: épaisseur de la dalle)

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ROCHDI PROJETS Soit le plancher haut du sous-sol après saisie en vue 2D:

Et en vue 3D:

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ROCHDI PROJETS Finalement le modèle du bâtiment entier :

Soit avec apparence réelle des matériaux:

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ROCHDI PROJETS 3-3. Calcul de la structure : 3-3-1

Les types de charges dans le logiciel CBS :

Dans le logiciel Autodesk® CBS, les types de charge suivants sont disponibles:  Charge concentrée

: Il existe deux variantes de la charge concentrée: charge verticale

ou horizontale . La direction de la charge verticale est conforme à l’orientation de l’axe z; la charge verticale et une charge agissant dans un plan perpendiculaire à l’axe z. L’angle pour la charge horizontale est mesuré à partir de l’axe x dans la direction de l’axe y. La charge concentrée peut être affectée aux objets pseudo -ponctuels (poteaux et semelles isolées), ce qui est interprété comme l’application de la charge à leur partie supérieure; la charge de ce type peut être appliqué e également à un point quelconque de la structure.  charge linéaire

: Il existe deux variantes de la charge linéaire : charge verticale

ou

horizontale . La charge verticale est une charge dont l’orientation est conforme à la direction de l’axe z; la charge horizontale est une charge agissant dans un plan perpendiculaire à l’axe z. L’angle pour la charge horizontale est mesuré à partir de l’axe x dans la direction de l’axe y. La charge linéaire peut être une charge perpendiculaire à l’objet ou bien une charge ‘projetée’ (dans ce cas, la charge s’applique alors à la longueur de l’objet projetée sur le plan normal à la direction de la charge). La charge linéaire peut être appliquée aux objets linéaires (poutre, semelle filante, arête supérieure d’une paroi); la charge peut être également appliquée à un point quelconque de la structure.  charge sur contour

: Il existe deux variantes de la charge sur contour : charge verticale

ou horizontale . La direction de la charge verticale est conforme à l’orientation de l’axe z; la charge verticale et une charge agissant dans un plan perpendiculaire à l’axe z. L’angle pour la charge horizontale est mesuré à partir de l’axe x dans la direction de l’axe y. La charge peut agir dans la direction perpendiculaire à l’objet ou bien elle peut être « projetée » (dans ce cas, la charge s’applique à la longueur de l’objet projetée sur la plan normal à l direction de la charge). La charge par contour peut être appliquée sur des objets surfaciques quelconques (dalle, paroi, radier); la charge par contour peut être également appliquée à un point quelconque de la structure.

3-3-2

Définition des charges :

Pour définir une charge dans le logiciel Autodesk® CBS, il faut effectuer les actions suivantes:  sélectionner le type de charge: charge verticale  sélectionner le type de charge : charge concentrée

ou charge horizontale , charge linéaire

ou charge

sur contour

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ROCHDI PROJETS  définir la valeur de la charge dans le champ d’édition disponible après la sélection du type de charge  sélectionner la nature de la charge dans la liste déroulante à droite du champ d’édition de définition de la valeur de la charge  appliquer la charge définie à l’objet; l’affectation de la charge n’est possible qu’aux objets dont le type est permis pour le type de charge sélectionné.

La direction de la charge pour chaque nature est déterminée de la façon suivante:       

charge permanente - verticale charge d’exploitation - arbitraire charge de neige - verticale projetée charge de vent - normale à la surface charge accidentelle - arbitraire charge thermique - arbitraire charge sismique - arbitraire.

Lors de la définition de la charge, il faut faire attention à ce que les charges affectées aux objets soient du même type que l’objet:   

Pour les forces concentrées - semelles isolées, poteaux Pour les charges linéaires - poutres, semelles filantes, parois (arête supérieure) Pour les charges surfaciques - dalles et radiers (charges verticales perpendiculaires à la surface) et parois (charges horizontales perpendiculaires à la surface).

Dans ce projet on ne considèrera que les charges surfaciques suivantes:    

charges permanentes charges d’exploitation charges de vent charges sismiques

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ROCHDI PROJETS Dans la vue 2D les charges sont représentées par des hachures de différentes couleurs, soit par exemple le plancher haut du 8ième étage :

Ainsi le bâtiment entier après application des charge se présente en vue 3D comme la figure suivante :

NOTE: dans le cas général si les étages n'ont pas la même exploitation alors on devrait changer la valeur de ces charges d'étage en étage.

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Calcul de la structure:

Les calculs de la structure dans le logiciel Autodesk® CBS peuvent être effectués :  pour la structure entière  pour chaque étage séparément. Dans ce deuxième cas, l’analyse prend en compte uniquement les forces verticales appliquées directement à l’étage analysé. Pour commencer les calculs de la structure, il faut:  dans le cas des calculs pour la structure entière cliquer sur l’icône.  dans le cas des calculs pour l’étage sélectionné cliquer sur l’icône. Mais avant de lancer les calculs il faut modifier les options de calcul afin de définir les paramètres des calculs statiques de la structure, des calculs réglementaires et de l’analyse de la capacité portante des semelles (paramètres du sol). L’option est disponible :  à partir du menu, après un clic sur la commande Calculs / Options de calcul  après un clic sur l’icône. La boîte de dialogue Options de calcul se compose de trois onglets:  Calculs  Dimensionnement des éléments BA  Sol.

Ceci est représenté dans les figures ci-dessous:

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ROCHDI PROJETS Une fois tous les réglages fait on lance le calcul en cliquant sur calculer la structure entière. NOTE: pour les bâtiments R+6 ou plus le calcul nécessite un ordinateur performant afin de mener les calculs de la structure entière sans se planter.

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Une fois le calcul estimatif de la structure est fini on l'exporte dans le logiciel ROBT STRUCTURAL ANALYSIS. La procédure est possible :  Soit en cliquant sur FICHIER/EXPORTER  Soit en cliquant sur l'icone

Et on passera ainsi à la quatrième partie qui est le calcul de ferraillage dans le logiciel Autodesk RSA PRO 2010.

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ROCHDI PROJETS 4-1 Description générale du logiciel: Le logiciel Robot est un progiciel CAO/DAO destiné à modéliser, analyser et dimensionner les différents types de structures. Robot permet de modéliser les structures, les calculer, vérifier les résultats obtenus, dimensionner les éléments spécifiques de la structure ; la dernière étape gérée par Robot est la création de la documentation pour la structure calculée et dimensionnée.

Les caractéristiques principales du progiciel Robot sont les suivantes :  la définition de la structure réalisée en mode entièrement graphique dans l’éditeur conçu à cet effet (vous pouvez aussi ouvrir un fichier, p. ex. au format DXF et importer la géométrie d’une structure définie dans un autre logiciel CAO/DAO),  la possibilité de présentation graphique de la structure étudiée et de représentation à l’écran des différents types de résultats de calcul (efforts internes, déplacements, travail simultané en plusieurs fenêtres ouvertes etc.),  la possibilité de calculer (dimensionner) une structure et d’en étudier simultanément une autre (architecture multithread),  la possibilité d’effectuer l’analyse statique et dynamique de la structure,

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ROCHDI PROJETS  la possibilité d’affecter le type de barres lors de la définition du modèle de la structure et non pas seulement dans les modules métier (très utile pour accélérer le dimensionnement),  la possibilité de composer librement les impressions (notes de calcul, captures d’écran, composition de l’impression, copie des objets vers d’autres logiciels). Le logiciel Robot regroupe plusieurs modules spécialisés dans chacune des étapes de l’étude de la structure (création du modèle de structure, calcul de la structure, dimensionnement). Les modules fonctionnent dans le même environnement. Après le lancement du logiciel Robot (pour ce faire, cliquer sur l’icône appropriée affichée sur le bureau ou sélectionner la commande appropriée dans la barre des tâches), il s'affiche la fenêtre dans laquelle on peut : 1. choisir le projet existant de la structure (option Projets) : • •

il est possible de sélectionner l'une des affaires précédemment éditées vous pouvez choisir une affaire enregistrée sur le disque dur (option Ouvrir affaire)

2. commencer le travail avec une nouvelle affaire (option Nouvelle affaire)

!

ATTENTION : Lors du premier lancement de Robot, le rapport d’installation est généré. Le rapport contient les informations sur le logiciel Robot. La génération du rapport d’installation peut demander un certain temps. Une fois la génération terminée, le logiciel affichera le traitement de texte dans lequel le rapport généré sera présenté.

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ROCHDI PROJETS 4-2 Calcul du ferraillage: Après exportation du logiciel CBS on a l'interface représentée par la figure ci-dessous:

Ou encore sous un autre angle:

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ROCHDI PROJETS Dans ce cas deux méthodes sont possibles:  Soit lancer le calcul de la structure entière ( ce qui risque de prendre beaucoup de temps et de planter l'ordinateur s'il n'est pas assez performant)  Soit de calculer chaque type d'éléments à part (poutre, poteaux, dalles, semelles,..) Nous allons donc procéder par la deuxième méthode.

Ferraillage des poutres: Dans le menu général du logiciel on choisit le dimensionnement des poutres. Ensuite on clique sur Fichier/Importer un fichier CBS. Une fenêtre s'ouvre comme représenté dans la figure cidessous. On sélectionne tous les fichiers présents dans le dossier qui porte le nom sous lequel on a enregistré le fichier CBS.geo.exp. Ici on l'a nommé Stagecalculé.geo.exp.

Puis on modifie les options de calcul afin de déterminer les tranches de sections d'aciers tolérable comme le montrent les figures suivantes:

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Ici nous avons tolérée des barres de 10 à 16 mm pour les armatures transversales et de 6 à 10 mm pour les armatures longitudinale. Puis on clique tout simplement sur le bouton Calculercomme le montre la figure:

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ROCHDI PROJETS Si le pourcentage d'acier est supérieur à 5% on aura un message d'erreur. La solution est donc d'augmenter la section de béton jusqu'à ce que le calcul se passe correctement. Une foi le calcul terminé on peut visualiser le ferraillage en cliquant sur Poutreferraillage. La figure suivante en représente un exemple :

Dans ce cas la figure suivante va apparaitre:

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ROCHDI PROJETS Si on veut obtenir le plan d'exécution on clique sur Résultats/Plan d'exécution, on aura alors la figure suivante:

Enfin si on veut voir tous les détails de calculs avec les diagrammes des moments ainsi que toutes les normes avec lesquels le logiciel a fait les calculs on clique sur Résultats/Notes de calcul, dès lors un fichier texte comportant tous les détails s'ouvrira.

NB: 1-On suit les mêmes démarches pour le ferraillage des poteaux, des semelles et des dalles (qu'on ne détaillera pas afin de ne pas encombrer le rapport)! 2-Les plans d'executions de tous les éléments du batiment sont présenté dans la partie annexes

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5-1 Visites de chantiers et réceptions de ferraillages : Chantier 1: Réception du ferraillage de la deuxième dalle du bâtiment de Khouya Baba:

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ROCHDI PROJETS Chantier 2: Réception du ferraillage de la 5ième dalle du bâtiment Oukrid Fouad :

Plusieurs erreurs ont été relevées dans l'execution à la foi du coffrage et du ferraillage ce qui nous à mener à ne pas récéptionner la dalle qu'après correction de toutes ces erreurs.

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ROCHDI PROJETS Chantier 3: Coulage de la Première dalle d'un Hammam: Dans ce chantier, avec d'autres stagiaires, nous avons profité de l'occasion afin de voir de plus près la réalisation du feraillage d'une poutre et avons meme essayer de faire des cadres et de les attacher:

Le ferrailleur nous montre comment faire un cadre

Et on le met en pratique (mais c'est plus difficile que ça en a l'air)

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En suite on coupe les barres…

Et finalement on attache les cadres aux barres:

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ROCHDI PROJETS 4ième chantier: Receprion du ferraillage d'une Kobba d'une mosquée: Il s'agit d'une dalle pleine à deux nappes de ferraillage dans ce cas l'important est de vérifier que les longueurs de raccordement soient respectées:

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ROCHDI PROJETS 5-2 Levé topographique du boulevard CHouhadae : Avec l'aide d'autres stagiaires on a fait le levé topographique de BD Chouhadae en utilisant une station totale ce qui m'a permis de mettre en pratique réelle les travaux pratiques de 1ière année et de mieux maitriser l'utilisation d'une station totale:

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Conclusion: Mon stage avait ainsi pour objectif principal la maitrise des logiciels Robot Structural Analysis (RSA) et Concrete Building Structure (CBS) dans le domaine du bâtiment et de mettre en application ces derniers à travers un projet de dimensionnement d'un R+8+ cave. Ce rapport présente la méthode de la saisie, de la modélisation et du calcul de la structure. Mais cela ne veut pas dire qu'on a couvert toutes les faces des deux logiciels car pour ce faire il faudrait des années de travail et dans différent domaines (pont, réservoirs, charpente,..) Toutefois cela n'a pas été sans difficultés et parce que ce n'est pas facile de trouver les logiciels en version complète et gratuite, et même si on les trouve, ils contiennent souvent des fichiers manquants ce qui cause leur blocage pendant les calculs par exemples. Finalement le stage ingénieur n'a pu être que bénéfique pour moi parce que j'ai senti que j'apprenais toujours de nouvelles choses et surtout parce qu'il m'a permis de voir en pratique le travail d'un ingénieur en génie civil.

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