M10 - Dimensionnement D Un Plancher Métallique PDF [PDF]

Zitiervorschau

ROYAUME DU MAROC

OFPPT Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du Travail

Direction Recherche et Ingénierie de la Formation

RESUME THEORIQUE & GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES

MODULE N° 14

DIMENSIONNEMENT D’UN PLANCHER METALLIQUE

Secteur :

CONSTRUCTION METALLIQUE

Spécialité :

TSBECM

Niveau

Technicien spécialisé

:

Document élaboré par : CDC Génie Mécanique

DRIF

Révision linguistique

Validation

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-

SOMMAIRE OBJECTIF OPÉRATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENT

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OBJECTIFS OPÉRATIONNELS DE SECOND NIVEAU

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A – DIMENSIONNER LES SOLIVES ET POUTRES D’UN PLANCHER METALLIQUE

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Séquence 1 : Distinguer les différents cas de charge et combinaisons

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Séquence 2 : Appliquer la méthode de calcul en tenant compte des réglementations

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MODULE 14 :

DIMENSIONNEMENT D’UN PLANCHER METALLIQUE

Code : Durée : 60 heures Responsabilité : D’établissement

Théorie : 50 % Travaux pratiques : 45 % Évaluation : 5%

30 h 27 h 3h

OBJECTIF OPERATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENT

COMPORTEMENT ATTENDU Pour démontrer sa compétence, le stagiaire doit dimensionner un plancher métallique selon les conditions, les critères et les précisions qui suivent.

CONDITIONS D’ÉVALUATION • Travail individuel • À partir : - De plan, de croquis et des données; - D’un cahier des charges ; - Des documents et données techniques ; - De consignes et directives • À l’aide : - De formulaires, abaques, diagrammes… - De logiciel de calcul

CRITERES GENERAUX DE PERFORMANCE • • • • •

Respect des réglementations et des normes Démarche méthodique de travail Précision et exactitude des calculs Utilisation des hypothèses et principes RDM Argumentation et justification des réponses

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OBJECTIF OPERATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENT (suite)

PRECISIONS SUR LE COMPORTEMENT ATTENDU

CRITERES PARTICULIERS DE PERFORMANCE

A. Dimensionner les solives et poutres d’un plancher métallique

- Respect des réglementations et des normes - Analyse du problème - Exactitude des calculs

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OBJECTIFS OPERATIONNELS DE SECOND NIVEAU Le stagiaire doit maîtriser les savoirs, savoir-faire, savoir-percevoir ou savoir-être juges préalables aux apprentissages directement requis pour l’atteinte de l’objectif opérationnel de premier niveau, tels que :

Avant d’apprendre à dimensionner les solives et les poutres d’un plancher métallique (A) : 1. Distinguer les différents cas de charge et combinaisons 2. Appliquer la méthode de calcul en tenant compte des réglementations

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RESUME DE LA THEORIE ET DE TRAVAUX PRATIQUES

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A – DIMENSIONNER LES SOLIVES ET POUTRES D’UN PLANCHER METALLIQUE Séquence 1 : Objectif pédagogique : Distinguer les différents cas de charge et combinaisons Contenu : • Surcharges d'exploitations • Répartition des charges sur les différents éléments du plancher • Distinguer les cas de charges et combinaisons les plus défavorables Méthodes pédagogiques : Affirmative et participative Aides pédagogiques : Ouvrages supports : REF 1 : Formulaire de la construction métallique 2° édition – ISBN 2-281-11210-1 Chapitre CHARGES PERMANENTES ET CHARGES D’EXPLOITATION Classeur supports Exercices : Evaluation :

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Séquence 2 : Objectif pédagogique : Appliquer la méthode de calcul en tenant compte des réglementations Contenu : -

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Vérification des solives et poutres à la flexion : - Equilibre - Effort tranchant - Moment fléchissant - Calcul de Xo, Mo - Déformée - Caractéristiques nécessaires - Dimensionnement de la section Dimensionner tous les éléments du plancher métallique : Solives Poutres

Méthodes pédagogiques : Affirmative et participative Aides pédagogiques : Ouvrages supports REF 6 : Calcul des structures métalliques selon l’Eurocode 3 Chapitre CONCEPTION ET CALCUL DES BATIMENTS METALLIQUES Sous Chapitre CALCUL DES PLANCHERS MIXTES Classeur supports Exercices : REF 6 : Calcul des structures métalliques selon l’Eurocode 3 Chapitre CONCEPTION ET CALCUL DES BATIMENTS METALLIQUES Sous Chapitre CALCUL DES PLANCHERS MIXTES PLANCHER D’ENTREPOT REF 3 : Initiation au calcul d’un bâtiment à structure en acier – ISBN 2-902720-22-X Chapitre ASSEMBLAGES DE L’OSSATURE DE PLANCHER Sous Chapitres ASSEMBLAGE DE SOLIVE SUR POUTRE PRINCIPALE ASSEMBLAGE DE POUTRE PRINCIPALE SUR POTEAU Evaluation : 8

I- ASSEMBLAGES DE L’OSSATURE DE PLANCHER Dans le calcul de l’ossature du plancher, nous avons considéré que les solives et les poutres principales sont articulées en leurs deux extrémités. Nous adoptons le type d’assemblage le plus couramment utilisé pour réaliser une articulation, à savoir deux cornières fixées par boulons sur l’âme de l’élément porté et sur l’élément porteur. 1-1

Assemblage de solive sur poutre principale

Nous allons dimensionner l’assemblage des solives courantes (IPE 200) sur les poutres principales (IPE 360 ou, en pignon, IPE 330). On pourra adopter le même assemblage pour les solives de rive (IPE 220), qui sont moins chargées. a) Caractéristiques Nous choisissons des cornières 70 x 70 x 7 de longueur 130 mm et des boulons de diamètre 14 mm et classe 4.6. - diamètre des boulons : d =l4mm - diamètre des trous : d tr =l6mm - section résistante : A= 115 mm2

b) Vérification de la résistance des boulons, côté solive Effort tranchant V à reprendre, à chaque extrémité de solive, sous charges pondérées : V= (1 315 x5)/2 =3287daN

Vérification de la résistance :

c) Pression diamétrale 9

Elle est plus défavorable sur l’âme de la solive dont l’épaisseur (5,6 mm) est plus faible que la somme des épaisseurs des cornières (2 x 7 = 14 mm).

a) Conditions de pince Nous avons représenté, sur les figures ci-contre, les efforts exercés par les boulons d’une part sur l’âme de la solive et d’autre part sur les cornières. Les pinces à vérifier, dans le sens de l’effort, sont :

Toutes ces conditions sont satisfaites. b) Résistance de l’âme au cisaillement Section nette de l’âme, au droit des trous :

Contrainte de cisaillement

c) Vérification côté poutre porteuse 10

-

Les boulons les plus sollicités sont les boulons inférieurs. Ils supportent : une force verticale

Résultante de cisaillement dans ces boulons :

Les efforts sont beaucoup plus faibles que côté solive, ce qui est généralement le cas. Si on adopte les mêmes boulons, le dimensionnement est satisfaisant. d) Variante avec cornières soudées sur l’âme de la solive On considère que la force verticale V/2 passant par chaque cornière est reprise par le cordon vertical. Les cordons horizontaux transmettent deux forces opposées F équilibrant le couple b x V!2 qui tend à faire tourner les cornières, et donc:

On choisit des cornières à aile plus étroite, côté solive, afin de réduire le couple : on a retenu des cornières 70 x 50 x 6 de longueur 100 mm. L’effort dans chaque cordon est parallèle au cordon. On doit donc vérifier que :

Cordon vertical :

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On choisit des cordons de 3 mm d’épaisseur de gorge, épaisseur minimale selon les règlements. 1-2

Assemblage de poutre principale sur poteau

b) Vérification de la résistance des boulons Effort tranchant à reprendre, à chaque extrémité de poutre, sous charges pondérées : V= (2 x 6575 +6x400)/2 = 7775 daN

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Soudure Rep. 1 et 3 Vérification de la résistance :

a) Pression diamétrale Elle est plus défavorable sur l’âme de la poutre, d’épaisseur 8 mm, que sur les cornières (épaisseur totale : 14 mm)

d) Conditions de pince

Les pinces conviennent pour l’âme de la poutre et aussi pour les cornières : il suffit qu’elles soient au moins égales à 24 mm. e) Vérification côté poteau On utilise même diamètre et même nombre de boulons que côté poutre. Les efforts dans les boulons sont plus faibles côté poteau et donc le dimensionnement est admissible. Remarque : On utilise des dispositions analogues pour l’assemblage des poutres principales sur les poteaux intérieurs, mais avec des cornières 70 x 50 x 6, pour que les ailes de celles-ci ne débordent pas au-delà des semelles des poteaux, qui sont plus étroites (largeur 110 pour un IPE 220).

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