Rapport de Stage 4eme Année (Iman LMOU Et Abdelali MEROUANE) [PDF]

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Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi

REMERCIEMENT Nos remerciements les plus sincères vont à toute personne ayant eu la bonté et la patience de satisfaire notre curiosité et de nous aider dans notre travail par leurs précieux conseils, réponses et recommandations. Notre attention se portera aussi plus particulièrement sur Mr. CHAFIK Mohammed Notre encadrant externe a KLE ingénierie. Un homme qui nous a offertes l’opportunité d’effectuer ce stage dans les meilleures conditions et qui nous a fortement impressionnées par sa grande expérience et sa concrète contribution au bon déroulement de ce travail. A notre encadrant interne, Mr. RGUIG Mustapha, nous adressons notre plus profonde reconnaissance pour son bon encadrement et pour les conseils fructueux qu’il n’a cessé de nous prodiguer. Nous devons chaque bribe de notre connaissance à nos enseignants à l’EMSI qui ont si bien mené leur noble quête d’enseigner les bases du Génie Civil. Nous les remercions non seulement pour le savoir qu’ils nous ont transmis, mais aussi pour la fierté et l’ambition que leurs personnes nous aspirent. Que messieurs les membres du jury trouvent ici l’expression de notre reconnaissance pour avoir accepté d’évaluer notre travail. Et toutes les personnes qui ont contribué de près ou de loin au bon déroulement de ce travail, qu’elles voient en ces mots l’expression de notre gratitude pour leur présence, pour leur dévouement et pour l’aide inestimable qu’elles nous ont apportées tout au long de ce parcours. Un petit bout de chemin certes, mais un grand enrichissement.

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Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi

TABLES DES MATIERES

REMERCIEMENT ...................................................................................................................................... 1 TABLES DES MATIERES ............................................................................................................................ 2 RESUME ................................................................................................................................................... 4 ABSTRACT ................................................................................................................................................ 5 LISTES DES TABLEAUX.............................................................................................................................. 6 LISTES DES FIGURES ................................................................................................................................. 7 INTRODUCTION ....................................................................................................................................... 8 CHAPITRE I : PRESENTATION DU CADRE DE L’ETUDE.............................................................................. 9 1.

Contexte de l’étude ..................................................................................................................... 9

2.

Problématique ............................................................................................................................. 9

3.

Objectif de l’étude ....................................................................................................................... 9

4.

Méthodologie ............................................................................................................................ 10

5.

Résultats attendus ..................................................................................................................... 10

CHAPITRE II : GENERALITES ................................................................................................................... 11 I.

Présentation de la structure d’accueil ...................................................................................... 11

II.

Présentation du site du projet................................................................................................... 12

III.

Description du projet............................................................................................................. 15

IV.

Généralité sur les réservoirs.................................................................................................. 17

a-

Principe de fonctionnement................................................................................................... 20

b-

Avantages du château d'eau par rapport au réservoir au sol avec surpresseur ................... 21

c-

Les différents types des châteaux d’eau ................................................................................ 22

d-

La structure d’un château d’eau en béton armé ................................................................... 25

V.

Etanchéité des réservoirs : ........................................................................................................ 27

CHAPITRE III : INVENTAIRES DES CHARGES ET DIMENSIONNMENT DE LA STRUCTURE DU CHATEAU D’EAU..................................................................................................................................................... 32 I.

Inventaires des charges ............................................................................................................. 32 1.

Charges permanents (Poids propre du réservoir et de ses ouvrages annexes): ................... 32

2.

Charge due au liquide contenu : ........................................................................................... 33

3.

Surcharges diverses d’exploitation :...................................................................................... 33

4.

Effets climatiques : ................................................................................................................ 33

5.

Influence du séisme (Paramètres sismiques) ........................................................................ 34

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Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi II.

Dimensionnement manuel des éléments de châteaux ............................................................. 38 1.

La coupole de couverture: ..................................................................................................... 38

2.

La ceinture supérieure: ......................................................................................................... 41

3.

La cuve Tronconique : ........................................................................................................... 44

4.

La cheminée: ......................................................................................................................... 46

5.

La coupole de fond: ............................................................................................................... 48

6.

La tour support ...................................................................................................................... 50

7.

Radier .................................................................................................................................... 53

III.

Vérification de la Stabilité de l’ouvrage ................................................................................ 55

1.

Stabilité au poinçonnement .................................................................................................. 55

2.

Stabilité au renversement ..................................................................................................... 56

CHAPITE IV : ETUDE DYNAMIQUE DU CHATEAU D’EAU ........................................................................ 59 I.

Description du logiciel Robot structure :................................................................................... 59

II.

La conception de la structure du château d’eau ....................................................................... 60

III.

Les charges appliquées sur le château d’eau : ...................................................................... 63

IV.

Etude dynamique de la structure sur ROBOT STRUCTURE: .................................................. 66

CONCLUSION ......................................................................................................................................... 70 BIBLIOGRAPHIE ...................................................................................................................................... 71 ANNEXES................................................................................................................................................ 72

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Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi

RESUME Ce présent projet intitulé « Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m3 en vue de contribuer à l’extension du réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi » a pour objectif principal de dimensionner un château d’eau en béton armé pour subvenir aux besoins en eau potable de la population. La structure porteuse du château sera construite en béton armé selon les règles de l’art et suivant les règles de BAEL 91 modifiée 99, le Fascicule 74 et le D.T.U 13.12. La descente des charges et le dimensionnement de la structure ont été effectués manuellement. Le plan en coupe verticale du château se résume en un réservoir couvert d’une coupole, une tour circulaire et la fondation. Notre étude comporte quatre (04) chapitres dont : la présentation du cadre de l’étude, la généralité, la présentation générale du projet, le dimensionnement des éléments du réservoir.

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ABSTRACT This present project « the structure Studies of a water tower with 1000 m3 tank reinforced concrete in the region of SAFI» to main objective sizing of a water tower of 1000 m3 of holding capacity reinfored concrete to privide fordrinking water of the people. The supporting structure of the castle will be constructed by reinforced concrete according to the rules of art and following standards BAEL 91 modified 99, issue 74 and D.T.U 13.12. The descent of the load and the dimensions of the structure were carried out manually. The plan of the castle vertical sectional, the castle comes down in a reservoir closed by a dome, a tower circular and the foundation. The study of the water tower of conic is shape divided in four (4) chapters among which first of all the generality, presentation of project, and the structural study of the work.

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LISTES DES TABLEAUX Tableau 1 : Classe des réservoirs selon le fascicule 74 .......................................................................... 31 Tableau 2 : Les différentes charges permanentes du château d'eau .................................................... 32 Tableau 3 : Quelques valeurs des poids volumiques ............................................................................. 33 Tableau 4 : Coefficient d'accélération A suivant les zones .................................................................... 34 Tableau 5 : coefficient de vitesse v suivant les zones ............................................................................ 35 Tableau 6 : Coefficient d’importance .................................................................................................... 36 Tableau 7 : coefficient de site ................................................................................................................ 36 Tableau 8 : Facteur d'amplification ....................................................................................................... 37 Tableau 9 : Paramètres parasismiques ................................................................................................. 37 Tableau 10 : Les charges appliquées sur la coupole de couverture....................................................... 39 Tableau 11 : Les Forces appliquées sur la coupole de couverture ......................................................... 40 Tableau 12 : Poids de la ceinture supérieure ......................................................................................... 42 Tableau 13 : Les charges appliquées sur la ceinture supérieure ........................................................... 42 Tableau 14 : Les classes de la cuve ........................................................................................................ 44 Tableau 15 : Poids totale appliqué sur la cuve ...................................................................................... 45 Tableau 16 : Le poids transmis au cône................................................................................................. 46 Tableau 17 : Les chares appliquees sur la cheminee ............................................................................. 47 Tableau 18 : La pression hydrostatique de l'eau ................................................................................... 47 Tableau 19 : Les charges appliques sur le fond ..................................................................................... 48 Tableau 20 : Le poids de la tour............................................................................................................. 50 Tableau 21 : Le poids de Radier ............................................................................................................. 53 Tableau 22 : Conditions de vérification du voile armé ou non verticalement ....................................... 72 Tableau 23 : Valeurs de la hauteur libre du voile entre nus du plancher .............................................. 72 Tableau 24 : calcul de la section des armatures du voile ...................................................................... 73

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Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi

LISTES DES FIGURES Figure 1 : Situation géographique du siège ........................................................................................... 12 Figure 2 : Une cartographie de la région ............................................................................................... 13 Figure 3 : coupe transversale du château d'eau ................................................................................... 16 Figure 4 : Réservoir d'eau enterré. ........................................................................................................ 17 Figure 5 : Réservoir d'eau semi-enterré ................................................................................................ 18 Figure 6 : Réservoirs d'eau surélevé (château d'eau) ........................................................................... 18 Figure 7 : schéma de fonctionnement des châteaux d'eau .................................................................. 21 Figure 8 : Château d'eau de type colonne ............................................................................................. 23 Figure 9 : Château d'eau avec une cuve conique .................................................................................. 23 Figure 10 : Château d'eau a fort encorbellement ................................................................................. 24 Figure 11 : Château d'eau sphérique..................................................................................................... 25 Figure 12 : zonage sismique en accélération pour des probabilités de 10% en 50 .............................. 34 Figure 13: Zonage sismique en vitesse pour des probabilités de 10% en 50 ans ................................. 35 Figure 14: illustration des charges appliquées sur la couverture ......................................................... 40 Figure 15: La ceinture superieure.......................................................................................................... 41 Figure 16 : Action du poids et l'eau sur la cuve ..................................................................................... 44 Figure 17 : Paramétrage des unités de Robot ....................................................................................... 60 Figure 19 : Paramétrage de la résistance caractéristique du béton ..................................................... 60 Figure 20 : Lignes de construction (les axes) ......................................................................................... 61 Figure 21 : La forme des ceintures du château d'eau ........................................................................... 61 Figure 22 : Le reste de la structure. ....................................................................................................... 62 Figure 23 : vue 3 dimensions du château d'eau. ................................................................................... 62 Figure 24 : Encastrement linéaire. ........................................................................................................ 63 Figure 25 : Les charges à appliquer sur le château d'eau. ..................................................................... 64 Figure 26 : Le poids propre de la structure ........................................................................................... 65 Figure 27 : Le symbole de la charge permanente de l'étanchéité. ....................................................... 65 Figure 28 : Symbole de la charge hydrostatique. .................................................................................. 65 Figure 29 : Symbole de la charge d'entretien........................................................................................ 66 Figure 30 : Symbole de l'application de la pression dynamique (vent)................................................. 66 Figure 31 : Paramètres sélectionner sur Robot pour analyse modale .................................................. 67 Figure 32 : Ajouter les masses. .............................................................................................................. 68 Figure 33 : La réponse de la structure ................................................................................................... 68 Figure 34 : Paramètres parasismiques du site selon RPS 2000 ............................................................. 69 Figure 35 : Résultats de l'analyse modale (déplacement)..................................................................... 69 Figure 36 : Plan de ferraillage de la coupole de couverture ................................................................. 73 Figure 37 : Détails sur le plan de ferraillage de la coupole ................................................................... 74 Figure 38 : ferraillage de la ceinture supérieure ................................................................................... 74 Figure 39 : Plan ferraillage de la cuve.................................................................................................... 75 Figure 40 : Plan ferraillage du cheminee ............................................................................................... 75 Figure 41 : Ferraillage de la paroi de la tour ......................................................................................... 76 Figure 42 : Le plan de ferraillage de l'acier............................................................................................ 77

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Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi

INTRODUCTION L’eau est essentielle et indispensable à la vie. Elle est de nos jours l’aliment le plus consommé au monde, mais elle reste difficile à mobiliser et à rendre potable dans certaine localité du monde. En effet, l’ONEP (Office National de l’Eau Potable), entend développer les secteurs du réseau d’Adduction d’Eau Potable (A.E.P) et d’assainissement dans le pays en général, par les réalisations d’infrastructures hydrauliques telles que l’extension du réseau d’alimentation en eau et les constructions des réservoirs de stockages. C’est dans ce cadre que la lance la construction d’un château d’eau d’une capacité de 1000 m3. Ce projet dans son ensemble comprend deux volets : la réalisation d’un ensemble de réseaux de distribution d’eau depuis la station de traitement vers l’ouvrage et la construction du réservoir surélevé (château d’eau). Ce projet voudra mettre en place un programme d’études et de dimensionnement d’un château d’eau d’une capacité de 1000 m3 de réservoir reposant sur une tour de 20m de hauteur sous cuve. Ce projet fait l’objet de notre stage quatrième année, dont le thème est : « Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m3 en béton armé ». Ainsi, nous voulons à l’issue de cette étude obtenir un ouvrage qui puisse permettre de soulager la population tant dans sa résistance, que dans sa fonctionnalité et de lever l’équivoque liée au dimensionnement des ouvrages spéciaux. L’étude sera constituée par : - Une introduction - La présentation de l’entreprise ; - La présentation générale du projet ; - Le dimensionnement en Béton Armé des éléments du réservoir statique ;

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CHAPITRE I : PRESENTATION DU CADRE DE L’ETUDE 1. Contexte de l’étude Tout étudiant en fin de formation en 4éme année génie civil est astreint à rédiger et soutenir un rapport de stage. La rédaction de ce rapport se passe dans une structure qui est le lieu de stage. En suivant ces règles un stage de deux (2) mois nous est accordé par KLE (Bureau d’étude à Skhirat) en vue d’une étude et la construction d’un réservoir d’eau de 1000 m3 dans le cadre d’extension du réseau d’approvisionnement en eau potable de Had ELBKHATI la province de SAFI.

2. Problématique La question principale est de savoir quel sera l’impact de cette réalisation sur l’environnement et les êtres vivants ? Sur quoi construire (le type de sol)? Quels sont les différents éléments de la structure porteuse de l’ouvrage ? Quels sont les différents corps et comment seront-ils réalisés ? Quels seront les effets climatiques sur l’ouvrage. Toutes ces questions sont primordiales, et permettent de clarifier les attentes pour aboutir à l’objectif principal de cette étude.

3. Objectif de l’étude Objectif général L’objectif général est de faire une étude et le dimensionnement de la structure d’un château de 1000 m3 en béton armé dans le village de Had EL BKHATI pour l’extension du réseau d’AEP. Objectifs spécifiques Pour atteindre l’objectif général, il faut : 

Etudes géotechniques en vue de savoir sur quel type de sol sera fondé l’ouvrage et quelle est la contrainte de ce sol ;



Faire une analyse de la structure porteuse et la dimensionner ;



Faire une note de calcul de tous les éléments de l’ouvrage. 9

Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi 

Elaborer des plans d’exécution des éléments constitutifs de l’ouvrage.

4. Méthodologie Pour mener à bien cette étude, la procédure suivante sera adoptée : Etape Préliminaire 

Recherche documentaire sur la thématique



Synthèse bibliographique



Elaboration des outils de travail

Collecte des données 

Données Topographiques



Données géotechniques



Données climatiques

Travaux de bureau 

Traitement des données obtenues



Analyse des données



Interprétations des données



Rédaction du rapport

5. Résultats attendus 

Un rapport explicatif ;



Des notes de calcul détaillées de chaque volet ;



Des pièces dessinées ;



La confirmation de la vérification de la stabilité de l’ouvrage.



La confirmation de la vérification de l’effet du poinçonnement.

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CHAPITRE II : GENERALITES I.

Présentation de la structure d’accueil

Présentation générale La société KLE ingénierie est un bureau d’étude qui intervient dans le domaine génie civil notamment les infrastructures. Dans ce derniers

temps le bureau a développé une

expérience solide grâce à son gérant et son ingénieur dynamique M. Mohammed Chafik. Actuellement les marchés que KLE ingénierie négocie sont importants, cote financière. Le bureau d’étude progresse en harmonie avec le temps, il bénéficie du développement national et y apporte sa contribution en retour. Ce cercle vertueux crée de la valeur, pour tous, et construit, avec tous, le Maroc de demain. La carte d’identité de l’entreprise

Nom du bureau d'etude: •KLE ingenierie La forme juridique:

•Société à Responsabilité Limitée à Associé Unique Chiffre D'affaire: •10 000 dhs Adresse du siege sociale: •Imm Al Wifak N 1319 Appt N 3 Lot Irak - Temara (M) Inscrite au registre de commerce de salé sous le n°: •20195 Patente n°: •29198197 Ientification fiscale n°: •3308480

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Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi Situation géographique du siège

Figure 1 : Situation géographique du siège

Organisation et le personnel N’importe quel bureau d’études assure son bon fonctionnement par une organisation interne en réseau y compris KLE ingénierie. L’équipe mise en place est celle jugée la plus pertinente en vue du développement et de la réussite du bureau. Autour de dirigent gravitent généralement les ingénieurs qui traitent et identifient les projets. Les techniciens sont charges de faire de travailler sur les projets qui ne présentent pas de complexités ou sur les projets qui sont déjà traite par les ingénieurs du bureau.

II.

Présentation du site du projet

Aperçu Géographiques de la région : De part et d'autre du ravin du plateau gréso-calcaire des Abda par l'oued Chabah, SAFI s'étale en bordure de l'atlantique, au fond d'une anse encadrée de falaises. Située au SudOuest de la Région Doukkala-Abda, la Province de Safi est limitée au Nord par la plaine des Doukkalas (Province d'El Jadida), au Nord-Est par les plateaux des R'hamnas (Province d'El Kelâa), au Sud-Est par les plateaux de chichaoua (Province de Chichaoua), au Sud par la province d'Essaouira et à l'Ouest par l'Océan Atlantique sur une longueur de 120 kms environ. La ville se trouve à 256 kms au Sud-Ouest de CASABLANCA, à 300 kms au Nord d'AGADIR et à 157 kms au Nord-Ouest de MARRAKECH.

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Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi

Figure 2 : Une cartographie de la région

a. Le relief La Situation géographique de SAFI est de 32° 19' Nord et 9° Ouest. Le territoire de la Province couvre une superficie de 71087 Km2, caractérisée par une topographie relativement plate ou légèrement ondulée, dont les points culminants ne dépassent guère 500m d'altitude. Tandis que la ville s'étale sur 74 km2. Sur le plan géologique, la Province est divisée en trois zones. b. la zone côtière : Caractérisée par des plaines s'étendant de Doukkala au Nord jusqu’à l’Oued Tensift au sud et par les collines des Mouissettes à l'Est cette zone se distingue dans l'ensemble par la fertilité de son sol en dépit de la présence de terrains rocheux notamment au Nord-Ouest. c. la zone centrale : Cette zone se caractérise par la présence des collines des Mouissettes et Jbilets. d. gantour :

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Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi C'est un plateau situé au Nord-est de la Province. Il est limité successivement à l'Ouest au Nord et au Sud par les collines des Mouisset, R'hamnas et Jbilet. e. L'HYDROLOGIE : La carte hydrologique de la Province se présente comme suit : 

les eaux superficielles :

L'Oued Tensift constitue le seul fleuve traversant le territoire de la Province. Il prend sa source dans l'Atlas et se jette dans l'At-lantique à Souira Kédima. Le volume des eaux d’Oued Tensift atteint environ 300 millions m3/an déversé en grande majorité dans l'Océan Atlantique faute d'un barrage permettant la mobilisation de ses eaux. La Province dispose par ailleurs, d'un lac artificiel qui s'alimente à partir d'un canal lié au barrage IMFOUT (Province d'EL JADIDA) d'un volume de 48 millions m3/an destiné à alimenter les Industries Chimiques, certains centres urbains de la Province (Ville de Safi Centres Jemâa Shaim, Tlet Bouguedra et Sebt Gzoula) et le périmètre irrigué (C.R de Sidi Aissa). 

les eaux souterraines :

Les réserves en eaux souterraines de la Province sont estimées à 88 millions de m3 dont 50 millions seulement sont exploitées à des fins agricoles ou domestiques. Ces eaux se trouvent à des profondeurs importantes séparées généralement de la surface terrestre par des couches argileuses et marneuses défavorisant leur exploitation. f. Géologie de la région : 

De point de vue lithologique :

La zone du Sahel-Doukkala comporte des séries sédimentaires allant du Paléozoïque jusqu’au Miocène, sur lesquelles on trouve des dépôts transgressifs plio-quaternaires. Les terrains éocènes, célèbres par leurs gisements de phosphate sont absents de cette région. 

De point de vue tectonique :

Après une période d’activité tectonique distensive au Cambrien et au Dévonien, les Formations paléozoïques, sous la couverture secondaire, sont soumises à des déformations hercyniennes dont l’amplitude varie d’un point à l’autre. Ces déformations semblent plus 14

Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi affirmées dans une zone centrale, entre la faille d’Oulad Ziane et la faille de Drabla-Sidi Smaïl. Cette zone se situe à la verticale d’un axe bas au Cambrien (graben d’OBZ1 ; Bernardin et al., 1988). Elle est affectée par de grandes structures anticlinales et synclinales (largeur = 10km environ) à plan axial subvertical ou légèrement penché à l’Ouest. Les plis mineurs qui déforment uniquement le paléozoïque moyen et supérieur supposent l’existence d’un niveau de décollement à la base du Dévonien. Les failles inverses, à vergence Est, qui accompagnent ces plis semblent héritées de la paléogéographie dévonienne. Les retrovergences (déversements doubles) des structures, souvent observées dans se secteur, sont en grande partie guidées par le pendage des failles. Celles-ci semblent représenter des failles synsédimentaires, héritées de la paléogéographie cambrienne et/ou dévonienne. g. Hydrogéologie du site : Aucun point d’eau (source – nappe…) n’a été décelé sur les sites du projet.

h. Climat : Safi est marqué par un climat semi-aride. L’été est sec et chaud, l’hiver est humide et tempéré. Toutefois, le climat est atténué par la présence de la chaîne montagneuse Atlas à l'Est et de l'Océan Atlantique à l'Ouest qui réduisent considérablement les grandes chaleurs de l'été.

III.

Description du projet

Le projet consiste à construire un château d’eau en béton armé d’une capacité de stockage d’eau de 1000 m3 en vue de contribuer à l’extension du réseau d’approvisionnement en eau potable de la province de SAFI. a. Réservoir : Avec une forme tronconique, le réservoir aura une capacité de 1000 m3 et sera construit en Béton Armé dosé à 350KG/m3. Il se reposera sur la tour circulaire. b. Tour :

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Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi La tour est d’une hauteur de 20 m et d’une forme cylindrique. Elle sera également construite en Béton Armé dosé à 350KG/m3. c. Fondation

Tout l’ensemble se reposera sur un radier général de forme circulaire de 20m de diamètre et d’une profondeur d’ancrage de -0.6 m/TN. Le radier sera construit en béton armé dosé à 350Kg/m3. L’ensemble des éléments décris ci-dessus sont représentés dans la figure suivante :

Figure 3 : coupe transversale du château d'eau

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Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi

IV.

Généralité sur les réservoirs

1. Définition d’un réservoir Les réservoirs sont des ouvrages destinés pour le stockage de liquide. On peut citer entre autre: • Les piscines, • Les stations d’épuration, • Les décanteurs ou digesteurs, • Les réservoirs d’eau. Le cas de ce projet est basé sur un réservoir d’eau potable qui servira à contenir de l’eau pour l’alimentation de la population. On distingue trois types de réservoirs en général: 

Enterrés ;



Semi-enterrés ;



Surélevés.

Figure 4 : Réservoir d'eau enterré.

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Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi

Figure 5 : Réservoir d'eau semi-enterré

Figure 6 : Réservoirs d'eau surélevé (château d'eau)

Les réservoirs peuvent être construits ouvert ou muni d’une couverture en coupole ou en dalle plaine. Les réservoirs peuvent être simples ou complexes et formés des plusieurs cellules même superposés.

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Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi La forme en plan peut être cependant la plupart du temps, les petits réservoirs se font carrés ou rectangulaires. Mais la forme circulaire est couteuse, et lors que les moyens d’exécutions le permettent, on réalise des réservoirs en forme tronconique et cylindro-tronconique à la place de réservoirs cylindrique de grand volume. Ils peuvent être réalisés selon le cas en maçonnerie ou en acier pour les petites capacités. Mais de nos jours, la plupart des réservoirs sont réalisés en béton armé ou en béton précontraint. Pour le cas de notre projet vu l’importance de la capacité de stockage du réservoir, il sera préférable de réaliser en béton armé. 2. Place du réservoir dans le réseau Les réservoirs sont présents partout dans le réseau d’adduction d’eau. Ils constituent les organes de stockages et des régulateurs des pressions et de débit entre le régime de production et le régime de consommation. Ils permettent d’emmagasiner l’eau lorsque la consommation est inférieure à la production, et la restituent lorsque la consommation devient supérieure à la production. En tenant compte de l’augmentation de nombre des consommateurs, le rapport entre la capacité et le volume moyen diminue notablement. Adduction gravitaire : Un réservoir a pour objectif premier de pouvoir stocker l’eau au moment de faible consommation et la restituer aux heures de pointe. Cet approvisionnement d’eau du réservoir se fera d’une manière gravitaire grâce à la hauteur suffisante du réservoir pour que tous les abonnés aient satisfaction. Adduction par refoulement Elle se fera d’une manière gravitaire vue le surélevement suffisant pour avoir un bon débit. L’absence d’un réservoir présente les inconvénients considérables dans un réseau d’adduction à savoir panne électrique, travaux sur le réseau, panne de pompe. Le château régularise le débit d’eau distribué avec une pression constante et maintient une sécurité d’approvisionnement de la population, voire la simplification dans son exploitation. Réserve d’incendie Non seulement le château approvisionne la population en eau potable mais permet aussi de stocker une certaine quantité appelée réserve d’incendie pour l’extinction du feu en cas 19

Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi d’incendie. La réserve d’incendie permet au sapeur-pompier de s’approvisionner pour éteindre le feu même si la quantité pour desservir la population est atteinte. 3. Château d’eau

Le château d’eau surélevé fait partie de la famille de réservoirs d’eau et aussi des ouvrages d’arts du point de vue esthétique, il est un élément important pour la distribution au réseau d’adduction. Lorsque la topographie ne permet pas de disposer d’un point haut pour construire un réservoir au sol, c’est cette option qui est en général choisie. Le château d’eau remplit double fonctions très considérables, constitue un réservoir tampon entre la production d’eau et la distribution aux consommateurs. La production d’eau doit se faire le plus régulièrement possible pour la bonne satisfaction des besoins, pendant que la livraison est soumise à la demande des usagers. Quelle que soit le moment de la journée et la hauteur de la demande en eau, il faut en assurer à chaque utilisateur un débit régulier. Dans la mesure du possible, ces réservoirs sont placés en hauteur afin qu’ils se situent audessus du plus haut des robinets à desservir. Le château d'eau, en activité ou pas, tient une place importante dans le paysage. Il a été souvent décrié car il occasionnerait une "pollution visuelle" mais l'expérience montre qu'il demeure une solution économique. Fiable, qu'il peut être esthétique et qu'il rend de nombreux services en offrant un point haut pour la région. Au Maroc, même si la plupart du temps la majorité des personnes ne le voient plus ou ne veulent plus le voir. D’autres ont pensé à l'embellir ou à l'utiliser pour d'autres usages que l'eau, Il est principalement utilisé comme point géodésique par l’IGN peut servir de support aux antennes-relais (pompiers, radios locales, téléphonie mobile, etc.), mais également comme support de peintures monumentales. De nos jours, lorsqu'il arrive en tin de vie, il est quelque peu délaissé mais certains ont pensé à lui donner une nouvelle vie et à le reconvertir soit en bâtiment public, soit en logements, restaurant etc. a- Principe de fonctionnement

La distribution d’eau va pouvoir utiliser le phénomène de vases communicants pour alimenter le réseau de distribution. Le château d’eau est avant tout un réservoir surélevé,

20

Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi seule l’absence d’un relief suffisamment élevé impose de construire ces derniers sur une structure en hauteur (piliers ou tour).

Figure 7 : schéma de fonctionnement des châteaux d'eau

Le remplissage du réservoir se fait par une pompe submergée d’alimentation automatique pour maintenir un niveau constant dans le réservoir. Dans le cas où une agglomération s’étend dans une direction donnée, un réservoir unique et de hauteur convenable peut devenir insuffisant pour assurer une pression correcte en tout point du réservoir et à tout moment, c’est alors que l’on a recours à un ou plusieurs réservoir d’équilibre en liaison par le réseau avec le réservoir principal, mais à une cote de niveau légèrement inférieure.

b- Avantages du château d'eau par rapport au réservoir au sol avec surpresseur

Sur le plan énergétique : Les pompes d'alimentation fonctionnent à pression et à débit constants, donc avec un bon rendement. La consommation en énergie est donc faible mais importante si l'on envisage une alimentation par une production d'électricité locale. Lorsque la capacité du château d'eau est assez importante, les pompes peuvent fonctionner uniquement en tarification particulière du fournisseur (exemple : tarification "heures creuses"). La plupart des réservoirs surélevés desservent en partie des abonnés situés sur des points en contrebas de la base du château d'eau. La hauteur entraîne une pression minimale suffisante en entrée de réseau (exemple 3 bars ; 1 bar pour 10m de hauteur). Il n'est donc pas nécessaire de disposer de pompe de surpression pour la distribution. La gravité est suffisante. Parfois, certains châteaux d'eau sont placés de façon à ce qu'ils s'alimentent en 21

Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi chaîne sans avoir besoin de surpresseur pour le remplissage du château d'eau suivant. En résumé, cette solution minimise le coût énergétique.

Sur la fiabilité : Le château d'eau apporte au réseau de distribution une grande sécurité, car il contient en général la consommation d'une journée de pointe ou moyenne. Il permet le maintien de la pression sur le réseau de distribution, tout en autorisant les interventions techniques sur la partie amont du réservoir. En cas de catastrophe (tempête, délestage électrique), il facilite le maintien de la distribution en eau à moindre coût. Dans le cas d'une panne du fournisseur d’énergie, il suffira de mobiliser un groupe électrogène momentanément pour remplir la cuve alors que sur des réseaux surpressés plusieurs groupes électrogènes seront nécessaires et ils devront y rester à demeure; aussi pour obtenir une fiabilité correcte avec un surpresseur, il faut disposer d'un groupe électrogène de secours. On a donc en résumé une meilleure fiabilité avec le château d'eau. Sur le coût de fonctionnement : Le coût d'entretien d'un réservoir est faible, qu'il soit surélevé ou au sol. C'est le coût des équipements électromécaniques qui est toujours prépondérant. Une installation de surpression est en général complexe car elle doit gérer plusieurs pompes de débits différents. Elle doit aussi disposer d'une alimentation énergétique de secours. Le système de pompage d'un château d'eau est simple et donc peu coûteux en maintenance et en entretien. c- Les différents types des châteaux d’eau

Depuis le début de construction des réservoirs d’eau sur tour, différents types de structures se sont imposés au fil des temps. Suivant les matériaux et les connaissances techniques de l’époque, les châteaux d’eau ont eu une forme différente : Réservoir de type colonne Le diamètre du fût et de la cuve est identique et constant sur toute la hauteur. Des variantes existent : elles présentent des contreforts sur toute ou partie de la hauteur du réservoir, et

22

Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi une distinction peut se faire entre la cuve et le fût par la présence d’un léger encorbellement sur la base de la cuve. Ce type de réservoir est construit avec une cuve en béton armé et un fût en maçonnerie ou en béton armé.

Figure 8 : Château d'eau de type colonne

Cuve conique avec fût droit ou fût conique Ce type de réservoir se caractérise par une forme conique inversée de la cuve. Cette dernière repose sur un fût conique ou droit. La forme conique de la cuve permet d’atteindre des capacités de stockage importantes.

Figure 9 : Château d'eau avec une cuve conique

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Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi Cuve à fort encorbellement Elle se caractérise par une cuve avec un voile fortement droit, et un fût étroit et haut sur lequel est implantée la cuve. Le diamètre du fût peut être variable sur la hauteur. De tels châteaux d'eau sont conçus pour emmagasiner des volumes d'eau compris entre 1500 et 3000 m³, et sont construits suivant un procédé différent. Le fût est réalisé en premier, et après la cuve est assemblée sur le sol et hissée ou élevée au moyen de vérins tel un élément préfabriqué.

Figure 10 : Château d'eau a fort encorbellement

Réservoirs sphériques Dans ces réservoirs métalliques, la cuve est sphérique. Pour les réservoirs de capacité ne dépassant pas 500 m³, le support est généralement composé d'un fût cylindrique légèrement conique de faible diamètre par rapport à celui de la cuve. Pour les réservoirs sphériques de grande capacité, leur support comprend une série de colonnes tubulaires qui permettent de masquer les tuyauteries et les échelles d'accès.

24

Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi

Figure 11 : Château d'eau sphérique

d- La structure d’un château d’eau en béton armé

Le béton armé est le matériau de prédilection pour la construction des châteaux d'eau modernes, comme il le fut déjà dès le début du 20ème siècle. L'art du coffrage, l'excellente connaissance théorique et pratique du matériau, dans sa composition et dans sa mise en œuvre, sa résistance et sa faible sensibilité à la corrosion, moyennant le respect de quelques règles, permettent de donner une grande variété de formes aux réservoirs. La coupole de couverture La coupole de couverture, (de même que la coupole de fond) a une forme de calotte sphérique. Elle se distingue des dalles plates par son caractère économique en termes de quantité du matériau béton, mais aussi avec des difficultés d'exécution, notamment sur le coffrage. On considère le cas de coupole surbaissée dans le calcul. La chambre des vannes La chambre des vannes, dans lequel se feront les pénétrations des diverses canalisationsrefoulement, distribution, trop-plein, vidange- dans la cuve (ce qui permet d’ailleurs de surveiller l’étanchéité à ce niveau), à partir duquel on accèdera à la cuve elle-même, tout accès direct par le dessus, par exemple, étant ainsi éliminé. 25

Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi On peut y faire des prélèvements d’eau dans de bonnes conditions sanitaires, y installer un dispositif de comptage ou de chloration. Fond du réservoir : Le système de fondation doit pouvoir : 

Assurer l’encastrement de la structure dans le terrain ;



Transmettre au sol la totalité des efforts issus de la superstructure ;

Le fond du réservoir peut être constitué soit d’un radier général supportant toute la structure en plus du poids de l’eau, soit d’un système dallage-semelles-longrines. Il est caractérisé par l’addition d’autres couches : 

Couche d’asphalte de 2 cm d’épaisseur, pour assurer une bonne étanchéité,



Couche drainante en béton poreux de 10 cm d’épaisseur, coulée avec une pente de 2% vers un caniveau périphérique au bout duquel sont placés deux regards, qui permettent de détecter les fuites éventuelles du dallage.

Radier : Dans le cas d’un fond constitué d’un radier, ce dernier sera sollicité par : 

Des charges réparties sous les parois extérieures et les chicanes,



Des charges localisées sous poteaux,



Poids de l’eau.

26

Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi Le radier est épaissi au niveau des poteaux et chicanes. Ceci est effectué pour vérifier le non poinçonnement du radier. On distingue principalement deux types de radiers : 

Les radiers rigides : qui sont dimensionnés comme des planchers inversés portés par les voiles et les poteaux. Ils sont peu utilisés en ouvrage de rétention du fait d’un équarrissage important. Ce type de fondation est plus spécifiquement adapté aux bâtiments ;



Les radiers souples : qui sont des dalles appuyées élastiquement sur le sol. Ce sont ces radiers qui sont le plus souvent utilisés en réservoir.

V.

Etanchéité des réservoirs :

Les structures en béton assurant le rôle de barrière étanche (stockage intérieur de liquides, barrière contre l'eau extérieure) sont soumises à de multiples sollicitations simultanées d'origine externe ou interne (pression de liquide, pression du sol, température, retrait, tassements, ...). Le matériau le plus couramment utilisé pour remplir cette fonction est le béton armé. Comme ce dernier n'est pas à proprement parler étanche aux liquides, on lui associe bien souvent une deuxième enveloppe (cuvelage secondaire pour garantir l'étanchéité aux substances dangereuses) ou un revêtement externe ou interne. Il existe trois sources de percolation à travers une structure en béton armé : 

La porosité du béton lui-même ;



Les fissures éventuelles, lorsque les sollicitations de la structure sont telles que les contraintes de traction générées sont supérieures à la résistance en traction du béton ;



Les éventuels joints incorporés dans la structure afin de limiter les risques de fissuration.

En voulant résoudre le phénomène de fissuration par la création de joints, on augmente les risques de fuite. On estime que le débit de fuite est 10.000 fois plus grand au droit d'une fissure, voire même 10.000.000 fois au droit d'un joint fonctionnant mal, par rapport au débit de fuite susceptible de se produire au travers d'une structure en béton. Il est dès lors 27

Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi conseillé d'agir graduellement lors de la conception de la structure (formulation, calcul, conception et exécution des joints) en fonction de l'étanchéité (relative) souhaitée. 1. Maîtrise de l'étanchéité des structures en béton armé Le béton étanche nécessite un rapport eau/ciment relativement bas et une classe de résistance correcte. Théoriquement, on considère comme imperméable un béton présentant un rapport E/C de 0,45 et une classe de résistance supérieure à C30/37. 2. Dalles et coupoles Sur la dalle en béton armé supérieure, on procède à la mise en place de : a. La forme de pente ; b. L’étanchéité ; c. La protection. a. La forme de pente : est constituée de : i. une forme de pente : en béton cellulaire (formulé à l’aide de gravettes de granulométrie fine), avec une pente de 2%. ii. Une chape de réglage : en mortier de ciment CPJ 35, d’une épaisseur minimale de 0.02cm, dosé à 350 Kg/m 3, et parfaitement lissée. NB : un délai de séchage de 8 jours à 3 semaines doit être observé entre le coulage des formes de pente et la pose de l’étanchéité. b. L’étanchéité : est composée de : i. L’écran par vapeur : est un écran de protection contre la migration de la vapeur d’eau en provenance des locaux sous jacents vers la couche isolante. Il doit être appliqué sur des supports propres et secs. Il est constitué de : 

Un enduit d’imprégnation à froid (EIF) : couche adhésive (en bitume) à froid directement sur la chape de réglage afin de permettre l’adhérence des couches pour l’étanchéité.



Une couche d’enduit d’application à chaud (EAC) au bitume oxydé.



Une couche de feutre bitumé (type 27S).

28

Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi ii. L’isolation thermique : est un ouvrage destiné à réduire les échanges thermiques entre l’intérieur et l’extérieur du bâtiment. 

Une couche d’enduit d’application à chaud au bâtiment.



Des panneaux de liège aggloméré ou de polystyrène expansé, disposés et scellés sur l’EAC ; d’une épaisseur de 4cm et de masse volumique comprise entre 95 et 130 Kg/m 3.

Les joints sont remplis de bitume à chaud. iii. Le complexe d’étanchéité(ou revêtement d’étanchéité) : (selon le DTU)  Une couche d’imprégnation à froid (à 0.5 Kg/m²). 

Une couche d’enduit d’application à chaud (à 1.5 Kg/m²) au bitume oxydé.



Un bitume armé (type 40TV).



Une couche d’enduit d’application à chaud (à 1.5 Kg/m²) au bitume oxydé.



Un bitume armé (type 40TV).



Une couche d’enduit d’application à chaud (à 1.5 Kg/m²) au bitume oxydé.



Un feutre bitume surfacé (type 36S).



Une couche d’enduit d’application à chaud (à 1.5 Kg/m²) au bitume oxydé.



Et une jetée de sable à chaud.

Le recouvrement des feuilles d’étanchéité d’une même couche (bitume armé) est de 10cm au minimum. La pose se fait à lits croisés. c. La protection : i.

Pour les terrasses courantes, on effectue une protection dure constituée par une chape en béton de 4cm d’épaisseur minimale coulée sur un lit de sable fin sec de 2cm d’épaisseur. Les joints sont de 2 cm, disposés tous les 2m dans les deux sens et remplis avec du bitume à chaud après prise du béton. Cette chape est dosée à 300 Kg de CPJ 35 pour 450 Kg de gravettes 10/15 et 1 m » de sable. Un papier kraft est interposé entre le sable et le dallage. 29

Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi ii.

Pour les terrasses inaccessibles, on pose une autoprotection qui est une protection mince rapportée en usine sur les chapes souples de bitume armé, par la pose d’un feutre en aluminium collée.

3. Les voiles et le radier : On utilise pour l’étanchéité des voiles et du radier des réservoirs des procédés d’imperméabilisation à la surface. Ces procédés s’appliquent sous forme de liquides et/ou de barbotines pénétrant dans le béton sur une profondeur, ce qui lui confère l’étanchéité recherchée. Ils sont économiques et durables, et conviennent très bien aux ouvrages soumis à des charges hydrauliques. Et puisque le degré d’imperméabilisation pour un dosage donné est très dépendant de l’homogénéité du support, alors ce dernier doit être nettoyé des graisses, huiles et produits de décoffrage. Pour les réservoirs, on applique un revêtement épais à base de mortier à liants hydraulique adjuvanté d’un hydrofuge de masse ou d’une résine de synthèse. a. Les voiles : Le revêtement comprend trois couches : i.

Une couche d’accrochage : d’une épaisseur de 8 mm de mortier de ciment dosé à 600 Kg/m3, auquel on ajoute un hydrofuge de masse, est appliquée sur la paroi interne du voile en béton armé traitée et humidifiée ; ce qui permet l’accrochage du revêtement d’étanchéité.

ii.

Une couche de dressage : d’une épaisseur de 8 à 10 mm de mortier de ciment hydrofugé dosé à 600 Kg/m3 permet d’homogénéiser la surface du voile pour l’application de la couche de finition.

iii.

Une couche de finition : couche étanche hydrofugée dosée à 500 Kg du ciment, a une épaisseur de 8 à 10 mm. Le dosage des adjuvants est fonction de leur type de l’imperméabilité recherchée, ils sont sous forme liquide ou poudre et peuvent être incorporés aux sables et au ciment, mais de préférence à l’eau de gâchage afin de permettre une bonne répartition. 30

Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi b. Le radier : Le mortier hydrofugé est appliqué en deux couches épaisses, dosées à 700 et 600 Kg par m3 de sable, respectivement, formant ainsi une chape étanche d’une épaisseur minimale de 30 mm ; appliquée au-dessus d’une couche de barbotine de ciment dosée à 1000 Kg par m3 de sable et étalée à la brosse métallique. Les mortiers doivent être bien composés avec des sables propres de granulométrie convenable : 0.1 mm à 2 mm ou 0.1 à 3 mm. Tableau 1 : Classe des réservoirs selon le fascicule 74

Classe A Ouvrage dont l’étanchéité est assurée par la structure elle-même fc28 >= 25Mpa

Classe B

Ouvrage dont l’étanchéité est assurée par la structure est complétée par un revêtement Ft28 >= 2.1Mpa d’imperméabilisation C > 350 Kg/m3 (écran intérieur Structure BA ou BP adhérent mais ne avec éventuellement résistant pas à une fissuration de ce incorporation mortiers d’hydrofuge de dernier : masse ou de surface. hydrauliques, hydrofuges, résines de synthèse non armées).

Classe C

Classe D

Ouvrage dont l’étanchéité est assurée par un revêtement d’étanchéité (les structures n’ayant qu’un rôle mécanique)

Ouvrage construit à l’aide d’éléments préfabriqués (les dispositions précédentes sont applicables y compris pour le traitement des joints de construction).

Exemple : revêtement plastique, élastoplastique appliqué à l’intérieur de la structure et supportant de légères déformations et fissurations du support (membranes, résines, armées).

Note : Les fuites ne doivent pas dépasser 500cm3 par jour et par mètre carré de paroi mouillée (en dehors des variations de volume liées à l’évaporation) pour les ouvrages de classe A et 250 cm3 par jour et par mètre carré pour les autres. Pour les bassins non enterrés, on considère cette condition remplie si l’on ne constate pas de fuite. Une simple tache n’est pas considérée comme une fuite.

31

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CHAPITRE III : INVENTAIRES DES CHARGES ET DIMENSIONNMENT DE LA STRUCTURE DU CHATEAU D’EAU I.

Inventaires des charges

Ils sont de différentes natures : 

Poids propres du réservoir et de ses ouvrages annexes



Charge du au liquide contenue



Surcharges diverses d’exploitation



Variation de température



Influence du retrait



Influence du séisme

1. Charges permanents (Poids propre du réservoir et de ses ouvrages annexes): Tableau 2 : Les différentes charges permanentes du château d'eau

Eléments constitutifs         

La cuve

Tour





Etanchéité Equipements

32

Couverture (coupole) Ceinture supérieur Ceinture inferieur La cuve Fond de cuve Cheminé Tour-support Escalier de tour Plancher chambre des vannes Consoles intermédiaire de tour

Coupole de couverture

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2. Charge due au liquide contenu : Il est facile d’en tenir compte, le tableau ci-dessous donne quelques valeurs des poids volumiques. Tableau 3 : Quelques valeurs des poids volumiques

Eau potable Eau de mer Eau usée Benzine Lait Pétrole Bitume Essence

1 000 daN / m3 1 020 à 1 030 daN / m3 1 050 à 1 100 daN / m3 800 a 890 daN / m3 1 028 à 1 032 daN / m3 780 a 850 daN / m3 1 100 à 1 300 daN / m3 750 a 810 daN / m3

3. Surcharges diverses d’exploitation : Les surcharges d’escalier d’accès sont évaluées en générale a 100 daN concentrés par marche (ou 450 daN/ m2). Les surcharges particulières sont prises égales à 250 daN/m2 pour les salles de météorologie, radiocommunication, etc., qui peuvent être aménagées audessus du réservoir.

4. Effets climatiques : 

Température

Il est évident que la température et le retrait agissent sur un réservoir comme sur toute autre construction, surtout si le réservoir est surélevé. On n'en tient habituellement pas compte, l'expérience montrant que cela n'a pas donné lieu à des désordres. Notons par ailleurs, que le retrait thermo-hygrométrique n’agit sur une cuve que lorsque celle-ci est vide, ce qui est rare. Quand elle est pleine, il n'y a pas retrait, mais au contraire gonflement, ce qui réduit les contraintes de traction dans le béton, c'est un élément favorable. En outre que la différence de température a Safi n’est pas important, donc elle ne va pas faire une grande différence dans le calcul. 

Pression dynamique (charge de vent)

Pression dynamique de base à 38,34 daN/m2. 33

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5. Influence du séisme (Paramètres sismiques) Zonage sismique

Le Maroc est divisé en plusieurs zones sismiques. Pour une même zone sismique l’accélération maximale d’un séisme ainsi que sa probabilité d’occurrence sont très proche. La cartographie sismique du Maroc est divisée en cinq zones.(Image : Cartographie sismique du Maroc La probabilité d’apparition est de 10% en 50 ans).

Figure 12 : zonage sismique en accélération pour des probabilités de 10% en 50

Coefficient d’accélération A suivant les zones : (g étant l’accélération due à la gravité).

Tableau 4 : Coefficient d'accélération A suivant les zones

Zones

A= Amax /g

Zone 1

0,04

Zone 2

0,07

34

Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi Zone 3

0,10

Zone 4

0,14

Zone 5

0,18

Za = 0,10

Figure 13: Zonage sismique en vitesse pour des probabilités de 10% en 50 ans

Tableau 5 : coefficient de vitesse v suivant les zones

Numero de zone de vitesse

Paramètre de vitesse

Zv

ν/l (m/s)

0

0,00

1

0,07

2

0,10

3

0,13 35

Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi 4

0,17

Zv = 0,10 Coefficient d’importance :

Les grands réservoirs et châteaux d’eau sont des constructions destinées à des activités sociales et économiques vitales pour la population et qui devraient rester fonctionnelles, sans ou avec peu de dommage, après le séisme. Donc sont des constructions de classe I.

Tableau 6 : Coefficient d’importance

Classe de construction

Coefficient I

Classe I

1,30

Classe II

1,2

Classe III

1,0

Influence de site L’intensité avec laquelle un séisme est ressenti en un lieu donné, dépend dans une large mesure de la nature des sols traversés par l’onde sismique et des conditions géologiques et géotechniques locales. Les conditions locales du sol sont très importantes en effet si la fréquence du sol est proche de celle de la structure, on est en présence d’une amplification dynamique du sol. Pour tenir compte de ces effets un classement de trois sites différents a été adopté. A chaque site correspond un coefficient de site : Tableau 7 : coefficient de site

Sites

Nature

Coefficient

S1

Rocher toute profondeur

1

Sols fermes épaisseur < 30 m S2

Sols fermes épaisseur ≥30 m

36

1,2

Etude de la structure d’un château d’eau de 1000 m 3 Réseau d’approvisionnement en eau potable de la ville de Safi Sols meuble épaisseur