Note de Calcul r+4 [PDF]

Zitiervorschau

B.a.r.t

01/09/20 Intitulé du projet : Bloc 02 Bibliothèque 6000 places pédagogiques Note de calcul Etude d'un batiment en R+4 Bloc 02

I. Descriptionde l'ouvrage: 1.1) Situation: Le projet qui fait l'objet de la note de calcul est un batiment en R+4. - Les étages courants sont à usage (Salles de lecture_ Bibliothèque) universitaires.

Le projet est (Bloc 02 Bibliothèque) projeté à Berchiche El Kseur Béjaia qui est une zone à moyenne sismicité Zone (II.a)

1.2) Description architecturale: Les dimentions du batiment sont: - La hauteur totale ……………………………. 20,4m Le batiment comprend un RDC et étages courants dont les hauteurs sont:

- La hauteur du RDC …………………. 4,08m - La hauteur d'étage …………………. 4,08m

1.3) Description structurale: L'ossature: Vue la hauteur du projet, et d'après l'article 3.4.A.1.a du RPA99/v2003, tout ouvrage dépassant les 14m de hauteur doit etre constitué de portiques et voiles en béton armé (contreventement mixte) avec justification d'interaction voiles-portiques, ou avec voiles porteurs (entièrement contreventé par voiles). Les planchers: Les planchers utilisés sont de type dalle pleine et corps creux (hourdis) avec une dalle de compression en béton armé, formant ainsi un diaphragme horizontal rigide, transmettant les charges horizontales aux éléments verticaux tout en assurant la compatibilité des déformations.

II. Règlements et normes de calculs: La présente note de calcul est élaborée suivant les règles de calculs et de conceptions en vigueur actuellement en Algérie à savoir: - Le R.P.A 99/v2003 - Le DTR BC .2.2

- Le B.A.E.L 91 - Le C.B.A 93 III. Caractéristiques mécaniques des matériaux: 3.1) Le béton: 3.1.1_ A l'E.L.U: f C 28  25.00 MPa  f t 28 0,6  (0,06 * f c 28 ) 

 bu 

0 ,85  f c 28 b

; Avec:

2.1

MPa

 b  1.5 pour situations normales  b  1.15 Pour situations accidentelles (Séisme)

Le diagramme de contraintes Déformations adopté est : - Parabole-rectangle pour les sections entièrement comprimées. - Rectangulaire simplifié pour les autres cas.   Contrainte limite ultime de cisaillement, elle est limitée à : u

  f  u  Min 0.20 * c 28 ;5MPa   si Fissuration.P.P b  

  f  u  Min0.15 * c 28 ;4MPa  si F .Pou F .T .P b  

3.1.2_ A l'E.L.S: La contrainte de compression dans le béton est :

15

 bc  0,6 * f c 28 

3.1.3_ Déformation longitudinale du béton: 1 - Pour les contraintes de courte durée : Eij  11 .000 * f c 28  3 - Pour les contraintes de longue durée :

Evj  3700 * f c 28 

1

3

MPa

3.1.4_ Coefficient de Poisson: - Il est pris égal à : 0 pour le calcul des sollicitations, (ELU) - Il est pris égal à : 0.2 pour le calcul des déformations, (ELS) 3.1.5_ Composition du béton: Le béton est composé de: - Ciment ( Dn  5mm) - Sable - Gravillon ( Dn  25mm) - Eau de gachage (150 

350 Kg 400 Kg 800 Kg 175 ) litres

, avec: E C  0.5

3.2) Les armatures (l'acier): Le module de déformation longitudinale de l'acier est égal à: E  200000MPa Les aciers utilisés dans cet ouvrage sont: - Fe E40 H.A type 1 fe = 400 MPa (limite d’élasticité garantie). - Fe E 24 ronds lisses fe = 235 MPa (limite d’élasticité garantie), 3.2.1_ A l'E.L.U: Pour le calcul à l'E.L.U:   f e s

; avec:

s

s = 1.15 s = 1.00

pour les situations normales pour les situations accidentelles

3.2.2_ A l'E.L.S:

Pour le calcul à l'E.L.S: - Cas de la Fissuration Peu Préjudiciable: aucune vérification n’est préconisée, les contraintes dans l’acier ne sont pas limitées. - Cas de la Fissuration Préjudiciable: les contraintes dans l’acier sont limitées à: pour aciers ronds lisses 2   s  Min * f e ;110 * * f tj   ; avec   1 3    1 .6 pour aciers H.A dont   6 mm pour aciers H.A dont   6 mm   1.3 Le diamètre des armatures est au moins égal à 6mm - Cas de la Fissuration Très Préjudiciable: les contraintes dans l’acier sont limitées à: 1



2

 s  Min 0,5 * f e ;90 * * f tj 

1

2



Le diamètre des armatures est au moins égal à 8mm IV. Evaluation des charges et des surcharges:

4.1) Charges verticales: 4.1.1_ Charges permanentes (G): - Etage courant (plancher Corps-creux "20+4"): G=556 Kg/m². - Terrasse inaccessible (plancher Corps-creux "20+4"): G=668 Kg/m². - Terrasse inaccessible (plancher Dalle pleine "e=15 cm"): G=713 Kg/m². - Vitrage : G=150 Kg/m². - Dalle pleine inclinée "e=15 cm" : G=375 Kg/m².

- Maconnerie double cloison : G=280 Kg/m². 4.1.2_ Charges d'exploitations (Q): - A usage salle de lecture - Terrasse inaccessible - Escalier

Q=400 Kg/m². Q=100 Kg/m². Q=250 Kg/m².

4.2) Charges horizontales: (Etude Sismique) Pour l’étude au séisme, on utilise la méthode Dynamique, Le spectre de réponse est donné par le programme RPA99/v2003 élaboré par le CGS.

V. Coffrage et prédimensionnement des éléments de la structure: 5.1) Prédimensionnement des planchers:

5.1.1_ Les planchers à corps-creux: L'épaisseur du plancher (ht) est déterminée à partir de la condition de flèche: ht  L 22.5 L : la portée maximale entre nu d'appuis dans le sens de la disposition des poutrelles. L  ( Lmax  30) ; en (cm) la portée maximale dans le sens de la disposition des poutrelles. Lmax :  ht 

Lmax  570.00 cm



24.0

cm

Plancher Corps-Creux (20+4)

5.1.2_ Les planchers dalles pleines: L'épaisseur des dalles (e) est déterminée à partir de la résistance à la flexion: elle dépend des conditions d'appuis: L - Cas de dalle reposant sur (01) un appui : e x 20

Lx  165.00 cm  e 8.25 cm





165.00 cm



4.7

 e

5.5

e

On prend une épaisseur





12.8

 e

5.2) Prédimensionnement des poutres: 5.2.1_ Les poutres principales: Leur hauteur est donnée par la condition de flèche:



42.7

 On prend une poutre de ( bxh ) 

h (30x50)

5.2.2_ Les poutres secondaires: Leur hauteur est donnée par la condition de flèche:

h

cm

16.0

e

On prend une épaisseur

L  640.00 cm

15

Lx L  e x 50 40

- Cas de dalle reposant sur (03) ou (04) appuis :

Lx  640.00 cm

e

Lx L  e x 35 30

- Cas de dalle reposant sur (02) deux appuis :

Lx 

On prend une épaisseur

15

cm

L L h 15 10 64.0 cm²

et

h moyenne

(40x70) cm²

L L h 15 10



L

570

cm



38.0

h

57.0

On prend une poutre de ( bxh )  (30x45)

et

cm²

h moyenne



cm²

5.3) Prédimensionnement des voiles: L'épaisseur des voiles est donnée par l'article 7.7.1 R.P.A99/v2003 en fonction de la hauteur libre d'étage (he):

5.3.1_ Epaisseur minimale: e15cm 5.3.2_ Type de voiles: h - Cas voiles simples : e e 20 he 

0.00

cm



e 

- Cas voiles à une (01) extrémité rigide : he 

0.00

cm

 e 

0

e

1.50

cm

 e 

he

e

cm

he

15

Finalement; on opte pour : - Pour les voiles à tous les niveaux :



On prend une épaisseur e  20



On prend une épaisseur 20 e



On prend une épaisseur 20 e

22

0.00

- Cas voiles à deux (02) extrémités rigides : he 

cm

25 cm

e

20

5.4) Prédimensionnement des escaliers: L'épaisseur de l'escalier est donnée par la condition de flèche: - Escalier type 1 : escalier entre R.D.C et étage 1 : 19.0 L'  570.00 cm  e





On prend une épaisseur

e

- Escalier type 2 : escalier entre étages courants: 19.0 L'  570.00 cm  e





28.5 20

28.5

cm

L' L' e 30 20 et e moyenne  22.8 cm et e moyenne  22.8

 On prend une épaisseur e 

20

cm

5.5) Prédimensionnement des poteaux: On opte pour : - les poteaux carrés : - les poteaux circulaire :

50x50 cm² D=50 cm

VI. Les combinaisons d'actions: Les cas de charge sont : - G : charge permanente. - Q : charge d'exploitation. - E : charge sismique. Les différentes combinaisons à utiliser sont les suivantes : * Vis-à-vis des états limites ultimes et de services : - E.L.U ………………….. 1.35*G + 1.5*Q - E.L.S ………………….. G + Q * Vis-à-vis des situations accidentelles : elles sont données par le R.P.A 99/v2003 - ACC ……………….. G + Q + E - ACC ……………….. 0.8*G + E - ACC ……………….. G + Q + 1.2*E (pour les poteaux seulement) Etant donné que la structure est contreventée par un système mixte alors la combinaison G+Q+1.2*E sera négligée.

VII. Etude de la superstructure: 7.1) Etude dynamique (Sismique): 7.1.1_ Estimation de la période fondamentale expérimentale (Texp): La période de la structure est estimée à partir de la formule empérique suivante :

T  CT * (hN )

CT 

3

4

; avec : CT  Coefficient qui est fonction du système de contreventement et du type de remplissage hN  La hauteur de la structure en mètres mesurée à partir du niveau de base jusqu'au dernier niveau. 0.05

et hN  21.56 m



T

0.500 second

Selon l'article 4.2.4 (4) R.P.A99/v2003, la période doit etre majorée de 30% Donc : Texp  1.3 * T  Texp  0.650 second _ Vérification de la période numérique de la structure (Tnumérique): Elle est obtenue à partir d'un modèle numérique (modélisation sur ROBOT), et elle doit etre inférieure à la période empérique (Texp). il faut que :

Tnumérique 

Tnumérique  Texp

0.50

s