Projet Fin D'étude [PDF]

Zitiervorschau

Introduction……………………………………………………………………6 1-Description d’une charpente métallique …………………………………7 1-1 :Ossatures principales……………………..……………………….……..7 1-2 :Ossatures secondaires ……………………………………..………….…7 2-Les charges agissantes sur la charpente ………………..……………….…7 2-1 :Les charges permanentes ………………………………………….……..7 2-2 :Les surcharges ..…………………………………………………...…..….7 2-2-1 : Surcharges d’exploitation ……………………………...…….…..8 2-2-2 :Les surcharges climatiques ………………………………………...8 a-Effet de la neige …………………………………………..……….8 b-Effet de la température …………………………………...……….8 c-Effet du vent …………...…………………………………….……8 c-1 :pression dynamique de la base q10 ………….…………………...…9 c-2 :Effet de la hauteur kh ………………………..……………..……….9 c-3 :effet de site ks……………………………………………………….9 c-4 :Effet de masque km ………………………………………………..10 c-5 :Effet des dimensions δ …………………………………...……….11 c-6:Réduction maximale des pressions dynamiques de base …………………………………………………………………………...11 c-7:Valeurs limites des pressions corrigées …………………..……….11 c-8 :Actions statiques exercées par le vent ……………………….......12 -Actions extérieures ………………………………………………..12 -Actions intérieures ……………………………………………..….12 c-9 :Cœfficient de majoration β …………………………………….....13 3-Les phénomènes d’instabilités élastiques …………………………………13 a- Le flambement flexion…………………………………..………………...13 b-Le flambement simple ……………………………………………..…...….14 c-le Déversement ………………………………………………………...….14 4-les assemblages……………………………………………………………...16 4-1 :Les assemblages boulonnés …………………………………..……..…16 5-Présentation du logiciel R.D.M6…………………………………………...20

6-calcul de la mézanine(dalle mixte) ………………………………………...21 6-1/Une dalle collaborante ……………………………………..……………21 a-calcul des solives …………………………………………………….…..21 b-Calcul des poutres ……………………………………...……………..…26 6-2/Dalle non collaborante…..……………………………………………....27 a-calcul des solives ……………………………………………………….27 b-Calcul des poutres ………………….……………………………….….29 6-3 :Vérification des poteaux du milieu du mezzanine au flambement simple ………….…………………….…………….…………………………...……...31 7-calcul du sablière …………………..……………………………………….33 7-1 :sablière du milieu……………………………………………...……….33 7-2 :Sablière de rive………………………………..……………………...…34 8-Calcul du poteau de rive ……………………………………………….…..36 9-Vérification des lisses de bardages sur long panne……………………….39 10-Calcul des potelets ……………………...…………………………………42 11-Pesentation de logiciel ROBOT Millennium…………….……………...44 12-execution sur ROBOT MILLENIUM ……………………………..…….47 12-1 :Vue en 3 D avec couverture et bardage ……………..…………….47 12-2 :Vue en 3 D sans couverture et bardage …………………………....48 12-3 :Projection ZX……………………………………………..……..…..48 12-4 :Projection YZ ………………………………………………….……48 12-5 :Profils donnés par robot…………………………………...………..50 12-6 :ROBOT – ASSEMBLAGES………………………………………..51 a- Assemblage contreventement…………………..……………….....52 b- Assemblage poutre-poteau ………………………………...……....54 c- Assemblage Pied de Poteau encastré …………………………...…..57 d- Assemblage poutre-solive …………………………………...….….60 13-métré…………………………...………………………………………...…63 Conclusion………………………………………………………………..…...64 annexe……………………………………………………………………..…..65 Bibliographie……………………………………………………………...….74

Les charpentes métalliques constituent un domaine important d’utilisation des produits laminées sortis de la forage .elle emploient, en particulière, les tôles et les profils. Les structures constituées à partir de ces éléments nécessitent des opérations préalables de découpage , de perçage et de soudure en usine .les opérations sur site sont limitées à des assemblages de modules primaires après des opérations de levage ou de ripage , permettant de rapprocher les zones d’assemblage . Les domaines d’applications des constructions métalliques sont très nombreux. ils concernent d’abord les bâtiment, les halles industrielles lourds (Aciéries) ou légères (usines de transformation ou de stockage ) constituent un secteur ou l’emploi de l’acier est fréquent pour la réalisation des ossatures et des bardages recouvrant celles-ci . Ce projet de fin d’étude a pour but le dimensionnement d’un hangar en charpente métallique , s’articule autour de deux parties/ _la première partie sera consacrée à la modélisation de notre structure qui en charpente métallique et comportant les calculs fondamentaux , théoriques et des appliqués . _la deuxième partie sera pour vérifier la structure en utilisant le Le logiciel Robot-Millennium.

1-Description d’une charpente métallique : Une charpente métallique généralement est constituée de : 1-1 :Ossatures principales : telles que : - les couvertures et bardages; - les pannes; - les fermes ou traverses; - les poteaux. 1-2 :Ossatures secondaires : Ossatures secondaires sont destinées à reprendre les sollicitations dues au vent et à assurer la stabilité d’ensemble de la structure. Il s’agit notamment : -des lisses de bardage : sont constituées de poutrelles (IPE, UAP) ou de profils minces pliés. Disposées horizontalement, elles portent sur les poteaux de portiques ou éventuellement sur des potelets intermédiaires .l'entraxe des lisses est déterminé par la portée admissible des bacs de bardage. -des potelets . -des dispositifs de contreventement :Sont des dispositifs connus pour reprendre les efforts du vent dans la structure et les descendre au sol. Ils sont disposés en toiture , dans le plan versant (poutre au vent ) et en façade (palées de stabilité ) et doivent reprendre les efforts du vent appliqués tant sur les pignons que sur les long pans. 2-Les charges agissantes sur la charpente : 2-1 :Les charges permanentes : Les charges permanentes sont celles qui s’exercent d’une façon continue sur la structure : Poids propre des profilés .  Poids propre du couverture et de bardage (type sandwich, 9.691kg/m²) 2-2 :Les surcharges : Ce sont les charges à caractère variable telles que : Les charges climatiques (vent, neige)

Les charges dynamiques qui peuvent être dues au déplacement d’un mobile (passage d’un ouvrier sur la toiture pour l’entretien) Les charges d’exploitation (poussière, charge de montage) 2-2-1 : Surcharges d’exploitation : Poussière : 20kg/m² 2-2-2 :Les surcharges climatiques : a-Effet de la neige : On ne tient pas compte de l’effet de la neige car la région ou on réalise ce projet , il ne neige pas . b-Effet de la température : Le gradient de température ne varie pas trop, on néglige l’effet de la température dans le calcul. c-Effet du vent : L’action exercé par le vent sur l’une des faces d’un élément du bâtiment est considérée comme normale à cet élément. On admet que le vent à une direction d’ensemble moyenne horizontale , mais qu’il peut venir de n’importe quel direction . On distingue deux sortes de surcharges : _les surcharges normales qui peuvent être atteintes plusieurs fois dans une année et que les constructions doivent pouvoir supporter sans dommage. _les surcharges extrêmes , exceptionnellement rares , qui peuvent entraîner des désordre mineurs dans la construction , sans entraîner sa ruine complète. Pour déterminer l’action du vent sur une construction on distingue d’une part ,Les caractéristiques du vent ,et d’autre part , les dispositions de la construction. L’action du vent est en fonction de : * la vitesse du vent . * la catégorie de la construction et de ses proportions d’ ensemble de l’emplacement de l’élément considéré dans la construction et de son orientation par rapport au vent. * dimensions de l’ élément considéré * la forme de la paroi à la quelle appartient l’élément considéré. Elle est donnée par la formule suivante :

q= q10 ks kh km δ β (ce-ci)

(cahier des prescriptions communes applicables au calcul des surcharges dues au vent ) q10 :pression dynamique de base ks : effet de site kh : effet de la hauteur km : effet de masque δ : effet des dimensions β : cœfficient de majoration ce : actions extérieures ci : actions intérieures c-1 :pression dynamique de base q10 : C’est la pression dynamique de base normale exercée à une hauteur de H (m )au dessus du sol . Pour un site normal , sans l’effet de masque sur un élément dont la plus grande dimension est de 0.5m. le tableau suivant donne les valeurs des pressions dynamiques de base normale et extrêmes en fonction des différentes régions indiquée selon une répartition de la carte du Maroc . pression dynamique de Région base normale pression dynamique de base (daN/m²) extrême (daN/m²) région I 53,32 93,32 région II 68 119 région III 135 236,25 La construction étudié se trouve à Tanger , une ville qui se situe à la région III ,donc : q10=135 daN/m² (cahier des prescriptions communes applicables au calcul des surcharges dues au vent ) c-2 :Effet de la hauteur kh : la pression dynamique est majorée par un cœfficient donné par la formule :

kh= 2.5×

Η + 18 Η + 60

avec H : la hauteur de la construction .elle est comptée à partir du sol (H=8.95m) kh=0.97 (cahier des prescriptions communes applicables au calcul des surcharges dues au vent ) c-3 :effet de site ks: Les valeurs de pression dynamique de base normale et extrême doivent être multipliées par un coefficient ks tenant compte de la nature du site d’implantation de construction . les valeurs correspondantes à chaque région et pour chaque site sont données par le tableau suivant : (cahier des prescriptions communes applicables au calcul des surcharges dues au vent )

ks site protégé site normal site exposé

région I 0,8 1 1,35

région II 0,8 1 1,3

région II 0,8 1 1,25

La construction étudié correspond a un site exposé d’où : ks=1.25 c-4 :Effet de masque km : il y a un effet de masque lorsqu’ une construction est masquée partiellement ou totalement par d’autres constructions ayant une grande probabilité de durée. Km=1 Si le bâtiment est considéré comme isolé. c-5 :Effet des dimensions δ : Le vent est irrégulier ,surtout au voisinage du sol , et ne souffle pas avec la même intensité simultanément en tout point d’une même surface . La pression moyenne diminue quand la surface frappée augmente . Les pressions dynamiques exercées sur les éléments de la construction sont réduites d’un coefficient δ en fonction de la plus grande dimension (horizontal ou verticale) de surface offerte au vent, et de la coté H du point le plus haut de construction.

coefcient de réduction des pressions

dynamiques

Il est donné par ce diagramme :

200m

plus grande

dimension de la surface offerte au vent

(guide de calcul des structures métalliques) c-6 :Réduction maximale des pressions dynamiques de base : La totalité des réductions dues à l’effet de masque km et l’effet des dimensions δ ne doit pas dépasser 33%. On a : km=1 et δ=0.74 ainsi on aura : Km .δ=0.74>0.67 → cette condition est vérifiée (cahier des prescriptions communes applicables au calcul des surcharges dues au vent ) c-67:Valeurs limites des pressions corrigées : Quelle que soit la hauteur H , la nature du site , l’effet de masque et l’effet des dimensions , les valeurs de la pression dynamique corrigée sont limitées entre 34.5 daN/m² et 255 daN/m² On a les données suivantes : q10 =135 daN/m² ks =1.25 kh =0.97 km=1 δ=0.74 ainsi la valeur de pression dynamique corrigé est donnée par la formule : q=q10 ks kh kmδ

q=122daN/m² 34.5