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Préparé par : Asmaa Rizki (IB) Salwa Kraibaa (IB) CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT

Préparé par : Asmaa Rizki (IB) Salwa Kraibaa (IB) CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT D’UN BATIMENT R + 10+ 2 sous Mémoire de Travail de Fin d'Etude pour l'obtention de diplôme d'Ingénieur d'Etat de l'EHTP : Dirigé par : Asmaa Rizki (IB) Mme Khadouri (Professeur Mr Shaki (OTC Ingénierie) Mr Elbahloul (Verité CONCEPTION ET NSIONNEMENT D’UN BATIMENT R + 10+ 2 sous-sols Mémoire de Travail de Fin d'Etude pour l'obtention de diplôme d'Ingénieur d'Etat de l'EHTP : Professeur EHTP) Shaki (OTC Ingénierie) Elbahloul (Verité Control) Juin 2012 NSIONNEMENT D’UN BATIMENT Mémoire de Travail de Fin d'Etude pour l'obtention EHTP 2012 0TC Ingénierie A.Rizki & S.Kraibaa Page 2 Dédicace A ceux qui m’ont appris le sens de la responsabilité, du respect, de la persévérance et de l’ambition, à ceux dont la seule présence donne un sens à ma vie et m’encourage à aller de l’avant et réussir. A mes parents A ceux dont la vie est complémentaire à la mienne, à mes chers amis, et ceux que j’aime plus que tout et pour qui je ferai tout : Ilham, Salima et Saad. A ma chère binôme Salwa avec la quelle j’ai partagé les moments les plus marquants de mon projet de fin d’étude. A mon défunt oncle, à qui je dois la réussite de mon parcours scolaire. A ma grande famille, toujours soudée, toujours forte et toujours à mes côtés dans tout ce que j’entreprends, vous êtes ma motivation et ma fierté. A mes amis : Ibrahim, M’hamed qui m’ont soutenu tout au long des trois années passées à l’EHTP. A l’ensemble des élèves ingénieurs de la classe GC2 et IB1, et plus spécialement aux personnes qui ont partagé mon travail et mon amitié RIZKI Asmâa EHTP 2012 0TC Ingénierie A.Rizki & S.Kraibaa Page 3 Dédicace A Mes Chers Parents, Aucune expression ne saurait exprimer toute l’affection et tout l’amour que je vous porte. Que ce travail soit le couronnement de vos vœux tant formulés, de vos ferventes prières et le fruit de vos innombrables sacrifices. A ma sœur et mon frère, qu'ils trouvent ici le témoignage de mon affection, mon amour, et de ma reconnaissance pour leur soutien tout au long de la réalisation de ce travail. A ma chère binôme Asmaa, à qui je souhaite le succès pour l’amitié qui nous a toujours unies. A mes honorables enseignants pour le savoir, le savoir-faire et le savoir-être qu’ils m’ont inculquée. A mes chers amis : Baghri, Ibrahim et M’hammed, qu’ils gardent de bons souvenirs du bon temps qu’on a passé ensemble. A tous mes collègues de la 38ème promotion de l’EHTP pour leur esprit d’entraide et de convivialité qui a régné tout au long de notre cursus. Kraibaa Salwa EHTP 2012 0TC Ingénierie A.Rizki & S.Kraibaa Page 4 Remerciements : Nous tenons à exprimer, au terme de ce travail, nos sincères remerciements à toutes les personnes dont l’intervention, de prés ou de loin au cours de ce projet, a favorisé son aboutissement. Ainsi, nous remercions vivement nos deux encadrants, M.Shaki et M.El Bahloul , ingénieurs structure qui nous ont accueilli au sein du bureau d’étude OTC Ingénierie et qui n’ont ménagé ni leur temps ni leur énergie pour nous aider à élaborer ce travail dans les meilleures conditions. Nous sommes très reconnaissants des conseils fructueux qu’ils n’ont cessé de nous prodiguer. Nos vifs remerciements s’adressent également à notre encadrante Mme Khadouri, professeur à l’EHTP, nous la remercions pour nous avoir encadrés de très prés et pour tous les efforts qu’elle a consentis et ses conseils précieux. Nous adressons par la même occasion nos remerciements à M.Ismaili, directeur général de Robobat Maroc, qui n’a épargné ni temps ni effort pour nous aider et répondre à nos questions. Nous tenons à remercier aussi tous les membres du jury pour leur bienveillance à vouloir évaluer notre travail. Nous adressons également nos remerciements au corps enseignant pour la formation académique qu’ils nous ont fourni pendant les trois années et à tout le personnel de l’EHTP pour avoir veillé à notre confort durant cette période. EHTP 2012 0TC Ingénierie A.Rizki & S.Kraibaa Page 5 Résumé : Dans le cadre de notre projet de fin d’étude avec le bureau d’étude OTC ingénierie, nous avons travaillé sur le projet d’étude parasismique de Green Tower, un immeuble de grande hauteur au centre de Casablanca. Nous avons tout d’abord commencé par une première conception du bâtiment pour laquelle nous avons effectué des calculs manuels (descente de charge, calcul statique et ferraillage de quelques éléments) pour une variante de contreventement par voiles. Ensuite, pour s’assurer des résultats obtenus, nous avons procédé à la modélisation informatique par les logiciels CBS Pro et ROBOT Millenium au profit de notre bâtiment pour la variante précitée. Dans cette étape on a suivi deux méthodes de calcul sismique : • Méthode de calcul sismique simplifié (par CBS Pro): à travers laquelle on a pu comparer avec les résultats obtenus par les calculs manuels. • Méthode de calcul sismique avancé (par ROBOT Millenium) : dans laquelle nous avons fait une analyse modale de la structure. Après avoir analysé et comparé les résultats des calculs manuel et informatique, nous avons été amené à effectuer plusieurs changements sur la conception initiale afin d’aboutir à la conception optimale qui, en même temps, satisfait aux règles de stabilité et prend en considération l’aspect économique du projet pour finir avec le dimensionnement final et le ferraillage des éléments de notre structure. EHTP 2012 0TC Ingénierie A.Rizki & S.Kraibaa Page 6 Sommaire Introduction : ............................................................................................................................ 12 Chapitre 1 : Présentation du projet ........................................................................................... 13 Chapitre 2 : La résistance au feu .............................................................................................. 14 1) Généralité sur la résistance au feu ............................................................................. 14 2) Classement des établissements : ................................................................................ 15 3) Conditions à respecter pour les dalles, les poteaux et les poutres afin d’assurer une résistance au feu donnée (extrait de la norme P 92-701) ..................................................... 16 4) Conclusion : ............................................................................................................... 17 Chapitre 3 : Conception et pré-dimensionnement .................................................................... 18 1) Contreventement de la structure : .............................................................................. 18 i. Généralités : ............................................................................................................... 18 ii. Principaux systèmes de contreventement des bâtiments à plusieurs niveaux :...... 19 2) Planchers : .................................................................................................................. 21 3) Fondations : ............................................................................................................... 24 4) Hypothèses de calcul : ............................................................................................... 24 5) Pré-dimensionnement des éléments structuraux : ..................................................... 25 i. Le plancher : .............................................................................................................. 25 ii. Les voiles : ............................................................................................................. 26 iii. Les poteaux : .......................................................................................................... 26 iv. Les poutres : ........................................................................................................... 26 Chapitre 4 : Modélisation de la structure ................................................................................. 27 1) Modélisation de structure: ......................................................................................... 27 i. Modèle aux éléments finis 3D : ................................................................................. 27 ii. Modèle à masses concentrées : .............................................................................. 28 iii. Choix de la méthode de modélisation : .................................................................. 28 iv. Etapes de la modélisation : .................................................................................... 28 2) Modélisation de l’interaction sol-structure : .............................................................. 29 3) Le logiciel CBS PRO : ............................................................................................... 30 Chapitre 5 : Effet du vent ......................................................................................................... 31 1) Généralités sur le vent : ............................................................................................. 31 i. Hypothèses de calcul : ............................................................................................... 31 ii. Actions exercées par le vent sur une des faces d’un élément de paroi : ................ 32 2) La pression dynamique : ............................................................................................ 32 EHTP 2012 0TC Ingénierie A.Rizki & S.Kraibaa Page 7 i. Pression dynamique de base : .................................................................................... 32 ii. Modification des pressions dynamiques de base : ................................................. 33 iii. Valeurs limites des pressions dynamiques corrigées : ........................................... 36 iv. Récapitulatif des résultats : .................................................................................... 36 3) Calcul des actions statiques exercées par le vent : .................................................... 37 i. Détermination des coefficients λ et γ0 : ..................................................................... 37 ii. Actions extérieures : (Voir III-2,131 du NV65) .................................................... 38 iii. Actions intérieures : ............................................................................................... 39 4) Calcul des actions dynamiques exercées par le vent : ............................................... 42 i. Actions parallèles à la direction du vent : .................................................................. 42 ii. Actions perpendiculaires à la direction du vent : ................................................... 46 5) Les sollicitations globales réparties sur les étages : .................................................. 46 Chapitre 6 : Effet du séisme ..................................................................................................... 49 1) Généralités sur la construction parasismique: ........................................................... 49 i. Les règles parasismiques : ......................................................................................... 49 ii. Règlement parasismique marocain : ...................................................................... 50 iii. Calcul sismique : .................................................................................................... 50 2) Hypothèses de calcul du projet : ................................................................................ 52 3) Vérification de la régularité : ..................................................................................... 54 4) Nécessite d’une approche dynamique : ..................................................................... 57 5) Résultats du calcul modal : ........................................................................................ 58 Chapitre 7 : Comparaisons et vérifications .............................................................................. 60 1) Comparaison entre le vent et le séisme : ................................................................... 60 2) Vérification des déplacements : ................................................................................. 60 i. Vérification des déplacements latéraux inter-étages : ............................................... 60 ii. Le déplacement latéral total du bâtiment : ............................................................. 61 3) Vérification de la stabilité : ....................................................................................... 62 i. Stabilité au glissement : ............................................................................................. 62 ii. Stabilité au renversement : ..................................................................................... 62 Chapitre 8 : Dimensionnement des éléments de la structure ................................................... 64 1) Poutre voile : .............................................................................................................. 64 2) Etude du voile 01 au sous sol : .................................................................................. 73 3) Calcul du radier : ....................................................................................................... 79 EHTP 2012 0TC Ingénierie A.Rizki & S.Kraibaa Page 8 4) Poutre du sous sol 1 supportant un poteau : .............................................................. 88 5) Calcul d’un mur périphérique du bâtiment : .............................................................. uploads/Ingenierie_Lourd/ conception-et-dimensionnement-d-un-bt-r-10-2ss-pdf.pdf