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Université Sidi Mohammed Ben Abdellah - Fès FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES

Université Sidi Mohammed Ben Abdellah - Fès FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- Faculté des Sciences et Techniques - Fès - B.P. 2202 – Route d’Imouzzer – FES  212 (0) o5 35 60 29 53 Fax : 212 (0) 05 35 60 82 14 Web : http://www.fst-usmba.ac.ma/ MEMOIRE DE PROJET DE FIN D’ETUDES Pour l’Obtention du Diplôme de Master Sciences et Techniques Spécialité : Génie Mécanique et Productique Conception et Etude Technique d’une ossature métallique support panneaux photovoltaïques Présenté par : AITBAHADOU Hamid Encadré par : - Abas SEDDOUKI, Professeur département Génie Mécanique, FST Fès. - Nabil TOUGUI, Encadrant de la société Jet-Contractors. Effectué à : L’entreprise Jet-Contractors, Rabat Soutenu le : 17/06/2016 Le jury : - Mr, A.Seddouki, (FSTF) - Mr, A.El khalfi, (FSTF) - Mr, B.Harras, (FSTF) Année Universitaire : 2015-2016 1 Dédicaces A ma chère mère, source de ma vie et de ma joie A mon père, pour son support, et la Puissance le long de mon parcours scolaire. Mes chers frères et sœurs, toute les personnes les plus proches du cœur, pour vos encouragements et votre soutien réconfortant durant les moments les plus difficiles. A tous mes amis Qui m’ont aidé à surmonter les difficultés et m’ont encouragés pour Arriver jusqu’au bout, dans les meilleures Conditions possibles… 2 Remerciement Je tiens à remercier Mr Adil RTABI président directeur général de m’avoir accepté en tant que stagiaire au sein de la société industrielle Jet-Contractors. Je tiens à remercier tout particulièrement et à témoigner toute ma reconnaissance à Mr Abbass SEDDOUKI Enseignant Chercheur à la FSTF et Mr Nabil TOUGUI Ingénieur Structure au service BET structure, pour leurs encadrements et l’expérience enrichissante et pleine d’intérêt qu’ils m’ont fait vivre soit durant ce stage au sein de l’entreprise ou bien le long des années de formation qui ont fait preuve d’une grande disponibilité à mon égard, et qui n’ont pas hésité de me donner des conseils et des informations très enrichissantes. Et aussi il ne faut pas oublier toute l’équipe du bureau d’études de m’avoir accepté parmi eux et de m’avoir consacré de leur précieux temps. Enfin, je remercie l’ensemble du personnel du Jet-Contractors avec qui j’ai été amené à travailler, pour avoir fait preuve de disponibilité et d’attention à mon égard tout au long de mon stage. 3 Introduction Générale Les constructions métalliques constituent un domaine important d’utilisation des produits laminés sortis de la forge. Elles emploient, en particulier, les tôles et les profilés. Les structures constituées à partir de ces éléments nécessitent des opérations préalables de découpage, de perçage et de soudage en usine. Le cout élevé des matériaux de base conduit à rechercher le poids minimal et à développer l’emploi de l’acier pour des domaines très spécifiques permettant de mettre en valeur les qualités suivantes : la légèreté, la rapidité de mise en œuvre, l’adaptation aux transformations ultérieures et les propriétés mécanique élevées (limite élastique, ductilité, résistance à la fatigue). Les domaines d’application des constructions métalliques sont très nombreux. Ils concernent d’abord les bâtiments, les halles industrielles lourdes ou légères (usine 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, et pour l’utilisation de ponts roulants. Même dans les pays en développement, les charpentes industrielles se montrent compétitives, grâce à la facilité du montage et de l’expédition des éléments constitutifs par voie maritime ou terrestre. Dans le cadre de notre formation du Master Sciences et Techniques en Génie Mécanique et Productique les étudiants sont amenés à passer des stages dans les entreprises. Mon stage de fin d’études s’est déroulé au sein du service Bet Structure de Jet Contractors, société située à RABAT, un stage durant quatre mois où j’étais chargé de faire la conception d’une ossature métallique support panneaux photovoltaïque. Le présent rapport se divise en trois parties, la première partie sera consacrée à l’étude théorique dont laquelle je vais présenter l’organisme d’accueil. Cette première partie est un aperçu général de la société mère Jet Contractors qui comprend son historique, ses activités, ses partenaires et filiales et son organigramme. Dans la deuxième partie je vais décrire des nouvelles connaissances et expériences retenues pendant la période du stage concernant le lot de charpente métallique dès la phase d’étude et conception jusqu’au montage de la structure. La troisième partie est consacré à présenter la mission dont j’étais chargé au service BET structure qu’était le dimensionnement du système porteur d’une ossature métallique support panneaux photovoltaïque. 4 Table des matières Dédicaces ................................................................................................................................... 1 Remerciement ............................................................................................................................. 2 Introduction générale .................................................................................................................. 3 Table des figures ........................................................................................................................ 6 Table des tableaux ...................................................................................................................... 7 Chapitre I: Présentation d’organisme d’accueil ....................................................................... 8 I.1 Introduction : ..................................................................................................................... 9 I.2 Historique : ........................................................................................................................ 9 I.3 Fiche technique : ............................................................................................................. 10 I.4 Organigramme de JET Contractors : ............................................................................... 11 I.5 Départements et Activités de JET CONTRACTORS : ................................................... 11 I.6 Partenaires et filiales de JET CONTRACTORS : ........................................................... 13 Chapitre II: Approche technique à la charpente métallique .................................................. 14 II.1 Etendue du lot charpente métallique : ............................................................................ 15 II.2 Avantages et inconvénients de l’utilisation de l’acier : ................................................. 15 II.2.1 Introduction : ........................................................................................................... 15 II.2.2 Nuance d’acier : ...................................................................................................... 16 II.2.2 Qualité d’acier : ....................................................................................................... 17 II.2.3 Coût : ....................................................................................................................... 17 II.3 Les grands types de structures en CM : ......................................................................... 17 II.3.1 Structure en profilés du commerce : ....................................................................... 17 II.3.2 Structure en profilés reconstitués soudés :(PRS) .................................................... 18 II.3.3 Structure en treillis : ................................................................................................ 18 II.3.4 Les structures tubulaires : ........................................................................................ 19 II.4 Planification d’un projet de Charpente Métallique : ...................................................... 20 II.4.1 Conception de la CM : ............................................................................................ 20 II.4.2 Commande de matière et fabrication d’ossature : .................................................. 21 II.5 Transport de l’ossature métallique : ............................................................................... 24 5 II.5.1 Livraison à pose immédiate : .................................................................................. 24 II.5.2 Livraison par lot : .................................................................................................... 24 II.5.3 Coût du transport : ................................................................................................... 24 II.6 Montage de la CM : ....................................................................................................... 24 II.6.1 Programme de montage et méthodologie : .............................................................. 24 II.6.2 Moyens de levage : .................................................................................................. 26 Chapitre III: Conception et modélisation d’une ossature métallique support P.V ................ 27 III.1 Présentation du projet : (ANNEX1 : Plan d’ensemble) ................................................ 28 III.2. Concept de dimensionnement : .................................................................................... 28 III.2.1 Buts à atteindre : .................................................................................................... 28 III.2.2 Aptitude au service : .............................................................................................. 28 III.2.3 Sécurité structural : ................................................................................................ 28 III.2.4 Système statique : .................................................................................................. 29 III.2.5 Modélisation de la structure : ................................................................................. 29 III.3 Cahier de charge et méthodologie de conception : ....................................................... 31 III.4 Pré dimensionnement des éléments porteurs de la structure : ...................................... 32 III.4.1 Surcharges climatiques : ....................................................................................... 32 III.4.2 Calcul des pannes : ................................................................................................. 33 III.4.3 Calcul statique des portiques : ............................................................................... 38 III.4.4 Dimensionnement du portique :(Plan d’ensemble ANNEX 1) ............................. 41 III.5 ASSEMBLAGE : ......................................................................................................... 54 III.5.1 Principes : ............................................................................................................... 54 III.5.2 Principes essentiels à garder toujours présents à l’esprit : ..................................... 54 III.5.3 Les boulons : .......................................................................................................... 54 III.5.4 calcul de la Liaison panne-traverse : ...................................................................... 55 III.5.5 Calcul des platines et des ancrages en pied de poteaux : ....................................... 56 III.5.6 Soudage de l’assemblage poutre-poteau : .............................................................. 58 III.6 Modélisation de la structure et préparation des plans de fabrication (ANNEX 5) : ..... 59 Conclusion : .............................................................................................................................. 61 ANNEXES ............................................................................................................................... 63 6 Table des figures Figure I.1. Organigramme de JET CONTRACTORS ............................................................. 11 Figure I.2. Partenaires et Filiales de JET CONTRACTORS ................................................... 13 Figure II.1. Profilés du commerce (IPE) .................................................................................. 17 Figure II.2. Fermes en treillis ................................................................................................... 18 Figure II.3. Structure tubulaire ................................................................................................. 19 Figure II.4. Déroulement des études d’exécution .................................................................... 21 Figure II.5. Etapes d’élaboration et de fabrication de la charpente .......................................... 22 Figure II.6. Eléments assemblés au sol .................................................................................... 25 Figure II.7. Quelques systèmes de stabilité provisoire ............................................................. 25 Figure III.1. Différentes configurations des portiques ............................................................. 29 Figure III.2. Modélisation des différents éléments d’une structure ......................................... 31 Figure III.3. Système statiques de pannes ................................................................................ 34 Figure III.4. Panne soumise à une flexion déviée .................................................................... 35 Figure III.5. Cadres en profilé à double té ............................................................................... 39 Figure III.6. Détails des pieds de montants .............................................................................. 41 Figure III.7. Vue en élévation selon les fils 1 2 3 4 ................................................................. 41 Figure III.8. Portique modélisé sous robot structural analysis ................................................. 43 Figure III.9. Insertion des charges appliquées sur le portique ................................................. 44 Figure III.10. Action du vent en fonction du site ..................................................................... 44 Figure III.11. Vent gauche/droit ............................................................................................... 45 Figure III.12. Vent droit/gauche ............................................................................................... 45 Figure III.13. Combinaisons automatiques des charges ........................................................... 46 Figure III.14. Flèche maximale de 40.7 cm au nœud 3 ............................................................ 47 Figure III.15. Paramètres de flambement du poteau ................................................................ 49 Figure III.16. Paramètre des pièces aboutissantes selon l’axe Y ............................................. 50 Figure III.17. Paramètres de déversement des traverses .......................................................... 50 Figure III.18. Poteau non vérifié vis-à-vis les normes de calcul .............................................. 51 Figure III.19. Traverse non vérifiée vis-à-vis les normes de calcul ......................................... 51 Figure III.20. Vérification du montant en contrainte ............................................................... 51 Figure III.21. Vérification du montant en déplacement ........................................................... 52 Figure III.22. Section du PRS avant et après modification des paramètres ............................. 53 Figure III.23. Poteau et traverse vérifiés .................................................................................. 54 uploads/Ingenierie_Lourd/ conception-et-etude-technique-aitbahadou-hamid-3485.pdf