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République du Bénin ******** Ministère de l’Enseignement Supérieur Et de la Rec

République du Bénin ******** Ministère de l’Enseignement Supérieur Et de la Recherche Scientifique ******** Ecole Supérieure De Génie Civil VERECHAGUINE A. K. ******** Filière : Génie civil Licence Professionnelle 3ème année Année Académique : 2019-2020 CONSTRUCTION APPLIQUEE ESGC - VERECHAGUINE OBJECTIFS DU COURS Objectif général Rendre capable l’étudiant d’analyser un élément de structure pris sur un plan d’exécution et de faire l’inventaire des charges qui s’appliquent à une structure. Objectifs spécifiques A la fin de ce cours, l’étudiant doit être capable de définir la structure portante à adopter pour une construction donnée dans les conditions bien définies. Il doit aussi être capable de calculer et de produire les plans d’exécution des différents éléments porteurs entrant dans l’ossature d’un bâtiment. CONTENU DU COURS Introduction Générale Monographie N°0 : Rappel des notions essentielles nécessaires en CA Monographie N°1: Mode de fonctionnement et Analyse de structure d’un bâtiment Monographie N°2 : Principe de descente des charges Monographie N°3 : Etude des planchers en Béton Armé Monographie N°4 : Etude des poutres en Béton Armé Monographie N°5 : Etude des poteaux en Béton Armé Monographie N°6 : Calcul des fondations superficielles Monographie N°7 : Etude des escaliers droits en Béton Armé BIBLIOGRAPHIE 1- La technologie du bâtiment tome 1 - le gros - œuvre” par Maurice NOVERRAZ, 4e éd. EYROLL.ES 1986. 2- Précis de bâtiment: conception, mise en œuvre, normalisation” par O. DIDIER M. LE BRAZIDEC, P. NATAF et J. THIESSET - 2e éd. 3- AFNOR NATHAN. Pratique du BAEL 91 modifié 99, J. PERCHAT 4- Calcul des éléments simples et des structures de bâtiments, Pierre MOUGIN 5- ” Technologie du bâtiment: gros œuvre - Ouvrages en béton armé par H. RENAUD et F. LETERTRE, éd. FOUCHER. ESGC - VERECHAGUINE Cours de Construction Appliquée / ESGC VAK 1 INTRODUCTION GENERALE Les ouvrages de Génie Civil en général et les bâtiments en particulier sont construits pour la satisfaction des besoins donnés. Le bâtiment est un ouvrage dans lequel l’homme vit et développe des activités. Compte tenu de leur destination, on distingue : - les bâtiments à usage d’habitation et administratif ; - les bâtiments commerciaux et industriels ; - les bâtiments destinés au tourisme, à l’hôtellerie, à la santé, au sport et loisirs…. La conception des ouvrages doit être conduite de manière qu’ils assurent la sécurité des biens et des personnes qui les exploitent. Tout ouvrage en construction engage la responsabilité de tous les acteurs. Ainsi, le Code Civil en ses articles 17-92, 22-20 et 22-70 impose aux constructeurs (maître d’ouvrage, maître d’œuvre, entreprise) une garantie dite décennale pour tous les ouvrages structuraux de bâtiments et de Génie Civil. La loi SPINETTA impose une assurance pour tous les ouvrages pour lesquels la garantie décennale est due. En générale, les compagnies d’assurance exigent qu’un bureau de contrôle technique (SOCOTEC, VERITAS) atteste que le risque est normal, c’est-à-dire que l’ouvrage est calculé et construit suivant les règles de l’art et conformément à la réglementation et aux normes en vigueur avant d’accepter toute souscription à une garantie décennale. Ainsi, le concepteur doit s’entourer de toutes les considérations en vue d’un meilleur choix du type de structure. Ce cours est initié pour donner aux étudiants les notions de base de conception et de calcul des structures des ouvrages en vue de la présentation de leur plan technique d’exécution. ESGC - VERECHAGUINE Cours de Construction Appliquée / ESGC VAK 2 MONOGRAPHIE N°0: RAPPEL DES NOTIONS ESSENTIELLES NECESSAIRES EN CONSTRUCTION APPLIQUEE 0.1. Calcul de charge surfacique, linéaire et ponctuelle ; 0.2. Moments statiques et centre de gravité d’une surface place ; 0.3. Moments d’inertie et produit d’inertie, rayons de giration, section réduite et longueur de flambement; 0.4. Théorème de Varignon, théorème des moments et le théorème de Huygens ; 0.5. Tracé des épures de M, N et T par la méthode directe dite méthode du soldat des systèmes isostatiques ou hyperstatiques (poutres droites et portiques) ; 0.6. Calcul des contraintes de déformations de traction-compression, flexion, cisaillement, etc. ; 0.7. Calcul des déformations linéaires (flèches) par les différentes méthodes enseignées ; 0.8. Maitrise des notions de dessin d’Architecture, d’Avant-métré et Etude de prix ; 0.9. Maitrise des notions de Mécanique des Sols (fondations superficielles) ESGC - VERECHAGUINE Cours de Construction Appliquée / ESGC VAK 3 MONOGRAPHIE N°1: MODE DE FONCTIONNEMENT ET ANALYSE DE STRUCTURE D’UN BATIMENT 1.1. Définitions Une structure est un ensemble d’éléments porteurs (horizontaux et verticaux) situés à des positions bien définies et à des niveaux bien déterminés et jouant un rôle dans la stabilité et la résistance d’un ouvrage. Autrement dit, la structure d’un ouvrage est un système constitué d’éléments porteurs interdépendants et intégrés à l’ouvrage et supportant les charges s’exerçant sur l’ouvrage. La structure d’un bâtiment peut être en bois, métallique, en béton armé ou une association de divers matériaux. Ainsi parle-t-on de structure mixte. Quand on parle de structure, on sous-entend structure portante comportant les éléments porteurs horizontaux et les éléments porteurs verticaux et des éléments de raidissement sous forme de noyau qui peut être soit la cage d’escalier ou d’ascenseur ou tout autre système et d’éléments de transition entre l’ouvrage et le sol support (les fondations). On distingue en général deux types de structures dans un bâtiment : - la structure ossaturée ; - la structure à mur porteur Il existe une forme de structure qui est la combinaison de la structure ossaturée et de la structure à mur porteur : c’est la structure mixte. Chacune de ces structures comporte des éléments porteurs horizontaux et verticaux. ESGC - VERECHAGUINE Cours de Construction Appliquée / ESGC VAK 4 Figure N°1 : Schéma montrant l’ossature d’un bâtiment. 1.2. Les éléments porteurs dans un bâtiment 1.2.1. Les éléments porteurs horizontaux Ils sont constitués des planchers et des poutres. 1.2.1.1. Les planchers en béton armé On distingue les planchers à corps creux et à poutrelles et les planchers en dalles pleine. Pour les planchers à corps creux et à poutrelles (les plus utilisés), l’élément porteur est la nervure encore appelée poutrelle. Pour les planchers en dalle pleine, l’élément porteur est la dalle elle-même. ESGC - VERECHAGUINE Cours de Construction Appliquée / ESGC VAK 5 Calculer la structure d’un plancher, c’est identifier le type de structure constituant le plancher et procéder à son calcul. 1.2.1.2. Les poutres Une poutre est une longue pièce mécanique de forme ou d'enveloppe convexe parallélépipédique, conçue pour résister à la flexion. Elle est placée en général en position horizontale, où elle sert alors à supporter des charges au-dessus du vide, les poids de la construction et du mobilier, et à les transmettre sur le côté aux piliers, colonnes ou au mur sur lesquels elle s'appuie. La poutrelle est une poutre de faible section (moins de 20 cm d'âme). L'ensemble des poutres assemblées constitue la poutraison. Le calcul des poutres suit les modèles de la théorie des poutres. La poutre a une section où la hauteur est plus grande que la largeur, selon son modèle de calcul. La poutre continue est une poutre sur plusieurs appuis ; elle a une section plus faible que les poutres sur deux appuis pour une même portée. La poutre sur deux appuis aux extrémités a sa partie haute en compression et sa partie basse en tension. La poutre en porte-à-faux encastrée dans un appui est en flexion, a sa partie haute en tension et sa partie basse en compression. On distingue les poutres principales et les poutres secondaires. 1.2.2. Les éléments porteurs verticaux Ils sont constitués soit des poteaux, soit des murs en maçonnerie ou en béton armé. Les poteaux en Béton Armé sont généralement les appuis des poutres et calculés conformément au règlement BAEL niveau par niveau. Les murs en maçonnerie ne sont pas calculés mais des dispositions constructives sont prises lors de leur réalisation. Par contre, les murs en béton ESGC - VERECHAGUINE Cours de Construction Appliquée / ESGC VAK 6 armé ou Voile ou mur banché sont calculés conformément au règlement du BAEL. Figure N°2 : Schéma montrant les différents éléments porteurs dans un bâtiment. 1.3. Mode de fonctionnement de chaque type de structure 1.3.1. La structure à mur porteur Ici, les éléments porteurs verticaux sont des murs avec toutes les dispositions relatives au raidissement. Les éléments porteurs horizontaux sont le plancher. Les charges sont reprises horizontalement par le plancher qui transmet les charges directement aux murs par l’intermédiaire des chaînages. Les murs reprennent non seulement les charges horizontales (plancher, charpente couverture) mais aussi leur propre poids. Les charges des murs sont transmises aux fondations constituées de semelles filantes, de radier. Leur principe de fonctionnement est schématisé ci-dessous. ESGC - VERECHAGUINE Cours de Construction Appliquée / ESGC VAK 7 Figure N°3 : Principe de fonctionnement d’une structure à mur porteur Utilisée dans les pavillons et maisons collectives traditionnelles, cette structure ne facilite pas les extensions ou modifications ultérieures ; son exécution doit nécessiter des dispositions pratiques suivantes:  à tous les croisements, il faut prévoir un raidisseur en Béton Armé ;  si la longueur du mur dépasse 3m, il faut prévoir un raidisseur intermédiaire entre les 2 uploads/Ingenierie_Lourd/ constrution-appliquee.pdf