MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT L’ENSEIGNEMENT TECHENIQUE, DE LA FORMATION PROFESSIONNELLE.
REPUBLIQUE TOGOLAISE Travail - liberté – liberté – patrie patrie IFTS/FI-DUT/2012/GC-10/23 N° d’ordre : d’ordre : IFTS/FI-DUT/2012/GC-10/23
Conception et réalisation d’un
logiciel de dimensionnement de quelques structures en béton armé avec Delphi 7 : poutres rectangulaires a quatre travées et en console, poteaux rectangulaires et circulaires, semelles rigides
MEMOIRE DE FIN DE FOR MATION MATION POUR L’OBTENTION DU DIPLÔME DIPLÔME UNIVERSITAIRE DE TECHNOLOGIE (D.U.T)
Présenté et soutenu par : Abdel-Haq OURO-SAMA
Président du jury : M. DOVI Gabiam, Architecte et Enseignant à l’IFTS Directeur de mémoire : M. TIDJANI-SERPOS Rafiou, Ingénieur Génie Civil et Enseignant à l’IFTS Maître de stage : M. AGBOTE Kodzo Mensa, Ingénieur Génie Civil Membre du jury : Dr. AYITE Dany, Ingénieur Génie Civil, Enseignant à l’IFTS OCTOBRE 2012
Dédicaces
DEDICACES
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Dédicaces
DEDICACES
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Remerciements
REMERCIEMENTS
Je remercie tout d’abord ALLAH mon Seigneur pour m’avoir
accordé vie, santé et intelligence;
Mes remerciements vont à mon père et ma mère pour m’avoir
soutenu durant mon parcours ;
Je tiens à remercier Professeur BEDJA Koffi-sa et tout le corps enseignant de l’IFTS pour ma formation;
Je remercie Monsieur TIDJANI-SERPOS Rafiou, mon Directeur de mémoire et Monsieur AGBOTE Kodzo Mensah , mon Maître de stage pour m’avoir guidé, aidé et conseillé; ce document ne serait fait sans leurs aides ;
Je n’oublie pas mes chers camarades promotionnaires
avec lesquels j’ai partagé connaissance et de bons moments moments ;
Je remercie spécialement TCHA-COROUDOU Alim pour m’avoir aidé dans la programmation de mon logiciel ;
Je remercie Monsieur AKODEGNON Gilbert , directeur général de AGECET-BTP tout son personnel ;
Je remercie tous ceux qui ont participé de proche ou de loin à l’élaboration de ce document.
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Sommaire
SOMMAIRE DEDICACES .................................................................................................... ii REMERCIEMENTS..................................................................................... iii SOMMAIRE .................................................................................................... iv LISTE DES FIGURES ................................................................................. vi LISTE DES TABLEAUX ................................. ................ ................................. ................................ ......................... ......... viii LISTE DES ABREVIATIONS ............................... .............. ................................. ................................ ................... ... ix INTRODUCTION GENERALE ............................................................... 2 1. Généralités sur les structures en béton armé .................................. ......................... ......... 5 1.1. Introduction ............................................................................................... 5 1.2. Les matériaux ............................................................................................ 5 1.2.1.
Les aciers hautes adhérences .................. ........................... ................... .................... ................... .............. ..... 5
1.2.2.
Les aciers ronds lisses [1] ................................................................... 6
1.2.3.
Les fils de fer ..................................................................................... 6
1.2.4.
Le béton ............................................................................................. 7
1.3. L’adhérence béton-acier béton -acier ........................................................................... 7 1.4. Les structures en béton armé .................................................................... 8 1.4.1.
Poutres ............................................................................................... 8
1.4.2.
Poteaux .............................................................................................. 9
1.4.3.
Semelles rigides ............................................................................... 11
1.5. Conclusion .............................................................................................. 12
2. Méthodes de calcul et programmation ............................................ 14 2.1. Introduction ............................................................................................. 14 2.2. Présentation des d es logiciels et du langage ................... ............................ ................... .................... ............ 14 2.2.1.
Logiciel Delphi 7 et langage Delphi .................... .............................. ................... ................. ........ 14
2.2.2.
Logiciel Microsoft Word ................................................................. 24
2.2.3.
Programmation associée à Microsoft Word ................... ............................ ................. ........ 25
2.3. Calculs .................................................................................................... 26 Mémoire de fin de cycle D.U.T
iv
Abdel-Haq OURO-SAMA
Sommaire
2.3.1.
Poutres ............................................................................................. 26
2.3.2.
Poteaux ............................................................................................ 37
2.3.3.
Semelles rigides ............................................................................... 42
2.4. Conclusion .............................................................................................. 49
3. Présentation et validation du logiciel ............................................... 51 3.1. Introduction ............................................................................................. 51 3.2. Présentation ............................................................................................. 51 3.3. Validation................................................................................................ 56 3.4. Conclusion .............................................................................................. 59
CONCLUSION GENERALE ................................................................... 61 Bibliographie .................................................................................................. 63 ANNEXES .............................................................. Erreur ! Signet non défini. TABLE DES MATIERES ........................................................................ 105 RÉSUMÉ........................................................................................................ 108
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Liste des figures
LISTE DES FIGURES Figure 1-1: 1-1: Plan et coupe d’un HA ....................................................................... HA ....................................................................... 6 Figure 1-2: Cadre, étrier et épingle. ...................................................................... 6 Figure 1-3: 1-3: Vue longitudinale d’une poutre continue ................................ ............... ............................ ........... 8 Figure 1-4 : Coupe transversale d’une poutre ................................ ................ ................................ ....................... ....... 9 Figure 1-5 : Coupe transversale d’une poutre ................................ ................ ................................ ....................... ....... 9 Figure 1-6 : Coupe d’un poteau rectangulaire ................................ ................ ................................ ..................... ..... 10 Figure 1-7 : Coupe d’un poteau circulaire .......................................................... 10 Figure1-8 : Coupe en perspective d’une semelle isolée rectangulaire ................ 11 Figure 1-9: 1-9: Coupe horizontale d’une semelle isolée rectangulaire ..................... ................ ..... 11 Figure 1-10 1-10 : Coupe horizontale d’une semelle isolée circulaire ........................ ................. ....... 12 Figure 2-1 : Interface Delphi 7 ............. ...................... ................... ................... ................... ................... ................... ................ ...... 15 Figure 2-2 : Menu Delphi 7 ................................................................................. 16 Figure 2-3 : Barre d’outils Delphi 7 .................................................................... 7 .................................................................... 16 Figure 2-4 : Palette de composant Delphi 7 .......... .................... ................... ................... ................... ................. ........ 16 Figure 2-5 : Vue arborescente Delphi 7 .................. ........................... ................... .................... ................... ............... ...... 17 Figure 2-6 : Inspecteur d’objet Delphi 7 ............................................................. 18 Figure 2-7 : Fiche Delphi 7 ................................................................................. 18 Figure 2-8: Indication de bouton sur menu Delphi 7 ............ ..................... ................... .................... ............ 19 Figure 2-9: Fiche Delphi 7 avec un bouton................... ............................. ................... ................... ................... ......... 20 Figure 2-10 : Indication d’ « onclick « onclick » sur inspecteur d’objet Delphi 7 ............. ............ 20 Figure 2-11 : Unit Delphi 7 .................. ........................... ................... ................... ................... .................... ................... ............... ...... 20 Figure 2-12 : Indication de compilation Delphi 7 ................... ............................ ................... ................... ......... 21 Figure 2-13 : Explication d’extension Delphi 7 ................................ ................ ................................ .................... 22 Figure 2-14 : Explication d’extension de compilation Delphi 7 ......................... ............... .......... 23 Figure 2-15 : Indication d’enregistrement Delphi 7 ................................ ............... ............................. ............ 23 Figure 2-16 : Feuille Microsoft Word ................... ............................. .................... ................... .................. ................. ........ 24 Figure 2-17 : Poutre rectangulaire à multiple travées ................ ......................... ................... ................ ...... 28 Figure 2-18 : Fourchette des valeurs de α ........................................................... 33 Figure 2-19 : Poutre en console.................. ............................ ................... ................... ................... ................... ................... ......... 35 Figure 3-1 : Démarrage du logiciel ................... ............................ ................... ................... ................... ................... ............ ... 51 Figure 3-2 : Onglet 1 du logiciel ............... ........................ ................... ................... .................. ................... .................... ............ 52 Figure 3-3 : Onglet 2 du logiciel ............... ........................ ................... ................... .................. ................... .................... ............ 52 Figure 3-4 : Onglet 3 du logiciel ............... ........................ ................... ................... .................. ................... .................... ............ 53 Figure 3-5 : Onglet 4 du logiciel ............... ........................ ................... ................... .................. ................... .................... ............ 53 Figure 3-6 : Onglet 5 du logiciel ............... ........................ ................... ................... .................. ................... .................... ............ 54 Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Liste des figures
Figure 3-7 : Onglet 6 du logiciel ......................................................................... 54 Figure 3-8 : Onglet 7 du logiciel ......................................................................... 55 Figure 3-9 : Onglet 8 du logiciel ......................................................................... 55 Figure 3-10 : Onglet 9 du logiciel ....................................................................... 56
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Liste des tableaux
LISTE DES TABLEAUX Tableau 2-1 : Contraintes limites de l’acier suivant les types de fissurations .... 34 Tableau 2-2 : Coefficient de flambement............................................................ 39 Tableau 2-3 : Coefficient de flambement............................................................ 41 Tableau 2-4 : Contraintes limites de l’acier suivant les types de fissurat ions .................................................................................... Erreur ! Signet non défini. Tableau 2-5 : Contraintes limites de l’acier suivant les types de fissurations .................................................................................... Erreur ! Signet non défini. Tableau 2-6 : Contraintes limites de l’acier suivant les types de fissurations .................................................................................... Erreur ! Signet non défini. Tableau 3-1 : Cas du bâtiment de BTD Klikamé ................................................ 57 Tableau 3-2 : Cas d’un bâtiment R+2 à Nukafu ................................................. 58
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Liste des abréviations
LISTE DES ABREVIATIONS Pour nous faciliter le travail, nous avons utilisé des abréviations que sont : B.A.E.L 91 modifiée 99 : béton armé aux états limites. Recueil des règles techniques françaises pour la conception et le calcul des ouvrages en béton armé suivant la méthode des états limites ; l’avant-dernière édition date de 1991la dernière de 1999. BA : Béton armé Ls : Longueur de scellement Lr : Longueur de recouvrement Fe : Limite d’élasticité F bu : Résistance conventionnelle ultime à la compression du béton Fsu : Résistance caractéristique ultime à la traction de l’acier Fcj : Résistance du béton à un nombre j de jours d’âge Fc28 : Résistance du béton à 28 jours Es : Module d'élasticité longitudinale γs : Coefficient de sécurité de l’acier γ b : Coefficient de sécurité du béton. Fbu : Contrainte de déformation TButton : Objet bouton dans Delphi 7 TForm : Objet Form (fiche) dans Delphi 7 Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Liste des abréviations
TImage : Objet image dans Delphi 7 TEdit : Objet case d’édition dans Delphi 7 Font : Police dans Delphi 7 Color : Couleur dans Delphi7 ClRed : Couleur rouge dans Delphi7 Visible : Visibilité dans Delphi7 h : Hauteur b : Largeur d : Hauteur utile At : Section théorique d’acier Ats : Section théorique d’acier secondaire Aret : Section d’acier retenue As : Section d’acier As2 : Section d’acier du 2 nd lit Φ1 : Diamètre d’acier longitudinal dans le cas d’un lit d’armature Φ2 : Diamètre d’acier transversal dans le cas d’un lit d’armature Φ3 : Diamètre d’acier longitudinal du 1 er lit dans le cas de 2 lits d’armature Φ4 : Diamètre d’acier longitudinal du 2 ème lit dans le cas de 2 lits d’armature Ssol : Contrainte du sol S bc : Contrainte du béton
̅
: Contrainte maximale du béton
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Liste des abréviations
Sst : Contrainte de traction de l’acier
̅
: Contrainte maximal de traction de l’acier
N : Effort normal V : Effort tranchant Vappui : Effort tranchant à l’appui M : Moment Stmin : Espacement minimum des aciers transversaux stmax : Espacement maximum des aciers transversaux Lcrochet : Longueur du crochet Lancrée : Longueur ancrée Tsu : Contrainte d’adhérence FPP : Fissuration peu préjudiciable FP : Fissuration préjudiciable FTP : Fissuration très préjudiciable Ar : Section réelle d’acier principale µ : Moment réduit α : Hauteur réduite lf : Longueur de flambement λ : Elancement α : Coefficient de flambement Athéorique : Section d’acier principal théorique Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Liste des abréviations
Jour : Nombre de jours avant l’application de la moitié des charges D : Diamètre du poteau d : Diamètre de la semelle Aréel : Section réelle d’acier principale Ls : Longueur de la semelle ls : Largeur de la semelle L p : Longueur du poteau l p : Largeur du poteau Art : Section théorique des aciers secondaire Ats : Section théorique des aciers secondaires Arp : Section réelle des aciers principaux Ars : Section réelle des aciers secondaires H : Hauteur L : Longueur l : Largeur Hu1 : Hauteur utile des aciers principaux Hu2 : Hauteur utile des aciers secondaires Indice si : Inférieur de la semelle Indice ss : Supérieur de la semelle Indice u : Ultime Indiceser : Service Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Introduction générale
INTRODUCTION GENERALE
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Introduction générale
INTRODUCTION GENERALE Pour l’obtention de bonnes résistance, stabilité et longévité d’un bâtiment, l’on se doit de dimensionner les structures qui le supportent. Le matériau utilisé le plus souvent pour ces structures est le béton armé. Dimensionner un élément revient à chercher par calculs les minimums des sections de béton et d’armatures qui seront résistants pour soutenir des charges données qui sont appliqués à cet élément : on cherche ainsi les sections optimales. Les calculs faits à la main sont fastidieux et susceptibles d’erreur s, par conséquent l’ouvrage dimensionner est soit :
surdimensionné entraînant une augmentation du coût de réalisation ;
sousdimensionné entraînant une diminution de la capacité portante de l’ouvrage.
Au vu de ces précédentes possibilités défaillantes, un besoin d’automatiser ces calculs par un logiciel s’avère nécessaire. Il existe plusieurs logiciels mais compte tenu de leur coût élevé, il est difficile à tout le monde de s’en acquérir ; ainsi nous avons décidé de créer un logiciel pouvant servir à dimensionner les bâtiments d’habitation à un coût réduit par rapport aux autres. Il existe plusieurs sortes de structures en béton armé, mais pour la conception de notre logiciel, nous avons choisi celles qui supportent plus de charges et dont les dimensionnements sont un peu complexes :
les poutres rectangulaires à quatre travées ;
les poutres en console ;
les poteaux rectangulaires ;
les poteaux circulaires ;
les semelles rigides filantes ;
les semelles rigides isolées rectangulaire et circulaire.
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Introduction générale
Pour la réalisation de ce logiciel, nous avons usé des langages Delphi. Quant aux logiciels de programmation, nous avons choisi Delphi 7 et Microsoft Word.
Pour arriver aux termes de cette étude, nous avons d’abord fait des recherches sur les méthodes de calcul des éléments en béton armé, puis choisir un langage de programmation et enfin conçu le logiciel. Le présent document qui fait la synthèse des travaux réalisés est présenté en trois chapitres :
Le premier chapitre présente les généralités sur le béton armé ;
Le second chapitre présente les méthodes de calcul utilisées et la programmation ;
Le troisième chapitre présente et validation du logiciel.
Le document s’achève par une conclusion et des recommandations.
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Chapitre 1 : Généralités sur les structures en béton armé
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Chapitre 1 : Généralités sur les structures en béton armé
1. Généralités sur les structures en béton armé 1.1.
Introduction
Le béton de ciment présente une grande résistance à la compression, mais sa résistance à la traction est faible, de l’ordre de 1/10 de sa résistance en compression. L’acier présente une très bonne résistance à la traction (et aussi à la compression pour des élancements faibles), mais si aucun traitement n’est réalisé, il subit des effets de corrosion. [1] Pour pallier la faible résistance du béton de ciment en traction et à sa fragilité, on lui associe des armatures en acier : c’est le béton armé. Compte tenu de l’excellente adhérence entre ces deux constituants, le béton armé est considéré comme un seul matériau.
1.2.
Les matériaux
1.2.1.Les aciers hautes adhérences Ce sont des barres dont la surface présente des saillies ou des crénelures. La surface de ces aciers présente des aspérités en saillies inclinées par rapport à l’axe de la barre qui est destinée à favoriser l’adhérence des armatures au sein du béton (figure 1-1). Ils ont une résistance à la traction variante de 400 à 500 MPa.
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 1 : Généralités sur les structures en béton armé
Figure 1-1: Vue en plan et coupe d’un acier haute adhérence
1.2.2.Les aciers ronds lisses [1] Encore appelés fils tréfilés lisses, ils sont de section circulaire sans aucune gravure. Leur résistance à la traction variante de 215 à 235 MPa. Ils sont utilisés pour faire des cadres, épingles et étriers illustrés sur la figure 1-2.
Figure 1-2 : Cadre, étrier et épingle.
1.2.3.Les fils de fer Les fils de fer, lisses et flexibles, sont utilisés pour relier et fixer les barres entre elles pour éviter leur déplacement et permettre une bonne réception des charges. Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Chapitre 1 : Généralités sur les structures en béton armé
1.2.4.Le béton Le béton est un mélange proportionnel de ciment, de granulats, d’eau et éventuellement d’adjuvants définis par des normes (y compris pour l’eau…). Il a une bonne résistance à la compression mais résiste 10 fois moins à la traction.
1.3.
L’adhérence béton-acier
Le principe du béton armé repose sur une parfaite adhérence entre les deux matériaux (acier et béton). Les barres HA comportent des reliefs améliorant considérablement l’adhérence béton-acier nécessaire au fonctionnement du BA. Pour assurer cette adhérence l’on prévoit aussi des ancrages, des longueurs de scellement droit et des longueurs de recouvrement ;
Longueur de scellement droit : notée Ls est la longueur sur laquelle il faut associer l’acier et le béton pour qu’à la sortie de l’ancrage, l’acier (de diamètre Φ) puisse travailler en traction à sa limite d’élasticité. Ls = Φ×Fe / (4×Tsu) Tsu : Contrainte d’adhérence
Longueur de recouvrement : noté Lr est une jonction par recouvrement entre deux barres identiques (de diamètre Φ) sur une certaine longueur qui permet d’assurer la transmission des efforts. → si c<5Φ, Lr =Ls → si c>5Φ, Lr =Ls+c
Avec c étant l’espacement entre les barres horizontales.
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 1 : Généralités sur les structures en béton armé
1.4.
Les structures en béton armé
1.4.1.Poutres Les poutres sont des structures qui supportent les dalles et les poteaux. Elles reposent sur les poteaux auxquels elles transmettent leurs charges permanentes et d’exploitation.
1.4.1.1. Poutres rectangulaires à multiple travées Encore appelées poutres rectangulaire continues, elles ont une section rectangulaire et reposent sur plusieurs appuis simples, dont les moments sur appuis, hormis les appuis de rives, ne sont pas nuls. Elles sont représentées comme suit :
Figure 1-3: Vue longitudinale d’une poutre continue Les armatures principales peuvent être en un seul lit (figure 1-4) ou en plusieurs lits (figure 1-5).
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Chapitre 1 : Généralités sur les structures en béton armé
ou
Figure 1-4 : Coupe transversale d’une poutre avec un lit d’armature en traction
Figure 1-5 : Coupe transversale d’une poutre avec trois lit d’armature en traction
1.4.1.2. Poutres rectangulaires en console Ce sont des poutres de section rectangulaire et en porte à faux par rapport à une façade d’un bâtiment. Elles ont les mêmes structurations de sections que les poutres rectangulaires à multiple travée.
1.4.2.Poteaux Les poteaux sont des éléments qui assurent la transmission verticale des charges d'une structure (dalle, poutre) à un autre élément porteur (dalle, poutre, fondation).
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Chapitre 1 : Généralités sur les structures en béton armé
1.4.2.1. Poteaux rectangulaires Ce sont des poteaux de section rectangulaire.
Figure 1-6 : Coupe d’un poteau rectangulaire
1.4.2.2. Poteaux circulaires Encore appelés colonnes, ces poteaux ont une forme cylindrique et, donc une section circulaire.
Figure 1-7 : Coupe d’un poteau circulaire
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Chapitre 1 : Généralités sur les structures en béton armé
1.4.3.Semelles rigides Les semelles sont la partie du bâtiment en contact avec le sol, auquel elles vont transmettre toutes les charges permanentes et d’exploitation reçues des poteaux ou des murs (voiles).
1.4.3.1. Semelles rigides filantes Ce sont des semelles rigides sous murs (voiles). Elles ont presque la même structure que les semelles rigides isolées rectangulaires sauf qu’elles sont plus longues et passent sous tout le long des murs (voiles). (Figure 1-9)
1.4.3.2. Semelles rigides isolées rectangulaires Comme l’indique leur nom, ce sont des semelles rigides et isolées sous poteaux de forme rectangulaire. L’intérieur de ces semelles se présente comme suivent :
Figure1-8 : Coupe en perspective
Figure 1-9: Coupe horizontale d’une
d’une semelle isolée rectangulaire semelle isolée rectangulaire
1.4.3.3. Semelles rigides isolées circulaires Ce sont des semelles rigides et isolées sous colonnes (poteaux circulaires) de forme circulaire. Une section montre une vue qui est la suivante :
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Chapitre 1 : Généralités sur les structures en béton armé
Figure 1-10 : Coupe horizontale d’une semelle isolée circulaire
1.5.
Conclusion
La poutre transmet ses charges aux poteaux, les poteaux aux semelles et les semelles au sol. Une vérification de la bonne portance du sol est donc primordiale dans un dimensionnement. Pour concevoir notre logiciel de dimensionnement de ces structures citées plus haut nous allons user de formules ,
et langage de programmation bien déterminés.
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
2. Méthodes de calcul et programmation 2.1.
Introduction
Pour la conception de notre logiciel, nous utiliserons les méthodes et les hypothèses du BAEL 91 modifié 99. Les calculs se feront donc à l’ELU et à l’ELS. → ELU : étant la valeur maximale de la capacité portante de la structure et dont le dépassement entraînerait la ruine de l’ouvrage ; → ELS : Étant la limite au-delà de laquelle les conditions normales d’exploitation de la structure ne sont plus satisfaisantes. Sur le point de la programmation, nous utiliserons le langage Delphi
2.2.
Présentation des logiciels et du langage
Pour la programmation de notre logiciel, nous avons utilisé le logiciels Delphi7, Microsoft Word et le langage Delphi.
2.2.1.Logiciel Delphi 7 et langage Delphi Delphi est un logiciel de développement rapide (RAD : Rapid Application Developpement) conçu pour écrire des applications facilement dans Windows. L'interface utilisateur (c'est-à-dire les éléments visuels, qui apparaissent à l'écran) est construite simplement par glisser-déposer. Delphi7 soulage donc d'une bonne partie des détails de bas niveau. Il a été conçu par l'entreprise Borland.
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
2.2.1.1. Interface de Delphi 7 Delphi 7 a une interface contenant plusieurs fenêtres comme le montre la figure 2-1.
Figure 2-1 : Interface Delphi 7 1- Le menu de Delphi ; 2- La vue arborescente des objets ; 3- L'inspecteur d'objet ; 4- Le oncepteur de fiches ; 5- L'éditeur de code.
2.2.1.2. Fonctionnement de Delphi 7 Un projet en Delphi comporte deux structures : La partie visuelle du programme et la partie code du programme.
La partie visuelle permet de disposer des composants dans une fiche. Pour
cela, on dispose d'une palette de composants appelée VCL (Virtual Component Library) bibliothèque de composants virtuels. Cette opération s'effectue par un glissement et un déplacement dans la fiche du projet. Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
→ Le menu ou fenêtre principale de Delphi La fenêtre principale de Delphi permet de contrôler la construction et l'exécution du projet en cours. (Figure 2-2)
Figure 2-2 : Menu Delphi 7 La fenêtre principale est constituée d'une barre d'outils et d'une palette de composants : La barre d’outils
La barre d'outils contient tous les boutons principaux qui permettent d'ouvrir ou d'enregistrer un projet ou encore d'exécuter le projet. (Figure 2-3)
Figure 2-3 : Barre d’outils Delphi 7
La palette de composants
La palette de composants contient des boutons servant à l'affichage ou a la construction du projet. Elle se trouve en haut de l’écran. Ses composants sont repartis dans plusieurs onglets pour faciliter la recherche d'un composant en particulier. (Figure 2-4)
Figure 2-4 : Palette de composant Delphi 7
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
→ La vue arborescente des objets Située en haut à gauche de l’écran, elle affiche de façon arborescente les éléments créés. (Figure 2-5)
Figure 2-5 : Vue arborescente Delphi 7 → L'inspecteur d'objets L'inspecteur d'objets se situe juste en dessous de la vue arborescente. Cette fenêtre est très importante pour la conception d'un programme. Grâce à l’inspecteur d’objet, on pourra effectuer des modifications sur les propriétés ou les événements (situé sur deux onglets différents) d'un composant. (Figure 2-6)
Propriétés : Les propriétés changent l'aspect ou la caractéristique d'un composant.
Événements : L'onglet événements contient une liste des événements disponibles pour le composant. Un événement représente ce qui se produit entre deux actions (clique de la souris, relâchement du bouton de la souris…).
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
Figure 2-6 : Inspecteur d’objet Delphi 7 → Le concepteur de fiche La fiche (appelée également Form) est la partie visuelle du programme. La figure 2-7 nous montre l’apparence d’une nouvelle fiche :
Figure 2-7 : Fiche Delphi 7 Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
Glissez les composants dans cette fiche pour pouvoir les utiliser. Il existe plusieurs sortes de composants :
composants visuels : ce sont les composants que l’on peut voir lors de l'exécution (Button, Edit, Label)
composants non visuels : ce sont les composants que l’on ne peut voir lors de l'exécution (XpManifest, XpColorMap, MainMenu)
La
partie code du programme permet de programmer, avec l'aide de
nombreuses instructions, à l'intérieur des évènements (clique sur un bouton,...). Pour accéder à l’éditeur de code et programmer. Les figures 2-8 à 2-11 nous montre les étapes de création d’un objet ( bouton, plus précisément) et sa programmation.
Figure 2-8: Indication de bouton sur menu Delphi 7
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
Figure 2-9: Fiche Delphi 7 avec un bouton
Figure 2-10 : Indication d’ « onclick » sur inspecteur d’objet Delphi 7
Figure 2-11 : Unit Delphi 7 Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
Une fois l’événement d’ « onclick » ouvert, les uses, les types, les procédures et quelques variables sont déclarés. Si l’on a besoin d’autres pour le programme, il faut d’abord les déclarer. Les lignes en bleu ne sont pas lues lors de l’exécution; elles sont appelés commentaires. Toutes les lignes dans le langage Delphi sont terminées par le symbole << ;>> Le langage Delphi orienté objet est de la forme : Label1.Font.Color :=ClRed ; Le symbole << :=>> signifie une égalité. Il affecte la valeur de sa droite à celle de sa gauche. Label1 peut posséder d’autres propriétés comme Label1.Visible :=True ; Pour exécuter le programme, il suffit de compiler le projet puis de l'exécuter(sur la barre d’outils)
Figure 2-12 : Indication de compilation Delphi 7 [3]
Un projet après compilation est disponible en tant que fichier exécutable
(*.EXE).
Les fichiers et extensions de Delphi 7
Sous Delphi, chaque fiche est stockée dans un fichier (ce fichier ne contient que cette fiche et rien d'autre) comportant l'extension ‘DFM’ (par exemple « Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
Options.dfm »). Chaque unité est également stockée dans un fichier ne contenant que cette unité et portant l'extension l'extension ‘PAS’ ‘PAS’ (par exemple «Principale.pas »). La fiche et son unité associée porte le même nom (mais pas la même extension). Delphi ne demande ce nom qu'une seule fois et l'utilise automatiquement pour l'unité et la fiche ; ainsi il n’y a aucun risque de se tromper. Par exemple, si une fiche est stockée dans le fichier nommé « FichePrinc.dfm », son unité associée sera stockée dans le fichier nommé « FichePrinc.pas ». La figure 2-13 représente ces dires.
Figure 2-13 : Explication d’extension Delphi 7 Lors de la compilation du projet (transformation en application), d'autres fichiers seront créés : des fichiers DCU (fichiers portant l'extension 'DCU'). Ces fichiers sont la forme compilée des fichiers de même nom qui portent les extensions 'PAS' et 'DFM' : un 'PAS' (avec son 'DFM' associé) est transformé en 'DCU' lors de la compilation. Un fichier 'EXE' est enfin créé si la compilation atteint son terme (si tous les fichiers 'DCU' ont pu être créés). Ce fichier est nommé avec le même nom de base que celui du fichier projet (fichier DPR).
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
Le schéma ci-dessous (Figure 2-13) représente la transformation d'un projet en application, avec les éléments que vous devez désormais connaître. Ce projet comporte deux fiches (avec les unités associées) ainsi qu'une unité seule :
Figure 2-14 : Explication d’extension d’ext ension de compilation Delphi 7 Il existe aussi des fichiers d’extension « .RES, .OPT, .CFG, .DOF, .DSK, .DSM » qui sont créés uniquement dans certaines circonstances. Pour enregistrer un projet, on clique sur l’icône d’enregistrement d’ enregistrement qu’indique la figure 2-14.
Figure 2-15 : Indication d’enregistrement d’ enregistrement Delphi 7 Delphi permet de créer facilement de nouveaux composants qui peuvent être intégrés dans la palette des composants déjà existante. Son compilateur intégré permet une compilation rapide et efficace, car les erreurs éventuelles du code sont immédiatement détectées. L'utilisateur est alors
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
informé précisément des erreurs de son programme. Il permet également, d'utiliser des formats images, textes, musicaux, grâce à certains composants.
Justification choix du logiciel et du langage Delphi Delphi possède des modélisations graphiques d’objet (bouton, image, fiche) tandis que Pascal ne fonctionne qu’avec une console (DOS : Disk Operating Système). Ainsi, Ainsi, en plus de nos connaissances en Pascal, nous avons effectué des recherches qui nous ont permis de maîtriser ceux dont nous avons besoin dans le langage Delphi pour la conception de notre logiciel et voire plus.
2.2.2.Logiciel 2.2.2. Logiciel Microsoft Word Ce logiciel est communément utilisé pour faire des saisies et des traitements de texte. Les notes de calcul de notre logiciel seront en ce format. Une nouvelle fenêtre apparaît comme suit :
Figure 2-16 : Feuille Microsoft Word 1- Barre de menu Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
2- Feuille
2.2.3.Programmation associée à Microsoft Word Il se fait en deux (02) parties : l’enregistrement des données et l’ouverture des fichiers enregistrés.
2.2.3.1. Enregistrement Il consiste à :
créer un bouton dans Delphi et le nommer ‘enregistrer’ ;
aller dans inspecteur d’objet \événements\onclick ;
déclarer les variables ;
entrer le code d’attribution des valeurs suivant un ordre à une feuille Word en précisant son extension (Word : .doc).
2.2.3.2. Ouverture Il consiste à :
créer un bouton dans Delphi et le nommer ‘ouvrir ’ ;
aller dans inspecteur d’objet \événements\onclick ;
déclarer les variables ;
entrer le code de lecture et d’affichage des valeurs suivant l’ordre sur la feuille Word en précisant son extension (Word : .doc).
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
2.3.
Calculs
2.3.1.Poutres 2.3.1.1. Poutres rectangulaires à quatre travées 2.3.1.1.1.
Principe
Pour dimensionner une poutre rectangulaire à multiple travées, on cherche d’abord les moments dans chaque travée et à chaque appui à l’ELU comme à l’ELS. Ces moments serviront à calculer les sections des armatures principales à l’ELU et faire les vérifications à l’ELS. Ensuite on cherche les sections des armatures transversales ; avec les efforts tranchants, on vérifie ces sections et on cherche les espacements entre ces armatures. Enfin on choisie les aciers à utiliser suivant chaque section. 2.3.1.1.2.
Hypothèses
Hypothèse de Navier-Bernoulli (les sections droites restent planes pendant la déformation) ;
Pas de glissement relatif entre acier et béton ;
Résistance du béton en traction négligée ;
Diagramme contrainte-déformation du béton ; La limite de la résistance des matériaux est déterminée à partir d'un critère de ruine minorée par des coefficients de sécurité γs pour l’acier et γ b pour le béton ; F bu = 0,85*fcj/(θ*γ b). L'origine de
γ b vient des dispersions des
résistances réelles par rapport à fcj, ainsi que des défauts localisés. θ dépend de la durée d'application des charges. Lorsque celles-ci sont appliquées plus de 24 heures, θ est égal à 1.
Diagramme contrainte-déformation de l'acier
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
La valeur d’Es module d'élasticité longitudinale est 200000 MPa. L'origine de
γs est la prise en compte du mauvais positionnement des
barres dans le coffrage
et des dispersions possibles entre les essais de
laboratoire et la réalité ;
Concentration de la section d'acier au centre de gravité ;
Diagrammes des déformations limites de la section : les diagrammes possibles résultent des déformations limites fixées pour le béton et l’acier, défini à partir de " 3pivots" : A, B et C ;
Pivot A : Traction simple puis flexion simple ou composée ;
Pivot B : Flexion simple ou composée ;
Pivot C : Flexion composée avec compression puis compression simple ; 2.3.1.1.3.
Algorithmes
Ici nous établirons les formules sur lesquelles se base notre logiciel. Dans ce cas, nous allons utiliser la méthode des trois moments pour chercher les moments aux appuis et la méthode des sections pour les moments en travée. Notre structure est une poutre à quatre travées que représente la figure 2-17.
Données
Longueur :
l
Hauteur :
h
Largeur :
b
Moment à l’ELU :
Mu
Moment à l’ELS :
Mser
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
Figure 2-17 : Poutre rectangulaire à multiple travées
Moment
Moments aux appuis :
Mai : moment à l’appui → Équation des trois moments :
( ) [1]
A : aire d, c : distance donnés
q q
Dans les cas des charges uniformément réparties
Mémoire de fin de cycle D.U.T
[2]
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
En appliquant le théorème des trois moments successivement aux appuis 2, 3 et 4, on a :
() t sont nuls, car ce sont les moments des appuis de rives ;
[3]
[4] [5]
Moment en travée → Réactions aux appuis :
Pour trouver les réactions aux appuis, nous allons établir les équations qui annulent la somme des forces suivant y et les moments à chaque appui. W0=q1L1+q2L2+q3L3+q4L4 ; W1=
q q q ;
W = q )+q ; 2
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
W =q q ; W =q q ; W =q q q [∑ ] [∑ ] [∑ ] [∑ ] [∑ ] [∑ ] 3
4
5
Pour :
;
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
v vv vvv
[6]
α
[7] [8] [9] [10]
En faisant des sections à chaque travée, on a :
Mémoire de fin de cycle D.U.T
[11]
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
q q q q q q q q q qqq [12]
[13]
[14]
Avec X étant les abscisses du moment maximal en travée, Pour obtenir les moments à l’ELU on remplace q i par Nui et par Nseri pour les moments à l’ELS. Les moments maximaux trouvés sont utilisés un à un pour les restes des calculs.
Dimensionnement
Hauteur utile :
d=h-(e+1cm) avec e étant l’épaisseur de l’enrobage
Indice u : ultime Indiceser : service Fe : Limite d’élasticité F bu : Résistance conventionnelle ultime à la compression du béton
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
Fsu : Résistance caractéristique ultime à la traction de l’acier
F bu=0,85*fc28/θ* avec θ=1 et
=1,5
Moment réduit
µu=Mu/ (b*d²*F bu)
Hauteur réduite :
α=1,25*(1α=1,25*(1 -
)
La figure 2-22 nous montre comment nous utiliserons α pour vérifier suivant les nuances Fe des aciers, quel pivot utiliser.
Figure 2-18 : Fourchette des valeurs de α αu< αlimite alors Sst=Fe/γs
αu>αlimite alors Sst=
[1-0,4α]*d ]*d z = [1-0,4α Section des armatures principales
As = Mu/ [z*Fe/ γs] Ft28=0,6+0,06*Fc28
Condition de non fragilité
Mémoire de fin de cycle D.U.T
Asmin = 0,23*b*d*Ft28/ Fe
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
Vérification à l’ELS
s s
y1 solution de Calcul de I1
I1
Vérification
̅
Contrainte du béton Contrainte maximal du béton Contrainte de traction de l’acier
Tableau 2-1 : Contraintes limites de l’acier suivant les t ypes de fissurations
FPP
̅ ̅
FP
FTP
Ft28 =0,6+0,06*Fc28
Ft28 =0,6+0,06*Fc28
t ̅
=Fe
=min{ Fe ; max(0,5Fe ; 110
S bc ≤
Sst ≤
)}
=0,8*min{( Fe ;
t
max(0,5Fe ; 110
̅̅
Au cas où l’une, au moins, de ces précédentes conditions ne seraient vérifiés, on refait le dimensionnement à l’ELS
Mémoire de fin de cycle D.U.T
34
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}
Avec
Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
̅
Si Mser ≤ M’ser alors on continue
Si Mser > M’ser alors on augmente la section de la poutre ; de préférence la hauteur
̅
Moment réduit
µser =(n*Mser )/(b*d²*
α étant la solution de
α 3-3 α2-6µser (α-1)=0
Section d’acier As
)
̅
2.3.1.1.4.
α
Organigrammes
Les organigrammes de calcul sont présentés à l’annexe 1.
2.3.1.2. Poutres rectangulaires en console 2.3.1.2.1.
Principe
Elles ont le même principe que les poutres rectangulaires à multiple travées sauf qu’il n’y a qu’une seul travée et donc un moment et les efforts tranchants à ELU et à l’ELS.
Figure 2-19 : Poutre en console 2.3.1.2.2.
Hypothèses
Ces hypothèses sont identiques à celle des poutres à quatre travées. Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
2.3.1.2.3.
Algorithmes
Données
Longueur :
l
Bras de levier de la charge concentré à l’extrémité (charge ponctuelle) l’ Hauteur :
h
Largeur :
b
Charges permanentes :
G1
Charges d’exploitation uniformément répartie sur la longueur : Q1 Charges concentrée à l’extrémité :
G2
Effort tranchants, normal et moments
Effort normal
N=1,35*G+1,5*Q
Effort tranchant
V=N1*l+N2 ;
Moment
M=N2* +N2*l’
F bu=0,85*fc28/θ* avec θ=1 et Indice u : ultime Moment réduit
Mémoire de fin de cycle D.U.T
=1,5
µu=Mu/ (b*d²*F bu)
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
Dimensionnement
Le calcul est de la même façon que dans le cas des poutres rectangulaire à quatre travées. 2.3.1.2.4.
Organigrammes
Les organigrammes de calcul sont présentés à l’annexe 1.
2.3.2.Poteaux 2.3.2.1. Poteaux rectangulaires 2.3.2.1.1.
Principe
Pour dimensionner un poteau rectangulaire, on vérifie d’abord si sa hauteur et sa section définies peuvent supporter les charges. Ensuite on cherche la section des armatures principales qu’on vérifie et la section des cadres, étriers ou épingles et leurs espacements. Enfin, on cherche quelques dispositions constructives. 2.3.2.1.2.
Hypothèses
Théoriquement, un poteau n’a pas besoin d’armatures , car il reçoit des charges verticales concentrées et est donc en compression ; Le béton seul pourrait donc résister. Mais on place des armatures parce qu’en pratique il y a des imperfections qui décentralisent les transmissions des charges. On admet donc les hypothèses suivantes :
Faible excentricité de l’effort normal
Élancement inférieur à 70.
20mm aux extrémités de la section poteau comme ne supportant pas de charges
Flambement négligé compte tenu de la minoration de l’effort normal par un coefficient de flambement α fonction de l’élancement λ.
Mémoire de fin de cycle D.U.T
37
Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
2.3.2.1.3.
Algorithmes
Donnés:
Charges permanentes
G
Charges d’exploitation
Q
Longueur
b
Largeur
a
Hauteur
h
Dimensionnement :
Indice u : ultime Nu = 1,35G + 1,5Q
L’effort normal Il est majoré de
15% pour un poteau central d’une poutre à deux (02) travées ;
10% pour les poteaux intermédiaires voisins des poteaux des rives dans le cas d’une poutre d’au moins trois (03) travées.
0 % pour les autres type de poteaux et au cas ou on utilise pas des valeurs forfaitaires pour calculer les efforts des poutres qu’ils supportent.
Longueur de flambement
lf=0,7*h
Rayon de giration
i=a/
√
Élancement
Mémoire de fin de cycle D.U.T
=
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
Coefficient de flambement : le tableau 2-2 nous montre comment trouver la valeur de ce coefficient grâce à l’élancement. Tableau 2-2 : Coefficient de flambement
0
λ
α
0,85
50
⁄
70
0,6
0,6(50/λ)
0,31
Lorsque plus de la moitié des charges est appliquée avant 90 jours, α est remplacé par α/1,10 Lorsque plus de la moitié des charges est appliquée avant 28 jours, α est remplacé par α/1,20 Section réduite
Br = (a – 2cm) * (b – 2cm)
Section
B=a*b
Section théorique des aciers
A=
Section réelle
Amin>8
Pourcentage armature
(0,2B)/100 < A < (5B)/100
Diamètre armature transversal
t =
Espacement
St min {15l; 40cm; a + 10cm}
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
Longueur de recouvrement 2.3.2.1.4.
Lr 24*l
Organigrammes
Les organigrammes de calcul sont présentés à l’annexe 2.
2.3.2.2. Poteaux circulaires 2.3.2.2.1.
Principe
Les poteaux circulaires ont le même principe que les poteaux rectangulaires. 2.3.2.2.2.
Hypothèses
Ces hypothèses sont identiques à celle des poteaux rectangulaires. 2.3.2.2.3.
Algorithmes
Donnés
Charges permanentes
G
Charges d’exploitation
Q
Rayon
r
Diamètre
D
Hauteur
h
Dimensionnement
L’effort normal
Nu = 1,35G + 1,5Q
Il est majoré de
15% pour un poteau central d’une poutre à deux (02) travées ;
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
10% pour les poteaux intermédiaires voisins des poteaux des rives dans le cas d’une poutre d’au moins trois (03) travées.
0 % pour les autres type de poteaux et au cas ou on utilise pas des valeurs forfaitaires pour calculer les efforts des poutres qu’ils supportent.
Longueur de flambement
lf=0,7*h
Rayon de giration
i=D/4
Élancement
=
Coefficient de flambement : le tableau 2-3 nous montre comment trouver la valeur de ce coefficient grâce à l’élancement. Tableau 2-3 : Coefficient de flambement
0
λ
α
0,85
50
⁄
0,6
70
0,6(50/λ)
0,31
Lorsque plus de la moitié des charges est appliquée avant 90 jours, α est remplacer par α/1,10 Lorsque plus de la moitié des charges est appliquée avant 28 jours, α est remplacer par α/1,20 Section
B = π*r ²
Section réduite
Br = π*(r – 2cm) ²
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
Section théorique des aciers
A=
Section réelle
Amin>8
Pourcentage armature
(0,2*B)/100 < A < (5*B)/100
Diamètre armature transversale
t =
Espacement
S t min {15l; 40cm; a + 10cm}
Longueur de recouvrement
Lr 24 *l
2.3.2.2.4.
Organigrammes
Les organigrammes de calcul sont présentés à l’annexe 3.
2.3.3.Semelles rigides 2.3.3.1. Semelles rigides filantes 2.3.3.1.1.
Principe
Pour dimensionner une semelle rigide
filante, on cherche d’abord ses
dimensions géométriques, puis les sections des armatures principales et secondaires à l’ELU que l’on vérifie à l’ELS. On choisie ensuite les aciers suivants les sections d’armatures trouvées. Enfin, on vérifie quelques dispositions constructives et le poinçonnement. 2.3.3.1.2.
Hypothèses
Calcul effectué sur 1000 millimètres linéaires
Homothétiques avec les poteaux
Débords identiques des deux cotés par rapport aux murs : semelles concentrées
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
2.3.3.1.3.
Algorithmes
Données
Longueur du poteau
b
Largeur du poteau
a
Charges permanentes
G
Charges d’exploitation
Q
Dimensionnement
Indice u : ultime Indicese r : service Les efforts normaux
Nu= 1,35G + 1.5Q Nser = G + Q
Dimension de la semelle : a’ (largeur), b’ (longueur) et d (hauteur utile)
Contrainte du sol
SSol
b’
Section des aciers principaux ELU Résistance caractéristique ultime à la traction de l’acier
Mémoire de fin de cycle D.U.T
43
Fsu
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
A pu
Après usage des données du tableau 2-1, on procède à : ELS
A pser =
A p=max (A pu ; A pser )
Sections des aciers secondaires
As=
Calcul du piédroit « e » et de la hauteur totale « h » : e 60 x Φ1 + 6 h=d+c+
avec Φ1 : le diamètre des aciers principaux c : enrobage d : hauteur utile
) ≤ 0,09*H *fc28
Poinçonnement : 2.3.3.1.4.
Nu*(1-
t
Organigrammes
Les organigrammes de calcul sont présentés à l’annexe 4.
2.3.3.2. Semelles rigides isolées rectangulaires 2.3.3.2.1.
Principe
Les semelles rigides isolées rectangulaires ont le même principe que les semelles rigides filantes. Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
2.3.3.2.2.
Hypothèses
Homothétiques avec les poteaux ;
Débords identiques des quatre cotés par rapport aux poteaux : semelles concentrées.
2.3.3.2.3.
Algorithmes
Données
Longueur du poteau
b
Largeur du poteau
a
Charges permanentes
G
Charges d’exploitation
Q
Dimensionnement
Indice u : ultime Indicese r : service Les efforts normaux
Nu= 1,35G + 1.5Q Nser = G + Q
Dimension de la semelle : a’ (largeur), b’ (longueur) et d (hauteur utile)
Contrainte du sol
SSol b’
a’=
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
Sections des aciers principaux ELU
Fsu
Résistance caractéristique ultime à la traction de l’acier A pu
Après usage des données du tableau 2-1, on procède à ELS A pser =
A p=max (A pu, A pser ) Sections des aciers secondaires Hauteur utile Avec
ds = d -
=diametre des aciers principaux
=
ELU
Asu=
ELS
Asser
As=max (Asu ; Asser ) Calcul du piédroit « e » et de la hauteur totale « h » : e 60 x Φ1 + 6 h=d+c+
avec Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
c : enrobage d : hauteur utile Poinçonnement
()] ≤ 0,045*2*(L +l +2*H )*H *Fc28
Nu*[1-
2.3.3.2.4.
p p
t
t
Organigrammes
Les organigrammes de calcul sont présentés à l’annexe 5.
2.3.3.3. Semelles rigides isolées circulaires 2.3.3.3.1.
Principe
Les semelles rigides isolées circulaires ont le même principe que les semelles rigides filantes et les semelles rigides isolées rectangulaires. 2.3.3.3.2.
Hypothèses
Ces hypothèses sont identiques à celle des semelles rectangulaires. 2.3.3.3.3.
Algorithmes
Données
Diamètre du poteau
D
Diamètre de la semelle
d
Charges permanentes
G
Charges d’exploitation
Q
Dimensionnement
Les efforts normaux
Nu= 1,35G + 1.5Q Nser = G + Q
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
Dimension de la semelle : h (hauteur utile)
Sections des aciers principaux ELU Résistance caractéristique ultime à la traction de l’acier
Fsu
A pu
Après usage des données du tableau 2-1, on procède à ELS A pser =
A p=max (A pu , A pser ) Sections des aciers secondaires :
As= et
avec h (hauteur utile)= h- Φ
r
étant le diamètre des aciers principaux
Calcul du piédroit « e » et de la hauteur totale « h » : e 60 x Φ1 + 6 h=d+c+
avec c : enrobage d : hauteur utile Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Chapitre 2 : Méthodes de calcul et programmation
Poinçonnement
] ≤ 0,045*2*(D+d+2*)**Fc28
Nu*[1-
2.3.3.3.4.
Organigrammes
Les organigrammes de calcul sont présentés à l’annexe 6.
2.4.
Conclusion
Ces principes, hypothèses et algorithmes ont servi de base pour la conception de notre logiciel.
Mémoire de fin de cycle D.U.T
49
Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 3 : Présentation et validation du logiciel
Mémoire de fin de cycle D.U.T
50
Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 3 : Présentation et validation du logiciel
3. Présentation et validation du logiciel 3.1.
Introduction
Un logiciel est défini comme étant un programme de traitement de l'information contenant les procédures et les données nécessaires à une application. Un logiciel de calcul permet de faire des calculs à la place de l’homme. Nous l’avons
nommé
Mysoft
Génie
Civil-Bâtiment.
Notre
logiciel
de
dimensionnement est un logiciel de calcul qui se présente comme suit :
3.2.
Présentation
Ici nous montrerons toutes les fenêtres de notre logiciel. ( figures 3-1 à 3-10) Au démarrage du logiciel, avec une sonnerie de démarrage, apparaît :
Figure 3-1 : Démarrage du logiciel Ensuite apparaît une page
Mémoire de fin de cycle D.U.T
51
Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 3 : Présentation et validation du logiciel
Figure 3-2 : Onglet 1 du logiciel D’autres onglets qui suivent peuvent être ouverts
Figure 3-3 : Onglet 2 du logiciel Mémoire de fin de cycle D.U.T
52
Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 3 : Présentation et validation du logiciel
Figure 3-4 : Onglet 3 du logiciel
Figure 3-5 : Onglet 4 du logiciel Mémoire de fin de cycle D.U.T
53
Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 3 : Présentation et validation du logiciel
Figure 3-6 : Onglet 5 du logiciel
Figure 3-7 : Onglet 6 du logiciel Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 3 : Présentation et validation du logiciel
Figure 3-8 : Onglet 7 du logiciel
Figure 3-9 : Onglet 8 du logiciel Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 3 : Présentation et validation du logiciel
Figure 3-10 : Onglet 9 du logiciel Quelque soit l’onglet choisi, l’on devra entré les valeurs dans les cases accessible et le logiciel se chargera des calculs et sortira les résultats dans des cases non accessible (grisés). On pourra ensuite sortir une note de calcul sur un fichier word. Lorsqu’il y a un texte incompris, il suffit jus te de double-cliquer sur le texte et une explication apparaîtra.
3.3.
Validation
Dans cette partie nous avons testé notre logiciel avec des données existantes sur quelques chantiers. Les tableaux 3-1 et 3-2 résument ces essais.
Mémoire de fin de cycle D.U.T
56
Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 3 : Présentation et validation du logiciel
Tableau 3-1 : Cas du bâtiment de BTD Klikamé
Structures
Poutre en console
Dimensions (mm) H=300; l=200 ; L=1500.
Charges (N/mm)
Section théorique avec notre logiciel (mm²)
Section théorique avec sous calculs manuel (mm²)
Charges uniformément réparties : Nu=46478,4
Aciers principaux : 555,85
Aciers principaux : 555,89
Aciers principaux : 320
Aciers principaux : 320
Aciers principaux : 754,6875
Aciers principaux : 754,69
Aciers secondaires : 515,145051194539
Aciers secondaires : 515,147
Charges concentrées à l’extrémité : Nu=39226,95
L=200 ;
Poteau rectangulaire
l=200 ;
Nu=319035
H=3500. L=1500;
Semelle isolée rectangulaire
l=1000 ;
Nu=420000
h=300.
Mémoire de fin de cycle D.U.T
57
Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 3 : Présentation et validation du logiciel
Tableau 3-2 : Cas d’un bâtiment R+2 à Nukafu
Structures
Poteau circulaire Semelle isolée circulaire
Dimensions (mm) D=300 ; H=5000. d=1500; h=350.
Mémoire de fin de cycle D.U.T
Charges (N/mm)
Section théorique avec notre logiciel (mm²)
Section théorique avec sous calculs manuel (mm²)
Nu=305521,818
Aciers principaux : 501,04
Aciers principaux : 501,04
Aciers principaux : 354,43
Aciers principaux : 354,43
Aciers secondaires : 360,61
Aciers secondaires : 360,61
Nu=326396,2412
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Chapitre 3 : Présentation et validation du logiciel
Tableau 3-2 : Cas d’un bâtiment R+2 à Nukafu
Structures
Dimensions (mm)
Poteau circulaire Semelle isolée circulaire
D=300 ; H=5000. d=1500; h=350.
Mémoire de fin de cycle D.U.T
Charges (N/mm)
Section théorique avec notre logiciel (mm²)
Section théorique avec sous calculs manuel (mm²)
Nu=305521,818
Aciers principaux : 501,04
Aciers principaux : 501,04
Aciers principaux : 354,43
Aciers principaux : 354,43
Aciers secondaires : 360,61
Aciers secondaires : 360,61
Nu=326396,2412
58
Abdel-Haq OURO-SAMA
Chapitre 3 : Présentation et validation du logiciel
3.4.
Conclusion
Comme nous venons de le voir ce logiciel permet non seulement de faire plus rapidement les nombreux calculs de dimensionnement mais aussi d’améliorer la qualité de ces dimensionnements dans la conception et la réalisation des structures en béton armé. Il permet ainsi d’obtenir des o uvrages de qualité. Ce logiciel est encore perfectible et nous sommes ouvert à toutes propositions d’améliorations à travers notre contact qui se trouve dans le menu ‘’contact’’ du logiciel.
Chapitre 3 : Présentation et validation du logiciel
3.4.
Conclusion
Comme nous venons de le voir ce logiciel permet non seulement de faire plus rapidement les nombreux calculs de dimensionnement mais aussi d’améliorer la qualité de ces dimensionnements dans la conception et la réalisation des structures en béton armé. Il permet ainsi d’obtenir des o uvrages de qualité. Ce logiciel est encore perfectible et nous sommes ouvert à toutes propositions d’améliorations à travers notre contact qui se trouve dans le menu ‘’contact’’ du logiciel.
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Conclusion générale
CONCLUSION GENERALE
Mémoire de fin de cycle D.U.T
60
Abdel-Haq OURO-SAMA
Conclusion générale
CONCLUSION GENERALE Dans l’optique de réaliser un logiciel de dimensionnent de certains éléments en béton armé dont le cout serait beaucoup plus réduit par rapport à ceux existant, nous avons procéder par plusieurs étapes. Tout d’abord nous avons défini les structures à dimensionner et avons fait des recherche spécifiques sur les méthodes de dimensionnement de chacune de d’elles. Nous avons ensuite choisie un logiciel de programmation qu’est Delphi 7 et avons ensuite programmé. Pour vérifier la fiabilité de nos résultats obtenus par le logiciel, nous les avons comparés à ceux trouvés sous calculs manuels en utilisant les mêmes valeurs et paramètres. Nous avons finalement jugé méritoire Mysoft Génie Civil-Bâtiment, mais de potentielles améliorations restent faisables.
Mémoire de fin de cycle D.U.T
61
Abdel-Haq OURO-SAMA
Bibliographie
BIBLIOGRAPHIE
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Bibliographie
Bibliographie [1]
Cours de Béton Armé IUP GCI3 option OS Année 2004/2005
[2]
www.agecet.com
[3]
Guide Pascal et Delphi par Frédéric Beaulieu Tony BAHEUX
Mémoire de fin de cycle D.U.T
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Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Mémoire de fin de cycle D.U.T
64
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Liste des annexes Annexes 1 : Organigrammes de dimensionnement d’une poutre (à multiple travées et en console) Annexe 1-1 : Procédure générale de dimensionnement Annexe 1-2 : Section théorique des aciers longitudinaux tendus Annexe 1-3 : Vérification a l’ELS de A t Annexe 1-4 : Calcul de la de l’espacement et cas de 2 lits d’armatures Annexe 1-4-1 : Calcul de la de l’espacement Annexe 1-4-2 : Cas de 2 lits d’armatures
Annexes 2 : rectangulaire
Organigrammes
de
dimensionnement
d’un
poteau
Annexe 2-1 : Procédure générale de dimensionnement Annexe 2-1 : Calcul de la section des aciers principaux Annexe 2-2 : Vérification de la section des aciers principaux Annexe 2-3 : Calcul de la section des aciers pour cadres Annexe 2-4 : Calcul de l’espacement des cadres et de la longueur de recouvrement
Annexes 3 : Organigrammes de dimensionnement d’un poteau circulaire Annexe 3-1 : Procédure générale de dimensionnement Annexe 3-2 : Calcul de la section des aciers principaux Annexe 3-3 : Vérification de la section des aciers principaux Annexe 3-4 : Calcul de la section des aciers pour cadres Annexe 3-5 : Calcul de l’espacement des cadres et de la longueur de recouvrement
Annexes 4 : Organigrammes de dimensionnement d’une semelle filante Annexe 4-1 : Procédure générale de dimensionnement Mémoire de fin de cycle D.U.T
65
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes Annexe 4-2 : Conditions des dimensions de la semelle Annexe 4-3 : Calcul de la section théorique des aciers principaux Annexe 4-4 : Calcul de la section théorique des aciers secondaires Annexe 4-5 : Calcul de la hauteur totale, du piédroit et vérification du poinçonnement
Annexes 5 : Organigrammes de dimensionnement d’une semelle isolée rectangulaire Annexe 5-1 : Procédure générale de dimensionnement Annexe 5-2 : Conditions des dimensions de la semelle Annexe 5-3 : Calcul de la section théorique des aciers principaux Annexe 5-4 : Calcul de la section théorique des aciers secondaires Annexe 5-5 : Calcul de la hauteur totale, piédroit, vérification du poinçonnement
Annexes 6 : Organigrammes de dimensionnement d’une semelle isolée circulaire Annexe 6-1 : Procédure générale de dimensionnement Annexe 6-2 : Conditions des dimensions de la semelle Annexe 6-3 : Calcul de la section théorique des aciers principaux Annexe 6-4 : Calcul de la section théorique des aciers secondaires Annexe 6-5 : Calcul de la hauteur totale, piédroit, vérification du poinçonnement
Mémoire de fin de cycle D.U.T
66
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexes 1 : Organigrammes de dimensionnement d’une poutre (à quatre travées et en console)
Mémoire de fin de cycle D.U.T
67
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes Annexe 1-1 : Procédure générale de dimensionnement Début Lire b, d, Aret, S bc, S bcm, Sst, Sstb, Φ1, Φ2, Φ3, Φ4 Nu, Nser , Mu, Mser , Vu, Vser
Section théorique des aciers longitudinau x
Vérification à l’ELS de At
Afficher At
Afficher Aret
Mémoire de fin de cycle D.U.T
Calcul de l’espacement
cas de 2 lit d’armatures
Afficher Ats
Afficher Stmin, Stmax,Φ3 ,Φ4
68
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexe 1-2 : Section théorique des aciers longitudinaux tendus
Lire A pt, z, α, Fe, α
F bu=0,85*Fc28/1,5 ;µu=Mu/(b*d²*F bu)
u
α=1,25(1Fe=400
Fe=500 αlim=0,617
αlim=0,668
α< αlim
µ
α < α<1
1<α
Annexes
Annexe 1-2 : Section théorique des aciers longitudinaux tendus
Lire A pt, z, α, Fe, α
F bu=0,85*Fc28/1,5 ;µu=Mu/(b*d²*F bu)
u
α=1,25(1Fe=400
Fe=500 αlim=0,617
αlim=0,668
α< αlim
α < α<1
E su
Fsu=Fe/ 1,35
µ
1<α
α
Afficher message
α
« Section insuffisante »
Z=(1-0,4α)d A pt=max{Mu/z*(Fe/1,15)) ; 0,23*b*d*ftj/Fe}
Mémoire de fin de cycle D.U.T
69
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexe 1-3 : Vérification a l’ELS de A t 6
Lire y, i, ylim, FPP, FP, FTP, Sst, Sbc, S bcm,
st̅
, Mser , M’ser
A A A
;
sr sr ̅
FPP
FP
FTP
2
3
4
Mémoire de fin de cycle D.U.T
70
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
2
3
Ft28 =0,6+0,06*Fc28
Fsu=
4
̅=min{Fe,max(0,5Fe ; 110 t}
=Fsu
η
Ft28 =0,6+0,06*Fc28 0,8*min{ Fe,
t
max(0,5Fe ;110
η
}
̅ ̅
S bc <
Sst<
Aret = At
Afficher Aret
m sr m Mser > M’ser
h b
Afficher message : « Augmenter la section » Mémoire de fin de cycle D.U.T
71
5 Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
5
sr st
α
µsrµsr α
α
α
α
α
α
α
st sr n α
Mémoire de fin de cycle D.U.T
72
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexe 1-4 : calcul de la de l’espacement et cas de 2 lits d’armatures Annexe 1-4-1 : calcul de la de l’espacement
Lire Tsu, As, stmin, stmax Vappui 6 Tsu=
FPP Afficher : « Augmenter la hauteur (d)»
FP
FTP
Tsu
min
Tsu
min
Tsu
min
t m 9 t 9 su t V
Mémoire de fin de cycle D.U.T
73
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexe 1-4-2 : cas de 2 lits d’armatures
Lire Aancré,As2, Lancrage, Lcrochet
V é
As2=Aret-Asancré
g V T Vppu g Afficher Aancré, As2, Lancrage, Lcrochet
Mémoire de fin de cycle D.U.T
74
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexes 2 : Organigrammes de dimensionnement d’un poteau rectangulaire
Mémoire de fin de cycle D.U.T
75
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes Annexe 2-1 : Procédure générale de dimensionnement Début
Lire L, l, h, lf, Aret
Calcul de la section des aciers principaux
Vérification de la section des aciers principaux
Afficher Athéorique
Calcul de la section des aciers pour cadres
Calcul de l’espacement des cadres et de la longueur de recouvrement
Afficher Φ2
Afficher Aret
Mémoire de fin de cycle D.U.T
Afficher e, lr
76
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes Annexe 2-1 : Calcul de la section des aciers principaux Lire lf , i, l, G,λ , α, Br , fc28, Fe, Q, type, Nu, Nu2, Athéorique
Type 1
Type 2
Type 3
Nu=1,35G+1,5Q
Nu=1,35G+1,5Q
Nu=1,35G+1,5Q
Nu2=1,15Nu
Nu2=1,10Nu
Nu2=Nu
lf =0,7h
Annexes Annexe 2-1 : Calcul de la section des aciers principaux Lire lf , i, l, G,λ , α, Br , fc28, Fe, Q, type, Nu, Nu2, Athéorique
Type 1
Type 3
Type 2
Nu=1,35G+1,5Q
Nu=1,35G+1,5Q
Nu=1,35G+1,5Q
Nu2=1,15Nu
Nu2=1,10Nu
Nu2=Nu
lf =0,7h
√
i=l/
λ=l /i
λ=0
α=0,85
0<λ<50
α=1+0,2(λ/35)²
λ=50
50<λ<70
α=0,6
α=0,6(50/λ)²
λ=70
α=0,30
1
Mémoire de fin de cycle D.U.T
77
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes 1
Jours<28
28 ≤ Jours ≤90
α2=α/1,20
α2=α/1,10
Jours>90
α2=α
Br=(L-2)(l-2)
Athéorique=(
Mémoire de fin de cycle D.U.T
-
)*
78
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes Annexes 2-2 : Vérification de la section des aciers principaux Lire Aréel,Aret,V1,V2, Amin
Amin=
Aret>Amin
V1=
Aret=Amin
V2=
Aret
V1
Aret>V2
Aret=V2
Aret=V1
Mémoire de fin de cycle D.U.T
79
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes Annexes 2-3 : Calcul de la section des aciers pour cadres
Lire Aret, n1, n2, Φ1, Φ2
Φ2=Φ1/3
Annexe 2-4 : Calcul de l’espacement des cadres et de la longueur de recouvrement
Lire Φ1, lr
Annexes Annexes 2-3 : Calcul de la section des aciers pour cadres
Lire Aret, n1, n2, Φ1, Φ2
Φ2=Φ1/3
Annexe 2-4 : Calcul de l’espacement des cadres et de la longueur de recouvrement
Lire Φ1, lr
e=min{15*Φ1 ; 400 mm ; l+100 mm}
lr =24*Φ1
Mémoire de fin de cycle D.U.T
80
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexes 3 : Organigrammes de dimensionnement d’un poteau circulaire
Mémoire de fin de cycle D.U.T
81
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes Annexe 3-1 : Procédure générale de dimensionnement Début
Lire L, l, h, lf, Aret
Calcul de la section des aciers principaux
Vérification de la section des aciers principaux
Afficher Athéorique
Calcul de la section des aciers pour cadres
Calcul de l’espacement des cadres et de la longueur de recouvrement
Afficher Φ2
Afficher Aret
Mémoire de fin de cycle D.U.T
Afficher e,lr
82
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes Annexe 3-2 : Calcul de la section des aciers principaux Lire lf, i, r, D, G,λ , α, α2, Br , Fc28, Fe, Q, type, Nu, Nu2, Athéorique
Type 1
Type 2
Type 3
Nu=1,35G+1,5Q
Nu=1,35G+1,5Q
Nu=1,35G+1,5Q
Nu2=1,15Nu
Nu2=1,10Nu
Nu2=Nu
lf=0,7h
Annexes Annexe 3-2 : Calcul de la section des aciers principaux Lire lf, i, r, D, G,λ , α, α2, Br , Fc28, Fe, Q, type, Nu, Nu2, Athéorique
Type 1
Type 3
Type 2
Nu=1,35G+1,5Q
Nu=1,35G+1,5Q
Nu=1,35G+1,5Q
Nu2=1,15Nu
Nu2=1,10Nu
Nu2=Nu
lf=0,7h D = 2r i= D/4 λ=lf/i
λ=0
α=0,85
0<λ<50
λ=50
50<λ<70
α=1+0,2(λ/35)²
α=0,6
α=0,6(50/λ)²
Mémoire de fin de cycle D.U.T
83
λ=70
α=0,30
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes 1
Jours<28
28 ≤ Jours ≤ 90
α2=α/1,20
α2=α/1,10
Jours>90
α2=α
Br=(r-20)²
Athéorique=(
Mémoire de fin de cycle D.U.T
α
-
)*
84
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes Annexes 3-3 : Vérification de la section des aciers principaux Lire Aréel, Aret, V1, V2, Amin
Amin=
Aret>Amin
V1==
π
π
V2=
Aret
Aret=Amin
V1
Aret>V2
Aret=V2
Aret=V1
Mémoire de fin de cycle D.U.T
85
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes Annexe 3-4 : Calcul de la section des aciers pour cadres
Lire Aret, n1, n2, Φ1, Φ2
Φ2=Φ1/3
Annexe 3-5 : Calcul de l’espacement des cadres et de la longueur de recouvrement
Lire Φ1, lr ,e
Annexes Annexe 3-4 : Calcul de la section des aciers pour cadres
Lire Aret, n1, n2, Φ1, Φ2
Φ2=Φ1/3
Annexe 3-5 : Calcul de l’espacement des cadres et de la longueur de recouvrement
Lire Φ1, lr ,e
e=min{15*Φ1 ; 400 mm ; D+100 mm}
lr =24*Φ1
Mémoire de fin de cycle D.U.T
86
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexes 4 : Organigrammes de dimensionnement d’une semelle filante
Mémoire de fin de cycle D.U.T
87
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes Annexe 4-1 : Procédure générale de dimensionnement Début Lire Nser , Nu, n1 , Φ1, n2, Φ2, Arp, Ars
Conditions des dimensions de la semelle
Calcul de la section théorique des aciers principaux
Afficher Ls, ls, Hsi, Hss
Afficher Atp
Calcul de la section théorique des aciers secondaires
Afficher Ats
Mémoire de fin de cycle D.U.T
88
Calcul de la hauteur totale, du piédroit et vérification du poinçonnement
Afficher Ht, ep
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes Annexe 4-2 : Conditions des dimensions de la semelle Lire L p, l p, G, Q, Sser , Fc28, Lsi, lsi, Hsi, Hss
Nser =G+Q Nu=1,5G+1,35Q
H = H =
lsi=
si
ss
Annexes Annexe 4-2 : Conditions des dimensions de la semelle Lire L p, l p, G, Q, Sser , Fc28, Lsi, lsi, Hsi, Hss
Nser =G+Q Nu=1,5G+1,35Q
H = H =
lsi=
si
ss
Mémoire de fin de cycle D.U.T
89
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes Annexe 4-3 : Calcul de la section théorique des aciers principaux
Lire Ls, ls, Hs, Fe, FPP, FP, FTP, Fsu
Fe=400
Fe=500
Fsu=
Atp1=
FPP
Fsu=
Sst =Fsu
FP
FTP
Ft28 =0,6+0,06*Fc28
S =min{Fe ;max(0,5Fe,110 t)} st
η
Ft28 =0,6+0,06*Fc28 Sst=0,8*min{ Fe ;
max(0,5Fe ;110 t)} η
Atp2=
Atp=max(Atp1 ; Atp2)
Mémoire de fin de cycle D.U.T
90
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes Annexe 4-4 : Calcul de la section théorique des aciers secondaires
Atp=max(Atp1,Atp2) Lire Atp, Arp, n1, Φ1, Ats, Ars, H1
H1=H -
Fsu=
Ats=
Mémoire de fin de cycle D.U.T
91
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes Annexe 4-5 : Calcul de la hauteur totale, du piédroit et vérification du poinçonnement Lire Φ1,Φ2, e , enr ep=6*Φ1+60
Fsu=enr+
Φ
+Hs
40*Φ1>Lp/4
Afficher message « Prévoir des crochets d’accrochage »
u*(1-
Afficher message « Pas besoin de crochets d’accrochage »
) ≤ 0,09*Ht*fc28
Afficher message «Poinçonnement non vérifié. Veuillez augmenter les dimensions de la semelle»
Afficher message « Poinçonnement vérifié
Mémoire de fin de cycle D.U.T
92
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexes 5 : Organigrammes de dimensionnement d’une semelle isolée rectangulaire
Mémoire de fin de cycle D.U.T
93
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes Annexe 5-1 : Procédure générale de dimensionnement Début
Lire Nser , Nu, n1, Φ1, n2, Φ2, Arp, Ars
Conditions des dimensions de la semelle
Calcul de la section théorique des aciers principaux
Afficher Ls, ls, Hsi, Hss
Afficher Atp
Calcul de la section théorique des aciers secondaires
Afficher Ats
Mémoire de fin de cycle D.U.T
94
Calcul de la hauteur totale, du piédroit et vérification du poinçonnement
Afficher Ht, ep
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexe 5-2 : Conditions des dimensions de la semelle Lire L p, l p, G, Q, Ssol,Fc28, Lsi, lsi, Hsi, Hss
Nser =G+Q Nu=1,5G+1,35Q
Lsi=
lsi=
Annexes
Annexe 5-2 : Conditions des dimensions de la semelle Lire L p, l p, G, Q, Ssol,Fc28, Lsi, lsi, Hsi, Hss
Nser =G+Q Nu=1,5G+1,35Q
Lsi=
lsi=
H = Hsi= ss
Mémoire de fin de cycle D.U.T
95
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexe 5-3 : Calcul de la section théorique des aciers principaux
Lire Ls, ls, Hs, Fe, FPP, FP, FTP, Fsu
Fe=400
Fe=500
Fsu=
Atp1=
FPP
Fsu=
Sst =Fsu
FP
FTP
Ft28 =0,6+0,06*Fc28
max(0,5Fe,110 tj} Sst=min{ Fe ; η
Atp2=
Ft28 =0,6+0,06*Fc28
max(0,5Fe,110 tj} Sst=0,8*min{ Fe ; η
Atp= max (Atp1 ; Atp2)
Mémoire de fin de cycle D.U.T
96
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexe 5-4 : Calcul de la section théorique des aciers secondaires
Lire Atp, ls
t p s A =
ts1
Annexe 5-5 : Calcul de la hauteur totale, piédroit, vérification du poinçonnement Lire Φ1,Φ2, ep, enr
ep=6*Φ1+60
Fsu=enr+
+Hs
40*Φ1>Lp/4
1
Mémoire de fin de cycle D.U.T
2
97
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
1
2
Afficher message « Prévoir des crochets d’accrochage »
Afficher message « Pas besoin de crochets d’accrochage »
()] ≤ 0,045*2*( + +2* )* *fc28 Nu*[1-
Afficher message «Poinçonnement non vérifié. Veuillez augmenter les dimensions de la semelle»
Afficher message « Poinçonnement vérifié
Mémoire de fin de cycle D.U.T
98
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexes 6 : Organigrammes de dimensionnement d’une semelle isolée circulaire
Mémoire de fin de cycle D.U.T
99
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexe 6-1 : Procédure générale de dimensionnement Lire Nser , Nu, n1, Φ1, n2, Φ2, Arp, Ars
Conditions des dimensions de la semelle
Calcul de la section théorique des aciers principaux
Afficher d, Hsi
Afficher Atp
Mémoire de fin de cycle D.U.T
Calcul de la section théorique des aciers secondaires
Afficher Ats
100
Calcul de la hauteur totale, piédroit, vérification du poinçonnement
Afficher Ht, ep
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexe 6-2 : Conditions des dimensions de la semelle Lire D, d, G, Q, S sol, Fc28, Lsi, lsi, Hsi, Hss
Nser =G+Q Nu=1,5G+1,35Q
Nsr so
Hsi=
Annexes
Annexe 6-2 : Conditions des dimensions de la semelle Lire D, d, G, Q, S sol, Fc28, Lsi, lsi, Hsi, Hss
Nser =G+Q Nu=1,5G+1,35Q
Nsr so
Hsi=
Mémoire de fin de cycle D.U.T
101
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexe 6-3 : Calcul de la section théorique des aciers principaux Lire Ls, ls, Hs, Fe, FPP, FP, FTP, Fsu
Fe=400
Fe=500
Fsu=
Atp1=
FPP
Fsu=
Sst =Fsu
FP
FTP
Ft28 =0,6+0,06*Fc28
max(0,5Fe ;110 tj } Sst=min{ Fe ; η
Ft28 =0,6+0,06*Fc28
max(0,5Fe ;110 tj } Sst=0,8*min{ Fe ; η
Atp2=
Atp=max(Atp1,Atp2)
Mémoire de fin de cycle D.U.T
102
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
Annexe 6-4 : Calcul de la section théorique des aciers secondaires
Lire Atp, ls
Ats1=
Annexe 6-5 : Calcul de la hauteur totale, piédroit, vérification du poinçonnement Lire Φ1,Φ2, ep, enr
ep=6*Φ1+60
Fsu=enr+
Φ
+Hs
40*Φ1>L p/4
1
Mémoire de fin de cycle D.U.T
2
103
Abdel-Haq OURO-SAMA
Annexes
1
2
Afficher message « Prévoir des crochets d’accrochage »
Afficher message « Pas besoin de crochets d’accrochage »
Nu*[1]≤ 0,045*2*(D+d+2* )* *Fc28
Afficher message «Poinçonnement non vérifié. Veuillez augmenter les dimensions de la semelle»
Afficher message « Poinçonnement vérifié
Mémoire de fin de cycle D.U.T
104
Abdel-Haq OURO-SAMA
Table des matières
TABLE DES MATIERES DEDICACES .................................................................................................... ii REMERCIEMENTS..................................................................................... iii SOMMAIRE .................................................................................................... iv LISTE DES FIGURES ................................................................................. vi LISTE DES TABLEAUX .......................................................................... viii LISTE DES ABREVIATIONS .................................................................. ix INTRODUCTION GENERALE ............................................................... 2 1. Généralités sur les structures en béton armé .................................. 5 1.1. Introduction ............................................................................................... 5 1.2. Les matériaux ............................................................................................ 5 1.2.1.
Les aciers hautes adhérences ............................................................. 5
1.2.2.
Les aciers ronds lisses [1] ................................................................... 6
1.2.3.
Les fils de fer ..................................................................................... 6
1.2.4.
Le béton ............................................................................................. 7
1.3. L’adhérence béton-acier ........................................................................... 7 1.4. Les structures en béton armé .................................................................... 8 1.4.1.
Poutres ............................................................................................... 8
1.4.1.1. Poutres rectangulaires à multiple travées ..................................... 8 1.4.1.2. Poutres rectangulaires en console ................................................ 9 1.4.2.
Poteaux .............................................................................................. 9
1.4.2.1. Poteaux rectangulaires ............................................................... 10 1.4.2.2. Poteaux circulaires ..................................................................... 10 1.4.3.
Semelles rigides ............................................................................... 11
1.4.3.1. Semelles rigides filantes............................................................. 11 1.4.3.2. Semelles rigides isolées rectangulaires ...................................... 11 1.4.3.3. Semelles rigides isolées circulaires............................................ 11 1.5. Conclusion .............................................................................................. 12
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Table des matières 2. Méthodes de calcul et programmation ............................................ 14 2.1. Introduction ............................................................................................. 14 2.2. Présentation des logiciels et du langage ................................................. 14 2.2.1.
Logiciel Delphi 7 et langage Delphi ............................................... 14
2.2.1.1. Interface de Delphi 7 .................................................................. 15 2.2.1.2. Fonctionnement de Delphi 7 ...................................................... 15 2.2.2.
Logiciel Microsoft Word ................................................................. 24
2.2.3.
Programmation associée à Microsoft Word .................................... 25
2.2.3.1. Enregistrement ........................................................................... 25 2.2.3.2. Ouverture .................................................................................... 25 2.3. Calculs .................................................................................................... 26 2.3.1.
Poutres ............................................................................................. 26
2.3.1.1. Poutres rectangulaires à quatre travées ...................................... 26 2.3.1.1.1. Principe ................................................................................. 26 2.3.1.1.2. Hypothèses............................................................................ 26 2.3.1.1.3. Algorithmes .......................................................................... 27 2.3.1.1.4. Organigrammes .................................................................... 35 2.3.1.2. Poutres rectangulaires en console .............................................. 35 2.3.1.2.1. Principe ................................................................................. 35 2.3.1.2.2. Hypothèses............................................................................ 35 2.3.1.2.3. Algorithmes .......................................................................... 36 2.3.1.2.4. Organigrammes .................................................................... 37 2.3.2.
Poteaux ............................................................................................ 37
2.3.2.1. Poteaux rectangulaires ............................................................... 37 2.3.2.1.1. Principe ................................................................................. 37 2.3.2.1.2. Hypothèses............................................................................ 37 2.3.2.1.3. Algorithmes .......................................................................... 38 2.3.2.1.4. Organigrammes .................................................................... 40 2.3.2.2. Poteaux circulaires ..................................................................... 40 2.3.2.2.1. Principe ................................................................................. 40
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Table des matières 2.3.2.2.2. Hypothèses............................................................................ 40 2.3.2.2.3. Algorithmes .......................................................................... 40 2.3.2.2.4. Organigrammes .................................................................... 42 2.3.3.
Semelles rigides ............................................................................... 42
2.3.3.1. Semelles rigides filantes............................................................. 42 2.3.3.1.1. Principe ................................................................................. 42 2.3.3.1.2. Hypothèses............................................................................ 42 2.3.3.1.3. Algorithmes .......................................................................... 43 2.3.3.1.4. Organigrammes .................................................................... 44 2.3.3.2. Semelles rigides isolées rectangulaires ...................................... 44 2.3.3.2.1. Principe ................................................................................. 44 2.3.3.2.2. Hypothèses............................................................................ 45 2.3.3.2.3. Algorithmes .......................................................................... 45 2.3.3.2.4. Organigrammes .................................................................... 47 2.3.3.3. Semelles rigides isolées circulaires............................................ 47 2.3.3.3.1. Principe ................................................................................. 47 2.3.3.3.2. Hypothèses............................................................................ 47 2.3.3.3.3. Algorithmes .......................................................................... 47 2.3.3.3.4. Organigrammes .................................................................... 49 2.4. Conclusion .............................................................................................. 49
3. Présentation et validation du logiciel ............................................... 51 3.1. Introduction ............................................................................................. 51 3.2. Présentation ............................................................................................. 51 3.3. Validation................................................................................................ 56 3.4. Conclusion .............................................................................................. 59
CONCLUSION GENERALE ................................................................... 61 Bibliographie .................................................................................................. 63 ANNEXES .............................................................. Erreur ! Signet non défini. TABLE DES MATIERES ........................................................................ 105
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