Rapport Mini Projet PersonnaliséDescription complète
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divers
Au terme de ce mini-projet, notre groupe a procédé à la conception et au pré-dimensionnement d’un pont à la base des données relatives au site, à la chaussée et au sol. Pour ce faire, nous avons c...
pont
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Mini projet: Modélisation (et Simulink) du Moteur Synchrone à aimant permanent MSAPDescription complète
Mini projet de FONDATION JBB EHTP AL ABDALI ABDELHAMID
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Mini projet: Modélisation (et Simulink) du Moteur Synchrone à aimant permanent MSAPDescription complète
Mini projet en charpente m´etallique
2016/2017
.
ˆ timent en Dimensionnement d’un ba ´tallique charpente me
R´ ealis´ e par: AL ABDALI Abdelhamid (Groupe 17) SAADI Youssef (Groupe 17) Encadr´ e par: Mr Niazi Fili` ere: ` eme 3 ann´ee GC Option : Ing´enierie de bˆatiment
Donn´ees suppl´ementaires: − Les appuis de rives A et E sont encastr´es. − L’appui central C est articul´e. − L’espacement des lisses comprise entre 1.5 m et 2 m . − L’espacement des pannes comprise entre 1.5 m et 2 m .
Figure 1: La g´eom´etrie dudit bˆatiment en 2D
1.2
Charges appliqu´ ees :
1. Les charges permanentes : Couverture= bac acier + isolant +´etanch´eit´e 30kg/m2 Bardage 10kg/m2 2. Les charges d’exploitations : Poussi`ere
Al abdali & Saadi
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20kg/m2
EHTP
Mini projet en charpente m´etallique
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2016/2017
Calcul des charges du vent :
On admet que le vent a une direction d’ensemble moyenne horizontale, mais qu’il peut venir de n’importe quel cˆot´e. Son action sur la paroi d’un ´el´ement de structure est prise normale `a cette paroi et elle peut repr´esenter soit une pression, soit une d´epression. Dans les constructions m´etalliques, on est appel´e `a tenir compte de l’action du vent qui peut engendrer des effets non n´egligeables. Ces actions sont des valeurs caract´eristiques calcul´ees `a partir de valeurs de r´ef´erence de la vitesse ou de la pression dynamique. L’action du vent selon la norme NV65 est : q = q10 × KH × Km × Ks × δ × β × (Ce − Ci ) Avec : q10 KH Ks Km δ Ce Ci β
: : : : :
Pression dynamique de base `a 10 m Coefficient correcteur dˆu `a la hauteur au dessus du sol Coefficient qui tient compte de la nature du site o`u se trouve la construction consid´er´ee Coefficient de masque Coefficient de r´eduction des pressions dynamiques, en fonction de la plus grande dimension de la surface offerte au vent : Coefficients de pression ext´erieure : Coefficients de pression int´erieure : Coefficient de majoration dynamique
Le tableau ci-dessous donne les valeurs des pressions dynamiques suivant l’emplacement du site : R´egion I II III IV Charge normale (daN/m2 ) 53.5 68 135 − Charge extrˆeme (daN/m2 ) 93.5 119 236 − − Pression dynamique de base q10 : R´egion II =⇒ q10 = 68 daN/m2 − Coefficient de hauteur: Pour les hauteurs comprises entre 0 et 500 m du sol, l’effet de la hauteur se calcule avec la formule suivante (Article 1.241 NV65) : KH =
qH H + 18 = 2.5 × q10 H + 60
H = H1 + H1 = 8.8 + 1.3 = 10.1 m =⇒ KH = 1.0021 − Coefficient de masque: Vu qu’on doit tenir compte de l’effet de couloir (amplification du vent) + l’´eventualit´e qu’un bˆatiment voisin soit d´emoli, nous prenons :=⇒ Km = 1 − Effet du site : Dans ce sens le NV.65 pr´evoit trois types de sites et ´evalue cette correction comme il est pr´esent´e dans le tableau qui suit : Al abdali & Saadi
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EHTP
Mini projet en charpente m´etallique Zone 1 Site prot´eg´e 0.80 Site normal 1.00 Site expos´e 1.35
2016/2017 Zone 2 0.80 1.00 1.30
Zone 3 0.80 1.00 1.25
Zone 4 0.80 1.00 1.20
Zone 5 − 1.00 1.20
Site normal : =⇒ Ks = 1 − Coefficient d’amplification dynamique du vent : Aux effets statiques calcul´es pr´ec´edemment, s’ajoutent les effets dynamiques qui d´ependent des caract´eristiques m´ecaniques et a´erodynamiques de la construction. La connaissance du mode fondamental d’oscillation de la structure dans la direction de vent ´etudi´ee est primordiale pour la prise en compte de ce ph´enom`ene. Plus la structure sera flexible (grande p´eriode d’oscillation) et plus les amplifications des d´eformations, et donc des efforts dans la structure, seront importantes. Pour notre cas la structure est ´etal´ee (a, b >>> H) dans les deux dimensions donc l’effet dynamique du vent peut ˆetre n´eglig´e en premier lieu. Afin de calculer l’effet dynamique des actions parall`eles `a la direction du vent, une multiplication par un coefficient au moins ´egale `a l’unit´e est prescrite par le NV.65. Il est donn´e par la formule suivante : β = θ (1 + ξτ ) • θ :Coefficient global, d´epend de la forme du bˆatiment.Et puisqu’on a une construction prismatiques `a base quadrangulaire =⇒ θ = 1. • τ : Coefficient de pulsation. H ≈ 10 m =⇒ τ = 0.36 • ξ : Coefficient de r´eponse, fonction de la pulsation propre de la structure : ξ = f (T )
avec
H T = 0.10 √ Lx
o`u Lx : La dimension du bˆatiment perpendiculaire `a la direction du vent. – Cas 1 : Vent perpendiculaire `a la face long pan H = 10.1 m, L = 87 m =⇒ T = 0.108 =⇒ ξ = 0.11 =⇒ β = 1.0396 – Cas 2 : Vent perpendiculaire `a la face pignon H = 10.1 m, L = 48.5 m =⇒ T = 0.145 =⇒ ξ = 0.2 =⇒ β = 1.072 Puisque dans les deux cas on a β > 1, on prend en pratique β = 1 − Coefficient de dimension : On a H = 10.1 m < 30 m: • Poteau de longueur de 9 m =⇒ δ = 0.84 . • Panne de longueur de 8.7 m =⇒ δ = 0.85 . On retient le cas le plus d´efavorable δ = 0.85 Al abdali & Saadi
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EHTP
Mini projet en charpente m´etallique
2016/2017
− Calcul des rapports de dimension : • Cas 1 : La face long pan λa =
H 10.1 = = 0.116 a 87
λb =
H 10.1 = = 0.21 b 48.5
• Cas 2 : La face pignon
− Coefficient γ0 : • Cas 1 : Vent normal `a la grande face long pan λa < 0.5 =⇒ γ0 = f (λb ) λb = 0.21 =⇒ γ0 = 0.85 • Cas 1 : Vent normal `a la petite face pignon λb < 1 =⇒ γ0 = f (λa ) λa = 0.116 =⇒ γ0 = 0.85 − Vent perpendiculaire `a la grande face : • Portique 1 : α1 = 6.69◦ • Portique 2 : α2 = 5.71◦ (a) Actions ext´erieurs: • Parois verticales :
Ce = +0.8 ∀γ0 Ce = − (1.3γ0 − 0.8) = −0.305
• Couvertures : On a f = 1.3 < h2 = 5.05.Donc on utilise l’abaque R-III-6 du r`eglement NV65,on trouve les r´esultats suivants: Portique 1 Portique 2 Face au vent Ce = −0.30 Ce = −0.32 Face sous le vent Ce = −0.24 Ce = −0.27 Remarque : L’article 2.131–31 de la norme NV 65 concernant les toitures multiples stipule que : i. Pour la 1e`re toiture au vent, et le dernier versant sous le vent le coefficient ne change pas. ii. Pour les toitures interm´ediaires et l’avant dernier versant, dans les parties abrit´ees est r´eduit de 25% On obtient alors les coefficients suivants, selon que le vent vient du cot´e doit ou gauche de notre bˆatiment : Al abdali & Saadi
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EHTP
Mini projet en charpente m´etallique
2016/2017
Vent - 0.30
- 0.18
G
- 0.24
H
- 0.27
D
B
F
+ 0.8
- 0.305
A
C
E
22.5 m
- 0.24
G
26 m
- 0.225
- 0.203
Vent
H
D
B
- 0.32
F
-0.305
+0.8
A
C 22.5 m
E 26 m
(b) Actions int´erieures: On consid`ere que la construction est bien ferm´ee. Ci = +0.6 (1.8 − 1.3γ0 ) = 0.417 Surpression sur toutes les faces Ci = −0.6 (1.3γ0 − 0.8) ≈ −0.2 D´epression sur toutes les faces
Al abdali & Saadi
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EHTP
Mini projet en charpente m´etallique
2016/2017 Surpression
G
B
D
0.417
0.417
H
0.417
0.417 0.417
0.417
A
C 22.5 m
D
- 0.2
- 0.2
E 26 m
Dépression
G
B
F
H
- 0.2
- 0.2
- 0.2
F
- 0.2
A
C 22.5 m
E 26 m
Surpression
Dépression
0.417
- 0.2
− Vent perpendiculaire `a la face pignon: (a) Actions ext´erieurs:
Al abdali & Saadi
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EHTP
Mini projet en charpente m´etallique
2016/2017
• Parois verticales :
Ce = +0.8 ∀γ0 Ce = − (1.3γ0 − 0.8) = −0.305
• Couvertures : On a f = 1.3 < h2 = 5.05.Donc on utilise l’abaque R-III-6 du r`eglement NV65,on trouve les r´esultats suivants:Pour α = 0 =⇒ Ce = −0.28
- 0.28
- 0.28
G
- 0.28
H
D
B
- 0.28
F
- 0.305
- 0.305
A
C
E
22.5 m
26 m - 0.305
- 0.305
- 0.305
0.8
(b) Actions int´erieurs: On consid`ere que la construction est bien ferm´ee. Ci = +0.6 (1.8 − 1.3γ0 ) = 0.417 Surpression sur toutes les faces Ci = −0.6 (1.3γ0 − 0.8) ≈ −0.2 D´epression sur toutes les faces
Al abdali & Saadi
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EHTP
Mini projet en charpente m´etallique
2016/2017 Surpression
G
B
D
0.417
0.417
H
0.417
0.417 0.417
0.417
A
C 22.5 m
D
- 0.2
- 0.2
E 26 m
Dépression
G
B
F
H
- 0.2
- 0.2
- 0.2
F
- 0.2
A
C 22.5 m
E 26 m
Surpression
Dépression
0.417
- 0.2
− Superpositions des cas : L’expression de la pression du vent donne : q = 68 × 1.0021 × 1 × 1 × 0.85 × 1 × (Ce − Ci ) = 57.92 × (Ce − Ci ) Al abdali & Saadi
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EHTP
Mini projet en charpente m´etallique
2016/2017
On rep`ere notre charpente comme suit :
On obtient les r´esultats finaux r´esum´es dans les tableaux suivants (en daN/m2 ): Vent perpendiculaire ` a la face long pan: Sup V⊥AB V⊥EF
AB BG GD 22.18 −41.53 −34.58 −41.82 −38.05 −37.18
D´ep V⊥AB V⊥EF
AB BG GD 57.92 −5.80 1.16 −6.08 −2.12 −1.45
DH HF FE AE EN MN MA −38.05 −39.80 −41.82 −41.82 −41.82 −41.82 22.18 −35.91 −42.69 22.18 −41.82 22.18 −41.82 −41.82
DH HF FE AE EN MN MA −2.32 −4.05 −6.08 −6.08 −6.08 −6.08 57.92 −0.17 −6.95 57.92 −6.08 57.92 −6.08 −6.08
FE AE EN MN MA −41.82 22.18 −41.82 −41.82 −41.82 −6.08 57.92 −6.08 −6.08 −6.08
Sup=Suppression et D´ep=D´epression Conclusion On prendra 2 comme espacement des pannes .La charge la plus d´efavorable Vmax = −41.53 × 2 = −83.06 daN/ml pour le dimensionnement des pannes (Charge de soul`evement).
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Dimensionnement des pannes :
Compte tenu de la pente des versants, les pannes seront dimensionn´ees en flexion d´evi´ee.
