PROJET DE CONSTRUCTION DU HANGAR NOTE DE CALCUL 1. DONNES DE BASE 1.1. Dimensions principales du bâtiment
Dimensions : Largeur de la nef Profondeur du bâtiment Entraxe entre portiques Hauteur des poteaux Entraxe entre pannes Flèche de la toiture Angle de la toiture Hauteur totale hangar
L L e h a f α H
44,5 28,5 5,7 6,00 1,398 +2,00 10 8,00
m m m m m m ° m
Nota : Les calculs porteront sur un seul versant L’entraxe des poteaux L’entraxe de lisse sur toiture Le bâtiment est fermé 1.2. Conditions de site 1.2.1. Localisation Le bâtiment est situé en bordure de mer dans la Dakar sur la zone de Bel Air. Altitude : niveau de la mer Le niveau du sol du bâtiment correspond au niveau 000.
1.2.2. Conditions climatiques 1.2.2.1.
Vent
Origine des vents dominants : secteur nord : Tornade venant du sud-est Conditions de calcul : l’effet de vent découlera de l’application des règles NV 65 et annexes avec un coefficient de site de 1,3 appliqué aux caractéristiques ci-dessous : Pression dynamique de base vent normal : 56daN/m² Pression dynamique de base vent extrême : 98daN/m² Vitesse maximale observée du vent : 40 m/s Ce qui nous conduit à considérer la zone en région II site protégé 1.2.2.2. Pluviométrie o Maximale : 950 mm/an o Moyenne : 540 mm/an o Maximale en 24h : 240 mm 1.2.2.3. 1.2.2.4.
Ensoleillement : environ 2500h/an Air atmosphérique : température maximale absolue : +38°C : Température minimale absolue : +12°C
1.2.2.5. Tremblement de terre : Les statistiques montrent que la région de Dakar n’est pas soumise à des manifestations sismiques particulières Il n’y a pas lieu de prendre en considération le facteur séisme dans la conception et le calcul. 2. CALCUL DES CHARGES CLIMATIQUES Sur la base des conditions de site énoncées plus haut, la zone sera classée en : o Région II : coefficient de région Kr= 1,4 o Site protégé : coefficient de site Ks = 0,8 Calcul de la pression dynamique de base Q = (46 + 0,7h)KsKr avec h=9m Q = (46 + 0,7x9)x1,4x0,8 = 58,58 daN/m² Nous allons envisager trois cas de vent sachant que vent extrême = 1,75 x vent normal
Cas de VENT 1 : vent sur longpan avec dépression intérieure dans le bâtiment Cas de VENT 2 : vent sur longpan avec surpression intérieure dans le bâtiment Cas de VENT 3 : vent sur pignon avec une dépression intérieure dans le bâtiment
Rappel calcul des charges : Wn = Q(Ce-Ci)δl
2.1. CALCUL DES CHARGES DE VENT SUR PANNES ENTRAXE PANNES PORTEE PANNES
1,398 5,7 CHARGES SUR PANNES Vent sur longpan avec dépression intérieure Ce
PAROI GAUCHE
Ci
δ
Wn (daN/ml)
Vent sur longpan avec surpression intérieure
Ce
Ci
Wn (daN/ml)
δ
0,8
-0,2
0,86
70,430
0,8
0,417
0,86
26,975
PAROI DROITE
-0,305
-0,2
0,86
-7,395
-0,305
0,417
0,86
-50,850
PIGNON AVANT
-0,305
-0,2
0,86
-7,395
-0,305
0,417
0,86
-50,850
PIGNON ARRIERE
-0,305
-0,2
0,86
-7,395
-0,305
0,417
0,86
-50,850
TOITURE GAUCHE
0
-0,2
0,86
14,086
0
0,417
0,86
-29,369
TOITURE DROITE
0
-0,2
0,86
14,086
0
0,417
0,86
-29,369
ENTRAXE PANNES PORTEE PANNES
1,398 5,7 CHARGES SUR PANNES
Vent sur pignon avec dépression intérieure Ce
Ci
δ
Wn (daN/ml)
Vent sur pignon avec surpression intérieure Ce
Ci
Wn (daN/ml)
δ
PAROI GAUCHE
-0,305
-0,2
0,78
-6,707
-0,305
0,417
0,78
-46,120
PAROI DROITE
-0,305
-0,2
0,78
-6,707
-0,305
0,417
0,78
-46,120
PIGNON AVANT
0,8
-0,2
0,78
63,878
0,8
0,417
0,78
24,465
PIGNON ARRIERE
-0,305
-0,2
0,78
-6,707
-0,305
0,417
0,78
-46,120
TOITURE GAUCHE
-0,28
-0,2
0,78
-5,110
-0,28
0,417
0,78
-44,523
TOITURE DROITE
-0,28
-0,2
0,78
-5,110
-0,28
0,417
0,78
-44,523
Détermination de la section des pannes Nota : Selon le code CM66 Les pannes ne sont pas calculées en résistance Elles doivent satisfaire uniquement à la condition de flèche sous charges extrêmes La flèche maximale doit rester inférieure au 1/200è de la portée. La condition de flèche est déterminée par la formule : f = 5/384 x pl4/EI < l/200
Calcul de la charge p Couverture bac alu : poids = 4 daN/m² soit 4 x 1,398 = 5,59 daN/ml sur panne Poids propre panne (en estimation) = 15 daN/ml La charge morte sur panne G=5,59 + 15 = 20,59 daN/ml La combinaison la plus défavorable étant charge morte + vent extrême (G + We), calculons la charge de vent extrême sur panne. We = 1,75 x Wn La plus grande valeur absolue de Wn est Wn = 70,43 daN/ml We = 1,75 x 70,43 daN/ml = 123,25 daN/ml La charge p = G + We = 20,59 + 123,25 = 143,84 daN/ml Le moment d’inertie I doit être supérieur à (5 x 200 x p x l³) / (384 x E) Le module d’élasticité E = 21 000 daN/mm² = 0,021 daN/m² l = portée pannes = entraxe entre portique (e) = 5,7 m I > (5 x 200 x 143,84 x (5,7)³)/ (384 x 0,021) I > 330 cm4 En consultant le catalogue des profilés (poutrelle IPE plus adaptée), on trouve : I = 171 cm4 pour IPE de 100 I = 318 cm4 pour IPE de 120 On choisira un IPE de 120 Les pannes seront reliées entre elles par des liernes au centre de leur portée pour permettre l’utilisation du profilé IPE 120 2.2. DIMENSIONNEMENT DES PORTIQUES Nota : les calculs ont donné les sections suivantes pour le portique :
Poteau : IPE 240 Arbalétrier : IPE 270
Nous choisirons pour les poteaux le profilé IPE 270.
