REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA
RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE SAAD DAHLAB – BLIDA FACULTE DES SCIENCES DE L’INGENIEUR DEPARTEMENT DE MECANIQUE
MEMOIRE DE FIN D’ETUDE En vue de l’obtention du diplôme d’ingénieur d’état en génie mécanique OPTION : Construction Mécanique
Thème :Etude et conception d’un hangar métallique avec 6 ponts roulants Realise par : par : ZOUABER ADEL KAMIRI MOHAMED
Promoteur :: Promoteur Mr. MESSAOUD NACER
Promotion : 2009/2010
Plan de travail Chapitre І : Introduction au projet Chapitre ІI : Etude des effets climatique Chapitre ІІІ : Etude et conception des éléments secondaires Chapitre ІV : Etude du chemin de roulement Chapitre V : Etude des stabilités et contreventements Chapitre VІ : Etude et conception des portiques Chapitre VII : Etude et conception des assemblages Conclusion
Chapitre І
Introduction
L’étude et la conception d’un ouvrage en charpente métallique dépend de la nature ou la destination et le lieu d’implantation de ce dernier. L’étude doit assurer une sécurité suffisante de l’ossature aux déférentes sollicitations agissantes sur la structure, on respectant les normes et les règlements de la construction, Le concepteur doit chercher une solution compromis entre le coût et la sécurité de l’ouvrage.
Chapitre І
Présentation
Notre projet est propose par le bureau d’étude de société de construction métallique (BATIMETAL – Ain Defla -). Le présent projet consiste à réaliser un hangar industriel de dimension 120×120×13 avec 6 ponts roulants de capacité 5 tonnes, plus lanterneau chacun. Le hangar est implanté dans wilaya d’Ain-Defla , qui est classe dans la zone I du vent, et région B de neige.
Vue en perspective
Chapitre ІI Etude des effets climatique Introduction : Dans ce chapitre, on détermine les surcharges de la neige et du vent agissant sur les parois de l’ouvrage, selon les règlements N84 et NV65.
Action de la neige : La surcharge de neige est donné par la formule suivant:
Nn = C . Nn0
Avec: Nn0 = (40 . A / 1000) + 10
Nn0 :Charges de neiges sur le sol en daN/m2 C:Coefficient de forme (Déterminé en fonction de la forme de la toiture). Coefficient Premier et dernière Les versants intermédiaires (FGHIJKLMNOP) de forme versant (EF, PQ) C
0,8
A l’altitude = 265 m
0,88
Action du vent : La charge du vent est donnée par la formule suivante : Vn = qH . kS . Km . & . Cr qH :Pression dynamique agissant à la hauteur H [daN/m2]. kS :Coefficient de site (Site normal kS=1). Km :Coefficient de masque(construction non masqué Km =1). & :Coefficient de réduction Cr=Ce-Ci :Coefficient résultant.
Coefficient De pression
Paroi verticale
AB,CD AB, C r
AD
Paroi incliné (toiture)
Pression +1,02
+1,1
GR,OU IS,MT EFG, OPQ +0,3 +0,3 0,76
Succion -0,67
-0,79
0
0
-0,6
GHIJKL MNO 0,4 -0,53
Chapitre ІII Etude et conception des éléments
secondaires Les éléments secondaires a dimensionner sont : Les pannes,les lisses de pignon et de long-pan,les potelets. 1. Dimensionnement des pannes : On à estimer le poids propre;
Et dimensionner par : critère de résistance:
Et on vérifier par :
critère de résistance: critère de déformabilité: critère de cisaillement: le profile adapté est : IPE 140
2. Dimensionnement des lisses de pignon schéma statique:
On à estimer le poids propre; Et dimensionner par : critère de résistance:
Et on vérifier par : critère de résistance: critère de déformabilité: a)Flèche dans le sens longitudinale (plan y-y): b) Flèche dans le sens transversale (plan z-z): le profile adapté est : UAP 130
3. Dimensionnement des lisses de long-pan: schéma statique:
On à estimer le poids propre; Et dimensionner par : critère de résistance:
Et on vérifier par : critère de résistance: critère de déformabilité: a)Flèche dans le sens longitudinale (plan y-y): b) Flèche dans le sens transversale (plan z-z): le profile adapté est : UAP 150
4. Dimensionnement des potelets schéma statique: sens longitudinale:
sens transversale:
On à estimer le poids propre; Et on dimensionner par : critère de résistance:
Et on vérifier par : critère de résistance: critère de déformabilité: critère de Cisaillement: le profile adapté est : HEA 220
Chapitre ІV Etude et conception du chemin de
roulement Dans ce chapitre on dimensionnées le chemin de roulement de capacité 5 tonne (poutre de roulement, poutre de freinage, rail, crapaud…).selon le règle de construction en acier CM66. Caractéristiques de pont roulant :
Choix de rail :
Poutre de freinage : Schéma statique : Pré-dimensionnement : Critère de déformabilité : Vérification : a) Condition de déformabilité : b) Condition de résistance : le profile adapté est : UAP 130
Poutre de roulement : Schéma statique :
Pré-dimensionnement : Critère de déformabilité : Vérification : a) Condition de déformabilité : b) Condition de résistance :
c) Condition de cisaillement : le profile adapté est : HEA 320
Chapitre V Etude des stabilités et contreventements Dans ce chapitre on dimensionnée les contreventements de stabilité selon les règles de construction en acier CM66. Les différents types de contreventements: a) Contreventements de toiture :
b) Contreventements de façade :
Dimensionnement: 1. Contreventements horizontaux : Schéma statique :
Pré-dimensionnement : Critère de résistance : Vérification : Condition de flambement pour une barre en compression : Avec: Et
et et
et
et
Donc on choisit un contreventement de cornière: ┘└
2. Contreventements verticaux : Schéma statique :
Pré-dimensionnement : Critère de résistance : Vérification : Condition de flambement pour une barre en compression : Avec: Et
et et
et
et
Donc on choisit un contreventement de cornière
┘└
Chapitre VI Etude et conception des portiques Dans ce chapitre, on dimensionne les éléments de portique (poteaux, traverse, console), selon les règles de construction en acier CM66. Conception :
Dimensionnement des Poteaux ,Traverse, Console: Il s’agit de déterminer les efforts ( M , N , T ) sur Les sections de portique
Ces efforts ( M , N , T ) sont déterminées à partir des actions. Le calcul est effectué par le logiciel Sap2000v11, les note de calcule sont données les sollicitations que nous venons de calculer, et que nous portons dans les formule appropriées aux différents cas de charge. les forces et les charges répartie appliqué a la portique:
On dimensionnée le portique selon les efforts maximale suivantes: T= 4018,57 daN a) Poteaux : Mz = 22846,67 daN/m N= 540425,22 daN b) Traverse : Mz = 21635,48 daN/m T= 5569,63 daN N= 6052,71 daN c) Console : Mz = 16481,49 daN/m T= 18035,25 daN N= 1022 daN Pré-dimensionnement : a) Poteaux : Critère de résistance : Donc on choisit un poteau de profile HEA 320
b) Traverse : Critère de résistance : Donc on choisit un traverse de profile IPE 360 c) Console : Critère de résistance : Donc on choisit un console de profile HEA280 Vérification : a) Poteaux : Critère de résistance :
Critère de flambement :
Avec:
Critère de cisaillement :
b) Traverse : Critère de résistance : Critère de déformabilité : Critère de cisaillement : c) Console : Critère de résistance : Critère de déformabilité :
Critère de cisaillement :
Les trois profiles choisit vérifient les trois critères (résistance, déformabilité, cisaillement)
Chapitre VII
Etude et conception des assemblages
Dans ce chapitre en mettre en évidence la modélisation et le dimensionnement de quelques assemblages réalisés a l’aide de boulons et soudures a base la règle de calcules des constructions en acier CM66. Conception :
Caractéristiques des boulons des assemblages:
Dimensionnement des assemblages: 1. Assemblage de Panne-traverse : L’excentrement te= 9 cm l’épaisseur de l’échantignolle: e =1 cm on choisit un boulon M24 de classe 5,8
Assemblage de Contreventement :
a) Contreventement de toiture : - boulon ordinaire M20 de classe 4,6 - nombre des boulons: n = 2
b) Contreventement de façade : - boulon ordinaire M24 de classe 4,6 - nombre des boulons: n = 3
Assemblage de poteaux-traverse : Hauteur de platine : hp= 38,53 cm largeur de platine : bp= 19,55 cm épaisseur de platine : ep= 12 mm on choisit un boulon M24 de classe 4,6 nombre des boulons: n = 3 Assemblage de traverse-traverse : Hauteur de platine : hp= 38,53 cm largeur de platine : bp= 19,55 cm épaisseur de platine : ep= 12 mm on choisit un boulon M22 de classe 4,6 nombre des boulons: n = 2
Le travail que nous avons réalisé, nous a permis de mettre en pratique, les connaissances acquises durant le cursus universitaire dans le domaine du génie mécanique et en particulier en charpente métallique. Le stage pratique nous a permis : D’Effectue r un travail collectif qui nous a permis de connaître les taches d’un ingénieur dans une entreprise. D’Actualiser, améli orer nos connaissances théoriques et de s’adapter avec le milieu industriel. Finalement Nous espérons que ce modeste travail va nous permettre d'enrichir nos connaissances dans le domaine de construction métallique et aussi n
