Etude et conception d'une salle du sport en charpente metallique

2. ANNEE UNIVERSITAIRE : 2015/2016
ENIG
DEPARTEMENT DE GENIE CIVIL
ECOLE NATIONALE D ’INGENIEURS DE GABES
CONCEPETION ET CALCUL D’UNE SALLE
DE SPORT A METLAWI -GAFSA
Mémoire de Projet de Fin d’Etudes
Réalisé par: Ibrahim BARRANI
Mohamed Elhèdi BEN SAAD
Jury:
Mr, Anwer BEN ABBES Président
Mr, Noureddine RHAIMA Membre
Mr, Mohamed SELLAMI Encadrant

3. Conclusion
Etude de la structure ( béton armé)
Etude de la couverture(Charpente métallique)
Présentation du projet
3
ENIG

4. 4
Présentation du projet
ENIG

5. 5
Présentation du projet
ENIG

6. 6
Présentation du projet
ENIG
•45 m X 26 m
• une zone de circulation
minimale de 1m
•4 rangées
•surface = 360 m²
•Hall d’accueil
•4 Vestiaires pour joueurs
•2 Vestiaires pour entraineur
• Bureau
• Infirmerie
• Local technique
•un Dépôt

7. 7
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
armé
H=10.8m
Pente de toiture : α= 10 %
Ouverture : µ≤ 5%
ENIG

8. 8
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
armé
Région : 2
Site normale
Ks = 1
Coefficient de masque : m = 1
qH =71.19daN/m²
ENIG
HWn=m Ks q C    

9. 9
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
armé

10. 10
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
armé
Combinaison des charges
Flexion%y-y Flexion%Z-Z
Schéma de calcul
ENIG

11. 11
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
armé
Calcul à L’ELU
Vérification des moments fléchissant :
2
0.2115 1Y Z
PY PZ
M M
M M
 
   
 
Vérification de l’effort tranchant:
y py
z pz
V V
V V


Calcul à L’ELS
1.84 3zf f cm f cm   
On prend 15 pannes IPE100
ENIG
Soit e = 1.33 m
4
3
1.54y
z
E I
e cm
q L
 
 


12. 12
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
armé
Dimensionnement de lierne
On prend d= 12 mm
Nmax= 512.03 daN
Nmax < Np
Vérification de l’élément de compression
Pour L50x50x5
ENIG

13. 13
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
armé
Dimensionnement de la ferme
Combinaison des charges
ENIG

14. 14
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
armé
Dimensionnement de la Ferme
ENIG
Si lNcl < lNtl on dimensionne à la compression
et à la traction
 dimensionnement à la compression:
min
1
A
fy
Nc Nbrd A
M
 

    
 dimensionnement à la traction :
0
. y
t p
M
A f
N N

 
min
Si lNcl > lNtl on dimensionne à la compression

15. 15
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
armé
Dimensionnement de la membrure supérieure
ENIG
Nc= -221.99 KN
Nt= 304.75 KN
lNcl < lNtl
on dimensionne à la compression
et à la traction
Soit 2L 80 X 80 X8
lNcl=22199 daN < Nbrd= 35088.9 daN
Vérification à la compression :

16. Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant
d’appuie
Assemblages
Contreventement
16
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG
Vérification à la traction:
0
.
25.54 2350 57669y
t p
M
A f
N N daN

    
Donc la section de la membrure sur supérieur est : 2L 80 X80 X8
Dimensionnement de la membrure supérieure

17. Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant
d’appuie
Assemblages
Contreventement
17
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG
Dimensionnement de la membrure inférieure

18. Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant
d’appuie
Assemblages
Contreventement
18
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
armé
Vérification de la flèche
La fléche admissible selon la grande portée est de :
4570
15.23
300
f cm 
D’après les résultats fournit par ROBOT on a une flèche maximale à
l’ELS de f=7.8 cm
7.8 15.23f cm f cm  
ENIG

19. Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant
d’appuie
Assemblages
Contreventement
19
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
armé
Dimensionnement du montant d’appui
ENIG

20. Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant
d’appuie
Assemblages
Contreventement
20
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
armé
Dimensionnement du montant d’appui
Nc= -64.05 KN
Nt= 82.07 KN
lNcl < lNtl on dimensionne à la compression
et à la traction
Soit un profilé HEA 100
Vérification à la
compression
Vérification à la
traction
lNcl < Nbrd =40248.02 daN lNtl < Np =4890.5 daN
Section du montant d’appui: HEA 100
ENIG

21. Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant
d’appuie
Assemblages
Contreventement
21
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
armé
Plaque d’assise
L= 28 cm
B=28 cm
ep= 1 cm
ep= 1 cm
 Boulon d’ancrage choisit :2 boulons ordinaires de classe 4.618
 Tige d’ancrage :
=68 cm
2 2 3.6
3 5.4
cm
R cm
ls
l 

  
  
ENIG

22. Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant
d’appuie
Assemblages
Contreventement
22
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
armé
Assemblages soudés
ENIG
On a des cordon latérauxLc= 5 cm
 Dimensionner du gousset b=7cm
Vérification de gousset soumis à la
traction

23. Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant
d’appuie
Assemblages
Contreventement
23
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
armé
Calcul de la poutre au vent
schéma de calcul
max
8.46 ²
t
y
N
A cm
f
  Soit un profilé L60x8
ENIG
max
2 9948.236
cos
t
F
R
N daN


 

24. Etude du vent
Etude des pannes
Etude de la ferme
Etude du montant
d’appuie
Assemblages
Contreventement
24
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
armé
 Vérification de l’élancement maximal:
max
803
343.16 400
2.34v
l
i
    
 Vérification de la section vis-à-vis de traction :
max
0
. 9.028 2350
21215.8
1
y
t p
M
A f
N N daN


   
 Vérification de l’effort de traction au droits des trous :
Soit 3 boulons de classe 4.618
5.18 ²
0.6
Mb
b
ub
N
A cm
f

 

max
2
0.9
12234.24net u
t u
M
A f
N N daN

 
  
On adopte des cornières L60X60X8 avec 3 boulons
M18
ENIG

25. Etude du plancher
Etude de marches
et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier
25
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG

26. 26
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG

27. Etude du plancher
Etude de marches
et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier
27
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG
0.4  la dalle porte dans les deux sens
l’épaisseur (h0) = 20 cm

28. Etude du plancher
Etude de marches
et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier
28
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG
Evaluation des charges
G = 8.4 KN/m2
Q = 1.5 KN/m2
Pu =13.59 KN/m2
Ps =9.9 KN/m2

29. Etude du plancher
Etude de marches
et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier
29
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG
Calcul des sollicitations
Calcul de ferraillage
En travée Sur appui
Ast théorique (cm²/ml) Sens lx 2.16 1.71
Sens ly 1.6 1.6
Ast choisie (cm²/ml) Sens lx 5HA8 (2.51) 4HA8 (2.01)
Sens ly 4HA8 (2.01) 4HA8 (2.01)

30. Etude du plancher
Etude de marches
et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier
30
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG
Calcul des contres marches
G = 5.1 KN/m²
Evaluation des charges :
Q = 6 KN/m² Q > 5 KN/m² on fait recourt à la méthode de Caquot
*Section des armatures en appuis :
Asc= Amin = 4.64 cm² Soit 2HA14+2HA10
*Section des armatures en travée :
Asc= Amin = 3.26 cm² Soit 2HA12+2HA8

31. Etude du plancher
Etude de marches
et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier
31
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG
Calcul des marches
Lx = 0,58 m
Ly = 6 m
0,096 0,4 la dalle porte dans un seul sens.   
l’épaisseur (h) = 15 cm
G = 5.1 KN/m²
Q = 6 KN/m²
Pu = 14.06 KN/m
Ps = 9.75 KN/m
*Section des armatures en appuis :
Asc= 2.01 cm² Soit 4HA8
*Section des armatures en travée :
Asc= 2.01 cm² Soit 4HA8
*Schéma de calcul des sollicitation:

32. Etude du plancher
Etude de marches
et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier
32
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG
Combinaison des charges

33. Etude du plancher
Etude de marches
et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier
33
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG
Portique articulé en pied
ELU ELU
ELS
ELS

34. Etude du plancher
Etude de marches
et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier
34
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG
Portique encastré en pied
ELU ELU
ELS
ELS

35. Etude du plancher
Etude de marches
et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier
35
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG
Ferraillage du portique
Ferraillage des éléments verticaux:
Ferraillage des éléments horizontaux:

36. Etude du plancher
Etude de marches
et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier
36
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG
Etude du poteau P1

37. Etude du plancher
Etude de marches
et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier
37
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG
G = 218.44 KN/m2
Q = 22.56 KN/m2
Pu =328.43 KN/m2
Ps =240.8 KN/m2
*L’élancement « λ » :
*Pré-dimensionnement de la section de coffrage:
*Longueur de flambement:
*Armatures longitudinales:
*Dispositions constructives:
12
35.27fL
a
  
lf = K.l0 = 2.24m
0≤ λ ≤ 50  Soit a = b= 22 cm.
Asc= Amin = 4.52 cm² Soit 4 HA 12
min
40 cm
15 min 15
a+10 cm
i ld cm


  


Etude du poteau P1

38. Etude du plancher
Etude de marches
et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier
38
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG
Semelle isolée sous poteau
Données de calcul :
Le poteau de section (22× 22) cm2 transmet à la semelle les efforts suivants :
Pu = 0.467 MN ; PS = 0.343 MN
Contrainte admissible du sol:
σSol = 2 bars
Contrainte de gros béton:
σg.b= 6 bars
Dimensionnement de la semelle:
En utilisant la méthode des bielles A = B = 0.95 m; h = 0.3 m
Dimensions du gros béton:
A’ = B’= 1.4 m ; Hg=0.4 m
Chargement:
Calcul de ferraillage:
Ast= 8HA 10 = 6.28 cm2

39. Etude du plancher
Etude de marches
et contremarches
Etude du portique
Etude du poteau
Etude de la semelle
Etude d’escalier
39
Calcul charpente
métallique
Calcul béton
arméENIG
* Dimensionnement:
L’hauteur de contre marche: H=16.5 cm
Nombre de contre marche: N=8
La largeur d’une marche: g=30 cm
L’inclinaison de la volée: 28.81  
L’épaisseur de la dalle: e=19 cm
*Chargement:

40. 40
Conclusion
ENIG
 Ce projet nous a offert une occasion réelle pour
concevoir un projet de bâtiment
 Ce projet nous a permis de maitriser le calcul des
éléments principaux de la structure en béton armé ainsi
qu’ en charpente métallique
 L’utilisation de l’outil informatique tels que les logiciels
ROBOT, ROBOT CBS et AUTOCAD.
 La réalisation des différents plans et schémas de
ferraillage moyennant l’AUTOCAD.

41. 41
ENIG