16 janvier 2015

Calcul des élements d'hangar Par I. M. Student




http://up.media1fire.com/93ub0y7pxvpr
ou



TABLE OF CONTENTS
1.0 ETUDE AU VENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1 Généralité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1.1 Pression dynamique de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1.2 Pression dynamique de calcul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.2.1 e¤et de site . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.2.2 e¤et de masque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.2.3 e¤et de dimension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.3 Réduction maximale des pressions dynamiques de base . . . . . . . . . . 4
1.1.4 Valeur limite des pressions dynamiques de calcul . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.5 La neige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Actions extérieures et action intérieurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.1 Description de la structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.1.1 Les caractéristiques de la construction : . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.1.2 Calcul des rapports de dimension : . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.1.3 Conclusion : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.2 Calcul du coe¢ cient
0 . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 5
1.2.2.1 Vent normale à la grande surface Sa : . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.2.2 Vent normale à la grande surface Sb : . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.3 Calcul des perméabilités des parois % . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.4 Actions extérieures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2.4.1 Parois verticales: (pignon et long-pon) vent normal : . . . . . . 6
1.2.4.2 Parois inclinées: (versants des toitures) vent normal : . . . . . . 6
1.2.5 Action intérieures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2.6 Calcul de la pression dynamique du vent : . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.0 CALCUL DES ÉLÉMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
iv
2.1 Evaluation des charges et surcharges par mètre carré . . . . . . . . . . . . . . 14
2.1.1 Charge permanantes G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.1.2 Surcharges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.1.2.1 Surcharges d’éxplotation : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.1.2.2 Surcharges climatique : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.2 Calcul des pannes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.2.1 Disposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.2.2 Hypothéses de calcul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.2.3 Nombre des panne : "n " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.2.4 Evaluation des charges et surcharge en mètre linéaire . . . . . . . . . . 17
2.2.5 Recherche de l’e¤et le plus défavorable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2.6 Pré-dimensionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2.6.1 Condition de la ‡èche : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.2.6.2 Condition de résistance : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.2.7 Evaluation des charges et surcharges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.2.7.1 Hypothéses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.2.7.2 La charges permanente "G " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.2.7.3 Les surcharges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.2.8 Recherche de l’e¤et le plus défavorable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.2.8.1 Solicitation pondérées : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.2.8.2 Solicitation non pondéré : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2.9 Véri…cation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2.9.1 Condition de ‡èche : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2.9.2 Condition de résistance : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.2.9.3 Le moment maximal est au niveau d’appuis "B" . . . . . . . . . 22
2.2.9.4 Véri…cation au déversement : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.2.9.5 Veri…cation au cisaillement : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3 Calcul des liernes de panne et des pannes faîtière . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.3.1 Calcul de H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.3.2 Calcul des section du lierne (câble) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3.3 Calcul des pannes faîtières . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3.3.1 Calcul de tirant : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.3.3.2 Carctéristique du tirant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
v
2.4 Calcul des lisses et potelés de bardage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.5 Calcul des lisses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.5.1 Pré-dimensionnement : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.5.1.1 Le ‡èche suivant le plan horizontal fy . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.5.2 Véri…cation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.5.2.1 Condition de ‡èche : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.5.2.2 Condition de résistance : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.5.2.3 Condition de cisaillement : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.6 Calcul des potelés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.6.1 Calcul des charges par mètre linéaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.6.1.1 E¤ort du vent : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.6.1.2 Evaluation les charges par mètre linèaire : . . . . . . . . . . . . 35
2.6.2 Pré-dimensionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.6.2.1 Condition de ‡èche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.6.3 Véri…cation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.6.3.1 Condition de résistance : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.6.3.2 Véri…cation de cisaillement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.7 Calcul des lisses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.7.1 Pré-dimensionnement : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.7.1.1 Le ‡èche suivant le plan horizental fy . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.7.1.2 Condition de ‡èche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.7.1.3 Condition de résistance : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.7.1.4 Condition de cisaillement : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.8 Calcul des lisses hautes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.9 Calcul de la panne sablière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.9.1 Pré dimensionnement : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.9.2 Véri…cation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.9.2.1 Calcul de la charge q : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.9.2.2 Calcul de contrainte de compréssion : . . . . . . . . . . . . . . 47
2.9.2.3 Calcul de contrainte de ‡exion fx : . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.0 CALCUL DES CONTRVENTEMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.1 Les di¤érents types de contreventement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.1.1 Contreventement de toiture (poutre au vent) . . . . . . . . . . . . . . . 50
vi
3.1.2 Contreventement de façade (palée de stabilité) . . . . . . . . . . . . . . 50
3.1.3 E¤ort du vent sur les pignon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.2 Calcul de la poutre au vent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.2.1 Dimensionnement des diagonales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.2.1.1 Surface de pignon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.2.1.2 E¤orts en tête . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.2.1.3 E¤ort de traction dans les diagonales . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.2.2 Calcul de palier de stabilité long pan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.0 ETUDE DES PORTIQUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.1 Conception technologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.2 Calcul des sollicitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.2.1 Calcul des actions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.2.1.1 Charge permanente G : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.2.1.2 Surcharge : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.2.2 Les di¤érents cas du vent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.2.2.1 Vent I (vent sur le long-pan avec surpression interieur) : . . . . 57
4.2.2.2 Vent II (vent sur le long-pan avec dépression interieur) : . . . . 58
4.2.2.3 Vent III (vent sur le pignon avec sur pression interieur) : . . . . 58
4.2.3 Les di¤érents cas de chargements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.2.3.1 Cas de charge -A- (Charge permanente G , d’explotation P ou
Neige Nn) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.2.3.2 Cas de charge -B- (vent de soulèvement) . . . . . . . . . . . . . 60
4.2.3.3 Cas de charge -C- (vent horizontal V - pression) . . . . . . . . . 60
4.2.3.4 Cas de charge -D- ( vent horizontal V -Succion) . . . . . . . . . 61
4.2.3.5 Cas de charge E : ( vent horizontal V -Succion) . . . . . . . . . 61
4.2.4 Combinaison des sollicitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.2.5 Section en elasticité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.2.6 Section en plasticité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.2.7 Veri…cation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.2.7.1 Veri…cation de la ‡èche de la traverse : . . . . . . . . . . . . . . 64
4.2.7.2 Véri…cation de la traverse au diversement : . . . . . . . . . . . 65
4.3 Dimensionnement des poteaux au ‡ambement : . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4.3.1 Calcul dans le plan d’un portique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
vii
4.3.1.1 Calcul dans le plan du long pan : . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.3.2 Jarret . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.3.2.1 Longueur de jarret : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.3.2.2 Clès de faîtage : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.0 CALCUL DES ASSEMBLAGES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.1 Assemblage poteau-traverse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.1.1 Véri…action des boulons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.1.2 Véri…action des soudures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.2 Assemblage traverse-travers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5.2.1 Véri…cation des boulons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5.2.2 Véri…cation des soudures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.3 Les di¤érents assemblage sur la poutre au vent . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.4 Platine d’ancrage en pieds des poteaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5.4.1 Véri…cation de la platine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.4.2 Epaisseur de la platine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.4.3 Détermination de la diamètre des goujons . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.4.4 Véri…action de Na . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6.0 CALCUL DES FONDATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.2 Dimensionnemnt de la semelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.2.1 Longueur et largeur de la semelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
6.2.2 Hauteure de la semelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
6.2.3 Calcul des armatures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
BIBLIOGRAPHY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82