Analyse comparative des méthodes de conception pour un bâtiment R+9 à Sétif

L’analyse comparative des structures R+9 révèle des méthodes innovantes pour garantir la sécurité sismique des bâtiments multifonctionnels. Cette étude, menée à l’Université Ferhat Abbas Sétif, offre des solutions techniques essentielles pour la conception de structures résilientes face aux défis contemporains.

• • • 1. Ferraillage de la table de compression :

D’après le BAEL.91/modifié 99 ( Article B.6.8.423), la dalle de compression doit avoir une épaisseur minimale de 4 cm, elle doit être armée d’un quadrillage de barres dont les dimensions de mailles ne doivent pas dépasser :

20 cm : pour les armatures perpendiculaires aux nervures

33 cm : pour les armatures parallèles aux nervures

Les sections doivent être :

200

si ∶ l < 50 cm ⟹ A > (cm²); f en MPa

s fe e

si∶ 50cm < l < 80cm ⟹ A > 0.02 × L × 200 = 4 L [cm²]

L : espacement des poutrelles (cm).

Pour notre cas :

s fe fe

f_e = 400 MPa ; L = 65cm

50 cm < 𝐿 = 65 𝑐𝑚 < 80𝑐𝑚

Armatures perpendiculaires aux nervures :

On adopte :

A ^perp > 4 × 65 = 0.65 cm²

^s 400

5 ϕ 6 avec As = 1.41 cm /St = 20 cm

2

Armatures parallèles aux nervures :

On adopte :

𝐴_𝑠

𝑝𝑎𝑟𝑎 = 1 (1.41) = 0.705𝑐𝑚²

2

5 ϕ 6 avec A = 1.41 cm²/St = 20 cm

s

Concernant la dalle de compression on prend un treillis soudé dont la dimension des Maille est égale à 20 cm suivant les deux sens.

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Fig III.17 ferraillage de la dalle de compression

• • 1. Etude de la Dalle pleine:

La dalle pleine étant une structure plane porteuse, armée suivant une ou deux directions. Elle repose nécessairement sur trois ou quatre cotés. Ce type de plancher est préconisé pour les grands ensembles (bâtiments industriels, commerciaux).

Dans notre édifice, la dalle pleine est située au niveau du RDC et l’entre sol

• • • 1. Hypothèses de calcul :
         • La dalle est à l’abri des intempéries, donc la fissuration est peu préjudiciable avec un enrobage d`=2cm
         • la dalle sera calculée comme une poutre de largeur unitaire (b=1m) soumise à la flexion simple
         • toutes les dalles pleines sont considérées appuyées sur quatre cotés.
• Méthode de calcul :

Le calcule se fait en flexion simple pour une bande de 1m, les moments seront calculés conformément aux règlements (BAEL91) Cette méthode de calcul est basée sur le rapport de deux dimensions de la dalle L_x et L_y :

α = L_x/ L_y.

• Si 0.4 ≤ α ≤ 1 : La dalle porte sur deux sens perpendiculaires ce qui augmente leur rigidité.
• Si α ≤ 0.4 : La dalle porte sur un seul sens perpendiculaire à L_x. Avec :

L_x : Est la petite portée entre nus des appuis.

L_y : Est la grande portée entre nus des appuis.

Les moments de flexion par unité de longueur, au centre de la plaque, valent :

• Dans le sens de la petite portée : Bande parallèle à L_x

M 0 x

  pl ²

• Dans le sens de la grande portée : Bande parallèle à L_y

x x

M 0 y  y M 0x

Pour les dalles continues, constituées de panneaux rectangulaires considérés comme encastrés sur leurs bords, le calcul des moments de flexion s’effectue par la méthode forfaitaire suivante:

• Quelque soit leur élancement  , on commence par la détermination, des moments de flexion qui se développeraient dans chaque panneau s’ils étaient isostatique (simplement appuyés sur leur contour); ces moments sont notés M_0x et M_0y.
• Les moments dans les panneaux réels sont pris égaux à ces moments isostatiques multipliés par des coefficients forfaitaires.

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[12_analyse-comparative-des-structures-r9-a-setif_60]

Fig III.18 Moments en travée et sur appuis d’un panneau appuyé sur 4 cotés

Remarque :

Le moment sur un appui commun entre deux panneaux est celui qui a la plus grande valeur des moments déterminés pour chacun d’eux.

• Dalle appuyées sur quatre cotées :

Le calcul sera fait sur un panneau ayant les plus grandes dimensions, donc on va prendre le panneau de rive (660 × 400) cm²

𝛼 =

𝐿𝑥

𝐿𝑦

400

=

660

= 0.6 0.4 < 𝛼 < 1

→ Donc : la dalle travaille dans les deux sens.

Les valeurs des coefficients μ_x et μ_y sont tirées d’un tableau (BAEL91/ Révisée99/ Annexe E3)

en fonction du rapport 

• • • 1. Evaluation des charges :

Tab III.6 Charges et surcharges revenantes à la dalle pleine

• • • 1. Combinaison des charges :

Tab III.7 Combinaisons des charges revenantes à la dalle pleine

III.2.2.4. Sollicitations :

• Moments fléchissant
  • À l’ELU :

On a : 𝛼 = 0.6

Donc : μ_x =0.0823

μ_y=0.293

M_oxu = µ_xu l²p_u = 0.0823 (4)² × 15.57 = 20. 5 KN. m

M_oyu = µ_yuM_oxu = 0.293 × 20.5 = 6K N. m

• • À l’ELS:

on a : 𝛼 = 0.6

Donc : μ_x =0.0823

μ_y=0.293

M_oxser = µ_xser l_x²p_ser = 0.0823 (4)² × 10.98 = 14. 45 KN. m

M_oyser = µ_yserM_oxser = 0.293 × 14.45 = 4. 23 KN. m

• Moments réels
  • À l’ELU:

Suivant la direction (L_x) : En travée :

M_txu = 0.85 M_oxu = 0.85 × 20.5 = 17. 42 KN. m

Sur appuis :

M_axu = −0.5 M_oxu = −0.5 × 20.5 = −10. 25 KN. m

M_axu = −0.3 M_oxu = −0.3 × 20.5 = −6. 15 KN. m

Suivant la direction (L_y): En travée :

Sur appuis :

M_tyu = 0.85 M_oyu = 0.85 × 6 = 5. 1KN. m

M_ayu = −0.5 M_oyu = −0.5 × 6 = −3 KN. m

M_ayu = −0.3 M_oyu = −0.3 × 6 = −1. 8 KN. m

• • À l’ELS:

Suivant la direction (L_x) : En travée :

M_txs = 0.85 M_oxs = 0.85 × 14.45 = 12. 28 KN. m

Sur appuis :

M_axs = −0.5 M_oxs = −0.5 × 14.45 = −7. 22 KN. m

M_axs = −0.3 M_oxs = −0.3 × 14.45 = −4. 33 KN. m

Suivant la direction (L_y): En travée :

M_tys = 0.85 M_oys = 0.85 × 4.23 = 3. 59 KN. m

Sur appuis :

• Effort tranchant :
  • À l’ ELU:

M_ays = −0.5 M_oys = −0.5 × 4.23 = −2. 11 KN. m

M_ays = −0.3 M_oys = −0.3 × 4.23 = −1. 27 KN. m

Suivant la direction (L_x) :

q_u × L_x 1

15.57 × 4 1

V_xu =

× =

2 1 + (𝘢/2)

× = 23. 95 KN

2 1 + (0.6/2)

Suivant la direction (L_y):

V_yu =

q_u × L_x

=

3

15.57 × 4

= 20. 76 KN

3

• • À l’ ELS:

Suivant la direction (L_x) :

q_s × L_x

1 10.98 × 4 1

Vxser =

= =

2 1 + (𝘢/2)

× = 16. 89 KN

2 1 + (0.6/2)

Suivant la direction (L_y):

Vyser =

qs × Lx

=

3

10.98 × 4

= 14. 64 KN

3

Questions Fréquemment Posées

Quelle est l’épaisseur minimale de la dalle de compression selon le BAEL.91?

La dalle de compression doit avoir une épaisseur minimale de 4 cm.

Comment est calculée la dalle pleine dans un bâtiment R+9?

La dalle pleine est calculée en flexion simple pour une bande de 1m, avec des moments calculés conformément aux règlements (BAEL91).

Quelles sont les dimensions des mailles pour les armatures perpendiculaires aux nervures?

Les dimensions de mailles pour les armatures perpendiculaires aux nervures ne doivent pas dépasser 20 cm.

Quels types de structures sont préconisés pour les dalles pleines?

Les dalles pleines sont préconisées pour les grands ensembles comme les bâtiments industriels et commerciaux.