Quelles sont les perspectives futures du génie civil à Sétif ?

Les perspectives futures en génie civil révèlent des enjeux cruciaux pour la conception de bâtiments multifonctionnels. Cette étude technique sur un édifice à Sétif, intégrant des normes parasismiques, offre des solutions innovantes pour garantir sécurité et fonctionnalité, tout en répondant aux défis contemporains.

• 1. Caractéristique des matériaux
     1. Béton :

Le béton est un mélange de matériaux inertes (granulats) avec un liant hydraulique (ciment), de l’eau de gâchage et éventuellement des adjuvants. Pour avoir une bonne résistance précise et une bonne qualité après durcissement, le dosage en ciment varie entre 300-400Kg /m3 de béton mis en œuvre, au-dessous de 300Kg/m3 les règles du BAEL 91 ne sont plus applicables.

Le rapport entre la masse d’eau (E) et de ciment (C) contenue dans le béton est l’une des valeurs caractéristique les plus importante du béton frais et du béton durci. Lorsque le rapport E/C augmente, le béton frais devient plus maniable, par contre la qualité d’un béton après le durcissement est d’autant meilleur que le rapport E/C est faible.

1. Le Dosage du Béton :

On a utilisé un béton ordinaire, le dosage dans les conditions normales est : Ciment CPA 325: 350 kg/m³.

Gravier 15/25 mm : 534 Kg/m³. Gravier 8/15 mm : 445 Kg/m³. Sable Dg < 5 mm : 400 kg/m³. L’eau de gâchage : 175 l/m³.

• • La densité théorique de ce béton est : 2500 Kg/m³.
    • 1. Resistance caractéristique du béton : BAEL (Article A.2.1,11)

1. Résistance à caractéristique la compression :

Le béton est caractérisé par sa résistance à la compression à l’âge de 28 jours, dite valeur caractéristique requise, notée c28.

Cette valeur est mesurée par compression axiale d’un cylindre droit de révolution de diamètre 16cm, et de hauteur de 32cm, pour un granulat de grosseur au plus égale à 40mm.

Pour les éléments principaux, le béton doit avoir une résistance c28 au moins égale à 20 MPa et au plus égale à 45 MPa.

Pour j  28 jours, cette résistance est donnée par la relation suivante :

j

f_cj =

4.76 + 0.83 ×j ×

fc28

MPa ………….. pour fcj

≤ 40 MPa

f_cj = j

1.4+0.95 ×j

_× f_c28 MPa …………… pour f_cj ≥ 40 MPa

Pour l’évaluation de la déformation, pour de grandes valeurs de j (j ≥ 60): f_cj = 1,1 f_c28

1. Résistance à caractéristique la traction : BAEL (Article A.2.1,12) La résistance caractéristique à la traction du béton à j jours notée f_tj est définie par la relation: f_tj = 0,6+0,06 f_cj si f_cj ≤ 60 MPa

f_tj = 0,275 f_cj ^2/3 si f_cj > 60 Mpa

Pour l’étude de ce projet, on prendra :

c28 =25Mpa et f t28 = 2,1MPa

• • • 1. Contrainte limite de compression : BAEL91 (Article A.4.3.4)
         • La contrainte admissible de compression à l’état limite ultime (ELU) est donnée par :

 bc =

0.85 ×𝑓c28

𝜃 × 𝛾𝑏

[4_perspectives-futures-en-genie-civil-etude-r9-a-setif_7]

Fig I.7 Diagrammes des contraintes du béton à l’E.L.U (compression – flexion).

[4_perspectives-futures-en-genie-civil-etude-r9-a-setif_8]

Fig I.8 Diagramme des contraintes-Déformation du béton à l’ELU.

.𝜀𝑏𝑐 = 2 ‰ raccourcissement unitaire du béton à la compression.

.𝜀𝑏𝑐 = 3,5 ‰ raccourcissement unitaire du béton à la flexion simple.

• La contrainte admissible de compression à l’état limite de service (ELS) est donnée par :

 bc = 0.6c28 CBA 93 (Article A.4.5.2)

Donc pour : c28 = 25 MPa  bc = 15 MPa.

[4_perspectives-futures-en-genie-civil-etude-r9-a-setif_9]

Fig I.9 Diagramme des contraintes-Déformation du béton à l’ELS

• • • 1. Module de déformation longitudinale du béton :
• Pour des charges d’une durée d’application inférieure à 24h, nous définissons le module de déformation instantanée du béton : E ij 11000 3√𝑓 𝑐j MPa. BAEL91 (Article A.2.1.21)
• Pour des charges de longue durée d’application, le module de déformation différée du béton à j jours est : E ij 3700 3√𝑓 𝑐j MPa. BAEL 91 (Article A.2.1,22)

Le module de Young différé du béton dépend de la résistance caractéristique à la compression du béton :

E_vj = 3700 fcj1/3 si fc28 ≤ 60 MPa

Pour ce cas : E_vj = 10818,87 MPa E _ij = 32164,2 MPa

• • • 1. Module de déformation transversale du béton :

La valeur du module de déformation transversale est donnée par l’expression suivante :

𝐸

𝐺 =

2 × ( 𝑣 + 1 )

Avec : E : module de Young  : Coefficient de poisson

• • • 1. Coefficient de Poisson : CBA93 (Article A.2.1.3)

Il est donné par le rapport de la déformation transversale à la déformation longitudinale :

On admet que :

𝑣 =

Déformation transversale Déformation longitudinale

• • • • • A l’ELU : ν = 0 (béton fissuré)
        • A l’ELS : ν = 0,20 (béton non fissuré).

1. Acier :

L’acier est un alliage du Fer et du Carbone, en faible pourcentage, c’est un matériau caractérisé par une bonne résistance aussi bien en traction qu’en compression.

Il ne réagit pas chimiquement avec le béton, il a le même coefficient de dilatation thermique que celui du béton, et il présente une bonne qualité d’adhérence avec le béton.

Les aciers utilisés pour la mise en œuvre des éléments en béton armé sont :

Tab I.1: types et caractéristique de l’acier

• • • 1. Diagramme contrainte déformation :

La mise en évidence des caractéristiques mécaniques de l’acier se fait à partir de l’essai de traction, qui consiste à rompre une tige en acier sous l’effet de la traction simple.

Le diagramme contrainte déformation a l’allure suivante :

[4_perspectives-futures-en-genie-civil-etude-r9-a-setif_10]

Fig I.10 Diagramme des contraintes-Déformation d’acier réel.

Avec : fr : Résistance à la rupture.

fe : Limite d’élasticité.

es : Allongement relatif correspondant à la limite élastique de l’acier.

r : Allongement à la rupture.

On distingue dans ce diagramme 04 parties :

Zone 0A : Domaine élastique linéaire.

Zone AB : Domaine plastique.

Zone BC : Domaine de raffermissement.

Zone CD : Domaine de striction.

Le point D : c’est la rupture.

• • • 1. Diagramme contrainte déformation de calcul : BAEL91 (Article A.2.2,2)

[4_perspectives-futures-en-genie-civil-etude-r9-a-setif_11]

Fig I.11 Diagramme des contraintes-Déformation d’acier de calcul.

• • • 1. Limite d’élasticité :

s =

fe

𝗒s

Coefficient de sécurité avec : s = 1,15 En situation durable

s = 1 En situation accidentelle

• 1. Conclusion :

Après avoir présenté l’ouvrage, cité les caractéristiques des matériaux, ainsi que le dosage du béton, on peut entamer le chapitre de pré-dimensionnement des éléments suivant les hypothèses et règles de calcul indiquées dans le présent chapitre.

Questions Fréquemment Posées

Quelle est la résistance caractéristique à la compression du béton à 28 jours?

La résistance caractéristique à la compression du béton à l’âge de 28 jours, notée c28, doit être au moins égale à 20 MPa et au plus égale à 45 MPa.

Comment est déterminé le dosage du béton ordinaire?

Le dosage du béton ordinaire dans les conditions normales est : Ciment CPA 325: 350 kg/m3, Gravier 15/25 mm : 534 Kg/m3, Gravier 8/15 mm : 445 Kg/m3, Sable Dg < 5 mm : 400 kg/m3, et l’eau de gâchage : 175 l/m3.

Quel est le rapport entre la masse d’eau et de ciment dans le béton?

Le rapport entre la masse d’eau (E) et de ciment (C) contenue dans le béton est l’une des valeurs caractéristiques les plus importantes. Lorsque le rapport E/C augmente, le béton frais devient plus maniable, mais la qualité du béton après durcissement est meilleure lorsque le rapport E/C est faible.