Projet de Fin d'Etudes Spécialité Génie Civil Dimensionnement des structures en bois Application au stade de Nice

Yael Bardoux

Description

Niveau: Supérieures
Projet de Fin d'Etudes Spécialité Génie Civil Dimensionnement des structures en bois : Application au stade de Nice Auteur : Yael BARDOUX, élève ingénieur 5ème année Juin 2011

• étapes de dimensionnement


• raideurs abstract  


• dimensionnement


• assemblage


• présentation des modèles


• projet du stade


• résumé    ce


• combinaisons de charges


• bardoux yael

Sujets

• 1650 Heckmann
• Marseille
• Assemblage

Informations

• Publié par: profil-fouv-2012
• Publié le: 01 juin 2011
• Nombre de lectures: 3 997
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 22 Mo

Extrait

Projet de Fin d’Etudes

Spécialité Génie Civil




Dimensionnement des structures en bois :
Application au stade de Nice






ème
Auteur : Yael BARDOUX, élève ingénieur 5 année

Juin 2011BARDOUX Yael GC5 Option CO
Mémoire de PFE

Remerciements

Je tiens à remercier tout d’abord l’ensemble du personnel de IOSIS Méditerranée pour m’avoir
accueillie si chaleureusement, autant à Nice qu’à Marseille. Je pense particulièrement à mont tuteur
de stage Yohann JACQUIER qui m’a fait confiance pendant de stage et avec qui j’ai vraiment
apprécié travailler. Il m’a été d’une grande aide en m’épaulant dans les travaux, aussi je tiens à lui
exprimer ma reconnaissance pour sa gentillesse, sa disponibilité et la clarté de ses explications.

Je voudrais aussi remercier d’équipe de IOSIS Concept dans laquelle j’ai évolué à Paris et
notamment Maud BRUNO qui m’a prise en charge là bas. J’ai également beaucoup appris à leur
côté.

Je souhaite remercier mon tuteur INSA M. HECKMANN pour les indications et aides qu’il a pu me
donner tout au long du stage. Ses remarques ont été très pertinentes et m’ont fait avancer. Plus
globalement, je remercie l’ensemble du corps enseignant Génie Civil de l’INSA pour m’avoir
permis de faire ce PFE.

Mes derniers remerciements vont aux relecteurs de ce rapport dont les conseils ont été très utiles.































-2- BARDOUX Yael GC5 Option CO
Mémoire de PFE


Résumé

Ce Projet de Fin d’Etudes traite de la construction bois et s’inscrit dans une démarche volontaire de
ma part qui est de me spécialiser dans ce domaine. Dans ce but, le projet du stade de Nice a été le fil
conducteur de ce stage. Le bureau d’études IOSIS est responsable des études de conception. Ce
projet de grande ampleur (37500 places en vue de l’Euro2016) est doté d’une charpente mixte bois
et métal. Mon travail s’est inscrit dans l’équipe en charge de ce lot.
La première étude effectuée traite d’un modèle d’une partie de stade. Le but était de mettre à jour le
modèle en géométrie et en charges afin de dimensionner les éléments métalliques et bois. Ce travail
m’a permis de me familiariser avec le projet, la géométrie 3D innovante de la charpente, et le
logiciel utilisé GSA. Une étude parasismique sur la charpente a également été menée.
Par la suite, en collaboration avec un ingénieur bois, une étude plus pointue de la résille bois du
stade a été effectuée. Il a fallu optimiser les sections en découpant la résille du stade en différentes
parties selon les efforts, ainsi que dimensionner les différents assemblages.
Le projet du stade étant complexe, j’ai ensuite effectué un travail de fond sur un portique, qui
servira de référence par la suite. Cette étude a consisté à dimensionner un portique en métal, en bois
poutre simple, ainsi qu’en bois poutre treillis. Elle m’a permis de voir toutes les étapes de
dimensionnement d’une structure bois, ainsi que l’impact des différents facteurs comme les raideurs
d’assemblages.

Mots clé : construction bois, construction métallique, conception, assemblages, raideurs

Abstract:

This project deals with timber construction and is the result of my wish to specialize in this area. In
order to achieve this, the project of the Nice Stadium has been the underlying theme of this
internship. The engineering office IOSIS is responsible for the design studies. This huge project
(37500 seats for Euro2016) has got a framework mixing timber and steel. My work has been done
in cooperation with the team in charge of the framework work package.
The first study deals with a model of a part of the stadium. The aim has been to update it in
changing its geometry and loadings if necessary, in order to size the metallic and timber elements.
This work allowed me to become familiar with the project, the complex 3D geometry of the
framework, and the software used. A seismic survey on the framework has also been done.
Then in collaboration with a timber engineer, a more precise study of the timber net of the stadium
has been done. We optimized the sections in cutting the timber net in different parts depending on
the internal forces. We also sized the assemblages.
The project of the stadium being complex, a thorough study on a portico was carried out. The study
will be used as a reference in the future and deals with the sizing of a portico in steel, in timber with
normal beam, and in timber with truss beam. It allowed me to see all of the phases of the sizing of a
timber structure, as well as the impact of different factors like beam releases.

Key words: timber construction, steel construction, design, assemblages, beam releases
-3- BARDOUX Yael GC5 Option CO
Mémoire de PFE

Sommaire

Introduction ......................................................................................................................................... 8

1. Présentation de IOSIS ...................... 9
1.1. Historique de la société ............. 9
1.2. L’organisation de la société ...................................................................................................... 9
1.3. IOSIS Méditerranée ................ 11

2. Construire en bois .......................................................................................................................... 12
2.1. Le matériau bois ..................... 12
2.1.1. Le bois et l’environnement .............................. 12
2.1.2. Comportement au feu ...................................................................................................... 15
2.1.3. Pérennité des ouvrages bois ............................. 15
2.2. Les assemblages en structure bois .......................... 15
2.2.1. Les fonctions des assemblages ........................................................................................ 15
2.2.2. Moyens et systèmes d’assemblages ................. 15
2.2.3. La notion de semi rigidité ................................ 17

3. Présentation du projet du Stade de Nice ........................................................................................ 19
3.1. Destinatiet .............................................. 19
3.2. Présentation structurelle du stade ........................... 20

4. Les études sur le stade de Nice ...................................................................... 23
4.1. Etude du modèle « Jupe » ....................................... 23
4.1.1. Présentation du modèle .... 23
4.1.2. Mise à jour de la géométrie et des charges ...... 24
4.1.3. Dimensionnement des éléments en métal à l’EC3 .......................................................... 25
4.1.4. Dimensionnement de la résille bois à l’EC5 ................................... 26
4.2. Etude parasismique ................................................................................. 30
4.2.1. Obtention des spectres ..... 30
4.2.2. Interactions charpente/béton ............................................................ 33
4.2.3. Faisabilité de l’appui élastomère ..................... 37
4.3. Etude de la résille bois ............................................................................................................ 39
4.3.1. Découpage de la résille bois et dimensionnement des sections ....... 39
4.3.2. Assemblages de la résille bois ......................... 40
4.3.3. Importance du maintien intermédiaire au flambement .................... 42
4.3.4. Solution alternative étudiée en phase PRO ...................................................................... 45

5. Etude d’un portique en solution bois et solution métal . 47
5.1. Chargements et combinaisons de charges .............. 47
5.1.1. Charges permanentes ....................................................................................................... 47
5.1.2. Charges d’exploitation ..... 47
5.1.3. Charges climatiques ......... 48
5.1.4. Combinaisons de charges 50
5.2. Dimensionnement en métal à l’EC3. Poutre simple ............................................................... 52
5.2.1. Matériaux ......................................................................................... 52
5.2.2. Sollicitations .................... 52
5.2.3. Dimensionnement ELU de la poutre ............................................... 52
-4- BARDOUX Yael GC5 Option CO
Mémoire de PFE

5.2.4. Dimensionnement ELU des