INSA STRASBOURG SPÉCIALITÉ GÉNIE CIVIL

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Niveau: Supérieur, Master, Bac+5

  • mémoire


TF INSA STRASBOURG – SPÉCIALITÉ GÉNIE CIVIL PROJET DE FIN D'ÉTUDES MÉMOIRE LA MAISON DES ARTS A ILLKIRCH CONCEPTION ET CALCUL DE STRUCTURE CHARPENTE MÉTALLIQUE ET OSSATURE BÉTON 11 Juin 2011 AUTEUR : William HO-TSAÏ Élève-ingénieur de 5ème année TUTEUR ENTREPRISE : Frédéric BECOT – Ingénieur ENSAIS GC 88 IOSIS Grand Est - Responsable du service Structure TUTEUR INSA : Georg KOVAL Jr Docteur de l'École Nationale des Ponts et Chaussées

  • ossatures métalliques de maintien et des façades constituées de maçonnerie de remplissage

  • calcul sismique

  • renfort des poteaux de façade

  • existant

  • ossature béton

  • ouvrage existant


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Ajouté le 01 juin 2011
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Langue Français
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INSA STRASBOURG – SPÉCIALITÉ GÉNIE CIVIL  PROJET DE FIN D’ÉTUDES  MÉMOIRE   LA MAISON DES ARTS A ILLKIRCH  CONCEPTION ET CALCUL DE STRUCTURE CHARPENTE MÉTALLIQUE ET OSSATURE BÉTON
11 Juin 2011
           AUTEUR : William HO-TSAÏ  Élève-ingénieur de 5èmeannée  TUTEUR ENTREPRISE : Frédéric BECOT – Ingénieur ENSAIS GC 88  IOSIS Grand Est - Responsable du service Structure  TUTEUR INSA : Georg KOVAL Jr  Docteur de l’École Nationale des Ponts et Chaussées   
 
Projet de Fin dÉtudes – Mémoire – La Maison des Arts – 2011  Remerciements        Mes premiers remerciements vont à M. Olivier DELBONO, ingénieur ENSAIS, et au bureau d’études IOSIS Grand Est pour m’avoir permis de réaliser mon Projet de Fin d’Études au sein de l’entreprise et en me donnant la possibilité de compléter ma formation.  Je souhaiterais remercier mon tuteur au sein d’IOSIS, M. Frédéric BÉCOT, ingénieur ENSAIS, pour m’avoir guidé, conseillé et pour l’affaire intéressante qui m’a été confiée.  Je voudrais aussi remercier M. Alrick AMANN, ingénieur INSA, pour sa précieuse aide et sa disponibilité. De plus un grand merci à toute l’équipe du bureau d’étude : Jérémie, Maurice, Sébastien, Michel, Franck, Gilles, Angélique, Jean-Michel, Eurico, Daniel, Véronique, Cathy, Djamila, Carole, Emmanuel, Julien, Vincent, Serge, et Michel pour leur accueil chaleureux.  Je souhaite remercier particulièrement M. Georg KOVAL pour sa disponibilité, ses conseils et pour l’attention qu’il a porté à ce projet.  Enfin, je tiens à remercier la Région Guyane et le Fonds Social Européen (FSE) pour leur aide qui m’a permis d’achever ma formation dans de bonnes conditions.    
 
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Projet de Fin dÉtudes – Mémoire – La Maison des Atrs – 2011  Résumé   Le projet consiste en la restructuration de l’ancienne chaufferie de la Société Alsacienne de Constructions Mécaniques (SACM) à ILLKIRCH-GRAFFENSTADEN. Cet édifice sera transformé pour devenir la nouvelle « Maison des Arts et de la Culture ».  L’ouvrage existant a été construit durant les années 1920 avec une extension importante en 1942. La structure est essentiellement béton avec des ossatures métalliques de maintien et des façades constituées de maçonnerie de remplissage. Compte tenu de la période de réalisation, l’ouvrage actuel ne respecte pas les dispositions parasismiques des règles PS92 et de l’Eurocode 8.  La restructuration du bâtiment l’amène à changer de catégorie d’importance et de charges d’exploitation. Bien que le chargement diminue de manière importante, la catégorie d’importance oblige à plus de prudence car l’édifice deviendra un lieu fréquenté. L’objet de l’étude est donc de valider l’hypothèse de non-aggravation du risque sismique de l’ouvrage transformé par rapport à sa destination initiale.  A partir de plans de l’époque et de visite sur site, des modélisations structurales sont réalisées afin de répondre à la problématique de l’étude. Les ouvrages neufs s’insérant dans l’existant sont aussi analysés.     Abstract   This project consists in the restructuring of the old boiler room of the “Société Alsacienne de Constructions Mécaniques” (SACM) in ILLKIRCH-GRAFFENSTADEN. This building will be transformed to become the new “Maison des Arts et de la Culture”.  The existing construction was built during the 1920s with a major expansion in 1942. The structure is mainly made of concrete with an upholding steel frame and facades made of filling masonry. Due to the implementation period, the edifice does not meet the seismic clauses of the PS92 and Eurocode 8.  The building restructuring changes its category and its operating loads. Although the loading decreases significantly, the new category requires more caution since the edifice will be more frequented. Thus, the aim of this study is to validate the hypothesis of seismic no-worsening of the transformed structure from its original destination.  From vintage plans and site visit, structural modeling is performed in order to answer the study issues. The news buildings interlocked in the existing structure are also analyzed.   
 
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Projet de Fin dÉtudes – Mémoire – La Maison des Arts – 2011  Sommaire                                         !"   # $ %  # ! "# $ %  &  '  ()  !* + ,   "    .-"  )   #  +  #     # (+/ +  # + +  '   #" +" , 0"     1 , 2 ) 1 , 2 " 3 , 4"  .  "#    &  #   "#   ' "-  ) '    + ,     ,  (+/ + 1  + + 1 #   1" +" ' 0"      , 4+  # 
 
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Projet de Fin dÉtudes – Mémoire – La Maison des Arts – 2011  , 4  -  5  # , 4  -  *   '.  &'(  % # &  '# # 1 ' " #  3'"- # )  '3 #  + ' #    ' # (+/ + ,. # + + ,. ## +  -  , #' +  "+  ,# #' 2- +"  ,# #'   ,'%)  #' +  ,, )*  + ,*  (  -  *$  +. "*(/0  + $  1 //  (   + $ " 1   **  *  +   
 
 
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Projet de Fin dÉtudes – Mémoire – La Maison des Arts – 2011  Notations  E Module d’Young G Module de cisaillement ν Coefficient de Poisson Si à la compression de la brique Résistance ρ Masse volumique fe élastique de l’acier Limite fcj Résistance à la compression du béton à j jours fc,28 Résistance à la compression du béton à 28 jours agRmaximale de référence au niveau d'un sol de classe A (rocheux)  Accélération γl Coefficient d'importance agpour un sol de classe A (rocheux)Accélération de calcul S Paramètre du sol TBLimite inférieure des périodes correspondant au palier d'accélération spectrale constante TCimite supérieure des périodes correspondant au palier d'accélération spectrale constante L TDValeur définissant le début de la branche à déplacement spectral constant βla limite inférieure du spectre de calcul horizontal correspondant à  Coefficient q Coefficient de comportement Ex des actions en situation sismique dans l’axe X Effets [M] Matrice des masses [K] Matrice des rigidités γbCoefficient de sécurité spécifique du béton γsCoefficient de sécurité spécifique de l’acier NEdValeur de calcul de l'effort de compression   Mi,Ed Valeur de calcul des moments maximaux Mi,Ed provoqués par le décalage de l'axe neutre pour les sections de Classe 4 Moments y, czFacteurs de réduction dus au flambement par flexion c cLT Coefficient de réduction dû au déversement kijFacteur d'interaction γM1 partiel pour résistance des barres aux instabilités Coefficient NRk Valeur caractéristique de la résistance à la compression Mi,Rk   Valeur caractéristique de la résistance à la flexion st Espacement entre armatures transversales st,max maximal entre armatures transversales Espacement At Aire des armatures transversales VRd Effort tranchant résistant AviAire de cisaillement selon l’axe i δ de réduction des pressions dynamiques pour les grandes surfaces Coefficient ciCoefficient de pression des actions intérieures ceCoefficient de pression des actions extérieures θ d'inclinaison des bielles Angle βbandes en acier et l'axe de l'élément entre l'axe des  Angle fyj,d d'élasticité de calcul de l'acier du chemisage Limite tj Epaisseur des bandes d'acier q Coefficient de comportement q0 Valeur de base du coefficient de comportement kwprédominant dans les systèmes structuraux à murs reflétant le mode de rupture  Coefficient α0forme dominant des murs du système structural Rapport de  
 
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α1 αu  hwi lwi   kh      
Projet de Fin dÉtudes – Mémoire – La Maison des Atrs – 2011 
Coefficient multiplicateur de l'action sismique horizontale de calcul, à la formation de la première rotule plastique dans le système Coefficient multiplicateur de l'action sismique horizontale de calcul, à la formation du mécanisme plastique global Hauteur de mur i Longueur de la section du mur i Coefficient de réaction horizontal
  
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