PROJET DE FIN D'ETUDES Etude de structures en béton armé

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Niveau: Supérieur, Master, Bac+5
Juin 2008 PROJET DE FIN D'ETUDES « Etude de structures en béton armé en zone sismique » RASOLONDRAMANITRA Jonathan Spécialité Génie Civil

  • professeur de mécanique des milieux continus et d'analyse des structures

  • structures béton

  • national des sciences appliquées de strasbourg

  • insa de strasbourg

  • sieffert professeur des universités

  • institut national des sciences appliquées de strasbourg


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Publié le 01 juin 2008
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Langue Français
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Juin 2008
RASOLONDRAMANITRA Jonathan  Spécialité Génie Civil
PROJET DE FIN D’ETUDES « Etude de structures en béton armé en zone sismique » 
 
 RASOLONDRAMANITRA Jonathan GC5 CO
PRESENTATION 
    Auteur : RASOLONDRAMANITRA Jonathan  Etudiant en 5eannée Spécialité Génie Civil Option CO  Institut National des Sciences Appliquées de Strasbourg    Professeur référent : SIEFFERT J-G. Professeur des Universités – Enseignant de Mécanique des Sols et de Dynamique des Structures  Institut National des Sciences Appliquées de Strasbourg    Ingénieurs tuteurs : CANAT Olivier  Ingénieur Structure  AGIBAT Ingénierie   RYSER Géraldine  Ingénieur Structure  AGIBAT Ingénierie      
 
 
 PFE effectué chezAGIBAT Ingénierie:  Les Bureaux de Chalin 20 chemin Louis Chirpaz 69134 Ecully Cedex e-mail : agibat@a-i-a.fr Tél. : 04 72 18 02 49 Fax : 04 78 64 71 49
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 RASOLONDRAMANITRA Jonathan GC5 CO
REMERCIEMENTS 
   Ce Projet de Fin d'Etudes a été effectué chez AGIBAT Ingénierie, et je tiens à remercier toutes celles et ceux qui ont contribué à rendre cette expérience enrichissante.   Je remercie François JANAUDY, gérant d'AGIBAT Ingénierie, pour m'avoir accueilli dans son entreprise, et Alain BOUQUET, responsable du pôle Structure, pour m'avoir intégré à son équipe.   Je tiens à exprimer ma très grande reconnaissance à Olivier CANAT, ingénieur structure, pour m’avoir suivi, conseillé et aidé, ainsi que pour le temps qu’il m’a consacré. Je remercie aussi Géraldine RYSER, ingénieur structure, pour ses conseils et sa disponibilité.    Mes remerciements vont également à Jean-Georges SIEFFERT, professeur de Géotechnique et de Dynamique à l'INSA Strasbourg, pour m'avoir encadré tout au long de ce travail.    Je remercie aussi Daniel RENAULT, professeur de Mécanique des Milieux Continus et d'Analyse des Structures à l'INSA Strasbourg, pour m'avoir apporté une aide précieuse.   
 
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 RASOLONDRAMANITRA Jonathan GC5 CO
RESUME
   L’étude sismique de structures en béton armé est un domaine qui nécessite des analyses spécifiques. Même si le règlement parasismique PS92 donne une ligne de conduite à respecter pour obtenir un niveau de sécurité satisfaisant, celui-ci ne donne pas pour autant toutes les indications permettant d'atteindre l'objectif de manière aisée. C'est pourquoi la philosophie de ce projet final est de tenter d'apporter des réponses, ou du moins des éléments de réponses, à certaines questions qu'un ingénieur est amené à se poser. Cela peut concerner autant le type de modélisation d’une structure que les paramètres de l'analyse modale, la détermination des efforts statiques équivalents ou bien l'étude du contreventement de bâtiments.    Mots - Clés :  Génie Parasismique – Structures Béton Armé – Intercation Sol-Structure – Contreventement.    
 
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SOMMAIRE
INTRODUCTION.............................................................................................................................. 8
ETUDE SISMIQUE DE NANOBIO................................................................................................ 9 1. Présentation du projet........................................................................................................ 9 1.1. Contexte géotechnique du site et principes de fondation...................................................... 9 1.2. Principes structurels........................................................................................................... 10 1.3. Hypothèses de calculs......................................................................................................... 10 2. Modèle sismique et analyse modale spectrale................................................................. 13 2.1. Préliminaires....................................................................................................................... 13 2.2. Analyse sismique................................................................................................................. 13 3. Vérifications des voiles de contreventement................................................................... 14 3.1. Combinaisons des actions et coefficients de sécurité......................................................... 14 3.2. Vérification.......................................................................................................................... 15 4. Vérifications des pieux...................................................................................................... 17 4.1. Combinaisons des actions et coefficients de sécurité......................................................... 17 4.2. Détermination des diamètres des pieux.............................................................................. 17
PRISE EN COMPTE DE L’ISS AVEC UN BLOC DE LA CLINIQUE D’ANNEMASSE..... 19 1. Présentation succincte de la clinique d’Annemasse....................................................... 19 1.1. Principes structurels........................................................................................................... 19 1.2. Hypothèses de calculs......................................................................................................... 20 2. Comparaison des modélisations....................................................................................... 20 2.1. Hypothèse de l’encastrement.............................................................................................. 20 2.2. Prise en compte de l’ISS..................................................................................................... 21 2.3. Commentaires sur les résultats........................................................................................... 22
ETUDE DU CONTREVENTEMENT........................................................................................... 25 1. Enjeux de la prise en compte des voiles inclinés et des voiles composés...................... 25 1.1. Avantages............................................................................................................................ 25 1.2. nvcoInsntieén...................................................................................................................... 25 2. Présentation du phénomène............................................................................................. 26
 
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2.1. Analogie avec la construction en mixte acier-béton........................................................... 26 2.2. Cas des voiles de contreventement...................................................................................... 27 3. Modélisation du phénomène............................................................................................ 28 3.1. Hypothèses.......................................................................................................................... 28 3.2. Résultats et commentaires................................................................................................... 30 3.3. sncemoRtaoiamdn............................................................................................................... 30 4. Création de la feuille de calcul......................................................................................... 31 4.1. Détermination des caractéristiques géométriques et mécaniques d’un voile composé...... 31 4.2. Intégration du voile dans la feuille de répartition des efforts sismiques............................ 32 5. Ferraillage d’un voile composé........................................................................................ 33
ANNEXES......................................................................................................................................... 34 A1. Plans des différents niveaux de Nanobio......................................................................... 35 A1.1. ecit :ten lacharseuqp – et xinhc : Locau toitureiNevua............................................. 35 A1.2. Niveau R+2 – : plan architecte................................................................................ 36 A1.3.  : plan architecteNiveau R+1 –................................................................................ 37 A1.4. Niveau RDC – plan architecte :............................................................................... 38 A1.5.  planFondations – structure.:................................................................................... 39 A1.6. Vue en perspective côté est – concours :................................................................... 40 A2. Coefficient de comportement de Nanobio....................................................................... 41 A2.1. Voiles de contreventement du bloc ouest – niveau courant :..................................... 41 A2.2. Voiles de contreventement du bloc est – niveau courant :......................................... 42 A3. Exemple de vérification d’un voile de contreventement (Nanobio)............................. 43 A3.1. Acier de flexion Af:.................................................................................................... 43 A3.2. Acier reprenant l’effort tranchant Atet A et aciers de glissement :.......................... 45 A4. Vérification des pieux (Nanobio)..................................................................................... 47 A5. Plan des niveaux (Annemasse)......................................................................................... 49 A6. Modèle encastré (Annemasse).......................................................................................... 50 A6.1. Analyse modale :........................................................................................................ 50 A6.2. Efforts sismiques en pied de voile :............................................................................ 50 A7. Prise en compte de l’ISS (Annemasse)............................................................................ 51 A7.1. Tableau des coefficients de transmittance d’après Deleuze :.................................... 51
 
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