Projet de Fin d'Etudes Spécialité Génie Civil

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Niveau: Supérieur, Master, Bac+5

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  • exposé


Projet de Fin d'Etudes Spécialité Génie Civil Diagnostic de structures existantes Du relevé visuel au confortement des ouvrages en passant par les moyens d'investigations des structures en béton. Auteur : Valentine RINCKER INSA STRASBOURG, Spécialité Génie Civil, 5ème année Tuteur Entreprise : Jean-Michel ROUQUET / Emmanuelle HARDY Directeur Région Est / Chargée d'affaire Structure-Pathologie Tuteur INSA Strasbourg : Cyrille CHAZALON Professeur de Génie Civil à l'INSA Strasbourg Juin 2009

  • diagnostic de structures existantes

  • structure en béton armé du diagnostic au confortement

  • financement de la réparation des ouvrages

  • détermination de la capacité portante


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Publié le 01 juin 2009
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Langue Français
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 Mémoire de PFE   Etude statique et dynamique de la structure et des fondations du Plateau technique du CHU de Grenoble    
  Auteur:
 
 
 Tuteur en entreprise :  
 
 Tuteur INSA Strasbourg :  
 Juin 2008
 
ZACHAROPOULOS Constantin   INSA Strasbourg, Spécialité Génie Civil, Option CO
ANTOINET Sébastien Ingénieur structure, INSA de Strasbourg, O.T.E
SIEFFERT Jean-Georges Professeur des universités 
  
   
 
 
Remerciements 
 
 
Je tiens à remercier M. SIEFFERT, mon tuteur de projet de fin d’étude à l’INSA, qui
m’a suivi tout au long de cette période et m’a conseillé sur l’orientation que celui-ci devait
prendre.
 
Par ailleurs je remercie M. STOLL, Chef du département Génie Civil de O.T.E.
Ingénierie et responsable de mon projet, ainsi Mme HOFFER, Directrice des Ressources
humaines qui m’ont permis d’effectuer mon stage au sein du groupe.
 
Je remercie fortement Sébastien ANTOINET, qui m’a suivi et guidé durant ces vingt
semaines et m’a transmis la passion du métier. De plus, je voudrais remercier Sandrine
LINGELSER pour ses nombreux conseils qui m’ont été très utiles.
 
Enfin, je tiens à remercier tous les ingénieurs, projeteurs, économistes et stagiaires
pour leur aide et le temps qu’ils ont partagé avec moi.
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Mémoire de Projet de Fin d’Etudes
 
 Résumé
 
 
  Le PFE porte sur l’étude statique et sismique du Plateau technique « satellite » du CHU de Grenoble. La structure en béton armé et les fondations profondes sont prédimensionnées en phase APD.  L’étude statique comprend la descente de charge, le dimensionnement des porteurs et des fondations. Dans un premier temps cette tâche a été effectuée manuellement puis assistée par ordinateur grâce aux logiciels GRAITECArche OssatureetEffel Structure.  La modélisation représente une part importante de l’étude : afin de mieux rendre compte de l’interaction sol/structure j’ai étudié et comparé des modèles appuis fixes et sur appuis élastiques de raideur équivalente à celle du sol.  Différents critères de comparaison tendent à montrer que l’étude des bâtiments sur appuis élastiques donne des résultats plus proches de la réalité et plus acceptables pour le dimensionnement de l’ouvrage que des modèles sur appuis fixes.     Abstract  
 The End-of-studies Project deals with the static and seismic study of the Technical platform of the Hospital of Grenoble. Both the size of the structure made of the reinforced concrete and the foundation piles are examined at a pre-project stage.  The static study includes the determination of the loads, of the size of the bearing elements, as well as the dimensions of the piles. I carried out this task once manually, and then thanks to GRAITEC’s civil engineering softwaresArche OssatureandEffel Structure.  Modelling is an important phase of the study: in order to take into account the ground/foundation interaction, I have studied and compared models lying on fix supports and elastic supports with a ground equivalent stiffness.  Various criteria of comparison lead to the conclusion that studying buildings as models on elastic supports gives a better representation of reality and more acceptable results for the design of the structure.  
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Mémoire de Projet de Fin d’Etudes
 
 Sommaire  
 
 
Introduction ......................................................................................................... 6 
Présentation de lentreprise................................................................................8 
LAffaire...............................................................................................................9 
1. Descente de charge ..................................................................................... 11 
1.1.  ................................................................................... 11Données et hypothèses 1.1.1. Matériaux ......................................................................................................... 11 1.1.2. Hypothèses et détermination des porteurs........................................................ 11 1.1.3. Détermination des charges ............................................................................... 11
1.2. Descente de charge......................................................................................... 12 1.2.1. Charpente métallique........................................................................................ 12 1.2.2. Structure en béton............................................................................................. 13
2.  .................................................................................. 14Etude de la structure 
2.1. Prédimentionnement de la structure............................................................... 14 2.1.1. Combinaisons d’actions ................................................................................... 14 2.1.2. Vérification des dalles ...................................................................................... 14 2.1.3. Prédimensionnement des poutres en flexion simple (ELUR) .......................... 15 2.1.4. Vérification des poteaux................................................................................... 15
2.2. Etude de Porte -à-faux.................................................................................... 16 2.2.1. Etude du porte-à-faux ouest ............................................................................. 16 2.2.2. Etude du porte-à-faux nord .............................................................................. 19
3. des fondations profondes en statique ............................................Etude  22 
3.1.  ................................................................................... 22Données et hypothèses 3.1.1. Données ............................................................................................................ 22 3.1.2. Résultats et analyse des sondages .................................................................... 22 3.1.3. Positionnement des pieux................................................................................. 23
3.2. Prédimensionnement des pieux en statique ................................................... 24 3.2.1. Contrainte du béton .......................................................................................... 24 3.2.2. Predimensionnement ........................................................................................ 24 3.2.3. Effet de groupe ................................................................................................. 26
4. Modélisation ................................................................................................ 27 
4.1. 
4.2. 
4.3. 
Présentation des logiciels ............................................................................... 27 
Hypothèses de modélisation et d’exportation ................................................ 27 
Comparaison des descentes de charges.......................................................... 28 
4.4. Modélisation des appuis élastiques ................................................................ 29 4.4.1. Compression..................................................................................................... 30
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Mémoire de Projet de Fin d’Etudes
5. 
4.4.2. 4.4.3.
    Arrachement ..................................................................................................... 30 Efforts horizontaux........................................................................................... 30
Etude sismique ............................................................................................ 34 
5.1. Paramétrage sismique .................................................................................... 34 5.1.1. Données générales............................................................................................ 34 5.1.2. Spectre de dimensionnement (calcul) .............................................................. 35 5.1.3. Combinaisons de Newmark ............................................................................. 36 5.1.4. Combinaisons d’actions ................................................................................... 36 5.1.5. Sécurité à l’ELUA ............................................................................................ 37
5.2. Modélisation et vérification ........................................................................... 37 5.2.1. Modèles ............................................................................................................ 37 5.2.2. Intégration Modale Spectrale ........................................................................... 37
5.3. Etude des déplacements ................................................................................. 41 5.3.1. Validation des modèles .................................................................................... 42 5.3.2. Déplacements différentiels ............................................................................... 43 5.3.3. Joints de dilatation............................................................................................ 43
5.4. Efforts sismiques sur appuis .......................................................................... 44 5.4.1. Efforts verticaux ............................................................................................... 44 5.4.2. Efforts horizontaux........................................................................................... 46 5.4.3. Ferraillage minimal .......................................................................................... 47
5.5. Ferraillage d’un voile de contreventement......................................................... 47 5.5.1. Ferraillage statique ................................................................................................. 48 5.5.2. Ferraillage sismique ............................................................................................... 49
Conclusion .......................................................................................................... 50 
Annexes...............................................................................................................51 
Bibliographie......................................................................................................53 
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Mémoire de Projet de Fin d’Etudes