Etude d’un bâtiment portiques R +11+ sous-sol à usage multiple contreventé par un système mixte voiles

Abstract

Pour l’étude d’une structure en génie civile en générale, et du bâtiment en particulier, l’ingénieure doit définir à l’avance une stratégie d’étude en définissant les différentes étapes de l’étude. Ces étapes qui vont conduire à un résultat final, qui est la définition des différentes sollicitations, qui seront utilisée à leur tour pour le dimensionnement des différents éléments de la structure. Une étude génie civil a pour objectif de dimensionner la structure à fin d’avoir un meilleur comportement en faisant travailler les matériaux au maximum. Le dimensionnement de la structure repose sur plusieurs paramètres, à savoir, sa conception architecturale, la nature du site d’implantation, la maitrise des codes de calcules et des règlements en vigueur. Les soucis de l’ingénieure génie civil c’est de concevoir une structure qui répond aux différentes exigences de comportement et de résistance. Le comportement vis- à-vis des charges sismiques dans notre cas est un souci majeur du fait que la structure étudiée sera implantée à la rue Mahfoudi wilaya de Bejaia qui est une zone sismique IIa. Par ailleurs, cette étude nous a conduits à dégager un certain nombre de conclusions dont les plus importantes sont : Après l’analyse des plans architecturaux on à constater que la structure n’est pas régulière en plans ni en élévation. L’analyse géotechnique donnée du site ne nous donne que le sol d’assise à une capacité portante moyenne vue l’importance de l’ouvrage. Le pré- dimensionnement des éléments a permis de donner une idée générale sur les dimensions des différents éléments à savoir : plancher, poutres, poutrelles, escalier, acrotère, poteaux…, Les dimensions seront utilisées pour la détermination des charges statiques de la structure. Ces dimensions sont utilisées dans le modèle numérique en 3D réalisé à l’aide du logiciel ETABS. On a constaté que le critère le plus dominant dans le choix de l’épaisseur des dalles pleines est le critère du coupe feu. Et le poteau le plus sollicité n’est pas toujours le poteau à côté de la cage d’escalier. En effet, pour notre cas, c’est le poteau qui a une grande surface afférente. La modélisation de la structure, en utilisant le logiciel ETABS 2016, nous a permis de prédire le comportement de la structure sous chargement sismique. On a effectué un calcul tridimensionnel dynamique dans le but de déterminer les différentes sollicitations sous différentes combinaisons d’actions. Cela, est effectué afin de dimensionner de manière correcte les différents éléments vis-à-vis des sollicitations dynamiques et d’avoir un meilleur comportement de la structure et de satisfaire toutes les conditions de RPA99/2003. La modélisation et l’étude dynamique de la structure nous a conduit à opter pour un système de contreventement mixte (voile-portique) avec interaction et cela est due à la hauteur importante de l’ouvrage étudié. Pour avoir un comportement acceptable de la structure en question et pour vérifier l’interaction portique-voile (horizontale et vertical), on a opté pourdes voiles d’épaisseur e = 20 cm pour le sous-sol et RDC, et d’épaisseur e = 15 cm pour les étages courants. Le nombre total des voiles prévus est de 8, disposés selon le sens x-x 04 voiles et 04 selon le sens y-y. Ces voiles vont supporter au moins de 25% de l’effort horizontal et au plus de 20% d’efforts vertical. La modélisation qui a été faite avec le logiciel ETABS, nous a donnée des résultats satisfaisant vis-à-vis des exigences des regèles en vigueur. Les résultats obtenus ont montré que les deux premiers modes sont des modes de translation, le selon y-y et le selon x-x, et le c’est une rotation. Le taux de participation massique atteint plus de 90% dans le mode 8 selon x-x et dans le mode 9 selon y-y. Les sections des poteaux choisies au chapitre pré-dimensionnement ont été augmentées afin de vérifier l’interaction voiles portiques. Pour garantir une stabilité totale de la structure vis-à-vis des déplacements horizontaux, nous avons vérifié l’effet du second ordre (effet P-?). Dans l’étude des éléments porteurs, on déduit que les poteaux sont ferraillés avec le minimum du RPA99, cela est dû au surdimensionnement, et que le RPA99 valorise la sécurité avant l’économie. Le radier nervuré est le type de fondation choisi, vu les charges importantes et les petites trames qui induisent des chevauchements pour le choix des semelles isolées ou filantes. Au niveau de l’infrastructure, un mur adossé est prévu pour supporter l’action des poussés des terres. Le voile est calculé et ferraillé comme un plancher encastré au niveau du radier. Nous souhaitons que ce modeste travail soit bénéfique pour les prochaines promotions