Etude comparative d'un bâtiment (R+10+sous-sol) avec deux ossatures béton armé et construction mixte (Acier - Béton)

Abstract

L’objectif de ce projet de fin de cycle est de comparer deux méthodes de construction pour un même bâtiment : le béton armé et la construction mixte (acier-béton). Pour ce faire, nous avons réalisé des modélisations des deux ossatures sur Robot Structural Analysis, afin de déterminer les dimensions des différents éléments structuraux tels que les poteaux, les poutres et les voiles. Cette étude nous a permis d’évaluer le comportement de la structure face aux charges sismiques. Les résultats montrent que l’ossature mixte est considérablement plus légère que l’ossature en béton armé, avec une réduction de poids de 2/3. Cette légèreté et son élancement permettent à l’ossature mixte de présenter des déplacements supérieurs de 20% par rapport à l’ossature en béton armé, ce qui la rend plus ductile. Ces déplacements sont également influencés par la rigidité et la hauteur totale de la structure, étant minimaux dans le sens de forte inertie. Par ailleurs, bien que la différence de dimensions d’un seul élément entre les deux structures soit insignifiante, elle devient remarquable pour l’ensemble de la structure. Dans le cas de la construction mixte, on observe un gain de 51 mètres carrés de surface pour les poteaux et une hauteur supplémentaire de 1,68 mètre pour les planchers. En revanche, il est important de noter que la construction mixte présente un coût supérieur de 34% par rapport au béton armé. Cependant, elle compense ce surcoût par une exécution plus rapide de 60% par rapport au béton armé. De plus, la construction mixte offre une grande flexibilité de conception et permet de réaliser des gains significatifs de terrain. Au final, en prenant en compte les coûts supplémentaires associés aux fondations ou au renforcement du sol, la construction mixte devient plus rentable que le béton armé.