RAPPORT DE FIN DE FORMATION LICENCE PRO 2010-2013

THEME: ETUDE DE LA PORTANCE D’UN SOL ET DIMENSIONNEMENT DE LA FONDATION D’UN BATIMENT : CAS D’UN R+3 SITUE A JERICHO

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INTRODUCTION GENERALE

Notre formation est un cycle de trois ans couronné par un diplôme de Licence Professionnelle. Elle est destinée à mettre sur le marché des techniciens supérieurs dans le domaine du Génie-Civil dans toutes ses filières ; Route, Hydraulique, Bâtiment, Géotechnique, Architecture etc. Un technicien issu de cette formation doit être capable tout au moins de lire des plans architecturaux, d’effectuer la descente de charge d’un bâtiment de la toiture jusqu’aux fondations et de dimensionner la structure d’un ouvrage qu’elle soit en béton armé, en bois ou en métal.

C’est dans cette optique que nous avons effectué du 04 Mars au 07 juin 2013, un stage de fin de formation pour l’obtention du diplôme de Licence Professionnelle au Centre Nationale d’Essai et de Recherche des Travaux Publics (CNERTP).

Le présent rapport restitue au mieux l’essentiel de nos activités et s’articule autour de trois points :

la présentation des structures de formation et d’accueil ;

le déroulement du stage ;

l’étude du thème : « Etude de la portance d’un sol etEtude de la portance d’un sol et dimensionnement de la fondation d’un bâtimentdimensionnement de la fondation d’un bâtiment : cas d’un: cas d’un R+3 situe à JérichoR+3 situe à Jéricho »

REALISE ET PRESENTE PAR : FANDOUOH DJOMO Thiery Armel ET ADJAGBEDJI Franck Thierry Mahuna

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Photo 1. Façade principale de la direction du CNERTP et celle de la section route.


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CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL


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I. HISTORIQUE

Le Laboratoire National de Bâtiment et des Travaux Publics (LNBTP) crée en 1950 par les français a disparu en 1977 au profit du Centre National d’Essais et de Recherches des Travaux Publics (CNERTP) à cause de la nationalisation des entreprises menée par le régime révolutionnaire de cette époque. Ce centre a un capital social composé d’immeubles et de matériels fixes d’exploitation appartenant au Laboratoire National du Bâtiment et des Travaux Publics. Il joue pleinement aujourd’hui le rôle d’un organisme scientifique et technique mis à la disposition des services publics et des organismes privés pour des études de sol et le contrôle géotechnique des travaux. Le CNERTP est donc un laboratoire qui permet de mettre les ouvrages en sécurité et les usagers aussi.Ce laboratoire intervient avant, pendant et après la construction de tout ouvrage par le contrôle rigoureux de la qualité des matériaux de construction à travers de multiples essais.

II. MISSIONS ET ATTRIBUTIONS

Le CNERTP a pour mission :- d’assurer le contrôle de la qualité des matériaux et de leur mise

en œuvre ;- de participer à l’élaboration des normes et de veiller à leur

application dans le domaine du bâtiment et des travaux publics ;


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- de promouvoir et de développer la recherche en matière de bâtiment et de travaux publics et

- de donner des agréments techniques relatifs aux matériaux et aux procédés de mise en œuvre.

III.ACTIVITES

Au CNERTP, les activités sont réparties en quatre sections aux fins de bien déconcentrer les tâches pour mieux les exécuter. Ainsi, nous avons :

La section routes qui s’occupe :- des études géotechniques routières, ferroviaires, et

aéroportuaires et- du contrôle géotechnique des travaux

La section matériaux de construction qui s’occupe :- des essais en vue du contrôle de qualité des matériaux de

construction (granulats, liants hydrauliques, etc. …) ;- du contrôle de la qualité des bétons et- du contrôle de la qualité des matériaux de construction importés.

La section mécanique des sols et fondationsChargée :

- D’étudier les sols de fondations, ponts et ouvrages divers ;- D’étudier et contrôler des barrages et remblais et- De dimensionner des fondations d’ouvrages.

La section recherche


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Qui a pour attribution :- la valorisation des matériaux locaux pour la construction à faible

coût ;- l’étude pathologique des ouvrages ;- la recherche spécifique ;- l’expertise : évaluation des désordres affectant les ouvrages et

solution de confort ;- l’auscultation des chaussées et des ouvrages.

IV. REALISATIONS

Avec son matériel performant et son personnel dynamique, le CNERTP a participé aux études et contrôles de la plupart des routes, ouvrages d’art et aérodromes au Bénin dont notamment :- L’agence BCEAO ;- Les hôtels Sheraton, Novotel …- Les ponts de Porto-Novo et de Cotonou …- Les routes :

× Parakou – Djougou – Natitingou ;× Cotonou – Malanvilleet× Cotonou – Hillacondji …

Il a contribué aussi à la réalisation d’ouvrages importants à l’étranger tels que :

Au Togo- Hôtels du 02 Février, de la paix et Sara kawa et- Aéroport de Niamtougou

Au Niger


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- Agence BCEAO et- Pont sur le Niger

V. SITUATION GEOGRAPHIQUE

Le Centre National d’Essais et de Recherches des Travaux Publics est situé au PK3, Route Cotonou - Porto-Novo dans le département du littoral à 200 mètres du carrefour SOBEBRA.

Figure 1. Situation du CNERTP.


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-Dénomination : CNERTP (Centre National d’Essais et de Recherches des Travaux Publics) - Adresse : 01 BP 1270 Cotonou BENIN - Tél : 21 33 09 78 / 21 33 52 48 - Fax : (229) 21 33 52 46 - E-mail : [email protected]

VI. ADMINISTRATION

Le Centre National d’Essais et de Recherches des Travaux Publics (CNERTP) est conduit par la Direction Générale, sous la supervision du Conseil d’Administration. En effet son organigramme se présente comme suit :


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Figure 2. Organigramme du CNERTP.


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CHAPITRE II : DEROULEMENT DU STAGE


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I. PRESENTATION DU PROJET EXECUTE

1. Réalisation d’un bâtiment R+3

I.1. Situation du projet

Le projet qui est le sujet de notre rapport est un bâtiment de type R+3 à usage d’habitation. Le terrain destiné à accueillir le projet est situé au quartier JERICHO dans le 4e arrondissement de la ville de COTONOU. IL a une forme irrégulière et dont les dimensions sont les suivants :

- au nord, nous avons une dimension de 21,33m ;

- au sud, nous avons une dimension de 21,13m ;

- à l’est, nous avons une dimension de 16,37m et

- à l’ouest, nous avons une dimension de 16,30m.


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I.2. Description architecturale du projet

Le bâtiment objet de notre rapport comporte quatre niveaux à savoir le rez-de-chaussée ; le 1er étage, 2éme étage et enfin le 3éme

étage. La distribution des surfaces se présente comme suit :

AU REZ-DE CHAUSSEE

Désignations des Ouvrages Superficies (m2)

Boutique1 29,28

Boutique2 31,78

Boutique 3 56,66Boutique 4 49,58Boutique 5 28,12

Magasin de stockage 47,67

Cage d’escalier 10

Garage 56,49Toilette boutique 1 1,8Toilette boutique 2 1,62Toilette boutique 3 1,62


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Toilette boutique 4 1,98 Toilette boutique 5 2,25

Total 318,85Tableau 1. Distribution des surfaces au RDC.

Les surfaces par étage (1ER ; 2éme et 3émeETAGE)

Désignation des ouvrages Superficies (m²)Séjour 1 27,74Cuisine 1 8,1

Chambre 1 13,3Chambre 2 12,33

WC 1,84Toilette 4,6

Dégagement 1 4,26Dégagement 1.1 16,69

Balcon 1 3,36Balcon 2 5,75Séjour 2 29,06Cuisine 2 7,27

Chambre 3 13,24Toilette 6,21

Chambre 4 11,5Toilette 5,46

Dégagement 2 23,43Dégagement 2.1 11,54

Balcon 3 5,53Toilette 1 2,16Séjour 3 35,35


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Cuisine 3 9,67Chambre 5 10,8

WC 2,4Toilette 6,38

Chambre 6 15,62Dégagement 3 13,56

Balcon 4 5,13Balcon 5 4,78Vide 1 7,85Vide 2 6,4

Cage d'escalier 15,84TOTAL 347,15

Tableau 2. Distribution des surfaces aux trois niveaux.

2. Essais sur le sol

2.1. Essai au pénétromètre dynamique

Cet essai permet de déterminer la résistance du sol à différentes profondeurs traversées par le pénétromètre dynamique. Il est souvent accompagné d’une tarière manuelle montrant la nature des couches traversées.

Photo 2. Essai à la tarière manuelle.


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Ces tests permettent de définir la capacité portante du sol (contrainte admissible) afin de choisir la nature, le mode et le dimensionnement des fondations de l’ouvrage à construire.L’essai est réalisé à partir d’un trépied capable de s’élever à plus de deux mètres du sol auquel est reliée une poulie qui sert a soulever une masse cylindrique appelée « mouton » par l’intermédiaire d’une corde ou ficelle attachée à un moteur à essence.

Photo 3. Pénétromètre dynamique.

Après avoir monté le dispositif, un operateur fait retomber le mouton sur une enclume fixée sur un train de tige portant à son extrémité une pointe de section supérieure à celle de la tige pour éliminer le frottement latéral. Les tiges sont graduées et l’on note le nombre de coups nécessaires pour un enfoncement de 20 cm.


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La résistance dynamique rd s’obtient ensuite par la formule des

hollandais :rd= M 2ghAe (M+m' )

Avec : M : la masse du mouton = 50kg ;h : la hauteur de chute ≈ 0,5m ;g : l’accélération de la pesanteur = 9,81 m/s2 ;A : la section de la pointe perdue = 20 cm2 ;e : l’enfoncement unitaire = 20/N ;m’ : masse des accessoires qui varie en fonction du nombre de tige.

2.2. Essai au pressiomètre

L’essai pressiométrique consiste à mesurer in situ, la déformation d’un sol ou d’une roche meuble sous l’effet de l’expansion d’une sonde cylindrique à membrane souple mise sous pression.

L’appareil utilisé pour cet essai est le pressiomètre Menard. On en distingue plusieurs, entre autres : les pressiomètres à forage préalable, les pressiomètres auto foreurs et les pressiomètre à refoulement.


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Photo 4. Pressiomètre Menard.

Le pressiomètre Menard est introduit dans un trou d’essai réalisé à l’aide d’une tarière spécialement pour l’essai pressiométrique.

Deux modes opératoires sont utilisés pour l’essai :

× Un type permettant d’obtenir un module pressiométrique EM et une pression limite Pl à utiliser dans les méthodes de calcul formulées pour le pressiomètre Menard et

× Un autre type permettant de connaitre d’autres paramètres de rigidité et de résistance

La méthode d’essai utilisée doit faire l’objet d’un rapport détaillé accompagnant les résultats de l’essai.

Mise en placeLors de la mise en place, la sonde doit être placée de façon à limiter au minimum le remaniement du terrain environnant.

Le creusement d’un trou d’essai sous la base d’un forage pour la mise en place d’un pressiomètre Menard ou a forage préalable doit être


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réalisé avec un équipement, des techniques et un fluide de forage produisant un remaniement minimal. Pour chaque trou d’essai, des prélèvements de sol doivent être spécifié.

Le diamètre du trou d’essai doit être proche du diamètre de la sonde non dilatée, mais ne doit pas lui être inferieur. Pour un trou d’essai plus long, dans lequel plusieurs essais seront réalisés, tous les forages et tous les essais doivent être achevés pendant la durée d’un seul poste de travail.

Mode opératoire

La section dilatable du pressiomètre doit être mise sous pression jusqu'à ce que le diamètre défini en soit atteint. La limite de pression de la sonde doit être suffisante pour permettre d’appliquer au sol les pressions correspondantes aux indications.

Pour des raisons de sécurité, la dilatation peut être interrompue si la limite de pression de la sonde est atteinte, si l’un des capteurs de déplacement a atteint la limite de sa plage de fonctionnement ou si le volume maximal de dilatation de sécurité est atteint.

Pour les essais au pressiomètre Menard, les enregistrements ou les lectures sont par convention relevés toutes les 15s, 30s ou 60s après chaque mise sous pression.

Les résultats sont enfin obtenus après le tracé des courbes.

II. Présentation des activités menées au cours du stage


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1. Section mécanique des solsEn mécanique des sols il existe deux types d’essai ; les essais in situ et les essais au laboratoire.

Essais au laboratoire :

- Essai de cisaillement direct : il s’effectue sur un appareil appelé appareil de cisaillement direct et il permet de rechercher la cohésion (c) et l’angle de frottement interne () des grains d’un sol ;

- Essai triaxial : il sert également à rechercher la cohésion (c) et l’angle de frottement interne (). Ces paramètres permettent le dimensionnement des grands ouvrages ;

- Essai de compressibilité à l’œdomètre : il permet de mettre en évidence les vides que renferme un échantillon de sol ;

- Essai de perméabilité : il s’effectue à l’aide de la cellule hydrométrique et d’une tubuline et permet de déterminer la capacité d’un sol à résister à la pénétration de l’eau et

- Essai FRANKLIN : il est réalisé sur les sols rocheux il consiste en l’écrasement d’un échantillon de roche afin de déterminer la charge à la rupture.

Essais sur site :

- Essai de pénétration dynamique : il permet de déterminer la contrainte admissible ou capacité portante


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d’un sol ainsi que la profondeur d’encrage des fondations qui aidera à dimensionner ces dernières. Ce test s’effectue à l’aide d’un pénétromètre ;

- Forage à la tarière à main : qui permet d’établir la coupe géologique du sol en place (nature des différentes couches du sol traversées) jusqu'à la nappe phréatique ;

- Sondage à la soupape : il permet également d’établir la coupe géologique du sol sauf que lui il offre la possibilité d’aller au-delà de la nappe phréatique (couche d’eau en profondeur) ;

- Essai pressiométrique MENARD : permet de déterminer la pression limite de rupture, le module de déformation (e), les différents types de tassement (tassement simple, tassement différentiel) et la contrainte admissible d’un sol ;

- Sondage carotté ou prélèvement d’échantillon intact : il s’agit du prélèvement d’un échantillon du sol sur lequel on veut effectuer des essais à l’aide d’un carottier. Cet échantillon sera ensuite conservé dans de la paraffine et


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Photo 5. Sondage carotté

- Essai SPT (Standard Pénétration Test) : il est semblable à l’essai de pénétration dynamique sauf qu’il tient compte de la coupe du sol à tous les niveaux.

2. Section routeLe passage dans cette section a débuté par la salle de l’analyse granulométrique ou AG (par tamisage). Cette salle possède un matériel constitué :

D’une étuve permettant le séchage des matériaux en vue de déterminer la teneur en eau (w) de l’échantillon en connaissant le volume de celui-ci.

D’une série de tamis ayant des diamètres allant de 0.080mm pour le plus petit à 40mm pour le plus grand. Ils permettent de déterminer la granulométrie du matériau en connaissant le pourcentage de refus ou de passant sur chaque tamis.

Photo 6. Tamisage


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Des grilles permettant de distinguer la forme des graviers en recherchant le coefficient de forme et le pourcentage d’aplatissement.

Les matériaux utilisés dans cette section sont les graviers roulés, les concassés et le sable. Avant toute analyse ou test, l’operateur doit procéder à un échantillonnage qui consiste à prendre une fraction représentant le plus fidèlement possible l’ensemble du matériau. Cette opération se divise en deux étapes :

La première est réalisée sur le chantier, à la carrière ou dans la réserve. La quantité de matériau prélevée sera nettement plus grande que celle qui sera utilisée pour l’essai proprement dit et sera emportée ou adressée au laboratoire. Une personne expérimentée ira sur le terrain, fera ouvrir une tranchée permettant l’examen direct des couches rencontrées. Il pourra ainsi décider en connaissance de cause de l’endroit où sera pris l’échantillon.

Il s’agit de choisir la quantité de matériau utile pour l’essai pour le faire on peut procéder par quartage ou par l’emploi d’un échantillonneur. Le quartage consiste à séparer l’échantillon en deux puis en quatre parties plus ou moins égales après l’avoir homogénéisé et de prendre deux parties diagonalement opposées. On reprend cette opération jusqu'à l’obtention de la masse d’échantillon désirée celle-ci doit être telle que : 200.D < M < 600.D avec


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M : la masse de l’échantillon et D : le diamètre du plus gros grain.

Après la salle de l’analyse granulométrique notre visite nous a conduits dans la salle d’essai. Cette salle contient :

Une presse CBR pour les essais CBR permettant d’obtenir l’indice CBR qui caractérise un sol en tant que support d’une structure de chaussée. Il permet de déterminer l’épaisseur de chaussée nécessaire pour empêcher le cisaillement du sol de fondation sous l’action du trafic. L’indice CBR dépend grandement de sa teneur en eau, de sa masse volumique, et de son degré de saturation et est toujours accompagné des caractéristiques d’état du sol prises en considération en fonction des particularités du projet.

Un manomètre permettant de mesurer les pressions Un densitomètre Une manivelle Des moules Une dame (pour les essais Proctor) Des coupelles (lisse et rugueuse) Du marbre Une spatule Des pycnomètres de 1l, 500ml et 50ml De l’eau distillée dans un récipient plastique Une bonbonne contenant une solution lavante diluée à 125

ml pour 5l d’eau


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Des tubes

Outre l’essai CBR on y réalise l’essai PROCTOR qui permet de trouver la teneur en eau optimale et la masse volumique sèche maximale d’un sol. Il existe deux types d’essai PROCTOR ; l’essai PROCTOR normal et l’essai PROCTOR modifié utilisé beaucoup plus pour le compactage des couches de fondations routières. Cet essai consiste à déterminer les masses volumiques sèches d’un matériau selon plusieurs teneurs en eau obtenues en humidifiant et en compactant l’échantillon à plusieurs reprises ce qui permet ensuite de tracer la courbe de variation de la masse volumique en fonction de la teneur en eau cette courbe est appelée courbe PROCTOR.

3. Section béton

La première remarque fut les éprouvettes cylindriques immergées dans des bacs à eau selon l’orateur, cette conservation permet de déterminer la résistance spécifique des bétons a 7, 28, 45, et 90 jours datesauxquelles ils atteignent leur résistance maximale. Ces résistances sont déterminées par des tests réalisés au laboratoire par des machines. Ces tests sont :

Test de compression en appliquant une force centripète sur l’éprouvette ;

Test de traction en appliquant une force centrifuge sur l’éprouvette ;

Test de flexion sur les poutrelles et Test de fendage


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Avant d’être passées à la machine à comprimer, les éprouvettes doivent être surfacées de sorte que les deux surfaces de base soient planes et parallèles, le plus horizontales possible. Pour ce faire, on pose l’éprouvette sur une machine à surfacer préalablement huilée avec de l’huile à moteur puis on y verse du souffre fondu a une température approchant les 120C. Cette opération permet de s’assurer que la charge appliquée soit bien uniforme et perpendiculaire à la section de l’éprouvette.

Photo 7. Test d’écrasement.

4. Section essais spéciaux

Cette section s’occupe de la vérification de la qualité des matériaux.

Pour s’assurer de la conformité de résistance d’un ciment, on prélève 900g de celui-ci que l’on verse dans un malaxeur accompagné de 450ml d’eau que l’on agite pendant 1min à petite vitesse puis on y


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ajoute 500g de sable normalisé et on agite encore pendant 4min à grande vitesse cette fois. Le mortier obtenu sera rempli dans des moules et conservé pendant 24h dans une chambre froide à une température de 28C. enfin, les éprouvettes obtenues seront passées à l’écrasement après 7 et 28 jours. La résistance obtenue sera comparée à celle indiquée sur le paquet de ciment. Pour un ciment CPJ 35 la résistance à 28 jours doit être égale à 35MPa.

Pour déterminer la finesse d’un ciment, on procède comme suit (essai blaine) : On détermine son poids spécifique (Ps) en introduisant 64g de

ce ciment dans un voluménomètre contenant du pétrole ou du benzène, on lit ensuite la montée du liquide. Comme exemple nous avions faire une lecture de 20,5cm puis on fait

On l’introduit ensuite dans un perméabilimètre ou Blaine et on met le chronomètre en marche pour déterminer la durée que met le gaz sous pression à traverser le volume de granules (t= 2min 14s = 134s). Enfin on détermine la surface spécifique Ss a

l’aide d’un coefficient k=758.93 en faisant ; Ss=√ t ×kPs =

√134 × 758.933.122

Ss = 2813.98 2814

NB : pour un ciment bien brouillé (suffisamment fin), la surface spécifique doit respecter la condition : 2800 ≤ Ss ≤ 4500.


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Essai mécanique

Dosages :- 900 grammes de ciment ;- 2 sachets de sable normalisé pesant 1350 grammes et- 450 millilitres d’eau prise dans une fiole graduée

But de l’essaiL’essai permet de déterminer la classe du ciment

1ere étape (malaxage)On mélange le ciment et l’eau dans le malaxeur à une faible vitesse pendant une minute, ensuite, on y verse les deux sachets de sable et on augmente la vitesse pendant quatre autres minutes.La somme des deux étapes doit durer au moins cinq minutes.

2eme étape (appareil à choc) - Apres le malaxage, on obtient une substance appelée mortier

que l’on passe ensuite au vibreur ou appareil à choc. Le mortier est introduit dans le malaxeur par l’intermédiaire des moules ;

- Processus pour le coulage


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On remplit les moules à moitié. Une fois posés sur le malaxeur, on lui applique soixante coups.

Apres les soixante coups, on le rempli à nouveau et on lui applique soixante autres coups, et le nombre de coups total égal à cent-vingt. Apres avoir moulé, on le secoue pour faire échapper les bulles d’eau. Enfin, on les dépose dans une chambre froide de température 20°C.

Apres 24H, on le démoule et on le dépose dans de l’eau de même température.

3e étape (écrasement)

- Contrainte à la flexion (résistance à la traction) On sort deux échantillons à deux jours et on les écrase pour déterminer la contrainte de résistance du ciment à la traction à 2 jours.Pendant l’écrasement on réalise deux lectures pour les deux échantillons et on en obtient quatre morceaux. On obtient ensuite la contrainte par la formule suivante : ftj = P

Avec ftj (en kN/m2): la contrainte du ciment à la tractionP (en kN): la moyenne des deux lectures Un coefficient égal à 25 × 10-4

- Contrainte de compression


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Partant des quatre morceaux obtenus précédemment, on obtient la contrainte à la compression par la lecture de quatre valeurs de charge, ceci par la formule suivante :

fcj = PS

Avec fcj (en kN/m2) :la contrainte du cimentà la compression ;

P (en kN) : la moyenne des quatre lectures ;

S (en m2) : la surface du plateau


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I. ESSAIS SUR LE SOL


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CHAPITRE III : TRAITEMENT ET ANALYSE DES RESULTATS


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Aujourd’hui, à travers les villes du Benin et de la sous région, on rencontre des ouvrages d’art et des maisons d’habitation flambant neuf qui représentent des risques d’écroulement ou qui sont à terre.La cause fondamentale est que la plus part des maîtres d’ouvrages de ces régions ne saisissent pas des cabinets d’études pour la réalisation de leurs projets parce qu’ils ignorent leurs importances.Il est donc fondamental de réaliser des études de sol avant la réalisation d’un ouvrage. Si on ne le faisait pas, les risques encourus sont :

Affaissement de la maison ; Diverses fissures dans les joints de maçonnerie ; Le mur extérieur s’incurve et Effondrement de l’immeuble et risques de pertes en

vies humaines.

1. Essai au pénétromètre dynamique

Les résultats des résistances dynamiques (Rd) sur chaque point, des contraintes admissibles sur chaque point et des contraintes admissibles minimales ainsi que leurs courbes se présentent comme suit :


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Présentation des tableaux

FICHE D'ESSAI DE PENETRATION DYNAMIQUE

Profondeur

P1 P2 P3 P4 P5Nombre de coups

Nombre de coups

Nombre de coups

Nombre de coups

Nombre de coups

0 0 0 0 0 00,2 1 1 1 1 10,4 1 1 1 1 10,6 1 1 1 1 10,8 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1

1,2 9 1 1 5 51,4 9 1 9 6 71,6 8 1 10 18 71,8 5 13 11 19 82 11 15 12 22 7

2,2 11 13 13 24 152,4 12 11 14 25 122,6 16 15 15 19 142,8 17 13 16 18 183 35 14 17 20 19

3,2 52 21 18 31 203,4 50 21 20 32 213,6 77 17 28 31 243,8 77 35 30 32 254 78 40 34 31 27

4,2 80 56 40 34 304,4 94 68 51 40 314,6 100 58 51 44 354,8 112 110 60 48 40


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5 124 120 71 50 605,2 130 149 90 54 785,4 120 156 1025,6 140 164 1425,8 6

Tableau 3. Nombre de coups à chaque 20 cm d’enfoncement.

RESISTANCE DYNAMIQUE DE CHAQUE POINT

Profondeur

Rd1 (bar)

Rd2 (bar)

Rd3 (bar)

Rd4 (bar)

Rd5 (bar)

Rd minimal

(bar)0 0 0 0 0 0 0

0,2 7 7 7 7 7 70,4 7 7 7 7 7 70,6 7 7 7 7 7 70,8 7 7 7 7 7 71,0 7 7 7 7 7 71,2 59 7 7 33 33 71,4 59 7 59 39 46 71,6 52 7 65 117 46 71,8 33 85 72 124 52 332,0 72 98 78 143 46 462,2 72 85 85 156 98 722,4 78 72 91 163 78 722,6 104 98 98 124 91 912,8 111 85 104 117 117 853,0 228 91 111 130 124 913,2 286 116 99 171 110 993,4 275 116 110 176 116 1103,6 424 94 154 171 132 943,8 424 193 165 176 138 138


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4,0 429 220 187 171 149 1494,2 441 308 220 187 165 1654,4 518 374 281 220 171 1714,6 551 319 281 242 193 1934,8 617 606 330 264 220 2205,0 683 661 391 275 330 2755,2 716 820 496 297 429 2975,4 0 0 661 859 562 5625,6 0 0 771 903 782 7715,8 0 0 0 0 0 06,0 0 0 0 0 0 0

Tableau 4. Résistance dynamique en chaque point.

CONTRAINTE ADMISSIBLE (bar)

Profondeur

Rd minimal

(bar)

Contrainte admissible minimale

0 0 00,2 7 0,30,4 7 0,30,6 7 0,30,8 7 0,31 7 0,3

1,2 7 0,31,4 7 0,31,6 7 0,31,8 33 22 46 2

2,2 72 42,4 72 42,6 91 52,8 85 4


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3 91 53,2 99 53,4 110 63,6 94 53,8 138 74 149 7

4,2 165 84,4 171 94,6 193 104,8 220 115 275 14

5,2 297 155,4 562 285,6 771 395,8 0 06 0 0

Tableau 5. Contraintes admissibles

NB : Les formules utilisées pour l’obtention de ces résultats sont :

- Les résistances dynamiques sont obtenue par :

Rd= M 2 ghAe( M+m' )

- les contraintes admissibles sont obtenue par :σ adm=

Rd20

Coupe des sols en place

PROFONDEUR CARACTERISTIQUES VISUELLES DES SOLS

Sable fin noirâtre


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0mà 0,10 m

0,10 mà 3,00 m Sable fin brunâtre

3,00 mà 5,00 m Sable fin à moyen brunâtre

5,00 mà 10,00 m Sable moyen brunâtre

10,00 mà 13,00 m Sable fin limoneux grisâtre

13,00 mà 15,00 m

Sable très fin peu limoneux renfermant des débris de coquillages grisâtre

OBSERVATIONS : Le niveau de la nappe phréatique a été repéré à 0,40 m de profondeur à la période des essais (Mars 2013)

Tableau 6. Sondage à la soupape.

Présentation des courbes


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En abscisse : les résistances dynamiques ou les contraintes admissibles

En ordonnée : les profondeurs

Figure 3. Courbe des résistances dynamiques en fonction des profondeurs

Figure 4. Courbe des contraintes admissibles minimale en fonction des profondeurs.

2. Essai pressiométriquesREALISE ET PRESENTE PAR : FANDOUOH DJOMO Thiery Armel ET ADJAGBEDJI Franck Thierry Mahuna

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Méthode de réalisation de l’essai

L’essai commence par l’étalonnage de la sonde à l’air libre pour la détermination de sa résistance propre (inertie).La sonde est ensuite descendue dans le forage à une profondeur H (à tous les mètres et l’on procède aux lectures de volume pour différentes pressions. Trois lectures sont faites à 15s, 30s et à 60s pour chaque palier de chargement. Après avoir reporté toutes les lectures, on ramène ces données aux laboratoires pour tracer deux courbes dans un repère (Pression – Volume) en tenant compte des lectures faites à 60s. Les deux courbes sont les suivantes :

Figure 5. Courbe d’étalonnage


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Figure 6. Courbe d’essai

La courbe d’essai comprend trois (3) phases de déformation :- De l’origine au point 0, nous avons la zone de recomptions de la

paroi ;- Du point 0 au point F, c’est la phase pseudo élastique du sol

(zone linéaire) et- A partir de F commence la phase des grandes déformations

conduisant à la pression limite Pl ; c’est le domaine plastique du sol.

Après avoir tracé la courbe et définit le segment d’élasticité, on calcul Pl et E.

Pl = Plm – I + H10


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Avec : Plm : Valeur de la pression maximal sur la courbe d’essaiH10: C’est la pression due à la hauteur d’eau injectée dans la sonde

H : désigne la profondeur d’essaiI : l’inertie de la sonde à déterminer à partir de la courbe d’étalonnageDans ces conditions, nous avons :

E = 2(1+δ )(Vo + Vm) ∆ P∆V

Avec : Vo : Volume intrinsèque de la sonde (Vo=535cm3)

Vm = Vom+Vfm2 (Volume moyenne)

δ=0,33 (Coefficient de poisson)∆ P=Pfm−Pom : Variation de pression∆V =Vfm−Vom: Variation de volume

Présentation des résultats

Profondeur en mètre

Forage 1 (F1)Forage 2 (F2)

E (bars)

PL (bars)

E/PL E

(bars)

PL (bars)

E/PL

0 SL SL SL SL SL SL

1 50 5,3 9,4 50 5,3 9,4

2 35 4,9 7,1 40 4,7 8,5


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3 60 6,8 8,8 60 6,8 8,8

4 130 15,4 8,4 140 15,4 9,0

5 130 14,0 9,2 120 14,5 8,2

6 150 14,1 10,6 110 14,6 7,5

7 160 17,7 9,0 80 17,2 4,6

8 200 21,8 9,1 310 21,3 14,5

9 55 3,4 16,1 20 4,1 4,8

10 210 9,2 22,8 90 10,2 8,8

11 200 23,1 8,6 220 22,1 9,9

12 140 18,2 7,7 130 18,2 7,1

13 70 10,0 7,0 100 10,3 9,7

14 90 12,4 7,2 130 11,9 10,7

15 110 11,0 10,0 140 11,5 12,1

NIVEAU

DE LA NAPPE 0,40 m 0,40 m

Tableau 7. Modules de déformation E et des Pressions Limites PL.

Analyse des résultats

Au terme de l’étude des Sols de fondations pour le bâtiment de type R+3 à Jéricho (Cotonou) nous pouvons retenir ce qui suit :

Les valeurs de résistance enregistrées sur ce site sont dans l’ensemble:

- Faibles, à moyennes de 0,20m jusqu’à 3,60 m de profondeur


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- fortes, àMoyennes de 3,60 m jusqu’au refus - Tous les points testés ont offert le refus apparent à la pénétration dynamique entre 5,20 m et 5,60 m de profondeur des essais.

La coupe des sols déduite du sondage à la soupape a révélé que les couches en place sont constituées de sable fin à moyen jusqu’à 10,00 m de profondeur, suivi de sable fin limoneux jusqu’à 15 m. La nappe phréatique a été localisée à 0,40 m de profondeur à la période des essais (Mars 2013)

Les essais pressiométriques exécutés de 0 à 15,00 m de profondeur ont révélé des valeurs de pression limite comprises entre 3,4 et 23,1 bars corrélativement avec des modules de déformation variant de 20 à 310 bars.

Eu égard à ce qui précède, une contrainte admissible indicative de 2,0 bar peut être retenue à 2 m de profondeur d’ancrage.

Enfin, l’attention est d’ores et déjà attirée sur la nécessité d’un contrôle continu de la mise en œuvre des matériaux entrant dans les travaux de construction du bâtiment projeté, en vue d’en garantir la qualité et la pérennité.


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II. DIMENSIONNEMENT DE LA FONDATION

1. Choix de la structure

Pour effectuer le choix de la structure d’un bâtiment, il faut tenir compte des paramètres tels que la destination du projet selon qu’il sera a usage public ou privé, commercial ou d’habitation : dans ce cas, la structure ossaturée facilite la réhabilitation des plates-formes.

L’architecture du projet pour faciliter la mise en œuvre. L’environnement et l’envergure du projet, sans oublier les moyens financiers et la méthodologie d’exécution des travaux pour réduire la durée et le coût de construction.

Dans le cas d’une structure à murs porteurs les charges appliquées au plancher sont reprises par les murs porteurs qui sont à leur tour supportés par la fondation qui doit être dimensionnée pour assurer la bonne transmission des charges au sol support.

Pourtant en structure ossaturée, les poutres sont dimensionnées pour reprendre les charges appliquées au plancher. Elles doivent prendre appuis sur les poteaux qui sont supportés à leur tour par leurs fondations qui doivent assurer la transmission des charges venant du poteau au sol.


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La structure retenue comme support pour notre bâtiment est la structure ossaturée. Ce choix a été effectué en tenant compte des paramètres cités plus haut.

2. Description des éléments de la structure

2.1. Plancher

Ouvrage horizontal constituant une séparation entre deux niveaux d’une habitation. Selon les matériauxemployés et les techniques mises en œuvre, il existe deux principaux types de plancher :

Le plancher en dalle pleine

Plancher en béton armé de 15 à 20-cm d’épaisseur coulé sur un coffrage plat. Le diamètre des armatures incorporées et leur nombre varient suivant les dimensions de la dalle et l’importance des chargesqu’elle supporte.Ce type de plancher est très utilisé dansl’habitat collectif.

Le plancher à corps creux

Il est constitué de poutrelles, d’entrevous et d’une dalle de compression.

La poutrelle très souvent remplacée par la nervure est une poutre préfabriquée de faible section en béton armé ou en béton précontraint.


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Les poutrelles qui constituent la structure porteuse du plancher reposent à leurs extrémités sur des murs porteurs ou des poutresen béton armé. Les poutrelles sont disposées à intervalles réguliers (tous les 60-cm environ) et reçoivent les hourdis.

Le hourdis appelé aussi entrevous ou corps creux, élément préfabriqué en béton de gravillons, en terre cuite ou en mortier est mis en place entre les poutrelles d’un plancher. Les hourdis servent généralement de coffrage à la dalle decompressionqui les recouvre. Les entrevous en polystyrène qui assurent au plancher une bonne isolation thermique sont essentiellement utilisés pour les planchers recouvrant un vide sanitaire ou un local non chauffé (cave, garage…). A l’origine, l’entrevous est l’intervalle ou l’espace situé entre deux solives d’un plancher en bois. Par extension, de nos jours, le mot désigne également le bloc manufacturé servant à remplir cet espace.Les planchers dits nervurés ont une coupe transversale (perpendiculaire au sens de la portée), la section résultante prises en compte dans les calculs se présente comme une succession de section en« T » dont le hourdis constitue la partie supérieure. Pour une structure ossaturée, le plancher est la partie de la structure qui reçoit les charges par l’intermédiaire des nervures. Ces charges sont ensuite renvoyées aux poutres du plancher qui les transmettent à leur tour aux poteaux. Les semelles sont donc destinées à recevoir les charges des poteaux pour les transmettent au bon sol.


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Ainsi d’une façon générale, définir l’épaisseur d’un plancher à corps creux et à poutrelles revient à déterminer les dimensions suivantes :

- L’épaisseur totale du plancher :

L25

≤e≤ L20 On utilise généralement e≥ L

22 ,5

Avec L la longueur de la plus grande portée des nervures

- ho l’épaisseur de la table de compression :ho≥ ¿

25 et ho doit respecter la relation suivante ho ≥ 4 cm

Avec Le la longueur de l’entrevous - he la hauteur de l’entrevous

he = e – ho ;- bo épaisseur de l’ame de la nervure représentant la distance

séparant deux entrevous consécutifs :

0,27 e ≤ bo ≤ 0,45 e et bo doit respecter la relation suivante

bo ≥8 cm

NB : Pour les calculs nous allons utiliser deux types d’entrevous à savoir : (20x40x20) et (20x50x20)

La dalle de compressionappelée aussi table de compressionou dalle de répartition dalle en béton coulée en place sur l’ensemble du plancher constitué par les poutrelles et les hourdis. Elle est généralement armée d’un treillis soudé et son épaisseur courante est de 5-cm environ. La dalle de répartition donne au plancher sa rigidité et assure le report des charges en direction des poutrelles. Le béton qui ne comble que


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l’espace libre entre les entrevous sans recouvrir ces derniers est appelé béton de clavetage.

2.2. Poutre

Une poutre est un solide engendré par une surface plane Ω dont le centre de gravité G décrit une courbe C, le plan contenant Ω reste constamment normal à la tangente en G à cette courbe C. Ω est appelé la section droite ou section transversale de la poutre (profil pour certaines poutres commercialisées); elle peut être pleine ou évidée. La courbe C décrite par G est dite ligne (ou fibre) moyenne de la poutre.

On distingue les poutres principales et les poutres secondaires. Celles–ci diffèrent selon leur position dans le bâtiment.Les poutres principales reprennent les charges provenant des planchers et les transmettent aux poteaux. Alors que les poutres secondaires jouent le rôle de chainage pour les murs de remplissage et ne supportent que leur propre poids.

Autrement dit, une poutre est une pièce longue servant à reprendre des charges au-dessus du vide, les poids de la construction et du mobilier, et les transmettre sur le côté aux poteaux sur lesquels elle s’appuie. Ce sont des éléments de béton armé coulés sur place avec leur ferraillage soit des préfabriqués, coulé au sol hors-place. Différentes sortes de poutres existent dans le bâtiment et sont calculées de différentes manières.


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Pour notre cas d’étude nous aurons à calculer des poutres principales et les chainages.

Les poutres principales sont les poutres d’un panneau de dalle qui supportent les nervures. Elles sont calculées de la manière suivante :

La hauteur h de la poutre se choisie tel que

L12

≤ h≤ L8 On utilise généralement h≥ L

10

Et la largeur b de la poutre se choisie tel que

13

h≤b≤ 12

h On utilise généralement b≥ 512

h

2.3. Poteau

Un poteau est un organe de structure d'un ouvrage sur lequel se concentrent de façon ponctuelle les charges de la superstructure (par exemple via un réseau de poutres ou de dalles d'un niveau supérieur) et par lequel ces charges se répartissent vers les infrastructures de cet ouvrage (par exemple les fondations).On distingue des poteaux de section rectangulaire appelés piliers et des poteaux de section circulaire appelés colonnes.

Les charges seront considérées comme centrés sur les poteaux. Ces derniers seront encastrés à une extrémité et rotulés de l’autre. Les sections seront dimensionnées à partir des valeurs fixées pour l’élancement maximal. Par définition on a :


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λ=lf √ BI<λmax√ B

I≤ λmax

lf

Longueur de flambementlf= k x lo

Avec k=0,7 et

lo : la hauteur libre du poteau

La section du poteau BB = b x h

Le moment d’inertie par rapport à l’axe de flambement

I = bh ³12

Alors on a :

√ BI

≤ λmaxlf √ 12

h ²≤ λmax

lf

h≥ lf √12λmax

Alors la valeur de b sera la base de la poutre que le poteau supporte.

2.4. Semelle

Élément de fondation en béton armé ou non. Il existe plusieurs types de semelles :

La semelle filante ou semelle continue Elle est située sous tous les murs porteurs. Elle peut être renforcée par des armatures si les charges qu’elle reçoit sont importantes.

La semelle à redans


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Ensemble de semelles filantes décalées en hauteur. Ce type de semelle est utilisé sur les terrains en pente.

La semelle isolée ou semelle ponctuelle Elle est placée sous un poteau.

2.5. Fondation

Terme employé le plus souvent au pluriel pour désigner l’ensemble des ouvrages enterrés sur lesquels repose une construction. Les fondations assurent la stabilité du bâtiment. Elles transmettent au sol le poids total de l’ouvrage en le répartissant de manière à garantir une assise parfaite. On distingue deux principaux types de fondations selon la profondeur à laquelle elles se situent :

Les fondations superficielles appelées aussi fondations ordinaires : elles sont utilisées quand le bon sol est proche de la surface. Ce type de fondation comprend les semelles, les longrines et les plots ;

Les fondations profondes : Système de fondations par puits ou par pieux employés quand le bon sol est situé en profondeur.

3. Pré dimensionnement des éléments de la structure

3.1. Edicule

PLANCHER L (cm) e (cm) ho(cm)choix

e (cm) ho (cm) he (cm) bo (cm)EDICULE 335 14,89 4 16 4 12 8


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PREDIMENSIONNEMENT DES POUTRES

PoutresLongueur en travée maximal

(cm)

hauteur calculée

(cm)

hauteur choisie

(cm)

base calculée

(cm)

base choisie

(cm)

DIMENSSIONS

h (cm) b (cm)

PP41 510 51 50 20,83 20 50 20PREDIMENSIONNEMENT DES POTEAUX

Poteau lo (cm)

lf (cm) λmax h (cm)

Hauteur choisie

(cm)

DIMENSSIONS

h (cm) b (cm)

P41 320 224 35 22,17 25 25 20

3.2. 3e étage


e (cm) ho (cm) he (cm) bo (cm)

3éme ETAGE 470 20,89 4 25 5 20 10


PoutresLongueur en travée

(cm)

hauteur calculée

(cm)

hauteur choisie

(cm)

base calculée

(cm)

base choisie

(cm)

DIMENSSIONS

h (cm) b (cm)

PP31 571 57,1 55 22,917 25 55 25PP32 506,5 50,65 50 20,833 20 50 20PP33 456 45,6 45 18,75 20 45 20PP34 506,5 50,65 50 20,833 20 50 20PP35 456 45,6 45 18,75 20 45 20PP36 405 40,5 40 16,667 15 40 15PP37 506,5 50,65 50 20,833 20 50 20PP38 538,5 53,85 55 22,917 25 55 25


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2013

PP39 448 44,8 45 18,75 20 45 20PP310 611,5 61,15 60 25 25 60 25PP311 611,5 61,15 60 25 25 60 25PP312 545,5 54,55 55 22,917 25 55 25PP313 276,5 27,65 30 12,5 15 30 15PP314 548,5 54,85 55 22,917 25 55 25PP315 551 55,1 55 22,917 25 55 25PP316 554,5 55,45 55 22,917 25 55 25

PREDIMENSIONNEMENT DES POTEAUX

Poteau lo (cm) lf (cm) λmax h (cm)Hauteur choisie

(cm)

DIMENSSIONS

h (cm) b (cm)

P31 320 224 35 22,17 25 25 20P32 320 224 35 22,17 25 25 25

3.3. 2e étage



2ème ETAGE 470 20,89 4 25 5 20 10



(cm)

hauteur calculée

(cm)

hauteur choisie

(cm)

base calculée

(cm)

base choisie

(cm)

DIMENSSIONS

h (cm) b (cm)

PP21 571 57,1 55 22,917 25 55 25PP22 506,5 50,65 50 20,833 20 50 20PP23 456 45,6 45 18,75 20 45 20PP24 506,5 50,65 50 20,833 20 50 20PP25 456 45,6 45 18,75 20 45 20PP26 405 40,5 40 16,667 15 40 15


50


2013

PP27 506,5 50,65 50 20,833 20 50 20PP28 538,5 53,85 55 22,917 25 55 25PP29 448 44,8 45 18,75 20 45 20PP210 611,5 61,15 60 25 25 60 25PP211 611,5 61,15 60 25 25 60 25PP212 545,5 54,55 55 22,917 25 55 25PP213 276,5 27,65 30 12,5 15 30 15PP214 548,5 54,85 55 22,917 25 55 25PP215 551 55,1 55 22,917 25 55 25PP216 554,5 55,45 55 22,917 25 55 25



(cm)

DIMENSSIONS

h (cm) b (cm)

P21 320 224 35 22,17 25 25 20P22 320 224 35 22,17 25 25 25

3.4. 1e étage



1er ETAGE 470 20,89 4 25 5 20 10



(cm)

hauteur calculée

(cm)

hauteur choisie

(cm)

base calculée

(cm)

base choisie

(cm)

DIMENSSIONS

h (cm) b (cm)

PP11 571 57,1 55 22,917 25 55 25PP12 506,5 50,65 50 20,833 20 50 20PP13 456 45,6 45 18,75 20 45 20PP14 506,5 50,65 50 20,833 20 50 20


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2013

PP15 456 45,6 45 18,75 20 45 20PP16 405 40,5 40 16,667 15 40 15PP17 506,5 50,65 50 20,833 20 50 20PP18 538,5 53,85 55 22,917 25 55 25PP19 448 44,8 45 18,75 20 45 20PP110 611,5 61,15 60 25 25 60 25PP111 611,5 61,15 60 25 25 60 25PP112 545,5 54,55 55 22,917 25 55 25PP113 276,5 27,65 30 12,5 15 30 15PP114 548,5 54,85 55 22,917 25 55 25PP115 551 55,1 55 22,917 25 55 25PP116 554,5 55,45 55 22,917 25 55 25



(cm)

DIMENSSIONS

h (cm) b (cm)

P11 320 224 35 22,17 25 25 20P12 320 224 35 22,17 25 25 25

3.5. RDC


e (cm) ho (cm) he (cm) bo (cm)RDC 506,5 22,51 4 25 5 20 10



(cm)

hauteur calculée

(cm)

hauteur choisie

(cm)

base calculée

(cm)

base choisie

(cm)

DIMENSSIONS

h (cm) b (cm)

PP01 456 45,6 45 18,75 20 45 20PP02 456 45,6 45 18,75 20 45 20PP03 456 45,6 45 18,75 20 45 20


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2013

PP04 456 45,6 45 18,75 20 45 20PP05 506,5 50,65 50 20,833 25 50 25PP06 405 40,5 45 18,75 20 45 20PP07 464 46,4 45 18,75 20 45 20PP08 547,5 54,75 55 22,917 25 55 25PP09 551 55,1 55 22,917 25 55 25PP010 554,5 55,45 55 22,917 25 55 25



(cm)

DIMENSSIONS

h (cm) b (cm)

P01 370 259 35 25,63 30 30 20P02 370 259 35 25,63 30 30 25

Tableau 8. Pré dimensionnement des éléments porteurs.

4. Descente des charges

4.1. Actions à considérer

4.1.1. Actions permanentes

Encore appelées poids morts car ils ne changent ni de grandeur ni de position dans l’espace et dans le temps. Comme exemple on peut citer : le poids d’une superstructure, le poids d’un revêtement, le poids des cloisons etc.L’estimation des charges permanentes tient compte de la géométrie de l’élément et de la densité des matériaux constitutifs.

4.1.2. Actions variables


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2013

Encore appelées charges vivantes, constituent des charges qui changent de grandeur et /ou de position dans l’espace et dans le temps. Elles sont classées en divers catégories.

Charges d’exploitation :

Constituées par les meubles, les machines, les personnes et autres objets disposés sur un plancher.

Les charges accidentelles :

Par exemple, les chocs de véhicules sur la structure d’un bâtiment ou encore les séismes et tremblement de terre.

Les charges dues aux modifications statiques ou d’état :Exemple : le retrait, les tassements différentiels, la dilatation, etc.

4.2. Chargements appliqués aux éléments porteurs

4.2.1. Evaluation des charges par niveau

Edicule

Les charges permanentes

- Protection d’étanchéité (ép=5cm) :0,05x15 = 0,75 KN/m²

- Complexe d’étanchéité :……………………….. = 0,3 KN/m²


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2013

- Forme de pente (ép=10cm) :………0,10x22 = 2,2 KN/m²

- Dalle de compression :……… .. 0 , 48x 1x 0 ,04 x250 ,48 x1 = 1 KN/m²

- Nervure :………………………… 0 ,08x 0 ,12x1 x250 ,48x 1 = 0,5 KN/m²

- Entrevous :…………………….. 0 ,40 x0 ,12x 1x 130 ,48 x1 = 1,3 KN/m²

- Plafond (Enduit ép=1,5cm) :…… 0,015x22 = 0,33 KN/m²

g = 6,38 KN/m² Les charges variables

Notre bâtiment sera exploité comme un local d’habitation et d’hébergement. Prenons q = 1 KN/m²

3e étage


- Revêtement dur (ép=1cm) :………. 0,01x22 = 0,22 KN/m²

- Mortier de pose (ép=5cm) :…………0,05x22 = 1,10 KN/m²


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2013

- Complexe d’étanchéité :……………………….. = 0,3 KN/m²

- Forme de pente (ép=10cm) :………0,10x22 = 2,2 KN/m²

- Dalle de compression :……… .. 0 ,58 x1 x0 ,05 x250 ,58 x1 = 1,25 KN/m²

- Nervure :………………………… 0 ,10 x 0 ,2 x1 x250 ,58 x 1 = 0,86 KN/m²

- Entrevous :…………………….. 0 ,50 x 0 ,20 x 1x130 ,58x 1 = 2,24 KN/m²



Notre bâtiment sera exploité comme un local d’habitation et d’hébergement. Prenons q = 1,5 KN/m²

2e étage


- Cloison légère :…………………………………….= 1 KN/m²



56


2013



- Nervure :………………………… 0 ,10 x 0 ,2 x1 x250 ,58 x 1 = 0,86 KN/m²





1er étage


- Cloison légère :…………………………………….= 1 KN/m²




57


2013


- Nervure :………………………… 0 ,10 x 0 ,2 x1 x250 ,58 x 1 = 0,86 KN/m²



g = 7,00 KN/m²

Les charges variables


RDC

Les charges permanentes - Cloison légère :…………………………………….= 1 KN/m²




58


2013


- Nervure :………………………… 0 ,10 x 0 ,2 x1 x250 ,58 x 1 = 0,86 KN/m²



g = 7,00 KN/m²

Les charges variables


4.2.2. Descente des charges sur les éléments porteurs

Les poutres

Comme exemple, nous allons faire la descente des charges sur la poutre PP112 du plancher haut 1ERETAGE

Valeur des charges

Element Forme de chargementA-9 - B9

g (KN/m) q (KN/m)


59


2013

PLANCHER 2,9825 x 7 = 20,88 2,9825 x 1,5 = 4,47

PP1-12

0,25 x 0,55 x 0,25 = 3,44 0,25 x 1,5 = 0,375

TOTAL 24,32 4,845

Figure 7. Descente de charge sur la poutre PP112.

g= 24,32 KN/m

q= 4,845 KN/m

5,43m

Figure 8. Schéma statique de la poutre PP112.Les résultats de chaque niveau sont consignés dans les tableaux suivants :

Edicule

LES CHARGES SUFACIQUES SUR LES POUTRES

EDICULE

(terrasse non accessi

ble)

Noms Largeur de

la Surfa

ce reprise (m)

Charge permane

nte linéaire

g (KN/ml)

Charge d'exploita

tion linéaire q (KN/ml)

Type de

poutre

Section

PP1 50 x 20

2,15 16,22 2,35


60


2013

PP1 50 x 20 2,15 16,22 2,35

3e étage

2e étage

LES CHARGES SUFACIQUES SUR LES POUTRES2éme ETAGE (Planc

her coura

nt)

Noms Charge permanente linéaire g (KN/ml)

Charge d'exploitation linéaire q (KN/ml)

Charge ponctuelleType de poutre

Section

G (KN

)

Q (KN

)

G (KN

)

Q (KN

)

G (KN

)

Q (KN

)

PP1 55 x 25 18,14 3,53

PP2 50 x 20 66,

0213,16

60,03

11,88

PP3 45 x 20

27,28 5,66


61


2013

PP4 50 x 20 13,53 2,66 66,

0213,16

60,03

11,88

44,51

8,22

PP5 45 x 20 25,44 5,27

PP6 45 x 20

11,23 22,25 2,2

2 4,59 PP7 50 x

2031,01

18,15

27,12

6,41

3,65

5,58 54.

8810,46

PP8 55 x 25 20,43 4,02

PP9 45 x 20 14,54 2,93

PP10

60 x 25 26,76 5,31

PP11

60 x 25

13,08 19,90 2,3

7 3,84 PP12

55 x 25 24,32 4,85

PP13

30 x 15 7,95 1,69

PP14

55 x 25 21,99 4,35

PP15

55 x 25 23,51 4,68

PP16

55 x 25 15,11 2,88

1e étage

LES CHARGES SUFACIQUES SUR LES POUTRES

1er ETAGE (Planc

her coura

nt)

Noms Charge permanente linéaire g (KN/ml)

Charge d'exploitation linéaire q (KN/ml)

Charge ponctuelleType de poutre

Section

G (KN

)

Q (KN

)

G (KN

)

Q (KN

)

G (KN

)

Q (KN

)

PP1 55 x 25 18,14 3,53

PP2 50 x 20 66,

0213,16

60,03

11,88

PP3 45 x 27,28 5,66


62


2013

20PP4 50 x

20 13,53 2,66 66,02

13,16

60,03

11,88

44,51

8,22

PP5 45 x 20 25,44 5,27

PP6 45 x 20

11,23 22,25 2,2

2 4,59 PP7 50 x

2031,01

18,15

27,12

6,41

3,65

5,58 54.

8810,46

PP8 55 x 25 20,43 4,02

PP9 45 x 20 14,54 2,93

PP10

60 x 25 26,76 5,31

PP11

60 x 25

13,08 19,90 2,3

7 3,84 PP12

55 x 25 24,32 4,85

PP13

30 x 15 7,95 1,69

PP14

55 x 25 21,99 4,35

PP15

55 x 25 23,51 4,68

PP16

55 x 25 15,11 2,88

RDC


63


2013

Tableau 9. Descente de charges sur les poutres.

Les poteaux

Comme exemple, nous allons faire la descente des charges sur le poteau P4-1(A-1) de l’édicule.

Figure 9. Poteau P4-1(a-1)Eléments Ng (KN) Nq (KN)Venant de

PP1 (16,22 x 6,45)/2 = 52,3095 (2,35 x 6,45)/2 = 7,5788Charge en

tête du poteau

52,3095 7,5788

Poids propre du poteau 25 x 0,25 x 0,2 x 3,2 = 4 0

Charge sous le poteau 56,31 7,58

Tableau 10. Descente de charges sur le poteau P4-1(A-1)


64


2013

Les résultats de chaque niveau sont consignés dans les tableaux suivant :

Type de poteau Ng (KN) Nq (KN)

EDICULEP4-1(A-1) 56,31 7,58

P4-1(A-2) 56,31 7,58

P4-1(B-1) 56,31 7,58P4-1(B-1) 56,31 7,58

3éme EtageP3-1(A-1) 64,52 10,03P3-1(A-4) 95,97 15,4P3-1(A-7) 79,84 12,73

P3-1(A-11) 128,22 20,88P3-1(A-14) 16,18 2,03P3-1(A-16) 54,41 7,95P3-1(B-2) 123,77 20,77P3-1(B-4) 147,36 24,65P3-1(C-7) 272,31 44,98

P3-1(C-11) 168,41 27,51P3-1(C-14) 80,62 20,15P3-1(C-16) 68,21 10,22P3-1(D-2) 147,36 24,65P3-1(D-4) 136,07 24,2P3-1(E-11) 32,79 5,14P3-1(E-14) 129,45 19,62P3-1(E-16) 34,06 4,69P3-1(F-1) 53,3 8,5P3-1(F-3) 135,15 22,61P3-1(F-4) 85,88 14,16


65


2013

P3-1(F-7) 214,94 35,36P3-1(F-11) 184,51 30,62P3-1(F-14) 131,54 22,14P3-1(F-16) 52,13 8,26P3-2(G-1) 36,06 5.17P3-2(G-3) 96,27 15.25P3-2(G-5) 64,6 9.95P3-2(G-6) 91,97 14.54P3-2(G-10) 86,31 13.57P3-2(G-13) 137,53 22.13P3-2(G-16) 57,33 8.75

2éme EtageP2-1(A-1) 120,08 20,06P2-1(A-4) 178,16 30,8P2-1(A-7) 147,52 25,46

P2-1(A-11) 237,26 41,76P2-1(A-14) 95,3 4,06P2-1(A-16) 101,84 15,9P2-1(B-2) 227,88 41,54P2-1(B-4) 271,99 49,3P2-1(C-7) 495,72 89,96

P2-1(C-11) 315,35 55,84P2-1(C-14) 163,12 40,3P2-1(C-16) 115,84 18,91P2-1(D-2) 244,71 49,3P2-1(D-4) 247,26 48,4P2-1(E-11) 65,49 9,71P2-1(E-14) 198,41 32,66P2-1(E-16) 53,73 7,81P2-1(F-1) 98,4 17P2-1(F-3) 248,74 45,22P2-1(F-4) 158,89 28,32P2-1(F-7) 397,43 70,72P2-1(F-11) 341,02 61,24P2-1(F-14) 242,24 44,28P2-1(F-16) 96,43 16,52P2-2(G-1) 67,36 10,34P2-2(G-3) 178,8 30,5P2-2(G-5) 121,15 19,9


66


2013

P2-2(G-6) 170,85 29,08P2-2(G-10) 160,27 27,14P2-2(G-13) 255 44,26P2-2(G-16) 106,8 17,5

1er EtageP1-1(A-1) 175,64 30,09P1-1(A-4) 260,35 46,2P1-1(A-7) 215,2 38,19

P1-1(A-11) 346,3 62,64P1-1(A-14) 174,42 6,09P1-1(A-16) 149,27 23,85P1-1(B-2) 331,99 62,31P1-1(B-4) 396,62 73,95P1-1(C-7) 719,13 134,94

P1-1(C-11) 462,29 84,17P1-1(C-14) 245,62 60,45P1-1(C-16) 163,47 27,6P1-1(D-2) 342,06 73,95P1-1(D-4) 358,45 72,6P1-1(E-11) 98,19 14,28P1-1(E-14) 267,37 45,7P1-1(E-16) 73,4 10,93P1-1(F-1) 143,5 25,5P1-1(F-3) 362,33 67,83P1-1(F-4) 231,9 42,48P1-1(F-7) 579,92 106,08P1-1(F-11) 497,53 91,86P1-1(F-14) 352,94 66,42P1-1(F-16) 140,73 24,78P1-2(G-1) 98,66 15,51P1-2(G-3) 261,33 45,75P1-2(G-5) 176,7 29,85P1-2(G-6) 249,73 43,62P1-2(G-10) 234,23 40,71P1-2(G-13) 372,47 66,39P1-2(G-16) 156,27 26,25

RDCP0-1(A-1) 294,13 50,66P0-1(A-2) 269,97 48,98


67


2013

P0-1(A-3) 285,37 49,45P0-1(A-4) 428,34 77,77P0-1(A-5) 246,27 19,01P0-2(A-6) 191,50 30,43P0-1(B-1) 439,77 83,87P0-1(B-2) 542,78 103,12P0-1(B-3) 684,49 129,44P0-2(C-4) 664,11 123,7P0-2(C-5) 420,63 94,17P0-2(C-6) 261,16 44,75P0-1(D-1) 442,45 91,77P0-1(D-2) 504,46 100,16P0-1(D-3) 407,01 76,81P0-2(E-4) 158,31 24,94P0-2(E-5) 319,95 54,74P0-2(E-6) 105,70 15,61P0-1(F-1) 445,99 82,19P0-1(F-2) 578,66 109,58P0-1(F-3) 609,22 112,32P0-2(F-4) 660,93 123,56P0-2(F-5) 407,62 72,41P0-2(F-6) 219,34 38,29P0-2(G-1) 326,64 55,28P0-2(G-2) 427,38 75,82P0-2(G-3) 408,60 71,86P0-2(G-4) 497,63 88,79P0-2(G-5) 346,82 62,52P0-2(G-6) 225,70 38,32

Tableau 11. Descente de charges sur les poteaux.

5. Dimensionnement

Pour le dimensionnement de la fondation nous avions étudiées deux types de semelles isolées (Semelles centrées sous poteau rectangulaire et semelles excentrées sous poteau rectangulaire) et des semelles filantes sous les murs de soubassements.


68


2013

5.1 Pré-dimensionnement des semelles isolées sous poteaux rectangulaires

Comme exemple, dimensionnons la semelle isolée sous poteau P02(G-1).

Les sollicitations

- Contrainte admissible du sol σ sol=2 ¿200 KN /m² à une profondeur de 2m

- Charges centrées sur la semelle (Nu et Nser)Nu=1,35Ng + 1,5Nq = (1,35x328,58)+(1,5x55,28) =443,583+82,92Nu=526,51 KNNser=Ng +Nq =328,58 + 55,28Nser=383,86 KN

- Section du poteau (25x30) cm² Calcul de la surface approchées

1,1x NserS1

≤ σsol S1 ≥ 1,1x Nserσ sol

Avec 1,1 le coeficient des charges du remblais

S1 ≥ 1,1x 383,86200 =2,11 m² S1= 2,11 m²

Calcul des dimensions approchées de la semelle (A 1 ;B 1) avec A1<B1

A1

B1=a

bB1=√S1 x ( b

a ) et A1=√S1 x ( ab ) avec S1= A1 x B1


69


2013

B1=√2,11 x ( 0,300,25 ) =1,59m et A1=√2,11 x ( 0,25

0,30 ) =1,32m

B1=1,59 met A1=1,32 m

Calcul des dimensions réelles

A ≥ A1 EtB ≥ B1

Alors A= 1,35 m et B= 1,6 m

Calcul de la hauteur utile d B−b

4≤d ≤ A−a; 1,60−0 ,30

4≤d≤ 1,35−0,25

0,325≤ d≤ 1,10Soit d = 0,35mHauteur total ht : ht=d+0,05 ht=0,35+0,05=0,40h= 0,40m

Vérification de la contrainte σ sol

On a σ sol≤ σ sol avec : σ sol ≤Nser+Ppsemelle

SP

Nser :Charge en tête de la semelle à l’ELS avec Nser=383,86 KNPpsemelle : Poids propre de la semellePpsemelle = AxBxhx25= 1,35x1,6x0,40x25= 21,6KNSp : Surface portante de la semelle avec Sp=1,35x1,6= 2,16m²

σ sol=383,86+21,6

2,16 =187,71¿200 KN/m² (OK)

5.2. Dimensionnement des semelles isolées sous poteaux rectangulaires


70


2013

Section d’armatures

Nappe inferieure // à B : Ax = Nu (B−b)8 xdxfsu

fsu = fed= feγ s

= 4001,15

=347,826 MN/m² ; Nu=0,52651 MN ; d=0,35m ;

B=1,6m; b=0,30m

Ax = 0,52651 (1,6−0,3)8 x0,35 x347,826=7,028.10-4m² Ax= 7,028 Cm²

Choix des armatures : 9HA10 totalisant 7,11Cm²

Nappe supérieur // à A : Ay = Nu ( A−a)8 xd1 xfsu

Avec d1=d-∅1+∅ 2

2; comme choix prenons ∅ 2=10mm

d1= 350 -10+102 = 340mm= 0,340m

A=1,35m ; a=0,25m

Ay = 0,52651 (1,35−0,25)8 x0,340 x347,826=6,122.10-4m² Ax= 6,122 Cm²


Hauteur de rive :

e ≥ max (15cm ; 12∅+6cm)e ≥ max (15cm ; 12x1+6cm)e ≥ max (15cm ; 18cm)Soit e = 20 cm

Les résultats des autres sont consignés dans le tableau suivant :


71


2013

Pré-dimensionnement et dimensionnement des semelles

Semelle isolée Dimensions Ax (m²) Ay (m²)Choix

A B h Ax AySI1 120 180 45 0,0006404 0,0004378 9HA10 6HA10SI2 140 210 55 0,0009536 0,0006487 13HA10 9HA10SI3 155 230 60 0,0011625 0,0007992 15HA10 11HA10SI4 180 270 70 0,0014866 0,0010065 19HA10 13HA10SI5 100 120 30 0,0004003 0,0003475 6HA10 5HA10SI6 135 160 40 0,0007028 0,0006122 9HA10 8HA10SI7 155 185 45 0,0009948 0,0008557 13HA10 11HA10SI8 165 200 50 0,0010964 0,0009235 14HA10 12HA10SI9 200 240 60 0,0014920 0,0012664 19HA10 17HA10

Tableau 12. Dimensionnement des semelles isolées.

5.3. Pré-dimensionnement de la semelle filante sous mur de fondation

Les semelles filantes sont les semelles supportant les murs de la fondation. Nous allons l’étudier sur 1ml.

Descente des charges sur la semelle

Eléments g (KN/ml) q (KN/ml)Mur en

élévation(0,15x3,5x14)+(0,02x2x3,

5x22) =10,43 -Chainage

bas (0,2x0,15x25x2)=1,5 -Mur de sous-

bassement

(0,15x18x2,21) = 5,967 -

Total 17,897 - Tableau 13. Descente de charges sur la semelle filante.


72


2013

Les sollicitations

- Contrainte admissible du sol σ sol=2 ¿200 KN /m² à une profondeur de 2m

- Charges centrées sur la semelle (Nu et Nser)Nu=1,35Ng + 1,5Nq = (1,35x17,897)+(1,5x0)Nu=24,161 KNNser=Ng +Nq =17,897+0Nser=17,897 KN

Calcul de la surface approchée

1,1x NserS1

≤ σsol S1 ≥ 1,1x Nserσ sol

Avec 1,1 le coeficient des charges du remblais.

S1 ≥ 1,1x 17,897200 =0,098 m² S1= 0,098 m²

Calcul des dimensions approchées de la semelle (A 1 ;B 1) avec A1<B1

A1 = 1ml et B1=S1

A1=0,098

1=0,098 m

B1=0,098 m et A1=1m

Calcul des dimensions réelles

A1=A=1mletB ≥ B1 Soit B= 0,50m

Alors A= 1 ml et B= 0,50 m

Calcul de la hauteur utile d B−b

4≤d ≤ b−b ; 0,50−0 ,15

4≤ d≤ 0,50−0,15


73


2013

0,0875≤ d≤ 0,35Soit d = 0,15mHauteur total ht : ht=d+0,05 ht=0,15+0,05=0,20h= 0,20m

Vérification de la contrainte σ sol

On a σ sol≤ σ sol avec : σ sol ≤Nser+Ppsemelle

SP

Nser :Charge en tête de la semelle à l’ELS avec Nser=17,897 KNPpsemelle : Poids propre de la semellePpsemelle = AxBxhx25= 1x0,50x0,20x25= 2,5KNSp : Surface portante de la semelle avec Sp=1x0,50= 0,50m²

σ sol=17,897+2,5

0,50 =40,794¿200 KN/m² (OK)

5.4. Dimensionnement de la semelle filante sous mur de fondation


Nappe inferieure // à B : Ax = Nu (B−b)8 xdxfsu

fsu=fed= feγ s

= 4001,15

=347,826 MN/m² ; Nu=0,024161 MN ; d=0,15m ;

B=0,50m ; b=0,15m

Ax = 0,024161 (0,50−0,15)8 x0,15 x347,826=0,203.10-4m²

OR Amin= 2cm² alors Ax=Amin= 2 Cm²

Choix des armatures : 3HA10 totalisant 2,37Cm² par ml

Nappe supérieur // à A : Ay = Ax x B4


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Ay = (0,203 x 0,5)4 =0,025375.10-4m² Ax=Amin= 2 Cm²

Choix des armatures : 3HA10 totalisant 2,37Cm² par ml

5.5. Dimensionnement de la semelle avec poteau excentré

Comme exemple, dimensionnons la semelle isolée sous poteau P02 (F-6).


Nappe inferieure // à A :

Excentricité= MN U

=0,55m > A6 = 1,35

6 =0,225m avec M= 0,55xNu

Il y a donc de soulèvement de la semelle.

¿¿ = 0,526511,35 x 1,6

+ 6 x 0,55 x 0,526511,6 x1 ,35²

= 0,840 MPa (8,40 bars)

¿¿ = 0,526511,35 x 1,6

−6 x 0,55 x0,526511,6 x 1,35²

= -0,352 MPa (-3,52 bars)

Calcul des contraintes situées à la distance a4

σ a4

=−0,55 x1,1921,35

+0,840=0,354 MPa

Par rapport à la section située à la distance a4 de l’axe du poteau, le

moment des contraintes sur le sol est égal à :


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MUx=0,840−0,3542

x0,6125 x∧1,60 x 23

0,6125=0,097 MN .m

0,354 x 0,6125 x 1,60 x 12

0,6125=0,106 MN .m

Mux = 0,203 MN.mEn prenant pour bras de levier la hauteur utile d de la semelle ; la section d’armature est déterminée par :

Ax = Muxdxfsu

fsu=fed= feγ s

= 4001,15

=347,826 MN/m² ; Mux=0,203 MN.m ; d=0,35m ;

Ax = 0,2030,35 x 347,826=16,67.10-4m² Ax= 16,67 Cm²


Nappe supérieur // à B :

Par rapport à la section située à la distance b4 de l’axe du poteau, le

moment des contraintes sur le sol est égal à :

Muy = 0,840−0,3522

x0,725 x1,35 x 12

x 0,725=0,086 MN .m

D’où :

Ay = Muyd1 xfsu

Avec d1=d-∅1+∅ 2

2; comme choix prenons ∅ 2=10mm

d1= 350 -10+142 = 338mm= 0,338m

Ax = 0,0860,338 x 347,826=7,32.10-4m² Ax= 7,32 Cm²



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Hauteur de rive :

e ≥ max (15cm ; 12∅+6cm)e ≥ max (15cm ; 12x1,4+6cm)e ≥ max (15cm ; 22,8cm)Soit e = 25 cm

Ainsi se récapitule le tableau de dimensionnement des semelles ;

Pré-dimensionnement et dimensionnement des semelles

Semelle isolée

Dimensions Nu (KN/m)

Mux (MN.m)

Muy (MN.m) Ax (m²) Ay (m²)

ChoixA

(Cm)B

(Cm)h

(Cm) Ax Ay

S1 120 180 45 475,16 0,167 0,09 0,00120031 0,0006669 8HA14 9HA10

SI2 140 210 55 737,06 0 0 0,0009536 0,0006487 13HA10 9HA10

S2-1 140 210 55 737,06 0,308 0,167 0,0017710 0,0009839 12HA14

13HA10

SI3 155 230 60 889,53 0 0 0,0011625 0,0007992 15HA10

11HA10

SI4 180 270 70 1120,32 0 0 0,0014866 0,0010065 19HA10

13HA10

SI5 100 120 30 309,41 0 0 0,0004003 0,0003475 6HA10 5HA10S5-1 100 120 30 309,41 0,08 0,035 0,0009200 0,0004228 7HA14 6HA10S5-2 100 120 30 309,41 0,08 0,103 0,0009200 0,0012442 7HA14 9HA14SI6 135 160 40 526,51 0 0 0,0007028 0,0006122 9HA10 8HA10

S6-1 135 160 40 526,51 0,203 0,086 0,0016675 0,0007315 11HA14

10HA10

SI7 155 185 45 714,35 0 0 0,0009948 0,0008557 13HA10

11HA10


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SI8 165 200 50 807,61 0 0 0,0010964 0,0009235 14HA10

12HA10

SI9 200 240 60 1087,34 0 0 0,0014920 0,0012664 19HA10

17HA10

Tableau 14. Récapitulatif du dimensionnement des semelles.

5.6. Dimensionnement des poutres de redressement

Comme exemple, dimensionnons la poutre de redressement PR1

Pré-dimensionnement de la poutre de redressement

La hauteur h de la poutre se choisie tel que

h =max (hauteur utile des deux semelles)

h=25 Cm

Et la largeur b de la poutre se choisie tel que

b=min(côté utile des deux poteaux)

b= 30 Cm

Descente des charges sur PR1

Eléments g (KN/ml) q (KN/ml)Mur en

élévation(0,15x3,5x14)+(0,02x2x3,

5x22) =10,43 -Poids

propre (0,25x0,3x25)=1,875 -Mur de sous-

bassement

(0,15x18x2,21) = 5,967 -

Total 18,272 - Tableau 15. Descente de charges sur la poutre de redressement.


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Les sollicitations

Nu=1,35Ng + 1,5Nq = (1,35x18,272)+(1,5x0)

Nu=24,6672 KN/ml

Nser=Ng +Nq =18,272+0Nser=18,272 KN/ml

- Moment aux appuis

Ma1= 0,00 KN.mMa2= 0,00KN.m- Moment maximale :

Mtu(max)= 14,25KN.m

Mtser(max)= 10,56KN.m

Caractéristiques des matériaux

Acier FE400 fc28= 25 MPaK= 1θ= 1- Béton

fbu= 0,85x fc 28θ x γb = 14,17 MPa

ft28 =0,6+0,06fc28 = 2,1 MPa- Acier

fed= feγs= 347,83 MPa


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Calcul de M lu

Mlu= μlu x bo x d² x fbu

μlu= 1

104 (3440γ+ 49fc28- 3050)

γ= M tu

M ser= 1,35

μlu= 1104 (3440x1,35 + 49x25 - 3050)

μlu= 0,2819Mlu= 0,2819 x 0,30 x (0,9x0,25)² x 14,17Mlu = 0,0607MN.m

MTmax= 14,25KN.m= 0,01425MN.mMTmax¿ Mlu alors pas d’armature comprimé : A’s= 0

As= M Tmax

σsxZb

μbu= MTmax

boxd ² xfbu= 14,25 x10−3

0,30 x0,81 x0 ,25² x14,17

μbu= 0,0662α= 1,25 ( 1- √1−2 μbu )α= 1,25 ( 1- √1−2 x0,0662 )α= 0,0857

Zb= d (1- 0,4α)Zb= (0,9x0,25)(1- 0,4x 0,0857)Zb= 0,217287α <¿0,259 donc


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σs= feγs = 347,83MPa

As= 14,25 x 10−3

347,83 x 0,217287

As= 1,89.10 -4 m²= 1,89 cm²

Amin= 0,23xboxdx ft 28fe = 0,23x0,30x0,9x0,25x 2,1

400 = 0,815.10-4m²

Amin= 0,815 cm²

As¿Amin (ok)Choix des armatures

3HA10 totalisant 2,37 cm²

Ainsi se récapitule le tableau de dimensionnement des poutres de redressement ;

Pré-dimensionnement et dimensionnement des Poutres de redressement

NomDimension

s Nu (KN/m

)Nser

(KN/m) As(m²) Amin(m²) ChoixB

(Cm)H

(Cm)PR1 30 25 24,667 18,272 0,00018

90,00008

23HA1

0PR2 25 25 24,245 17,960

0,000581

0,000068

4HA14

Tableau 16. Dimensionnement des poutres de redressement.


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III. DIFFICULTES ET SUGGESTIONS

1. Difficultés

En gros le stage s’est bien effectué si ce n’est quelques malheureux incidents intervenus sur le chantier et dans les différents laboratoires. Pour les laboratoires on peut citer comme incident les coupures intempestives d’électricité et parfois l’arrivée tardive des operateurs.

Sur le chantier on peut citer les longues distances qui augmentaient les risques d’accident et l’état du matériel utilisé.

2. Suggestions

Il en sort donc que le Centre National d’Essais et de Recherches des Travaux Publics devrait essayer de réunir ses différents ateliers en un seul point ou du moins essayer de les rapprocher. Il pourrait également revoir l’état de son appareillage et dans la mesure du possible les remplacer par d’autres plus neufs.


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CONCLUSION

Au terme de ce qui précède, il est important de retenir que l’on ne saurait entreprendre une construction sans effectuer au préalable des études approfondies pour connaitre la qualité du sol sur lequel on veut construire. Ceci passe par la réalisation de quatre tests fondamentaux il s’agit de ; l’essai au pénétromètre dynamique, l’essai au pressiometre, l’essai a la soupape et l’essai a la tarière. Ces essais permettent de déterminer la capacité portante du sol ainsi que la nature des différentes couches traversées. Dans la plus part des ouvrages réalisés dans la sous-région, il est rare d’y trouver des études de sol ceci présente beaucoup d’inconvénients tels que ; l’affaissement du bâtiment, l’apparition des fissures, au pire des cas l’effondrement de l’ouvrage. On peut en tirer que le sol porteur participe grandement a la stabilité de l’ouvrage.

Par ailleurs, le bâtiment qui fait l’objet de notre étude se retrouve entouré par d’autres immeubles ce qui entraine l’excentricité des poteaux périphériques sur les semelles. Pour ramener la fiabilité de ses poteaux au-dessus de la moyenne, nous avons proposé des poutres de redressement qui les relient aux autres poteaux de la structure au Rez-de-chaussée.

En somme, ce rapport tourne autour de deux grands points qui sont ; l’obtention de la contrainte admissible d’un sol par des essais précités et le dimensionnement d’une fondation avec des poteaux excentrés.


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Loin de dire que le travail abattu est parfait, nous resterons ouverts à toutes sortes de critiques et suggestions pouvant nous permettre d’améliorer ce document.


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REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

Cours de construction appliquée de l’Ingénieur d’ALMEIDA Maximin

Cours de Béton armé de l’Ingénieur HOUTONDJI Babilas Cours de dessin d’architecture de l’architecteLéon MESSAN Cours de dessin d’architecture de l’architecteCyprien ALAVO Rapport de fin de formation de (Gilchrist U. AGBAHOUNDE

&Kocou Axel Geraud DEGBO) de l’année 2009-2010 à l’ESGC-VAK du 4ème Promotion

Rapport de l’étude des sols de fondation d’un bâtiment de type R+5 à Zongo - Cotonou réalisé par CNERTP à Madame Suzanne LOKO


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TABLE DES MATIERESDEDICACES…………………………………………………………………………………………..iiiAVANT-PROPOS………………………………………………………………………………………v

REMERCIEMENTS………………………………………………………………………………….vii

SOMMAIRE……………………………………………………………………………………………xi

LISTE DES TABLEAUX……………………………………………………………………………xiv

LISTE DES FIGURES………………………………………………………………………………xv

LISTE DES PHOTOS……………………………………………………………………………….xvi

LISTE DES ABBREVUATIONS………………………………………………………………….xvii

LISTE DES ANNEXES……………………………………………………………………………..xix

RESUME…………………………………………………………………………………………….xxii

ABSTRACT………………………………………………………………………………………….xxiii

INTRODUCTION GENERALE............................................................................................................................1

CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL.............................................................2

I. HISTORIQUE..........................................................................................................................................3

II. MISSIONS ET ATTRIBUTIONS...................................................................................................3

III. ACTIVITES...........................................................................................................................................4

IV. REALISATIONS..................................................................................................................................5

V. SITUATION GEOGRAPHIQUE.....................................................................................................6

VI. ADMINISTRATION..............................................................................................................................7

CHAPITRE II : DEROULEMENT DU STAGE...................................................................................................8

I. PRESENTATION DU PROJET EXECUTE.....................................................................................9

1. Réalisation d’un bâtiment R+3..............................................................................................9

1.1. Situation du projet............................................................................................................9

1.2. Description architecturale du projet..........................................................................9

2. Essais sur le sol....................................................................................................................12

2.1. Essai au pénétromètre dynamique.......................................................................12

2.2. Essai au pressiomètre...................................................................................................14


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II. Présentation des activités menées au cours du stage..........................................16

1. Section mécanique des sols..........................................................................................16

2. Section route..........................................................................................................................18

3. Section béton.........................................................................................................................21

4. Section essais spéciaux...................................................................................................23

CHAPITRE III : TRAITEMENT ET ANALYSE DES RESULTATS...............................................................27

I. ESSAIS SUR LE SOL.........................................................................................................................28

1. Essai au pénétromètre dynamique...........................................................................28

2. Essai pressiometrique......................................................................................................35

II. DIMENSIONNEMENT DE LA FONDATION..........................................................................40

1. Choix de la structure.........................................................................................................40

2. Description des éléments de la structure.............................................................41

2.1. Plancher................................................................................................................................41

2.2. Poutre.....................................................................................................................................43

2.3. Poteau....................................................................................................................................45

2.4. Semelle..................................................................................................................................46

2.5. Fondation.................................................................................................................................46

3. Pré dimensionnement des éléments de la structure......................................47

3.1. Edicule........................................................................................................................................47

3.2. 3e étage.................................................................................................................................48

3.3. 2e étage.................................................................................................................................49

3.4. 1e étage.................................................................................................................................50

3.5. RDC..........................................................................................................................................51

4. Descente des charges.......................................................................................................52

4.1. Actions à considérer......................................................................................................52

4.1.1. Actions permanentes.................................................................................................52

4.1.2. Actions variables..........................................................................................................52

4.2. Chargements appliqués aux éléments porteurs...........................................53

5. Dimensionnement...............................................................................................................67


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5.1Pré-dimensionnement des semelles isolées sous poteaux rectangulaires67

5.2. Dimensionnement des semelles isolées sous poteaux rectangulaires 69

5.3. Pré-dimensionnement de la semelle filante sous mur de fondation.....70

5.4. Dimensionnement de la semelle filante sous mur de fondation..............72

5.5. Dimensionnement de la semelle avec poteau excentré...............................73

5.6. Dimensionnement de la poutre de redressement............................................75

III. DIFFICULTES ET SUGGESTIONS............................................................................................79

1. Difficultés.................................................................................................................................79

2. Suggestions............................................................................................................................79

CONCLUSION.....................................................................................................................................................80

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES.............................................................................................................82

TABLE DES MATIERES....................................................................................................................................83

ANNEXES............................................................................................................................................................86


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ANNEXES


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RAPPORT DE FIN DE FORMATION LICENCE PRO 2010-2013

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