II) Les actions : bases des calculs

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2 II) Les actions : bases des calculs
construction Les forces appliqué Déformations dues au retrait a la dilatation au tassement

3 * Nature des actions: a) Actions permanentes:
On note G. en général il y a 4 cas: G1: Poids propre de la structure ( poteaux ; poutres; plancher…) G2:Poids des autres éléments de la construction (cloisons ; revêtements…) G3:Poussées des terres ;pression des liquides(murs de sous-sol; murs de soutènements) G4:Action dues au déformations différée(raccourcissement par retrait) b) Actions variables: On note Q. en général il y a 4 cas: * Q1: Charges d’exploitations(charges réparties; charges concentrées)

4 * Q2: charge climatique (vent; neige …)
Q3: Action de la température T( dilatation de B.A) Q4: Action appliqué en cours de construction( dépôts…) N.B: les actions accidentelles (Fa) ne sont à considérer que si les documents particuliers du marché le prévoient. Exp: Citer les forces appliqué sur cet construction : *

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7 Bases de calcul des charges permanentes :
(extrait NF P ) a) Poids volumique de quelques matériaux de construction matériaux Poids volumique Acier 78 500 Bois: conifères feuillus tropicaux durs 6000 8000 10 000 marbre 28 000 Béton armé 25 000 Polystyrène 200 à 250 (N/m3)

8 b) Poids des éléments constitutifs des maçonneries:
Nature du produit Epaisseur réelle(cm) Poids surfacique (N/m2) Briques pleins 5.5 10.5 21.5 1050 2000 4050 Brique creux 15 20 1300 1750 Blocs pleins en béton de gravillons lourds 3150 Blocs creux en béton de gravillons lourds Blocs pleins en béton cellulaire 25 2700 2050 Pierre de taille: parois pleins revêtements auto-portant revêtements attaché 30 8 3 5300 8100 2200 800

9 Poids par m2 et cm pour épaisseur
Autres éléments : carreaux plâtre 100N Enduit en plâtre 100N Enduit au mortier de liant hydraulique 180N Complexes isolants(parement+isolant) voir les fiches fabricants Poids par m2 et cm pour épaisseur c) Poids des éléments constitutif des planchers: * Valeur indicative pour les planchers à poutrelles :se référer aux fiches techniques des fabricants

10 250N/m2 et par cm d'épaisseur
dalles plein 250N/m2 et par cm d'épaisseur planchers avec poutrelles préfabriquées et entrevous: ( épaisseur en cm) suivant type d'entrevous poids en N/m2 béton terre cuite polystyrène avec table de compression d’épaisseur de 4 à 5cm 2300 1700 2600 2000 3000 2100 3600 2800 sans table de compression _____ 2400 2700

11 poutrelles préfabriquées
Hourdis

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13 d) Revêtements de plancher (Poids surfacique):
Chape en mortier de ciment(par cm) N/m2 Dalles flottante en béton avec isolant(par cm) N/m2 Carrelages scellés y compris mortier de pose : Grés cérame épaisseur 9mm N/m2 Dallage céramique ou pierre dure épaisseur 15mm N/m2 Parquets de 23mm y compris lambourdes N/m2 Sols minces textiles ou plastique N/m2

14 e) Toiture (Poids surfacique N/m2):
Support de couverture: liteaux sapin Voligeage sapin chevrons sapin (60*80) Couverture métallique avec voligeage : Zinc ou acier inox Aluminium Couverture en ardoise: lattis en voligeage compris Couverture en tuiles: Liteaux compris Eléments auto-portants: Plaques fibres-ciment Sous toiture: Plaque de plâtre panneaux de contreplaqué traité par centimètre d’épaisseur

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16 f) Cloisons de distribution:( NF P 06-001)
Cloisons légères ; non porteuses ; de masse sup à 2500N/m Cas des bâtiments de Refends transversaux porteurs rapprochés(cloisons non parallèles aux refends )charge permanente : N/m2 Autre cas: N/m2 Remarque: elles sont prises en compte comme une charge permanente uniformément repartie . 2)Bases de calcul des charges d’exploitation: (extrait de la norme NF P )

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18 1500 3500 2500 4000 5000 Nature et destination local
Charge d’exploitation(N/m2) Bâtiments à usage d’habitation: Logement y compris combles aménageables Balcons Escalier s(marches isolées exclues Greniers proprement dits 1500 3500 2500 Bâtiments de bureaux : Bureaux proprement dits Circulations e escaliers Halls de réception Halls de guichets 4000 Bâtiments scolaires universitaires : Salles de classe; dortoir; sanitaire ; collectifs Ateliers laboratoire Circulation; escalier Bibliothèque; salle de ruinions Cuisines collectives 5000 Bâtiments hospitaliers et dispensaires: Chambres circulation interne Locaux médicotechnique

19 1er Cas: des terrasses (voir DTU n°43):
terrasses non accessibles Terrasses accessibles privées (N/m2) Terrasses accessibles au public 2eme cas : des marches préfabriqués indépendantes en portes à faux: Chacune doit résister à : La porté inférieur ou égal 1.10m La porté supérieur ou égal 1.10m 3eme cas : cas envisagés pour les planchers: Charge concentré sur un carré de 10cm*10cm ;de même que la charge d’exploitation repartie sur 1 m2. Autres charges a concentrées à vérifier : tous locaux ; 2000 N sur diamètre 25 mm(pied de meuble) garages; 8000 N sur carré 10cm*10cm (cric) Q=5500(charge concentré) Q=10000(charge répartis)escalier non accessible au public Q=15000(charge repartie)escalier accessible au public

20 Remarque: Prévoir une charge d’ entretien sup ou égal 1000N/m2 affectant un rectangle de 10 m2 pour installation équipement et personnel d’exploitation 4)Dégression des charges d’exploitation en fonction de nombre d’étages: Condition: bâtiments d’habitation à étages supérieur strictement à 5 Principe de calcul: l’occupation des locaux est indépendante d’un niveau à l’autre Utilisation : calcul des éléments porteurs de la structure : fondations; murs …. *

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22 Eprouvette cylindrique en
Chapitre II : connaitre le règlement et les méthodes de calcul de béton armé Les caractéristiques mécaniques des bétons et aciers : 1) les béton : a) Résistances caractéristiques à la compression à j jours: Dans les cas courants, le béton est défini au point de vue mécanique par sa résistance à la compression à 28 jours d’âge. (fc 28) Cette résistance est mesurée sur des cylindres droits de révolution de 200 cm² de section ( =16 cm) et ayant une hauteur double de leur diamètre (h =32cm) Ex : fc28 = 30 MPa 32 Eprouvette cylindrique en béton Résistance caractéristique à la traction à j jours : ftj = fcj

23 Ex : fc28 = 30 MPa (ftj et fcj exprimées en MPa) ft28 = (30) = 2.4 MPa c) Résistances caractéristiques habituelles des bétons:

24 d) Les aciers : Contrairement au béton, l’acier possède un comportement identique en traction et en compression. Les aciers utilisés en armatures de béton armé sont désignés par : Leur forme (barre lisse, barre haute adhérence) Leur nuance (doux, mi-dur, dur) correspondant au pourcentage de carbone contenu dans l’acier entre 0.2 et 0.5 de carbone. Leur limite élastique exprimée en MPa (symbole E ) Ex : Fe E235 Fe : acier (et non fer ) E : limite élastique ( fe ) 235 : 235 MPa On distingue : Ronds lisses de nuances : Fe E215 limite élastique fe = 215 MPa Fe E235 limite élastique fe = 235 MPa Les barres à haute adhérence, de nuances : Fe E400 limite élastique fe = 400 MPa Fe E500 limite élastique fe = 500 MPa

25 Treillis soudés : formés par assemblage des barres de fils lisses ou à haute adhérence.
Les aciers sont livrés en barres de 12 m et 15 m dans les diamètres dits nominaux suivants : 5 – 6 – 8 – 10 – 12 – 14 – 16 – 20 – 25 – 32 – 40 – 50 ( en mm ) Types d’aciers ( Es = MPa ) caractéristiques Doux et lisses, symbole ( NF A ) A haute adhérence, symbole HA ( NF A 35 – 016 ) Dénomination fe E215 fe E235 fe E400 fe E 500 Limite élastique en MPa fe = 215 fe = 235 fe = 400 fe = 500 Résistance à la rupture R en MPa R 330 R  410 R 480 R  550 Allongement à la rupture 22 14 12 Coefficient de scellement, symbole s 1 1.5 Coefficient de fissuration, symbole  1.6 Diamètres courants en mm 6 – 8 – 10 – 12 6– 8– 10– 12– 14– 16– 20– 25– 32– 40

26 Types de treillis (NF A 35-022) caractéristiques Lisses, symbole T.S.L
e) Treillis soudés : Types de treillis (NF A ) caractéristiques Lisses, symbole T.S.L A haute adhérence, symbole T.S.H.A Limite élastique en MPa fe = 500 (tous diamètres) Résistance à la rupture R en MPa R = 550 Allongement à la rupture 8 Coefficient de scellement, symbole s 1 1.5 Coefficient de fissuration, symbole  1.3 pour   6 mm 1.6 pour  6 mm Diamètres courants en mm 3. 5 mm à 9 mm avec un pas de 0. 5 mm - 3.5 à 12 mm avec un pas de 0. 5 mm - 14 à 16 mm sur commande

27 f) Caractères mécaniques :
Le caractère mécanique qui sert de base aux justifications dans le cadre des états limites, est la limite d’élasticité (fe ) . Le module d’élasticité longitudinale Es = MPa. Diagramme déformations – contraintes. s fe A B - 10 ‰ fe /Es  Allongement  s Raccourcissement fe /Es ‰ -fe

28  s = fe /Es  s = 10 ‰ Cas de traction :
Droite OA (domaine élastique)  s = fe /Es AB d’ordonnée s = fe (domaine plastique) B correspond à un allongement  s = 10 ‰ Cas de la compression : Diagramme symétrique à celui de la traction par rapport à l’origine O.

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