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    CHARPENTE METALIQUE

    SOMMAIRE

    - PHASE I -

    I.

    INTRODUCTION............................................03

    II. PRESENTATION DU PROJET.............................05

    OBJET DETUDE......................................05

    CONCEPTION STRUCTURALE.....................14

    III. EVALUATION DES CHARGES..........................29

    ACTION ET COMBINAISONS DACTIONS......29

    ESTIMATION DES CHARGES......................32

    IV. APPLICATION DU LOGICIEL PORTAL .........36

    V. BIBLIOGRAPHIE...........................................50

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    CHARPENTE METALIQUE

    DESIGNATION NOTATION VALEUR UNITE

    Masse volumique 7850 daN/ m3

    Module dlasticit

    longitudinale (de

    Young)

    Ea 210 000 c

    module dlasticit

    transversale

    (de cisaillement)

    G 81000 N/mm

    Coefficient de

    poisson

    0.3 -

    coefficient dedilatation thermique

    a 12.10-6 C-1

    c)

    Caractristiques mcaniques :Ce sont les caractristiques les plus importantes pour lingnieur de structure

    lors de ses travaux de conception et de calcul de scurit de louvrage vis--vis

    des actions aux quelles il est sujet. Parmi les caractristiques mcaniques des

    aciers, les plus couramment utilises pour une application dans la construction

    mtallique, nous citons ici :

    Limite dlasticit :

    Dsigne par Reou e dans le rglement franais CM66 ou dans lEurocode 3.

    Son unit de mesure est le N/mm ou Mpa

    Cest la plus grande force (applique par unit de section initiale) au -del de

    laquelle le mtal conserve une dformation permanente, cest--dire la limite de

    conservation de sa gomtrie. Elle sert au calcul la contrainte des lments

    travaillant la flexion, au cisaillement, au flambement

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    CHARPENTE METALIQUE

    Rsistance la tr action (r upture) :

    Dsigne par Rrou rou dans lEurocode 3. Sonunit de mesure est aussi le

    N/mm ou MPa.Cest la plus grande force (applique par unit de section initiale) que le mtal

    peut supporter en traction avant la rupture. Elle sert au calcul de fatigue.

    Al longement ruptur e : A en %

    Not aussi lim, cest lallongement relatif limite de lprouvette dessai

    exprim en % de la longueur initiale, cest--dire lallongement maximal tolrable

    avant la rupture.

    Les rgles (CM66)prescrivent A 20 %

    Module dlasticit longitudinale(module de Young):

    E en N/mm

    Exprimant la rigidit du mtal, cest le facteur de proportion entre la contrainte F

    applique une barre et lallongement relatif de cette barre dans le domaine

    lastique.

    Essais mcaniques des aciers :

    On distingue deux catgories dessais pouvant tre conduits pour la recherche

    des caractristiques mcaniques de lacier de construction : les essais destructifs et les

    essais non destructifs.

    Essais destructi fs :

    Les essais destructifs nous renseignent sur les qualits mcaniques des aciers. Il

    existe plusieurs types dessais, notamment.

    Essai de traction:

    Cet essai est de loin le plus important et le plus utile pour le concepteur en gnie

    civil et pour le contrleur de fabrication. Il permet la dtermination des proprits de

    lacier citprcdemment : e,r,A et E.

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    CHARPENTE METALIQUE

    Selon la norme NFA03, lessai de traction est pratiqu sur une prouvette

    cylindrique, ou autres formes gomtriques, soumise un effort de traction

    progressivement croissant, allant de zro leffort de rupture. Un enregistrement

    graphique mesure lallongement de lprouvette enfonction de leffort.

    Essai normalis de traction: prouvette compose de deux ttes et dune zone

    rduite. Adroite, des graphes modles de

    = P/Aen fonction de = l / l

    Diagrammes contraints -dformations dacier doux

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    CHARPENTE METALIQUE

    OP: plage dlasticit avec = E. , proportionnalit entre dformation et contrainte,

    cest la loi de Hooke.

    Nuance:La notion de nuance ou catgorie (grade steel) pour les aciers dusage gnral

    de construction mtallique est dfinie partir de la valeur de lune de ses

    caractristiques mcaniques de base : cestla limite dlasticit.

    Pr incipe de dsignation:

    La lettre S est suivie dun nombre dsignant la valeur minimale spcifie de la

    limite dlasticit.

    Par exemple la nuance S 355reprsente un acier dont la valeur minimale de la

    limite dlasticitest 355 N/mm(ou MPa).A lintrieur de ces nuances, est dfini un

    certain nombre de qualits qui offrent des garanties supplmentaires contre des

    risques particuliers lis la mise en uvreou lexploitation.

    Les normes europennes donnent les nuances suivantes :

    S 235 - S275 - S 355 - S 420 - S 460Le choix de la nuance sera effectu en fonction de la conception des

    assemblages et des conditions de service du btiment.

    Dans la construction de btiments, les conditions de faibles dformations

    (flches limites pour lexploitation) et celles lies aux instabilits (flambement ou

    voilement dlments) conduisent employer couramment lacier doux de nuance

    S 235, facilement soudable.

    d)CARACTRESTIQUE GEOMETRIQUE :

    Dune manire gnrale, le hangar de notre expos est compos de plancher ou

    toiture et des portiques, qui constituent lossature principale des btiments, sont

    compos aussi des traverses qui supportent les pannes, et des poteaux qui supportent

    les traverses.

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    CHARPENTE METALIQUE

    TABLEAUX DES DONNEES :

    Donne symbole unit valeur

    1 Porte L m 15

    2 Hauteur sous toit H m 8

    3 Pente de toiture p % 8

    4 Espacement entre 2 portiques B m 8

    5Nombre de trave dans le sens

    longitudinaln1 7

    6 Longueur de jarret Lh m 0.9

    7 Hauteur de lacrotre Lp m 0.6

    8 Base de poteau base articulation

    9Nombre dappuis latraux pour

    traversen2 3

    1

    0Nombre dappuis latraux pour poteau n3 1

    1

    1Nuance dacier nua S275

    1

    2

    Isolation thermique exige isoth non

    1

    3Situation gographique ville Naama

    1

    4Vent

    Zone ZV II

    Pression de rfrence qref N/m2 470

    1

    5Neige

    Zone ZN C

    Charge de rfrence Sk kN/m2 0.3438

    Altitude alt m 1085

    -Valeur limites des dplacements horizontal au sommet de poteau = H/150.

    - flche sous fatage = L/200.

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    CHARPENTE METALIQUE

    e)CONCEPTION STRUCTURALE:

    1)

    COVERTURES :

    Les couvertures quipant la grande majorit des btiments mtallique, dispositif

    tanche aux prcipitations atmosphriques recouvrant la partie suprieur des

    btiments. Dans le domaine construction mtallique on distingue essentiellement

    02 type sont :

    Les couvertures en plaques ondules damiante-ciment, destines

    gnralement aux constructions de bacs de gamme (hangars agricoles, dpts,...).

    Les couvertures en bacs aciers nervurs (ventuellement aluminium), plusonreuses, mais prsentant de multiples avantages, qui font de ce couverture le plus

    rpandu. On distingue principalement 03 type sont :

    Couverture sche.

    Couverture support dtanchit.

    Couvertur e par panneaux sandwichs.

    Dans notre exposer, on a choisi une couverture en panneaux sandwichs type

    PromistylFeu 3005 T,dans ce type de couverture les composants (peau extrieure,

    isolant, peau intrieure) sont pr assembls en atelier pour constituer des panneaux

    monoblocs.

    Ces panneaux prfabriqus sont composs de deux parements le plus souvent en

    tle traite enserrant un isolant minral ou solidariss par une mousse de synthse

    injecte, constituant lme isolant peut tre comprise entre (30 et 80mm).

    Cest un type de couverture conomique de plaques dacier nervures, utilis

    pour des pentes > 7.

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    CHARPENTE METALIQUE

    CARACTERISTIQUES DE LA PLAQUE

    Masse en (kg/m) 17.70

    Epaisseur de la mousse (mm) 60

    Porte dutilisation en (m) 3.65

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    CHARPENTE METALIQUE

    2)PANNE:

    Les pannes, qui ont pour fonction de supporter la couverture, sont disposes

    paralllement la ligne de fatage, dans le plan des versants.

    Disposes entraxes constants, elles sont jumeles au fatage (pannes fatires)

    et peuvent tre renforces en rives pour reprendre des efforts horizontaux dus au

    vent (panne sablires).

    Leur porte correspond lentraxe des fermes (trave) et leur entraxe est

    dterminer par la porte admissible des bacs de couverture.

    Dans la majorit des cas, les pannes constitues de poutrelles lamines IPE,

    elles peuvent tre galement ralises en profils minces (tle plies froid) , en

    section de Z,U,.

    Les pannes sont poses sur les fermes et assembles par boulonnage. Les appuis

    sont considre libres et articuls. Pour viter leur glissement la pose ou leur

    basculement, du fait de la pente des versants, elles sont assembles aux fermes par

    lintermdiaire de pices en querre (chantignolles).

    Les pannes sont soumises : des charges verticales (poids propre de la panne et

    du complexe de couverture, neige,

    charge accroches ventuelles),

    dont la rsultante, ramene en

    charge linique, n se dcompose

    en une charge f parallle lme

    de la p

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