Conception et étude d’un bâtiment (R+8+1SS) contreventé par des voiles et portiques en béton armée avec toiture en charpente métallique destinée à recevoir des panneaux photovoltaïques pour l’alimentation électrique du bâtiment

Abstract

Après le tremblement de terre de Boumerdes du 21 mai 2003, nous avons constaté que la plupart des bâtiments endommagés n'étaient pas de conception parasismique. Donc, il y a lieu de respecter les normes et les recommandations parasismiques qui rigidifient convenablement la structure.

La construction parasismique est la solution. Ceci, en tenant compte des recommandations du BAEL91 révisée 99 et des règlements parasismiques algériens RPA 99/2003, afin d’assurer une protection acceptable des vies humaines et des constructions.

Ce projet est une étude technique pour construire un bâtiment R+ 8 étages + un sous-sol avec une toiture en charpente métallique pour recevoir des panneaux solaires. Il est situé dans la wilaya de Tipasa, classée en zone sismique III selon le RPA99 version 2003.

En premier lieu nous avons choisi les caractéristiques des matériaux de la construction, ainsi que le pré dimensionnement des éléments et la descente des charges. Nous avons étudié la partie en béton ainsi que la partie en charpente métallique pour la construction de la toiture.

En second lieu, nous avons calculé les éléments secondaires (l’escalier, poutrelles, balcon et poutre brisée).

L’étude dynamique de la structure a été entamée afin de déterminer les différentes sollicitations dues aux chargements (charges permanente, d’exploitation et charge sismique). En effet des modifications potentielles peuvent être apportées sur le système de contreventement lors de cette étape. Le bâtiment est contreventé par portiques et voiles pour la stabilité. Nous avons déterminé par la suite le model finale de la structure en 3D avec le logiciel de calcul ETABS 2016. Grâce à ce logiciel la modélisation de la structure peut être faite avec un grand degré de précision. Le model finale a été trouvé après plusieurs disposition des voiles tous en jouant sur leurs nombres et emplacement. L’emplacement des voiles, est un facteur beaucoup plus important que la quantité des voiles à placer dans la structure, il a un impact déterminant sur le comportement de ce dernier vis-à-vis du séisme. Le coefficient de comportement a été justifié après augmentation de la section des poteaux.

Le ferraillage des différents éléments résistants de la structure en tenant compte des recommandations du BAEL91 révisée 99 et des règlements parasismiques algériens RPA 99/2003. IL a été mené par le logiciel de ferraillage SOCOTEC, alors que celui des voiles et a été fait par la méthode simplifiée basée sur les contraintes.

En dernier lieu nous avons défini le type de fondation de la structure. Afin de satisfaite la sécurité et l’économie, tout en respectant les caractéristiques de l’ouvrage, la charge que comporte l’ouvrage, la portance du sol et l’ancrage. Nous avons commencé le choix de fondation par les semelles isolées, filantes puis radier, chaque étape fera l’objet de vérification. La fondation du bâtiment est composée d'un radier nervuré.

Finalement, dans le but d’enrichir notre étude et sachant que l’énergie solaire est très importante et peut contribuer à la fourniture d’électricité, une petite recherche concernant les panneaux solaires a été abordée.

L’étude de ce projet est notre première expérience avant la vie active. Elle nous a permis d'améliorer nos connaissances des problèmes de la conception et l'étude des éléments en béton armé et en charpente métallique ainsi que d'élargir nos connaissances dans le domaine pratique.

La meilleure façon d’envisager des constructions parasismiques consiste à formuler des critères à la fois économiques et techniquement cohérents