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dimanche 11 octobre 2015

Les voiles dans le bâtiment



Les voiles dans le bâtiment



Nombre des pages: 55

Format: PDF
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Plan de travail:

1- Introduction
2- Définition des voiles
3- Classification des types de voiles
4- Comportement structure
5- Voiles
6- Carectiristiques
7- Type de cauffrage
8- Contrevetments


LES VOILES DANS LE BÂTIMENT Encadré par: OUISSI N Présenté par: BELARBI Hichem – MESLI Mohammed Ghouti INTRODUCTION Dans le bâtiment, on distingue 2 types d’éléments: Eléments non-structuraux : Eléments n’ayant pas de fonction porteuse ou de contreventement( cloisons, acrotères , auvents) Eléments structuraux : ØElément principaux : élément porteur faisant partie du système de contreventement ( poutres ,poteaux , planchers, voiles , mur ...) ØEléments secondaires : élément porteur ne faisant pas partie du système de contreventement ( poteaux , murs....) Un voile, comme une dalle, est un élément de structure dont l’épaisseur a une dimension largement inférieure aux deux autres, lesquelles se trouvent sur un même plan.LA DALLE EST ELLE UN VOILE ???Un voile, comme une dalle, est un élément de structure dont l’épaisseur a une dimension largement inférieure aux deux autres, lesquelles se trouvent sur un même plan. LA DALLE EST ELLE UN VOILE ??? UN VOILE (A) SUPPORTE DES CHARGES DANS SON PLAN, UNE DALLE (B) DES CHARGES ORTHOGONALES À SON PLAN. Un voile, comme une dalle, est un élément de structure dont l’épaisseur a une dimension largement inférieure aux deux autres, lesquelles se trouvent sur un même plan. DÉFINITION DES VOILES Géométrie et rigidité Des éléments verticaux à deux dimensions dont la raideurs hors plan est négligeable. Résistance et sollicitation Dans leurs plan, ils présentent généralement une grande résistance et une grande rigidité vis-à-vis des forces horizontales. Par contre, dans la direction perpendiculaire à leur plan, ils offrent très peu de résistance vis-à-vis des forces horizontales Matériau Murs en béton armé. DÉFINITION DES VOILES 1. Dans leur plan : présentent généralement une grande résistance et une grande rigidité vis-à-vis des forces horizontales. 2. Dans la direction perpendiculaire à leur plan : offrent peu de résistance vis-à-vis des forces horizontales et ils doivent être contreventés par d’autres murs ou par des portiques. DÉFINITION DES VOILES Coffrage Sont considérés comme voiles les éléments satisfaisant à la condition l ≥ 4a. Dans le cas contraire, ces éléments sont considérés comme des éléments linéaires DÉFINITION DES VOILES Pré dimensionnement : L'épaisseur minimale est de 15 cm. De plus, l'épaisseur doit être déterminée en fonction de la hauteur libre d'étage he et des conditions de rigidité aux extrémités comme indiqué à la figure suivante Coupes en plan CLASSIFICATION DES TYPES DE VOILES CLASSIFICATION DES STRUCTURES AVEC VOILES Vue la grande variété des constructions à voiles de contreventements, on peut fournir une classification pratique de ces constructions. A cet égard, trois grandes catégories peuvent être rencontrées: 1) structures « mixtes » avec des murs porteurs associés à des portiques 2) structures à noyau central 3) structures uniquement à murs porteurs CLASSIFICATION DES STRUCTURES AVEC VOILES 1) structures « mixtes » avec des murs porteurs associés à des portiques CLASSIFICATION DES STRUCTURES AVEC VOILES 2) structures uniquement à murs porteurs CLASSIFICATION DES STRUCTURES AVEC VOILES 3) structures à noyau central CLASSIFICATION DES STRUCTURES AVEC VOILES 2) structures à noyau central CLASSIFICATION DES STRUCTURES AVEC VOILES 2) structures à noyau central Contenu du noyau : COMPORTEMENT STRUCTURE COMPORTEMENT STRUCTURE RÔLES ØAugmente la rigidité de l'ouvrage ØDiminue l’influence des phénomènes du second ordre et éloigne la possibilité d’instabilité ØDiminue les dégâts des éléments non-porteurs dont le coût de réparation est souvent plus grand que celui des éléments porteurs ØApaise les conséquences psychologiques sur les habitants de hauts bâtiments dont les déplacements horizontaux sont importants lors des séismes ØRend le comportement de la structure plus fiable que celui d’une structure ne comportant que des portiques. RÔLES Les voiles en béton armé ont une triple fonction : Supporter, contreventer et cloisonner l’espace 1. la descente des charges verticales de son sommet jusqu’à sa base (rôle de mur porteur), 2. la reprise des forces horizontales agissant dans son plan (contreventement), 3. la reprise des forces horizontales hors plan (rôle de paroi), 4. l’étanchéité vis-à-vis de l’eau de pluie et du vent, la perméabilité à la vapeur d’eau, 5. l’isolation thermique, le rôle de volant d’inertie thermique et hygrométrique, 6. le passage de gaines et de réseaux, … CARACTÉRISTIQUES DES VOILES Déformations des voiles homogènes simplement comprimées CARACTÉRISTIQUES DES VOILES Redistribution des charges descendantes dans un voile avec percement et porte-à-faux CARACTÉRISTIQUES DES VOILES CARACTÉRISTIQUES DES VOILES Modes de flambements d’un voile simplement comprimé CARACTÉRISTIQUES DES VOILES TYPE DE VOILES Il y a lieu de distinguer 2 types de voiles les voiles élancés (élancement H / L supérieur à 1.5 environ) les voiles courts (élancement H / L inférieur à 1.5). H H L L LES PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DU COMPORTEMENT DES VOILES Les principaux paramètres influençant le comportement des voiles en béton armé sont: l’élancement (rapport hauteur H sur la largeur L du voile) les armatures (pourcentages et dispositions) contrainte normale moyenne Les principaux modes de rupture des voiles sont représentés sur les figures LES PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DU COMPORTEMENT DES VOILES Les voiles élancés et voiles courts Voiles élancés LES PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DU COMPORTEMENT DES VOILES - Mode F1 : rupture par plastification des armatures verticales tendues et écrasement du béton comprimé. ce schéma correspond à la formation d’une rotule plastique dans la partie inférieure du voile avec une importante dissipation d’énergie. On observe ce mode de ruine dans les voiles très élancés, soumis à un effort normal de compression faible et à un cisaillement modéré. Écrasement du béton comprimé et formation d’une rotule plastique. Voiles élancés LES PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DU COMPORTEMENT DES VOILES - Mode F2 : rupture par écrasement du béton, rencontré dans les voiles assez fortement armés soumis à un effort normal important. Voiles élancés LES PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DU COMPORTEMENT DES VOILES - Mode F3 : rupture fragile par ruptures des armatures verticales tendues, rencontré dans les voiles faiblement armés, lorsque les armatures verticales sont essentiellement reparties et non concentrées aux extrémités. Voiles élancés LES PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DU COMPORTEMENT DES VOILES Rupture en flexion-effort tranchant : - Mode F/T : rupture par plastification des armatures verticales de flexion et des armatures transversales, rencontré dans les voiles moyennement élancés où la flexion n’est plus prépondérante et où les armatures horizontales sont insuffisantes. Voiles élancés LES PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DU COMPORTEMENT DES VOILES Rupture par effort tranchant : - Mode T : rupture des bielles de compression développés dans l’âme du voile, rencontré dans les voiles munis de raidisseurs, fortement armés longitudinalement et transversalement et soumis à des cisaillements élevés. Voiles élancés LES PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DU COMPORTEMENT DES VOILES - Mode G : rupture par glissement au niveau des reprises de bétonnage. Ce type de rupture peut apparaître lorsque les armatures verticales reparties sont insuffisantes, la qualité des reprises de bétonnage est mauvaise et la valeur de l’effort normal est faible. voiles courts : LES PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DU COMPORTEMENT DES VOILES Dans ce cas l’effort tranchant est prépondérant sur la flexion. - Mode T1 : rupture par glissement à l’encastrement. Ce mode de rupture, conséquence de la plastification progressive des armatures verticales est accompagné d’importants glissements qui réduisent d’une façon significative la raideur. voiles courts : LES PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DU COMPORTEMENT DES VOILES - Mode T2 : rupture diagonale avec plastification ou rupture des armatures le long des fissures diagonales, rencontré dans les voiles moyennement armés sollicités par un faible effort normal. voiles courts : LES PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DU COMPORTEMENT DES VOILES - Mode T3 : rupture par écrasement du béton de l’âme, à la base des bielles transmettant les efforts de compression. TYPES DE COFFRAGE Ce type de coffrage progresse verticalement à la façon d’une échelle , où chaque partie constituant le coffrage s’appuie sur des boulons eux-mêmes ancrés dans le béton précédemment coulé. COFFRAGE GRIMPANT TYPES DE COFFRAGE COFFRAGE GRIMPANT TYPES DE COFFRAGE Cependant, contrairement aux coffrages grimpants, lors de leurs transferts, les coffrages glissants ne sont pas séparés de la structure réalisée, mais glissent sur celle-ci jusqu'à leur mise en position pour le bétonnage du niveau supérieur. Le bétonnage s’effectue donc sans interruptions COFFRAGE GLISSANT TYPES DE COFFRAGE COFFRAGE GLISSANT TYPES DE COFFRAGE Il existe également des coffrages glissants horizontalement COFFRAGE GLISSANT TYPES DE COFFRAGE COFFRAGE GLISSANT LES ESCALIERS ET LES VOILES La conception des escaliers demande une attention particulière. Leur destruction lors des séismes sévères est fréquente, notamment lorsqu'ils sont portés par des poteaux. LES ESCALIERS ET LES VOILES Escaliers portés par des voiles de béton armé . La cage d'escalier doit dans ce cas être située de manière à conserver la symétrie des éléments verticaux rigides pour ne pas engendrer une torsion d'ensemble LES ESCALIERS ET LES VOILES SENS D'ACTION DES CHARGES CONTREVENTEMENTS Les éléments de contreventement sont ceux qui assurent la stabilité de l'ouvrage sous les efforts horizontaux et qui s'opposent à la déformation. Les efforts sismiques sont repris par des murs en béton armé appelés VOILES.Pour ce faire certaines cloisons sont remplacées par des voiles et ce de préférence dans le sens de la longueur et de la largeur de la construction qui sont les directions principales du plan.Dans le sens de la longueur,le contreventement est dit "longitudinal".Dans le sens de la largeur ,il est dit "transversal". CONTREVENTEMENTS POSITION JUDICIEUSE DES ELEMENTS DE CONTREVENTEMENTS 1. Le critère de symétrie : ON doit disposer les éléments de contreventement judicieusement pour faire coincider le centre de torsion avec le cdg ou du moins réduire l'excentricité afin d'annuler le moment de torsion (ex=0) ou de le réduire (si ex # 0). T cdg POSITION JUDICIEUSE DES ELEMENTS DE CONTREVENTEMENTS 1. Le critère de symétrie : ON doit disposer les éléments de contreventement judicieusement pour faire coincider le centre de torsion avec le cdg ou du moins réduire l'excentricité afin d'annuler le moment de torsion (ex=0) ou de le réduire (si ex # 0). POSITION JUDICIEUSE DES ELEMENTS DE CONTREVENTEMENTS 1. Le critère de symétrie : POSITION JUDICIEUSE DES ELEMENTS DE CONTREVENTEMENTS 2, Le critère de l'orientation individuelle de élément de contreventement à adopter FERRAILLAGE Les voiles avec ouvertures ils s'appelle LES TRUMEAUX et le calcul se feras comme 02 voiles + un linteau.


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