Projet d'ingénierie du bâtiment : Étude structurelle du grand projet d'architecture

MARION BARAUDLUC SOHIER

Projet intégré d’ingénierie De la conception architecturale à la note de calcul ...

MAB2 INGÉNIEUR CIVIL ARCHITECTE - OPTION INGÉNIERIE DU BÂTIMENTANNÉE ACADÉMIQUE 2017-2018 : 12 JANVIER 2018

PLANS FILAIRES

PROJET D’INGÉNIERIE MARION BARAUD - LUC SOHIER12 janvier 2018

H+1 Échelle : 1:400

GSPublisherVersion 0.6.100.98GSEducationalVersion

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2,85

8,3

9

11,8

0

11,60

3,75

23,0

025,0

05,70

5,705,705,702,85

7,37

1,8

0

5,70 2,85

2,85

12,0

0

2,5

02,93

2,8

5

5,7

0

5,70

2,0

09,8

0

12,0

0

11,8

0

2,30

5,7

0

2,8

5

0,60

1,8

0

5,70 2,0

0

2,85

2,85

1,80

0,6

0

6,5

0

1,80

0,6

0

12,6

0

4,1

9+5,33

+7,1

+4,20

+3,00

+4,20

+4,20

+4,50

B B

D D

VT

(1)

VT

(1)

PT

(1)

VT

(1) V

T(1

)

VT

(1)

PT

(1)

VT

(1)

VT

(1)

CT(1)

VT

(1)

VT

(1)

VT

(1)

VT

(1)

VT

(1)CT(1)

PT

(1)

CT(1)

PT

(1)

CT(1)

PT

(1)

CT(1)PT(2)

PT(2)

VT

(1)

VT

(1)

VT

(1)

VT

(1)

VT

(1)

VT

(1)

PT

(2)

VT(1)

PT(1)

VT(1)

VT(1)

CT(2)

PT(2)

PT

(2)

PT

(2)

VT(1)

VT(1)

VT(1)

VT(1)

VT

(1)

VT

(1)

VT

(1)

VT

(1)

PT(2)

CT(2)

PT

(2)

PT(2)

CT(2)

PT

(2)

PT(2)

CT(2)

CT(1)

CT(1)

VT(1)

CT(2)

PT(2)

PT

(2)

CT(2)

PT(2)

PT

(2)

CT(2)

PT(2)

PT

(1)

CT(1)

CT(1)

CT(1)

PT

(3)

CT(3)

CT(3)

PT

(3)

CT(3)

CT(3)

PT

(3)

CT(3)

CT(3)

PT

(3)

CT(3)

CT(3)

PT

(3)

CT(3)

CT(3)

PT

(3)

CT(3)

CT(3)

PT

(3)

CT(3)

CT(3)

PT

(3)

CT(3)

CT(3)

PT

(4)

CT(4)

CT(4)

CT(4)

CT(4)

CT(4)

CT(4)

CT(4)

CT(4)

CT(4)

VT

(1)

PT

(1)

PT

(1)

PT

(1)

PT

(1)

PT

(1)

PT

(1)

PT

(1)

PT

(1)

CT(1)CT(1)

CT(1)CT(1)

PT

(1)

CT(1)

PT

(1)

VT

(0)

VT

(0)

VT

(0)

VT

(0)

VT

(0)

VT

(0)

VT

(0)

VT

(0)

VT(0)

VT(0)

CT(5)CT(5)

CT(5)CT(5)

CT(5)CT(5) CT(5)

CT(5)

CT(5)

CT(5)CT(5)

CT(5)

CT(5)CT(5)

CT(5)CT(5)

CT(5)

PT

(8)

PT

(8)

PT

(8)

PT

(8)

PT

(8)

PT

(8)

PT

(8)

PT

(8)

PT

(8)

PT(1)

CT(1)CT(1)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

PT(6)

3.12

3.14

3.J

3.15

1.1

1.1

1.2

1.2

1.3

1.3

2.A

2.B

2.C2.D 2.E 2.F 2.G 2.H 2.I 2.J

2.1

4.A 4.B4.C

4.D4.E

4.F 4.G

4.2

4.3

4.4

2.4

3.A

3.A 3.B

3.B 3.C

3.C 3.D

3.D

3.E

3.E 3.F

3.F 3.G

3.G 3.H

3.H 3.I

3.I

2.2

2.3

3.1

3.13

1.A

1.B

1.C

1.D

1.E

1.F

1.G

1.H

1.I3.4

3.3

3.2

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

3.10

3.11

3.A

3.A 3.B

3.B 3.C

3.C 3.D

3.D

3.E

3.E 3.F

3.F 3.G

3.G

3.I

3.I

2.2

2.3

2.1'

2.3'

2.2'

A

AA'

A'

1.A

1.B

1.C

1.D

1.E

1.F

1.G

1.H

1.I

5.B5.A

CC

CaT(1)

CaT(1)

CaT(1)

CaT(1)

CaT(1)

CaT(1)

CaT(1)

CaT(1)

VT

(0)

VT

(0)

VT(0)

VT(0)

VT(0)

VT(0)

VT(0)

VT(0)

VT(0)

VT(0)

5.B5.A

11,8

0

2,85

5,70

2,85

5,70

6,34

7,4112,0

0

0,6

0

2,5

0

1,80

0,6

0

+6,10

VT

(1)

VT

(1)

VT

(1)

VT

(1)

VT

(1)

VT

(1)

VT

(1)

VT

(1)

PT(2)

PT(2) CT(2)

PT(2)

PT

(1)

CT(1)

CT(1)

CT(1)

PT

(2)

VT

(0)

VT

(0)

VT

(0)

VT

(0)

3.J

4.D

5.3

5.3

3.C 3.D 3.E 3.F 3.G 3.H 3.I

5.4

5.4

5.2

5.2

5.1

5.1

5.3

5.3

3.C 3.D 3.E 3.F 3.G3.I

5.4

5.4

5.2

5.2

5.1

5.1

5.E

5.E

5.D

5.D

5.B

5.B

5.A

5.A

5.C

5.C

5.F

5.F

5.G

5.G

5.I

5.I

5.H

5.H

VT(0)

VT(0)

VT(0)

VT(0)

5.E

5.E

5.D

5.D

5.B

5.B

5.A

5.A

5.C

5.C

5.F

5.F

5.G

5.G

5.I

5.I

5.H

5.H

Localisation SP [kN/m²] SM [kN/m²]

Logements 2 2,5

Escaliers 2 3

Terrasses 0,5 4

Toiture plate végétalisée 2,5 1

: Joints de dilatation

Structure : - VT(0) : voile type 0 : CLT 5s 180 - VT(1) : voile type 1 : CLT 5s 140- PT(1) : poutre type 1 : HEB 220 S235- CT(1) : colonne type 1 : GL24h Ø260- PT(2) : poutre type 2 : HEB 180 S235- CT(2) : colonne type 2 : RHS 180x180x5 S235- CT(3) : colonne type 3 : GL32h 240x(380-1020) (X2)- PT(3) : poutre type 3 2xGL32h 240x1400- CT(4) : colonne type 4 : GL32h 160x280- PT(4) : poutre type 4 : CLT L3s 120- CT(5) : colonne type 5 : GL32h 240x300- CaT(1) : câble type 1 : Ø10- PT(6) : poutre au vent : GL32h 160x160- PT(8) : poutre type 8 : GL32h 240x460- Planchers : CLT L5s 180

JD

JDJD

JD

28

COUPES AA & A’A’ : FAÇADE DES LOGEMENTS

Commentaire : L’ensembledelastructureintérieureestenCLTalorsquelescoursivessontréaliséesavecdesprofilésenacier. Dèsledébut,lesfinitions(platelage,second-œuvre,etc.)ontétéintégréesàlaréflexionstructurelle.Pourcetteraison,chaquedétailseraprésentéavecetsanscesélémentsnon-structurels.Leboisn’ayantpasbeaucoupd’affinitéavecl’eau,unegrandeattentionaégalementétéportéeauxétanchéités.Celles-cisontreprésentéesdanstouteslescoupesarchitecturalesduprojetparuntraitillébleu.

PROJET D’INGÉNIERIE MARION BARAUD - LUC SOHIER

12 janvier 2018

DÉ

TAIL

A1

DÉ

TAIL

A2

DÉ

TAIL

A3

DÉ

TAIL

A4

DÉ

TAIL

A5

2860 2860 2860

180

180

650

350

350

120

380

180

24502860

180

180

2250

+1.0

0m(T

erra

sses

)

+4.4

5m(C

ours

ive)

+7.

50m

(Ter

rass

es)

+10.

55m

(Cou

rsiv

e)

-2.3

0m

+4.4

5m

+7.

50m

+10.

55m

+1.0

0m

-2.2

3 m

COUPE AA (ARCHITECTURALE ET STRUCTURELLE) Échelle : 1:50

39


DÉTAIL A2 AVEC FINITIONS (VUE EN COUPE) Échelle : 1:5

PLAT MÉTALLIQUE 5mm- S235 JR

CLT L5s 180

HEB 180 - S235 GALVA

L 40x40x6 - S235 GALVALBS Ø5x40 (x2)

FIXATION HAPAX

LAMES BOIS 140x21LONGERON C24 50x125

UPE 180 - S235 GALVA

PLAT METALLIQUE 8 mm- S235 GALVA

M12x180 (X2)

MWS Ø8x100 (X2)

CLT L3s 120

WKR135 + LBSØ5x60 (2X10)

WKR135 + LBSØ5x60 (2X10)

125

75

180

120

90

80

120

120

44


12 janvier 2018

DÉTAIL A2 AVEC FINITIONS (VUE EN PLAN) Échelle : 1:5

PLAT MÉTALLIQUE 5mm- S235 JR

HEB 180 - S235 GALVA

L 40x40x6 - S235 GALVALBS Ø5x40 (x2)

UPE 180 - S235 GALVA

PLAT METALLIQUE 8 mm- S235 GALVA

M12x180

MWS Ø8x100

M12x50 (X2)

L 45x45x6 - S235 GALVA

CLT L3s 120

FIXATION HAPAX

LAMES BOIS 140x21LONGERON C24 50x125

180

75 65 120

1405030

0

45


12 janvier 2018

SYNTHÈSE DES ÉLÉMENTS STRUCTURELS DES LOGEMENTS

1. Profilé HEB 180 (bi-rotulé) • Charges appliquées

o Permanente : 0.5 kN/m² (Platelage) o Variables :

- Neige : 0.4 kN/m² ; - Exploitation : 4 kN/m² ; - Vent : 0.5 kN / m²

• Charge linéique ELU :

- 𝑞𝑞𝑑𝑑 = 8.5 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚

• Efforts : - 𝑀𝑀𝑦𝑦,𝐸𝐸𝑑𝑑 = 34.5 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 - 𝑉𝑉𝑧𝑧,𝐸𝐸𝑑𝑑 = 24.2 𝑘𝑘𝑘𝑘

• Critère dimensionnant

Le profilé de rive est le plus contraignant : flèche limitée au 500e (𝑓𝑓 = 9.78 𝑚𝑚𝑚𝑚 < 11.40 𝑚𝑚𝑚𝑚 )

2. Tubes RHS 180x180x5 mm (sur 3 appuis) • Charges appliquées (sur 2 étages)



• Efforts :

- 𝑘𝑘𝐸𝐸𝑑𝑑 = 100 𝑘𝑘𝑘𝑘

• Critère dimensionnant

Esthétique et assemblages (par rapport aux HEB 180)

3. Plancher CLT intérieur : L5s 180 (bi-rotulé) • Charges surfaciques appliquées :

o Permanente : 2 kN/m². o Variables :

- Exploitation : 2.5 kN/m² ;

• Charge linéique ELU : - 𝑞𝑞𝑑𝑑,𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 6.45 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚

• Efforts (𝑘𝑘𝑚𝑚𝑚𝑚𝑑𝑑 = 0.8) : - 𝑀𝑀𝑦𝑦,𝐸𝐸𝑑𝑑 = 30.26 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 - 𝑉𝑉𝑧𝑧,𝐸𝐸𝑑𝑑 = 8.49 𝑘𝑘𝑘𝑘

• Critère dimensionnant :

Flèche long terme au 1/250e (𝑓𝑓 = 21.61 𝑚𝑚𝑚𝑚 < 𝑓𝑓𝑙𝑙𝑙𝑙𝑚𝑚 = 22.80 𝑚𝑚𝑚𝑚 )

4. Hourdis SP150 6X (bi-rotulé) • Charges appliquées



• Charge linéique ELU :

- 𝑞𝑞𝑑𝑑,𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 13 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚

• Efforts : - 𝑀𝑀𝑦𝑦,𝐸𝐸𝑑𝑑 = 64 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 - 𝑉𝑉𝑧𝑧,𝐸𝐸𝑑𝑑 = 45 𝑘𝑘𝑘𝑘

• Critère dimensionnant :

Moment de flexion

5. Mur de soutènement C30/37 350mm (encastré-rotulé) • Charges appliquées :

o Poussée du sol : - Couche 1 (1.8m) : 25.7 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚 ; - Couche 2 (1.4m) : 27.7 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚 ;

o Surcharge en surface : - Couche 1 (1.8m) : 2.2 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚 ; - Couche 2 (1.4m) : 1.4 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚.

• Efforts Scia :

- A l’encastrement en pied : 𝑀𝑀𝐸𝐸𝑑𝑑 = 30.3 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 - Au milieu du mur (+-) : 𝑀𝑀𝐸𝐸𝑑𝑑 = 16.5 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 - 𝑘𝑘𝐸𝐸𝑑𝑑 = 200 𝑘𝑘𝑘𝑘

• Critère dimensionnant : Interaction N+M

53


COUPE A’A’ : BALCON STRUCTUREL (VUE EN COUPE) Échelle : 1:5

M12x210 (X2)

CLT L3s 120

PLAT MÉTALLIQUE 5mm - S235 GALVA

CADRE SOUDÉ (UPE 100) - S235 GALVA

TUBE Ø48,3 ep3,9- S235 GALVA

RAIDISSEUR 6mm - S235 GALVAPLAT MÉTALLIQUE 8mm - S235 GALVA

MWS Ø8x100 (X2)

M12x210 (X2)


120

48,3

100

t=8t=5a1

=45

55CLT L5s 180

RAIDISSEUR 6mm- S235 GALVA

56


12 janvier 2018

COUPE A’A’ : BALCON STRUCTUREL (VUE EN PLAN) Échelle : 1:5

M12x210 (X2)

CLT L3s 120


CADRE SOUDÉ (UPE 100) - S235 GALVA

RAIDISSEUR 6mm - S235 GALVAPLAT MÉTALLIQUE 8mm - S235 GALVA

MWS Ø8x100 (X2)

TUBE Ø48,3 ep3,9 - S235 GALVA

1800

1200

660

57


SYNTHÈSE DES ÉLÉMENTS STRUCTURELS DU BALCON

Les balcons proposés sur les façades orientées à l’est et au nord sont petits (60x180cm) car tout logement possède une grande terrasse du côté sud.

Grâce à des encastrements (réalisés avec des raidisseurs soudés) entre les 2 tubes et entre le montant et le cadre métallique, le garde-corps participe à la reprise des efforts en fonctionnant comme un portique (rotules coté façade). L’analyse structurelle a été faite avec un modèle 2D sur Scia.

Les charges appliquées sont les suivantes : o Permanente : 0.5 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚² (Platelage) o Variables :

- Neige : 0.4 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚² ; - Exploitation : 4 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚² + 1 𝑘𝑘𝑘𝑘 appliqué au milieu du garde-corps (horizontalement)

- Vent : 0.5 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚²

Les efforts 𝑘𝑘, 𝑉𝑉𝑧𝑧 et 𝑀𝑀𝑦𝑦 dans les éléments valent :

1. Profilé UPE 100 en partie inférieure du portique (encastré-rotulé) • Efforts :

- 𝑘𝑘𝐸𝐸𝐸𝐸 = 1.4 𝑘𝑘𝑘𝑘 - 𝑀𝑀𝑦𝑦,𝐸𝐸𝐸𝐸 = 0.79 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 - 𝑉𝑉𝑧𝑧,𝐸𝐸𝐸𝐸 = 3.27 𝑘𝑘𝑘𝑘

• Critère dimensionnant : Flèche limitée à 5mm

2. Tube horizontal Ø48.3 mm (encastré-rotulé) • Efforts :

- 𝑘𝑘𝐸𝐸𝐸𝐸 = 2.9 𝑘𝑘𝑘𝑘 - 𝑀𝑀𝑦𝑦,𝐸𝐸𝐸𝐸 = 0.52 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 - 𝑉𝑉𝑧𝑧,𝐸𝐸𝐸𝐸 = 0.89 𝑘𝑘𝑘𝑘

• Critère dimensionnant : Interaction M + N + Flambement

3. Tube vertical Ø48.3 mm (encastré-encastré)

• Efforts : - 𝑘𝑘𝐸𝐸𝐸𝐸 = 0.86 𝑘𝑘𝑘𝑘 - 𝑀𝑀𝑦𝑦,𝐸𝐸𝐸𝐸 = 0.74 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 - 𝑉𝑉𝑧𝑧,𝐸𝐸𝐸𝐸 = 1.4 𝑘𝑘𝑘𝑘

• Critère dimensionnant : Encastrement des 2 tubes entre eux.

4. Profilé UPE 100 entre les deux portiques (encastré-encastré)

• Charge linéique équivalente : 𝑞𝑞𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 2.7 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚 • Efforts :

- 𝑀𝑀𝑦𝑦,𝐸𝐸𝐸𝐸 = 1 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 - 𝑉𝑉𝑧𝑧,𝐸𝐸𝐸𝐸 = 2.4 𝑘𝑘𝑘𝑘

• Critère dimensionnant : Encastrement avec l’autre UPE 100

58

COUPE BB : STRUCTURE DU CENTRE SPORTIF


12 janvier 2018

-1.13 m(Intérieur)

+7.70 m(Toiture)

+3.50 m(Étage)

DÉTAIL B1

DÉTAIL B2

DÉTAIL B3DÉTAIL B4

4590

3550

1400

2000

210

400

600

460

-1.40 m(Radier)

+3.40 m(G.O Étage)

+7.10 m(G.O Toiture)

COUPE BB Échelle : 1:50

61


DÉTAIL B1 (VUE EN COUPE) Échelle : 1:5

GL32h240x(380 bas - 1020 haut)

VGZ Ø7x220 (a1=900mm)

CLT C3s 120

WS Ø7x233 (X10x4)PLAT MOISÉ 5mm (X3)

- S235JR

PLAT MÉTALLIQUE 15mm (X2)- S235JR

BARRE D'ANCRAGEÀ EXTRÉMITÉ FILETÉE Ø12x320 (X4)

PLAT MÉTALLIQUE 15mm- S235JR

M30x65

BE 500 S Ø16-150 (Cage préfa.)

DE500 BS 150.150 / Ø16 x Ø16


120

220

232

264

a2=21

21

25

a1=5

0

610

400

MORTIER SANS RETRAIT 15mm

62


12 janvier 2018

DÉTAIL B1 (VUE EN COUPE) Échelle : 1:5

GL32h 240x(380 bas - 1020 haut)

PLAT MÉTALLIQUE 15mm (X2) - S235JR

BARRE D'ANCRAGEÀ EXTRÉMITÉ FILETÉE Ø12 (X4)

M30x65


DE500 BS 150.150 / Ø16 x Ø16


WS Ø7x233 (X10x4)

PLAT MOISÉ 5mm (X3) - S235JR

PLAT MÉTALLIQUE 15mm- S235JR

240

ta=54 ti=58 t=5

10

15

1000

400


63

COUPES CC & DD : CHALLENGE STRUCTURAL - LE AUVENT DU CENTRE SPORTIF


12 janvier 2018

PRÉSENTATION ET CHEMINEMENT DES EFFORTS

La façade sud-ouest du centre sportif est dotée d’un auvent afin de protéger les joueurs de tout éblouissement.Avantl’étudestructurelleduprojet(commeonpeutlevoirsurla coupe ci-contre), celui-ci était supporté par des colonnes placéesàsonextrémitéquiretombaientsurlarampedeparking(non-représentée). Afin de libérer l’espace public aménagé juste devantcette façade, il a été choisi de supprimer ces colonnes et de travailler avec des tirants, ramenant alors les charges sur la structuredelasalledesport. Le défi était d’éviter de mettre en torsion la poutrecomposantlapartiesupérieuredelafaçade.Pourcefaire,descolonnesontdoncétéplacéesàintervallesrégulieràl’intérieurdubâtiment,s’intégrantàlamodulationdeschâssis.

Sur la coupe ci-contre, on peut observer un schémadunouveausystèmestructurel.Leschargesappliquées sur le auvent génèrent un effort de compression dans la poutre et un effort de traction dansletirant. En (1), la composante horizontale de l’effort de traction dans le câble (Fh) est reprise dans une poutre au vent, permettant de contreventer le bâtiment et de ramener les efforts du auvent de part et d’autre de la façade.Lacomposanteverticale (Fv=la moitié de l’effort tranchant généré par la charge Q), se retrouve eneffortnormaldanslacolonne. En (2), l’effort de compression dans la poutre s’appliqueperpendiculairementàl’axedelacolonne(Fh).Lacolonneétantarticuléeàsesdeuxextrémités(poutre au vent en tête et mur en pied), cet effort créeunmomentdeflexionbi-triangulaireainsiqu’uneffort tranchant. De plus, l’autre moitié de l’efforttranchant créé par la charge Q (Fv) s’applique en ce point. En (3), l’effort tranchant (Vz) présent dans la colonnes’appliqueàlatêtedumur.Grâceàunfer-raillage adéquat, celui-ci est transmis dans la dalle supérieuredelarampedeparking.Cettedernièresecomporte de la même manière que la poutre au vent en toiture et ramène l’effort de part et d’autre, dans lesmurscomposantl’enceinteduparking.

Leschémaci-aprèsreprésenteunevueenplandelapoutreauvent,présentéeaupoint(1).Enregardantlastructureducentresportifdemanièreglobale,onpeutidentifierunepoutretreillissurdeuxappuis(encadréeenrouge).L’ensembledescomposanteshorizontalesdel’effortdetrac-tionprésentdanslescâblesmetcettepoutreenflexionetdeuxréactionsd’appuispeuventêtreidentifiées:RA et RB.SoulignonsquecesforcesFh sont redirigées dans les diagonales du treillis soit auniveaudelamembrureinférieure,ousoitducotédelamembruresupérieure.Notonsquecettedernièreestencompression.Enfin,lesquelquesmontantsquelapoutretreillissontdesdispositifsanti-déversement,quicontinuentsurtouteslestravéesducentresportif.

Cesdeuxréactionss’appliquentenhautdesmursetdoiventredescendrejusqu’auxfonda-tions:

• La réaction RAs’appliquesurunvoiledeplusde40mètres.Onveilleradoncàplacerdeséquerresdecisaillement(typeTITAN)tousles2,50m.

• La réaction RBs’appliquequantàelleentêted’unvoilede3mdelargepour9mdehaut(voirfigureci-dessous).Ceteffortcréeunmomenttropimportantpourêtrereprisparuntelvoile.Afindefairecontribuerl’ensembledespanneauxdepartetd’autredesbaiesvitrées,unprofilémétalliqueadoncétéplacéentête.Grâceàune liaison rigide entre celui-ci et les panneaux, le bras de levier pour reprendre le momentestainsimultipliépar10.L’efforttranchantetlatractiongénéréeparlemomentesttransmiseauxfondationspardeséquerres(typeWHT).

(1)

(2)

(3)

Fh

Fh

Fv

FvQ

VzVz

My

Lesdétailsmisenœuvrepourreprendrel’ensembledeceseffortssontprésentésauxpagesquisuivent.LacoupeCCestunecoupedansleauventetlacoupeDDestunecoupedanslafaçadeschématisée ci-dessus, reprenant la réaction d’appui RB.Avantdeprésenterlacoupestructurelleetles détails, chacune de ces coupes est d’abord présentée de manière «architecturale» en incorpo-rantlesfinitionsetlesétanchéités.

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12 janvier 2018

2550

2550

3750

36°

4400

DÉTAIL C2

DÉTAIL C3

DÉTAIL C4

DÉTAIL C1

5500

5700DÉTAIL C5

2100

720

1400

9560

Niv. Variable(G.O Extérieur)

w1=

1500

-1.40 m(Radier)

+8.36 m(G.O Toiture)

COUPE CC STRUCTURELLE ET LOCALISATION DES DÉTAILS Échelle : 1:50

Commentaire : La structure du auvent est métallique alors que la struc-ture intérieureentotalementenbois.LepanneauCLTde rive reprend les charges de toiture pour ensuite les transmettreàlacolonne.

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DÉTAIL C1 (VUE EN COUPE) Échelle : 1:5

L 80x80x10 - S235JR (a1=150 cm)

KOP Ø12x100 (X2)

CLT L3s 120

GL32h 160x280

WS Ø7x153 (X3)GL32h 160x160

CLT L5s 180

PLAT MÉTALLIQUE 8mm - S235JR

AluMIDI 120LBS Ø5x60 (X10)

VGZ Ø7x220 (X2)(a2=560mm)

FORK CONNECTOR 860-10

TENSION ROD 860-Ø10

120 280

160

180

140

a2=2

2

a2=2

1

a1=7

0

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12 janvier 2018

DÉTAIL C1 (VUE EN PLAN) Échelle : 1:5

CLT L3s 120

VGZ Ø7x220 (X2)

WS Ø7x153 (X3 par poutre)

GL32h 160x160

PLAT MOISÉ 8mm - S235JR

LBS Ø5x60 (X10)a2=17

AluMIDI 120

FORK CONNECTOR 860-10

TENSION ROD 860-Ø10

WS Ø7x153 (X2)

120

a4,c=38

a3,t=8

0

a3,t=

80

t=8

160

GL32h 160x280

10

Commentaire : Le plat métallique moisé rend l’assemblage invisible etpermetauxeffortsdepasserdanslapoutreauvent. L’ordredemiseenœuvreestlesuivant:colonne, dispositif anti-déversement avec son AluMIDI, incorpora-tion du plat moisé dans la fente (9mm), diagonales de la poutreauventetenfinpanneauxCLT.

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12 janvier 2018


GL32h 160x280

PLAT MÉTALLIQUE 6mm - S235JRWS Ø7x153 (X8)

BARRE D'ANCRAGEÀ EXTRÉMITÉ FILETÉE Ø12 (X4)

MUR C30/37 380mm

HOURDIS SP150 6X


DE500 BS 150.150 / Ø12 x Ø12BE 500 S Ø12-150 (Barre en U)

BE 500 S Ø12-150 (Barre en L)

BARRES TECHNOLOGIQUES :BE 500 S Ø12

DE500 BS 150.150 / Ø12 x Ø12

280105

180

a2=21

a1=5

0

t=8

e1=35

380

200

165

81



HOURDIS SP150 6X1

22

1

21

2

1

2

1

STABOX 120D

2

2

11

21

221 DE500 BS 150.150 / Ø12 x Ø12

BE 500 S Ø12-150C30/37

1

200

230

250

380

400

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12 janvier 2018

COUPE CC

1. Profilé IPE 140 (bi-rotulée) • Charges appliquées

o Permanente : 0.3 kN/m² (poids des ailettes) o Variables :

- Neige : 0.4 kN/m² ; - Exploitation : 0.2 kN/m² (A=150m²) ; - Vent : 0.4 kN / m² (Bien que prise au vent très

faible) ; - Charge vandale : 1,5 kN à l’extrémité.

• Charge linéique ELU : - 𝑞𝑞𝑑𝑑 = 3.73 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚

• Efforts : - 𝑘𝑘𝐸𝐸𝑑𝑑 = 11.68 𝑘𝑘𝑘𝑘 - 𝑀𝑀𝑦𝑦,𝐸𝐸𝑑𝑑 = 6.55 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 - 𝑉𝑉𝑧𝑧,𝐸𝐸𝑑𝑑 = 8.49 𝑘𝑘𝑘𝑘

• Critère dimensionnant : Interaction M+N+flambement.

2. Cable Tension Rod 860-Φ10 • Effort :

- 𝑘𝑘𝐸𝐸𝑑𝑑 = 14.44 𝑘𝑘𝑘𝑘 • Critère dimensionnant : N

3. Colonne GL32h 160x280 mm (bi-rotulée) • Efforts (𝑘𝑘𝑚𝑚𝑚𝑚𝑑𝑑=0.9):

- 𝑘𝑘𝐸𝐸𝑑𝑑 = 51.38 𝑘𝑘𝑘𝑘 - 𝑀𝑀𝑦𝑦,𝐸𝐸𝑑𝑑 = 14.89 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 - 𝑉𝑉𝑧𝑧,𝐸𝐸𝑑𝑑 = 5.84 𝑘𝑘𝑘𝑘

• Critère dimensionnant : Flèche limitée au 500e (0.93<1.02cm).

4. Poutre CLT L3s 120 (bi-rotulée) • Charges appliquées

o Permanente : 3.5 kN/m² en toiture (CLT compris). o Variables :

- Neige : 0.4 kN/m² ; - Exploitation : 0.2 kN/m² ; - Vent : 0.4 kN / m² ;


• Efforts (𝑘𝑘𝑚𝑚𝑚𝑚𝑑𝑑 = 0.6): - 𝑀𝑀𝑦𝑦,𝐸𝐸𝑑𝑑 = 15.87 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 - 𝑉𝑉𝑧𝑧,𝐸𝐸𝑑𝑑 = 19.24 𝑘𝑘𝑘𝑘

• Critère dimensionnant : Déversement

5. Poutre au vent : GL32h 160x160 mm (bi-rotulée) • Charge linéique : PP seulement • Efforts :

- 𝑘𝑘𝐸𝐸𝑑𝑑 = 9 𝑘𝑘𝑘𝑘 - 𝑀𝑀𝐸𝐸𝑑𝑑 = 0.6 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 (PP)

• Critère dimensionnant : Assemblages + esthétique.

6. Panneau CLT en toiture L5s 180 (bi-rotulé) • Charges appliquées

o Permanente : 2.5 kN/m² (sans PP) o Variables :

- Neige : 0.4 kN/m² ; - Exploitation : 0.2 kN/m² ; - Vent : 0.4 kN / m²

• Efforts (𝑘𝑘𝑚𝑚𝑚𝑚𝑑𝑑 = 0.6) : - 𝑀𝑀𝐸𝐸𝑑𝑑 = 17.77 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 - 𝑉𝑉𝐸𝐸𝑑𝑑 = 12.47 𝑘𝑘𝑘𝑘

• Critère dimensionnant : Flèche (15.28mm)

7. Hourdis SP 150-6X + 5cm chape (bi-rotulé) • Charges appliquées

o Permanente : 2 kN/m² (sans PP) o Variables :

- 5 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚²


• Efforts (𝑘𝑘𝑚𝑚𝑚𝑚𝑑𝑑 = 0.6) :

- 𝑀𝑀𝐸𝐸𝑑𝑑 = 69 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 - 𝑉𝑉𝐸𝐸𝑑𝑑 = 50 𝑘𝑘𝑘𝑘

• Critère dimensionnant : Moment fléchissant

8. Mur C30/37 380mm portant les colonnes en bois (encastré en pied, rotulé au niveau du hourdis) • Efforts

- 𝑘𝑘𝐸𝐸𝑑𝑑 = 51.68 𝑘𝑘𝑘𝑘 tous les 315cm + 50kN/m provenant des hourdis

- V en tête (effort tranchant colonne) = 6 𝑘𝑘𝑘𝑘 • Dimensionnant : Esthétique (largeur colonne + pose du

châssis)

9. Mur de soutènement C30/37 230mm (encastré-libre) • Charges appliquées :

o Poussée du sol : 29.15 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚 ; o Surcharge en surface : 1.77 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚

• Efforts (𝑘𝑘𝑚𝑚𝑚𝑚𝑑𝑑 = 0.6) : - 𝑀𝑀𝐸𝐸𝑑𝑑 = 43.21 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚

• Critère dimensionnant : Moment fléchissant

10. Radier C30/37 400mm

Voir note de synthèse structure salle

COUPE DD

1. Poutre de toiture GL32h 240x400 (3 appuis)


2. Poutre de l’étage GL32h 240x600 (3 appuis + porte-à-

faux)


3. Colonne GL32h 240x300 (bi-rotulée) • Charges appliquées :

o Charges de toiture (idem n°6 Coupe CC) o Charge de vent : 2 𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑚𝑚²

• Efforts (𝑘𝑘𝑚𝑚𝑚𝑚𝑑𝑑 = 0.6) : - 𝑀𝑀𝐸𝐸𝑑𝑑 = 33.2 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑚𝑚 - 𝑘𝑘𝐸𝐸𝑑𝑑 = 275 𝑘𝑘𝑘𝑘

• Critère dimensionnant : Interaction flambement + flexion axe Y

SYNTHÈSE DES ÉLÉMENTS STRUCTURELS

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Projet d'ingénierie du bâtiment : Étude structurelle du grand projet d'architecture

Engineering

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