Conception architecturale et structurale d'un immeuble à usage d'école dans la ville de Kamituga

DEDICACE

A mon père BAZIKA WITANGAMA Léon.

A ma mère YIMBU-LONDE Brigitte.

A mes frères et soeurs : Moise WITANGAMA, Léon WITANGAMA, Sylvie WITANGAMA, Colette et Jeannette WITANGAMA, Trésor MITUGA pour leurs prière et sacrifices consentis à nous.

REMERCIEMENTS

Nous ne pouvions commencer la présentation de ce rapport de stage sans remercier Dieu le père qui nous donne chaque jour le souffle de vie.

Nos remerciements vont aux personnels de l'institut du bâtiment et des travaux publics de kamituga plus particulièrement au Directeur général monsieur le professeur ordinaire Jean pacifique BALAAMO MOKELWA pour sa vision de développement de chez nous et son sacrifice.

Nos sincères remerciements vont aux personnes qui ont consacrées leurs précieux temps à nous encadrer pour sa bonne réalisation : Mon directeur Dr-Ir Emmanuel MIKEREGO, mon encadreur l'assistant Vicky KALUNGA,

Aux assistants :Bonfils KSIRANI, Patient WAKILONGO et Benjamin MUSEBENGI pour leurs suivies et conseils.

Aux camarades étudiants plus particulièrement à Victor LWESSO et LUSAMBIA MULONDA pour leurs collaborations.

A la famille KABAZIMYA et la famille BISIMWA KASHEMBO pour leur soutien.

A mon frèreGandhi BISIMWA et maman VIBILA MAPASI.

En fin, nous disons merci à tous ceux qui de près ou de loin ont oeuvrés pour la réalisation de ce travail.

SIGLES ET/OU ABREVIATIONS

BAEL : Béton armé aux états limites

bo : la base de la section rectangulaire ou carré

cm : centimètre

F_c28 : la résistance de béton à la compression

F_tj : résistance de béton à la traction

h : la hauteur

IBTP-KAMITUGA :institut du bâtiment et des travaux publics de kamituga

Ir : ingénieur

kg : kilogramme

KN : kilo newton

l_x : petit côté de la structure

l_y : grand côté de la structure

m : mètre

m ² : mètre carrée

m³ : mètre cube

MPa : méga pascal

ØHA : diamètre en millimètre des aciers a haute adhérence

RD Congo : république démocratique du Congo

RDC : rez-de-chaussée

Zb : bras de levier

Chapitre I. INTRODUCTION GENERALE

0.1. LAPROBLEMATIQUE

La révolutionindustrielle, la mondialisation et la révolution de la technologie ont entrainées une forte urbanisation des villes ; l'une des conséquencesimmédiates de ce boom, démographique dans les zones urbaines ont été le changement dans le style de construction.

En effet, afin de rationaliser l'espace, il fallait abandonner les conceptions traditionnelles au profit des bâtimentsmulti étages ce qui permettait de trouver un abri à un plus grand nombre d'habitants sur un petit espace.

Cela a été une réalitégrâce aux techniques des constructions modernes telle la construction en béton armé, la construction en bois et la construction métallique.

Entre temps des séries de règlementations ont été élaborées dans le but de dimensionner convenablement les bâtiments ;le BAEL etl'euro code.

Vue que nous avons constante que dans notre région du Sud-Kivu les écoles ne respectent pas les normes architecturales et structurales prévues par la loi, nous avons portél'intérêt sur la conception architecturale et structurale de l'immeubleà usage d'uneécole en RD Congo au Sud-Kivu.

0.2. HYPOTHESES

Vue toutes ces difficultés énoncées nous sommes censés trouver des solutions.

En nous basant a la question fondamentale de notre problématique, nous pouvons formuler les hypothèses suivantes :

Ø La conception en respectant les normes congolaises et internationaux sur la construction des immeubles à usage d'école en particulièrement dans notre province du Sud-Kivu.

Ø La connaissance de charges sollicitant les composantes de la structure.

Ø La justification des sections choisies vie-a-vie de sollicitation.

Ø Le choix de matériaux locaux pour l'apaisement de cout et la facilite de moyens de transport lors de l'exécution du projet.

Ø Sur le plan architectural, concevoir un projet en respectant les conditions locales écologiques.

Ø Analyse des structures existantes et donner un autre aspect des constructions nouvelles.

0.3. L'OBJECTIF GLOBAL

L'objectif de cette étudeestd'avant tout de concevoir un projet qui va assurer la sécurité des usagers, par suite, il devra entre autres duré dans le temps et résister aux éventuellesintempéries mais aussi en respectant les normes prévues par la loi congolaise sur la conception des immeubles à usage d'école.

0.4. LES OBJECTIFS SPECIFIQUES

Les objectifs spécifiques des études de conception sont de construire des bâtiments qui :

· Répondent aux besoins d'aménagement spatial et fonctionnel des utilisateurs ;

· Concevoir expressément un bâtiment en fonction du climat existant et autres paramètres physiques ;

· Créer un immeuble pour réduire les couts d'immobilisation tout en offrant des couts du cycle de vie les plus bas ;

· Répondent aux différents codes et règlements applicables ;

· Sans oublier la nécessité de la conception d'une structure qui pourra transmettre d'une manière optimale au sol les charges engendrées par le bâtiment. Ce qui permettra sans doute de dimensionner effectivement chaque élément en respectant la sécurité édictée et les règlements en vigueur.

0.5. LA METHODOLOGIE

Pour une bonne récolte des données de notre travail, nous avions fait recours aux techniques suivantes :

Ø Interview : elle nous avait permisd'entrer en conversation avec les ingénieures du domaine, les camarades des autres établissements techniques et d'autres praticiens.

Ø Documentaire : cette méthode, consistée pour nous à consulter les ouvrages, les publications, les articles et les notes de cours pour la réalisation de notre projet entre autres :

- Normes de construction scolaires (Direction du Génie scolaire Novembre) A l'usage des gens intéressés à la construction d'écoles en Haïti, article publie en 2010.

- Congo Dr-directives-sur-les-normes-des-constructions-scolaires (CIRCULAIRE N°MINEPSP/CABMIN/0668/2007 DU 13/11/07).

- Conception et calcul de structures en béton arme [HENRY THONIER,2^ieme édition].

Ø D'analyse et dediscutions : nous a permis d'analyser et de discuter sur la conception architecturale et structurale des immeubles à usage d'école en RDCongo cas de notre province du Sud-Kivu.

Chapitre I. Chapitre II. REVUE DE LA LITERATURE

II.1 La conception

La conception est la phase de création d'un projet de construction.

Selon les éditions Larousse : elle est une création de l'esprit.

Les études de conception visent à obtenir un avis d'expert indépendant et impartial concernant des projets sélectionnés et faire en sorte que de maximiser la qualité de l'ouvrage final. L'équipe des services de soutien technique est responsable de procéder aux études de conception. Il s'agit d'un groupe conseil qui appuie le processus de gestion de projet.

L'équipe agit comme agent d'habilitation de la qualité de la conception et de la valeur ajoutée. De plus, elle stimule l'enthousiasme à l'égard de la conception en créant et en animant un forum où les questions et préoccupations portant sur la conception peuvent être abordées.

La conception se fait dans le profond respect de règles de l'Art. La conception se déroule en plusieurs phases (de l'esquisse jusqu'à la passation de contrant de travaux) durant lesquelles le projet de construction est affiné.

a. Les différents types de conception :

- Conception traditionnelle :

Un projet de construction comporte traditionnellement trois phases : la conception ou planification, l'exécution et l'exploitation.

La phase de conception vise àdéterminer les objectifs et les caractéristiques techniques et architecturale du projet.

- Conception-réalisation :

Est une organisation du projet de construction ou une seule entreprise gère l'ensemble du projet.

- Conception intégrée :

La conception intégrée est une organisation de travail ou l'ensemble des parties prenantescoopèrent dès le début du projet au sein d'une équipe multidisciplinaire.

b. Les différentes phases de la conception en construction :

- Études préliminaires

Elle est aussi appelée esquisse. Elle est réalisée en fonction des différentsparamètres lies au terrain, aux options de la construction envisagée par le maitre d'ouvrages.

- Études d'avant-projet

Ces parties comprennent l'étuded'avant-projetsommaire et l'étuded'avant-projetdéfinitif. Lors de l'avant-projet, il peut être nécessaire de réaliser des études techniques spécifiques, a la charge du maitre d'ouvrage.

II.2 Immeuble d'habitations

a. Définition

Un immeuble d'habitation, ou immeuble collectif, est un bâtiment collectif a usage d'habitation. Dans son sens courant, un immeuble est un bâtiment de plusieurs étages.

b. Catégorisation

Sur le plan de l'usage, on distingue les immeubles d'habitation, les immeubles de bureaux, les immeubles industriels, les immeubles gouvernementaux, etc.

Sous l'aspect structural, on distingue en particulier le gratte-ciel, immeuble d'une hauteur importante.

c. Les styles

- Immeuble normal : de 1 à 5 étages

- Immeuble de grande hauteur : entre 6 et 12 étages

- Gratte-ciel : 13 étages de plus.

II.3 La loi congolaise sur la conception et la construction des immeubles à usage d'école

Numéro de référence à l'Ordonnance n°07/018 du 16 mai 2007 fixant les attributions des Ministères et conformément à son article 1er, qui stipule : « le Ministère de l'Enseignement primaire, Secondaire et professionnel a dans ses prérogatives la conception des normes et directives pour la construction et la réhabilitation des infrastructures scolaires et veiller à leur mise en application », des directives sur les normes relatives aux constructions scolaires dont il faut tenir compte dorénavant dans les travaux de constructions des bâtiments scolaires sont prises. En effet, l'implication d'un Établissement scolaire doit répondre aux spécificités géographiques, démographiques, économiques ainsi qu'aux dispositions de la planification scolaire élaborées par l'État.

Vu les nombreux abus particulièrement en matière des infrastructures scolaires (salles de classe exigües, absence de cours de récréation, absence des latrines...) et en vue de mettre fin à cet état de choses, la construction des bâtiments scolaires, l'une des conditions primordiales de viabilité d'une école, doit impérativement se conformer aux exigences énumérées ci-dessous :

a. Des exigences pédagogiques

La pénurie des locaux scolaires est devenue à l'heure actuelle de plus en plus grave du fait de l'évolution et de tendances démographiques.

- Les bâtiments scolaires existants sont insuffisants et retardent sensiblement e développement de l'enseignement face à la population en âge de scolarisation.

- Il y a donc les problèmes de qualité, de rapidité et d'économie qui se posent dans ce domaine.

- Tout en voulant réaliser des économies importantes, on doit veiller à ne pas diminuer la qualité de la construction ni bafouer les normes, encore moins l'aspect esthétique car l'enfant aime tout ce qui est vivant, vrai et à son échelle.

- L'école étant la continuation et l'achèvement de l'éducation familiale, l'implantation de celle-ci doit tenir compte notamment des exigences émotionnelles et physiques de l'enfant.

- Il faut que s'établissent entre l'école et la famille des liens aussi étroits que possibles.

b. Des exigences des sites

Un terrain destiné à des fins scolaires doit satisfaire aux exigences de l'hygiènes, de l'orientation et du climat.

Dans l'aménagement du terrain, il faut prévoir des surfaces vertes qui seront soignées par les écoliers eux-mêmes en excitant leur imagination et leur esprit d'observation (travail manuel).

De la forme et du relief : La forme régulière est plus recommandée tandis que la forme irrégulière et des pentes trop fortes rendent le terrain peu propice pour une école.

De la superficie du terrain : La superficie du terrain doit se situer entre 25 et 35 m² par élève.

c. Des exigences architecturales

Les méthodes d'enseignement sont en pleine évolution. Les classes qu'on construit aujourd'hui doivent servir à l'avenir. La flexibilité et l'adaptabilité de la salle à la variation d'activités, du décor intérieur et des techniques de communication sont de plus en plus recherchées.

Le bâtiment scolaire doit être à l'échelle des enfants et en fonction de leurs aspirations c'est-à-dire simple, intime, attrayant et sans luxe. Les matériaux à utiliser doivent être, dans la mesure du possible, d'origine locale, choisis en fonction des critères pédagogiques et climatiques.

De la forme et des dimensions

Forme : La disposition « carré » s'adapte facilement à une variation d'activité mieux que la disposition rectangulaire qui reste pourtant la plus répandue.

Dimensions : Les Dimensions des salles de classe sont naturellement commandées par le nombre présumé d'élèves. Elles varient suivant l'importance du milieu et de l'organisation scolaire.

Il est prudent d'avoir certaines classes plus spacieuses en surface que les autres, en vue de l'éventualité de la surpopulation temporaire d'une ou de plusieurs salles. Il est à noter que l'âge de l'utilisateur de la salle influe aussi au dimensionnement des locaux, car jouant sur sa psychologie.

La superficie occupée par un élève :

Du primaire : 1, 20 à 1, 50 m²

Du secondaire : 1, 50 m²

La surface par élève dans les locaux peut être augmenté graduellement en diminuant le nombre d'élèves par classe.

Dimension des salles de classe

50 élèves : une superficie de 56 m² = 8 m x 7 m (standards).

40 élèves : une superficie de 54 m² = 9 m x 6

35 élèves : une superficie de 48 m² = 8 m x 6 m

30 élèves : une superficie de 42 m² = 7 x 6 m

La hauteur sous plafond : La hauteur sous plafond doit être comprise entre 3 m et 4 m c'est - à - dire 3m = h = 4 m.

L'allège des fenêtres : La distance entre le pavement et le début de la baie fenêtre doit être comprise entre 0, 80 m et 1,20 m ; c'est-à-dire 0,80 m = h = 1, 20 m.

De l'estrade : doit avoir une profondeur de 1, 20 m avec une contre marche de 15 cm.

De la superficie

- Du 1er degré un maximum de 510 élèves par classe.

- Du 2ème degré un maximum de 40 élèves par classe (de 5ème année primaire jusqu'au secondaire).

Toutefois les spécialistes s'accordent à limiter théoriquement et d'une manière progressive le nombre d'élèves à 30. Une amélioration dans ce sens devra aller de pair avec l'extension quantitative et qualitative du réseau scolaire.

Les locaux spéciaux doivent avoir pour superficie :

1. 15 à 18 m² de surface pour le bureau de Direction

2. 92 m² de surface pour la salle de dessin

3. 88 m² de surface pour le laboratoire de chimie comprenant une salle de préparation de 32 m² de surface.

4. 88 m² de surface pour le laboratoire de physique.

5. 66, 50 m² de surface pour la salle géographie.

6. dortoirs : 4 m² par lit, cubage d'air : 22 m²

7. Réfectoires : 1 m² par élève.

8. Cuisine et annexe : basé sur 100 m2 pour 40 élèves, majoré de 0,50 m2 par élève supplémentaire, sans dépasser un total de 250 m2

9. Salle Atelier : les dimensions varient selon le type d'atelier et le genre d'appareillage à installer.

De l'emplacement des bâtiments scolaire :

Les bâtiments scolaires doivent être implantés sur des endroits salubres et à plus de 300 m d'établissements communautaires comme usine, marchés, hôpitaux.

Chapitre I. Chapitre III. CONCEPTION ARCHITECTURALE DES IMMEUBLES A USAGE D'ECOLE

III.1 Normes de planification géographique

Le site doit être choisi en fonction des possibilités d'accès, de la proximité des transports publics et de certain nombre de critères de qualité, dans le but d'assurer le bien-être des enfants et du corps enseignant et de permettre le bon déroulement des activités.

Distance du terrain par rapport à l'agglomération (Km)
Préscolaire	300 m
1^er et 2^ème cycle	1km
3 ^-ème cycle	2 km
7^eme Année et plus	4.50 km

Tableau 1. Norme de distance minimale entre école et habitation

Distance minimale à respecter entre écoles et zones dangereuses (rivière, route à grande circulation), bruyantes (marché, usines, places publiques, routes à grande circulation) ou polluantes (abattoir, poulailler, porcherie, garage, décharges publiques, station d'essence, mares d'eaux) : 250 m environ.

Si l'on considère que la population d'âge scolaire primaire constitue environ 17% de la population totale et que l'on ne souhaite pas que les salles de classe soient occupées par 50 élèves au maximum, une école fondamentale de 9 salles de classe (450 élèves) nécessite une population d'au moins 2.800 habitants dans l'aire de recrutement.

Surfaces de terrain prescrites

8 m²/élève hors terrain sport en milieu rural, 4.3 m²/élève hors terrain sport en milieu urbain Dans le cadre de construction d'écoles nationales, le terrain doit être soumis à l'approbation de la Direction du Génie scolaire.

Tableau 2. Norme de dimension minimale des terrains

Dimension minimale des terrains conseillée (m²)
Nombre d'élèves	Milieu
	Urbain	Rural
100 et 300	1,500.00	2,500.00
301 et 400	2,000.00	3,500.00
401 et 500	2,500.00	4,000.00
Plus de 500 ;	2,500.00 + 4,3 m ²/élèves	4,000.00 + 8 m ²/élèves
Remarques : Il faut ajouter un terrain de 80 m x 80 m pour les installations sportives, élément optionnel à déterminer en relation avec les ressources locales.

Il n'est pas exigé de surface minimale de terrain dans le cas déménagement de bâtiment existant

III.2 L'aspect architectural des immeubles à usage d'école au Sud-Kivu

Pour ceux qui est de l'architecture de immeubles à usage d'école dans notre pays et notre province en particulier, les écoles étatiques sont construites par le fond social de la république et selon le terrain qu'occupel'établissement public d ou les non-respects de lois prévues par l'État et les établissements privées par foi incontrôlable dans cette matière.

En effet, nous avons vous montrer quelques exemples :

· L'institut TANGILA de Kamituga

Une école qui au paravent respecter les normes conçus par l'État a sa genèse, mais aujourd'hui suite à l'augmentation de la population, sur le plan architectural et suite aux nouveaux codes de la conception architecturale des écoles dans notre pays l'immeuble n'est pas viable sur l'aspect architectural.

· Le collège ALFAJIRI de Bukavu

Vu de l'intérieure

Vu d'ensemble

Commencer dans les années 1938 par les missionnaires d'Afrique et donner en septembre 1941 aux jésuites, sa gestion a été confiée à la province Belge septentrionale.

Une école secondaire qui compte près de 1250 élevés repartie en 30 classes, avec une infrastructure pour accueillir près de 130 élevésàl'internat.

Dans notre région, nous pouvons en déduire que ce un établissement type non seulement sur son aspect architectural mais aussi sur sa partie structure.

Les concepteurs ont choisi ce modèle qui au paravent abriter tous les élèves de l'ancienne Kivu, et aujourd'hui la province en soit demande une autre structure type de l'État.

· Institut Bwali de Kamituga

Une école poly technique qui dans les années de sa création avec 12 classes et avec 40 élèves par classe, aujourd'hui sur l'aspect architecturale et structurale ne respecte pas les normes prévues par la loi suite à la vieillissement et lamentation de la population, une salle de classe compte au moins 70 à 80 élèves.

· Institut Zalya officiel

Cette école qui au paravent était en mur en bois, aujourd'hui elle a eu un financement d'une construction d'un immeuble de 6 classe et un petit bureau mais aussi un petit espace sanitaire sans tenir compte de l'aire de jeux, des nombre d'élèves par classe et d'autrerèglementsprévus par le ministèrede la tutelle.

· Institut d'Ibanda de Bukavu

L'institut d'Ibanda est parmi le plus ancienne école de l'État qui dorénavant était appelé Athénée royal, avec une architecture belge et dans les années de sa création, elle était gérée par le royaume de Belgique.

Les enfants de blanc dont leurs parents travailler au Congoprécisément dans l'ancienne Kivu étudieàcette école, aujourd'hui nous pouvons dire que cette architecturen'existe plus suite à la manque d'entretien et la manque de suivi de notre gouvernement, mais aussi des constructions anarchiques qui ne cessent de se multiplier.

L'immeuble était conçu pour recevoir 1500 élevés dans sa genèse mais suite à l'absence de l'État et la mauvaise foi de nos dirigeants cet architecture a disparu et les élèves étudient dans de condition déplorable.

· Commentaire

Dans notre pays qui suite aux désordres causés par les guerres en répétition et la non organisation du gouvernement en matière de la scolarité et des infrastructures scolaire étatique mais aussi la manque de l'espace causer par les constructions anarchiques nous avons constatées que tous les établissementsprivés ou publics ne respectent pas ou n'observent pas les règlements prévus par le ministère en tutelle.

C'est la raison pour laquelle notre gouvernement au fond social de la république et les bailleurs de fond prônent une conception de 6 classes et un petit bureau muni d'un espace sanitaire sans tenir compte de l'aire de jeux ou d'autre locaux exigés par la loi.

III.3 Conception architecturale d'une école de 1650 élèves au Sud-Kivu, dans la ville de Kamituga

Forme et dimensions :

Forme : La disposition « carré » s'adapte facilement à une variation d'activité mieux que la disposition rectangulaire qui reste pourtant la plus répandue.

Dimensions : Les Dimensions des salles de classe sont naturellement commandées par le nombre présumé d'élèves. Pour notre cas, l'immeuble en soit est de

La superficie occupée par un élève :

Du secondaire : 1, 50 m²

Lequel immeuble s'étend sur une superficie de 768m² et une hauteur cumulée de 15m.

Il se compose de :

· Un rez-de-chaussée,

· Deux étages courants,

Soit au total, un bâtiment R+2.

Dimension des salles de classe

50 élèves : une superficie de 56 m² = 8 m x 7 m (standards).

La hauteur sous plafond : La hauteur sous plafond est de 3m.

L'allège des fenêtres : La distance entre le pavement et le début de la baie fenêtre doit être comprise entre 0, 80 m et 1,20 m ; c'est-à-dire nous prenons la hauteur de 1, 20 m.

De l'estrade : doit avoir une profondeur de 1, 20 m avec une contre marche de 15 cm.

De l'emplacement des bâtiments scolaire :

Pour ce qui est de l'emplacement de l'immeuble, selon le règlement il est recommandé de placer le bâtiment a une distance d'au moins 300m d'établissements communautaires comme usine, marchés, hôpitaux. Suite à la spoliation des espaces de l'État nous nous trouverons dans l'incapacité de satisfaire à ce besoin.

Chapitre IV. CONCEPTION STRUCTURALE DES IMMEUBLES A USAGE D'ECOLE

La conception structurale est la tâche des experts dans le domaine de construction (les ingénieures en génie civil, en bâtiment...).

Après avoir exploiter et consulter l'ingénieur architecte qui a son tour a conçus un immeuble selon les règlementsédictés par l'État, la constitution des éléments structuraux sera à déterminer pour chaque élément de l'ouvrage son chargement (charge d'exploitation et permanente) et d'une manière générale, à déterminer la charge totale du bâtiment

Elle est suivie en deuxième partie par la conception en BA de l'ensemble des panneaux constituant la dalle, aussi que les poutres et les poteaux qui s'y trouve.

En suite la conception de la fondation et de la cage d'escalier selon les normes prévues par les règles de BAEL et des Euro codes.

§ La structure porteuse

Une structure porteuse a pour rôle de supporter les murs et les planchers d'un bâtiment au-dessus du premier niveau, mais aussi de porter la charpente et la toiture tout en évitant la déformation ou les affaissements que peuvent subir un immeuble.

Les poutres, les poutrelles, et les poteaux sont les éléments porteurs de renforcement et de la consolidation de la structure.

La réalisation d'un ouvrage en particulier, et d'un bâtiment en soit est généralement l'aboutissement d'un long et complexe processus de planification de nature multidisciplinaires.

La mission majeure, pour l'ingénieur BTP est de concevoir une structure capable de transmettre toutes les charges du bâtiment au sol.

La conception structurale tient compte de beaucoup de contraintes fonctionnelles parmi lesquelles nous pouvons citer :

§ Le choix du système porteur

Ici les exigences sur les portées et les natures des éléments porteurs peuvent varier selon l'usage des locaux ; ainsi, l'ossature choisie est l'ensemble de poutraisons et des voiles pour reprendre les charges transmises par la dalle. Ces poutres s'appuient sur des éléments verticaux appelés poteaux ; les voiles et les poteaux transmettent les efforts à la fondation.

§ Autres facteurs importants pour la conception

La hauteur totale d'un bâtiment est souvent limitée par les règlementations; cette hauteur des locaux entre le niveau fini du sol et le plafond dépend de l'usage et elle est très souvent fixée par de règlements ou le cahier de charge; notons que dans bien de cas, il est préférable d'adopter des hauteurs d'étages supérieurs aux valeurs minimales requises et adapter à la surface des locaux pour but de rendre plus agréable aux utilisateurs et leur éviter tout sentiment d'écrasement du à un plafond trop bas. Pour notre cas, les règlements requises pour la hauteur sont de 2,7m à 3,00m, voir d'avantage, pour des bureaux et les salles d'école.

La réalisation d'un joint peut participer au bon fonctionnement de l'ouvrage ; c'est ainsi que nous réalisons un joint permanent qui a pour rôle de réduire fortement voire de supprimer les désordres dus au retrait, à la dilatation, au tassement et aux points phoniques. Ainsi la stabilité de chaque corps du bâtiment sera assurée par un système indépendant de contreventement.

§ Les plans de coffrage

Ce sont des plans représentant les dalles limitées par les poutres ; l'objectif est de faire porter la dalle par le minimum des poutres possible et dans le même angle d'idée par le minimum des poteaux.

IV.1 DIMENSIONNEMENT DE LA DALLE

a. Généralité

Une dalle désigne d'abord une plaque monolithe taillée dans une roche est destinée à la couverture d'une voie, d'une maison, d'un monument, d'une tombe. C'est avec l'apparition de béton armé en 1886 par Joseph MONIER que la pierre artificielle fut remplacée par le terme « planchers de béton ».

La dalle désigne aussi bien les composants de gros oeuvres que les composants architecturaux. Elle peut se comporter comme une « plaque » et ses porters ou « toute seule ». Pour ce qui est de la forme et fond nous parlerons d'une dalle pleine unidirectionnelle et la dalle pleine directionnelle.

ü Une dalle pleine unidirectionnelle : c'est toute dalle qui travaille dans un seul sens.

ü Une dalle pleine bidirectionnelle : C'est toute dalle qui travaille dans les deux sens et les armatures porteurs seront orientés parallèlement dans le plus petit côté.

b. Calcul de l'épaisseur de la dalle

Pour calculer l'épaisseur de la dalle, on considère le panneau le plus grand en utilisant seulement une dimension d'un mètre carré comme unité.

Figure 2 : vue en plan d'une dalle avec l'unité d'un mètre

Figure 3 : plan de la dalle avec unité d'un mètre carré

c. Dimensionnement de la dalle du RDC

Le poids volumique et le poids surfacique des matériaux à utiliser sont :

· Béton armé, son poids volumique est de 25KN/m³

· Carrelage y compris la couche de mortier de pose de 2,5cm d'épaisseur est de 3,75KN/m³

· Le mortier ou liant hydraulique est de 1,3KN/m ³.

· Rapport de dimension

Nous connaissons que le coefficient de l'argument á est donné par la relation :

(A, 1)

Comme lx= 7m et ly = 8m, on obtient

D'où á est de 0,86

Nous concluons alors que notre dalle est pleine et bidirectionnelle c'est-à-dire elle est sollicitée dans les deux sens.

· Détermination de l'épaisseur de la dalle

L'épaisseur est obtenue par la relation suivante :

h = (A, 2)

D'où h =

h =

Nous prenons h= 15cm car il est conseillé de prendre comme épaisseur de la dalle un nombre multiple de 5.

· Combinaison des charges à l'ELU

La charge Pu qui est la combinaison de charge d'exploitation Q et les charges permanentes G est :

Pu = 1,35G + 1,5Q(A, 3)

· Charges permanentes G :

ü Poids propre de la dalle  : 25 X 0,15 = 3,75KN/m²

ü Enduit de 1,5cm d'épaisseur : 20 X 0,015 = 0,3 KN/m²

ü Chape de 4cm d'épaisseur  : 20 X 0,04 = 0,8 KN/m²

ü Carrelage : 20 X 0,01 = 0,2 KN/m²

D'où G = 3,75 + 0,3 +0,8 +0,2 = 5,05 KN/m²

· Charge d'exploitation Q :

La surcharge d'exploitation Q pour la dalle est Q = 1,5 KN/m²

D'après (A, 3) la charge pondéré Pu est :

Pu = (1,35 X 5,05) + (1,5 X 1,5)

= 9,06 KN/m²

d. Calcul des moments

· Calcul des coefficients MX et MY

· Calcul des coefficients M_X

On a M_X (A, 4)

D'où M_X

= 0,0454

· Calcul des coefficients M_Y

On a M_Y = ³(1,9 - 0,9 (A, 5)

= 0,658 (1,9 - 0,9 X 0,86)

= 0,735

· Calcul des moments pour le panneau articulé sur son contour

1) Calcul de moment selon l_x

Les moments pour la bande de longueur unité est :

· Calcul de M_OX

M_OX = (M_X X Pu X l_x²)(A, 6)

D'où MOX = (0,0454 X 9,06 X 7²)

= 21,48KN

· Calcul de moment en travée M_ty

On a M_ty = M_Y X M_OX (A, 7)

D'où Mty = 0,735X 21,48

= 15,78KN

· Calcul de moment sur appuis M_ay

On sait que M_ay = 0,50 X M_OX (A, 8)On a M_ay = 0,50 X 21,48 D'où= 10,74KN

2) Calcul de moment selon L_y

· Calcul de moment en travée M_ty

On a M_tx = 0, 85 X M_OX (A, 9)

D'où Mtx= 0,85X21,48

= 18,25KN

· Calcul de moment sur appuis M_ax

On a M_ax = 0,50 X M_OX (A, 10)

D'où Max= 0,50 X 21,48

= 10,74KN

e. Les armatures porteuses et les armatures de répartition.

· Calcul des efforts tranchant Vux et Vuy

Les sollicitations ultimes

· Au milieu du grand coté (Pu repartie)

On a Vux= Pu X ( ) X [ ] (A, 11)

D'où Vux= 9,06 X ( ) X [ ]

= 9,06 X 3,5 X [ ]

= 22,16KN/m

· Au milieu du petit côté (Pu repartie)

On a Vuy= Pu X ( ) (A, 12)

D'où Vuy= 9,06 X ( )

= 32,43KN/m

· Calcul de la contrainteô_U (vérification)

ô_U = = 0,07fbu (A, 13)

Avec bo : bande de la dalle est de 1m

d : épaisseur qui est de 0,9h

d = 0,9 X 15

= 13,5cm

Fbu : 14,16MPa

D'où ô_U= = 0,07fbu

ô_U= 0,178= 0,99MPa

0,178MPa = 0,99MPa

Pas d'armatures d'âme

· . Calcul de diamètre des armatures longitudinales de la dalle

On a Ø long = (A, 14)

Ø long =

Ø long =

Ø long = 15mm

Nous prenons le diamètre des armatures longitudinales de la dalle à 12mm.

· Calcul de l'armature porteuse

· En travée selon le sens Ix

On a A_tx = (A, 14)

Avec : moment fléchissant en travée

Zb : bras de levier, qui est donné par la relation :

Zb = d (1- 0,4 ) (A, 15)

Et = 1,25(1-

On a

=

= 0,007

= 1,25(1-

= 0,025

D'où Zb = 13,5 X (1- 0,4 )

= 13,36cm

Fed la résistance de l'acier est donnée par la relation :

Fed=

= 347,826MPa

Par suite (A, 14) devient :

A_tx =

= 3,99cm²

Nous prenons Atx= 4,52cm² qui nous donne 4Ø12HA dans une bande de 1m.

· En travée selon le sens Iy

On a Aty = (A, 17)

D'où A_ty =

= 3,40cm²

Nous prenons Aty= 6,16cm² qui donne 4Ø14HA.

· Calcul de l'espacement maximum des armatures longitudinales [Stx et Sty]

· Selon le sens Ix :

L'espacement se calcul par la relation suivante :

3h

S_tx = minimum (A, 18)

33cm

D'où

3 X 15cm

S_tx = minimum

33cm

S_tx = minimum à 33cm, nous prenons S_tx= 25cm.

· Selon le sens Iy

L'espacement se calcul par la relation suivante :

4h

(A, 19)

45cm

D'où

4 X 15cm

S_tx = minimum

45cm

S_ty = minimum à 45cm, nous prenons S_ty= 25cm.

Figure 4 : Schémas de ferraillage de la dalle

IV.2 DIMENSIONNEMENT DE LA POUTRE

a. Généralité

Une poutre c'est une pièce en bois de forme allongée, sevrant dans les constructions à supporter une charpente ou un parquet. C'est aussi tout élément de construction allongé en béton armé ou métallique qui joue le rôle de supporter la dalle ou la toiture.

· Selon les matériaux, on distingue :

- La poutre en bois

- La poutre métallique

- La poutre en béton armé.

· Selon les matériaux, on distingue :

- La poutre principale

- La poutrelle

- La poutre croisée, c'est le cas général qu'on rencontre dans la vie pratique.

Pour les calculs de poutre croisée, nous procèderons en premier lieu à déterminer la validité de la méthode dite simplifiée ou forfaitaire à l'ELU.

Q₁ = 5KN/m² : charge d'exploitation sur la

G = 2 Q₁ : poids propre de la dalle

(B, 1) 0,80 = ( ) = 1,25

0,80 = ( ) = 1,25

F.P.P : fissuration peu préjudiciable.

Dans notre projet la poutre la plus vulnérable a une portée de 800cm et elle est représentée sur la figure ci-dessous.

Figure 5.

b. Pré dimensionnement de la poutre

Le pré dimensionnement de la poutre s'effectue à l'aide des formules suivantes :

l_t = h = l_t (B, 2)

0,4h =bo= 0,5h (B, 3)

· D'après (B, 2), nous déterminons la hauteur h de la poutre.

On a: 8m= h ₌ 8m

D'où 0,5m =h = 0,66m

Nous prenons h = 0,5m.

· D'après (B, 3), nous déterminons la base bo de la poutre.

On a: 0, 4 X 0, 5 = bo= 0,5 X 0,5

D'ou 0,20m =bo= 0,25m

Nous prenons bo = 0,20m.

c. Évaluation et combinaison de charges

La poutre subie deux charges dont charge d'exploitation Q et les charges permanentes G en conservant la relation (A, 3)

· Charges permanentes G :

ü Poids propre de la poutre  : = 2,55KN/m

ü Poids de revêtement  : 20 X 0,03 X 7 = 4,2 KN/m

ü Poids de la dalle  : 5,05 X 7 = 35,35 KN/m

D'où G = 2,55 +4,2 + 35,35 = 42,1KN/m²

· Charge d'exploitation Q :

La surcharge d'exploitation Q pour la dalle est Q = 2,5 X 7 = 17,5KN/m²

D'après (A, 3) la charge pondéré Pu est :

Pu = (1,35 X 42, 1) + (1,5 X 17,5)

= 73,97 KN/m²

d. Calcul des sollicitations

Dans cette poutre nous calculons les moments en travée de rive et en travée intermédiaire et puis la vérification de moment fléchissant.

· Les moments fléchissant en travée de riveM_a,w

Les moments fléchissant en travée de rive M_a,w est donné par la relation :

On aM_a,w = 0,6 X M_Oi(B, 4)

Avec M_Oi=

=

= 453,06 KN

D'oùM_a,w = 0,6 X 453,06

= 271,80KNm

· Les moments fléchissant en travée intermédiaireMa_,e

On sait que : M_a,e = 0,6 X M_Oi. (B, 5)

D'oùM_a,e = 0,6 X 453,06 X

= 135,91KN

· Le moment fléchissant en travée de rive à plusieurs travées intermédiaires M_ti obtenu par l'équation :

(B, 6)

Avec le coefficient des charges qui est obtenu par la relation :

= (B, 7)

=

= 0,087

D'après (B, 6), on a :

277,72KN

Nous prenonsM_ti= 400KN

· Vérification des moments fléchissant

Pour la vérification des moments fléchissant nous avons la relation :

(1 + 0, )M_Oi

M_ti + valeur max (B, 8)

1,05M_Oi

D'une part : M_ti +

= 400 +

= 603,85 KN

D'autre part : (1 + 0, )M_Oi

1,05M_Oi

(1 + 0, ) 453,06

1,05X 453,06

La valeur maximale entre 464,88 KN et 475,71 KN est 475,71 KN.

De ce qui est ci-dessus nous remarquons que : 603,85 KN = 475,71 KN.

· Les efforts tranchants sur les appuis

L'effort tranchantVuiest donné par la relation :

Vui= 1,15(Vox) (B, 9)

Avec Vox= ( )

On a = ( )

= 258,89 KN

D'après (B, 9), Vuidevient :

Vui= 1,15 X 258,89

= 297,72 KN

e. Calcul des armatures longitudinales comprimées et des armatures transversales

Figure 6.

Les formules ci-dessous nous aiderons à déterminer les armatures longitudinales.

A_u = (B, 10)

Pour le moment limite ultime Mlu on a :

Mlu = M_luX bo X d² X Fbu (B, 11)

Avec M_lu coefficient du moment réduit ultime qui est de 0,300 (voir Béton I) .

äcoefficient de la hauteur ultime de la poutre.

ä =

Et d= 0,9h

d = 0,9 X 0,5

= 0,45

d'= 0,13 (théoriquement)

D'où ä =

= 0,28

D'après (B, 11), nous avons :

Mlu =0,300X 0,20 X 0,45² X 14,16

= 0,172MPa

Le coefficient de moment fléchissant ? est :

? = (B, 14)

Avec Mu le moment fléchissant ultime d'après (B, 4) Mu = 653,66KN et Mser le moment ultime de service qui est :

Mser =

D'où Mser =

= 453,06KN

(B, 14) devient :

? =

= 1

Contrainte d'équivalence des aciers comprimés est :

= valeur minimale [(9.?. fc28) - 0,9. ä (13.25MPa + 415)] et 343MPa.

D'où = [(9 X 1 X 25) - 0,9 X 0,28 (13 X 25 + 415)]

= 38,52MPa

Nous prenons sec est 38,52MPa.

D'après la relation (B, 10), nous avons :

A_u =

=

= 5,45cm²

Par suite nous choisissons A_u = 3,96cm² qui nous donne 6Ø14HA.

f. Calcul des aciers transversaux et de l'espacement maximum des armatures longitudinales (St)

· Calcul des aciers transversaux

Ø transversale = valeur minimal Ø long (B, 19)

D'où

Ø transversale = valeur minimal 12mm

Ø transversale = valeur minimale entre 142,8mm, 12mm et 250mm.

Nous prenons la section de 8mm pour les armatures transversales.

· Calcul de l'espacement maximum des armatures longitudinales (S_t)

15 X Ø long

S_t = valeur minimale a + 10cm (B, 20)

40cm

D'où

15 X 12mm

S_t = valeur minimale 25 + 10cm (B, 20)

40cm

S_t = valeur minimale entre 18cm, 35cm et 40cm.

Nous prenonsl'espacement maximum des armatures longitudinales de 18cm.

Figure 7. Schéma de ferraillage de la poutre

IV.3 DIMENSIONNEMENT DE POTEAU

a. Généralité

Figure 8.

Un poteau est une poutre verticale soumise uniquement à une compression centrée (Nu ? 0 et Mz = 0)

Il joue le rôle de répartition des charges Nu la fondation.

Un poteau de section rectangulaire ou approcher et à forme non allonger en plan s'appelle pilier.

Un poteau de section circulaire ou approcher sera appelé colonne.

Un poteau de section parallélépipédique sera appelé poutre.

Du point de vue de la mécanique de la structure, les poteaux sont les éléments verticaux soumis principalement à la compression et leur résistance est notamment limitée par le risque de flambement.

b. Pré dimensionnement en compression simple de poteau le plus défavorable

La longueur libre entre haut du plancher supérieur et la fondation vaut Lo = 3cm.

Le poteau est traversé de part et d'autre par une poutre ayant une section de 20 X 50cm.

Sa longueur de flambement vaut :

Lfl = 0,5Lo (C, 1)

On a Lfl = 0,5 X 3

= 1,5m

L'élancement ë

Figure 9. Y

B

X

25cm

Nous calculons l'élancement ë par la relation :

ë = 35(C, 2)

Avec a, le coté du carré voire la figure 9 on a :

ë

6 X 3,46

D'où ë = 26,76m = 35

c. Descente des charges

La descente de charges est donnée par la relation :

(C, 3)

Figure 10.

La surface d'influence S est de 16 X 48 = 768m².

Avec Po la charge de toiture qui est :

Po = (C, 3)

On a Po=

= 1939,2KN

Et P₁ la charge du niveau de référence.

On a P₁ = charge dalle + charge poutre

= 9,06 + 73,97

= 83,03KN

D'où (C, 3) devient :

Niveau 0

On a No = Po +

= 1939,2+

= 1939,2KN

Niveau 1

On a N1 = Po +

= 1939, 2+

= 2063, 74KN

Niveau 2

On a N2 = Po + et =

= 1939,2+

= 2188,29KN

d. Combinaisons des charges

Les charges qui agissent sur le poteau sont obtenues en combinant la charge dalle, celle de toiture et des niveaux considères.

On a N_u= N₀+N₁ +N₂

= 1939,2+2063,74+2188,29

= 6191,23NK

· La section réduite Br

Nous avons un poteau carré de 25 x 25

D'où Br = 625cm²

· Calcul de force équilibrée par le béton N_b

On a N_b = (C, 4)

Avec fbu=14,16MPa

D'où N_b =

= 983,3KN

· Calcul de force équilibréedes armatures longitudinalesN_S

On a N_S = (C, 5)

Avec =1 + 0,2( ² (C, 6)

=1 + 0,2( ²

= 1,07

D'où (C, 5) devient :

N_S =

= 6636,84KN

e. Calcul des armatures longitudinales et transversales

Chapitre V. Section des armatures longitudinales

Amin = As = = Amax(C, 7)

Avec Fed =347,826 MPa

On a As =

= 19,08cm²

Les valeurs des sections minimales et maximales des armatures de l'élément soumis à la compression simple sont obtenues par les relations :

Amin = (C, 8)

Amax = (C, 9)

Avec B la section de poteau

B = Br + 1

= 626cm²

D'où Amin =

= 1,25cm²

Et Amax =

= 31,3cm²

Par suite nous choisissonsA_s = 3,96cm² qui nous donne 6Ø14HA.

Chapitre VI. Section des armatures transversales

On a long = trans = 12mm (C, 10)

D'où 14mm = = trans = 12mm

4,6mm= trans = 12mm

Nous prenons la section de 8HA.

· Calcul de l'espacement des armatures transversales St

15 X Ø long

S_t = valeur minimale a + 10cm (C, 11)

40cm

D'où

15 X 14mm

S_t = valeur minimale 25 + 10cm

40cm

S_t = valeur minimal ente 21cm, 35cm et 40cm.

Nous prenons l'espacement maximum des armatures longitudinales de 15cm.

· Recouvrement des armatures longitudinales Lr

On a Lr = 0,6Ls (C, 12)

Avec Ls l'encrage pour longueur de scellement droit qui est Ls = 40 Ø long

Ls = 40 X 14mm

Ls =560mm

D'où Lr = 0,6 X 560

Lr = 336mm

Nous prenons Lr = 65cm.

· Espacement des armatures dans la zone de recouvrement St'

On a St^'= (C, 13)

D'où St^'=

= 308mm

Nous prenons St^'= 30cm

Figure 11. Schémas de ferraillage de poteau

f. III.4 DIMENSIONNEMENT DE LA FONDATION

a. Généralité

Une fondation se définie comme la partie d'une superstructure qui transmet au sol les charges d'un bâtiment.

La fondation varie selon la qualité du sol du sol, du sous-sol ainsi de zone dans laquelle le bâtiment est implanté mais aussi de point de vue nature et taille du projet.

Figure 12.

Il est fortement recommandé que le sol soit de bonne portance et peu sujet de tassement. Du point de vue sol et sous-sol mais aussi zone à ériger, la composition du sous-sol étant de calcaire et grossier sa capacité ou contrainte portante est indiqué dans le tableau ci-dessous.

Tableau 2.

NATURE DU SOL
Argile, limon	0,15 à 0,30
Alluvion ancienne, sable et gravier	0,60 à 0,90
Craie	0,90 à 1,00
Calcaire grossier, roche	1,80 à 4,5

Source : Techno-construction. Lucas NEHOU.

La surface de la semelle doit être suffisante pour repartir sur le sol les charges apportées par les poteaux. Repartir sur la surface S les charges apportées par les poteaux c'est exercé une pression.

Pour déterminer la pression nous avons la relation :

P = = 1,5 adm sol (d, 1)

Avec adm sol
P = pression

S = la surface de la semelle

b. Descente des charges

Figure 13.

D'après (C, 3), on a :

Niveau 2

On a N2 = Po + et =

= 1939,2+

= 2188,29KN

D'où N3 = Po +

N3 =1939,2+

= 2312,23KN

La chargeN_u qui agit sur la fondation est :

N_u= N_u tot poteau + N3 (d, 2)

On à N_u= 6191,23 + 2312,23

= 8504,06KN

c. Détermination des dimensions de la semelle isolée et contrôle de la résistance du sol

Figure 14.

On a B = (d, 3)

B =

B = 0,5m

Nous prenons la base B = 1m

Étant donné que Nu = 8504,06KN d'après (d, 3), on a :

P = = 1,5 X 1,80

= 0,85 = 2,70

La pression qu'exerce le sol sur la semelle est P = 0,85 MPa

L'épaisseur h de la semelle est obtenue par la relation :

H = d + 5cm

Avec d =

=

= 18,75cm

H= 18, 75 + 5

= 23,75cm

Nous prenons h = 23cm

d. Calcul de la section des armatures

On a une semelle de section carrée B=A.

A_S = (d, 4)

Avec Nu= 8504,06KN

B= 1,00m

b= 0,25m car le poteau est carré b=a

d=0,18m

Fed= MPa

D'oùA_S =

A_S = 12,73cm²

Nous prenons A_S =14,07cm² qui donne 7Ø16HA.

e. Vérification du poinçonnement de la semelle sous poteau

Pour éviter la rupture de la semelle causée par la force Nu au point d'appuis on a :

ô= = ô limite= 0,045fbu (d, 5)

Avec Ni= Nu (d, 6)

Sext = S tot - ²+ab+2b +2a (d, 7)

= 1m² - ²+0,25 X 0,25+2X0,

25 +

Sext = 0,660cm² et U=0,115

Par suite (d, 6), on a :

Ni= 8504,06

= 5612,67KN

D'après (d, 5), on a :

ô= = ô limite= 0,045 X 266,66MPa

ô= 0,218? ô limite= 0,828MPa

De ce qui précède, nous remarquons queô est inférieure à ô limite d'où pas de rupture ou phénomène de poinçonnement.

f. III.5 DIMENSIONNEMENT DE L'ESCALIER

a. Généralité

Un escalier est une construction architecturale constitué d'une suite régulière de marches ou degré permettant d'accéder à un étage.

Un escalier peut être en pierre, en bois, en acier, en béton armé ou en verre.

Pour notre projet, nous avons un escalier à deux volées parallèles et à un palier intermédiaire.

Figure 15.

b. Dimensionnement de l'escalier

· Calcul de l'épaisseur de la paillasse

On a la relation :

e = = 25cm (d, 7)

Et L=700cm

D'où e =

= 25

Nombre de marches :

Et ht largueur de la paillasse qui est de 400cm.

On a :

= 16 marches

Hauteur de marches :

=

=

= 25

Par suite nous prenons e= 17c

· Évaluation des charges

Figure 16.

On a :

· G paillasse = béton

= 25

= 5,59KN/m²

· G marche = béton

= 25

= 2,12KN/m²

· Enduit de 3cm d'épaisseur : 25 X 0,03 = 0,75KN/m²

· Chape et carrelage donne : 0,8 KN/m²

D'où G = 5,59 + 2,12 +0,75 +0,8 = 9,26 KN/m²

· La charge Q d'exploitation de l'escalier est de 2,5 KN/m²

D'après (A, 3) la charge pondéré Pu est :

Pu = (1,35 X 9,26) + (1,5 X 2,5)

= 16,25 KN/m²

· Calcul des sollicitations

· Le moment fléchissant ultime

On a Mu= (d, 5)

=

= 99,53 KN

Et M_bu= (d, 6)

D'après (B, 12), d=0,9h

d= 0,9 X 17

= 15,3cm et bo=1m

(d, 6) devient :

M_bu=

=

= 0,035

Choix du pivot de calcul des aciers plus béton à utiliser :

M_bu? 0,186 = pivot A.

D'où 0,035 ? 0,186 = pivot A.

Calcul de bras de levier Zb :

D'après (A, 15), est donné par la relation :

Zb = d (1- 0,4 )

Et = 1,25(1-

= 1,25(1-

= 0,48

D'où Zb = 15,3 X (1- 0,4 )

= 12,36cm

· Calcul de la section des armatures

On a:

As= (d, 7)

Et fed=347,826MPa

As =

= 2,31cm²

Nous prenons A_S =4,52cm qui donne 4Ø12HA.

· Écartement maximal des aciers

2. e

S_t = valeur maximale

(d, 8)

25cm

D'où

2 X 17

S_t =valeur maximale

25cm

S_t = valeur maximale entre 34cm et 25cm.

Nous prenons l'espacement maximum de 34cm.

· Les aciers de répartition

Ar= (d, 9)

On a Ar=

=

= 0,77cm²

Nous prenons A_r =3,14cm qui donne 4Ø10HA.

· Les armatures chapeaux

Ac= 15% (d, 10)

On a Ac= 15% de cm²

= cm²

Nous prenons Ø6HA.

Figure 17. Schémas de ferraillage

Chapitre VII. CONCLUSION

La réalisation de ce projet consisté à résoudre les problèmes des structures, les calculs des structures mais aussi les dimensionnements de l'immeuble et nous avons essayé cette tache dans les pages précédentes. Nous avons tenté de demeuré dans l'objectif poursuivie pour un travail de fin d'étude : celui de relier la théorie vue à l'école avec la pratique sur terrain.

Malgré les difficultés lies à l'obtention des résultats aux principes des constructions modernes, nous reconnaissons aussi avoir user des méthodes difficiles à notre niveau : mais nous avons cherché des solutions de construction économique de l'immeuble.

Ce travail se subdivise en trois grands volumes :

Ø Partie étude structurale et architecturale : consacrer à la description, la disposition des différents compartiments de l'immeuble, mais aussi l'hypothèse de calcul.

Ø Partie construction : consacrer aux choix de matériaux à utiliser.

Ø Partie calcul : consacrer aux méthodes et calculs utiliser pour la détermination des charges d'exploitations, charges permanentes et les surcharges des éléments de l'ouvrage pour but de trouver rationnellement les aciers correspondants.

Nous espérons que nos lecteurs trouveront à travers ces pages, les fruits de nos efforts et sacrifices en vue de l'achèvement de ce travail.

Comme tout oeuvre scientifique est l'Object des recherches et critiques, vos remarques et suggestions sont les bienvenus pour l'amélioration et la finalité de ce projet.

Chapitre VIII. BIBLIOGRAPHIE

1. OUVRAGE

Ø Conception et calcul de structures en béton arme [HENRY THONIER, 2^ieme édition].

Ø Congo Dr-directives-sur-les-normes-des-constructions-scolaires (CIRCULAIRE N°MINEPSP/CABMIN/0668/2007 DU 13/11/07).

Ø J-Percha, J-Roux, [2002] : Pratique du BAEL 91, éditions Eyrolles.

Ø Mougin J-P. Béton arme, BAEL 91 modifie 99 et DTU associes, Eyrolles.

Ø NBN EN 1992-1-1 :2005, Eurocode 2-Partie 1-1 : calcul des structures en béton-Règles générales et règle pour le bâtiment.

Ø Normes de construction scolaires (Direction du Génie scolaire Novembre) A l'usage des gens intéressés à la construction d'écoles en Haïti, article publie en 2010.

Ø Rapport de consultation d'un projet de construction d'une école de Montréal projet de règlement P-17-039/2017

2. NOTES DE COURS

Ø Cours de résistance des matériaux, IBTP/Kamituga.

Ø Cours de Béton 1 et 2, IBTP/Kamituga.

Ø Cours de mécanique de sol, inédit.

Ø Technologie de construction. Lucas NEHOU

3. INTERNET

Ø Google

Ø Wikipédia

TABLE DES MATIERES

DEDICACE 1

REMERCIEMENTS 2

SIGLES ET/OU ABREVIATIONS 3

INTRODUCTION GENERALE 4

0.1. LA PROBLEMATIQUE 4

0.2. HYPOTHESES 4

0.3. L'OBJECTIF GLOBAL 4

0.4. LES OBJECTIFS SPECIFIQUES 5

0.5. LA METHODOLOGIE 5

Chapitre I. REVUE DE LA LITERATURE 6

I.1 La conception 6

I.2 Immeuble d'habitations 7

a. Définition 7

b. Catégorisation 7

c. Les styles 7

I.3 La loi congolaise sur la conception et la construction des immeubles à usage d'école 7

a. Des exigences pédagogiques 8

b. Des exigences des sites 8

c. Des exigences architecturales 8

Chapitre II. CONCEPTION ARCHITECTURALE DES IMMEUBLES A USAGE D'ECOLE 11

II.1 Normes de planification géographique 11

II.2 L'aspect architectural des immeubles à usage d'école au Sud-Kivu 12

II.3 Conception architecturale d'une école de 1650 élèves au Sud-Kivu, dans la ville de Kamituga 16

Chapitre III. CONCEPTION STRUCTURALE DES IMMEUBLES A USAGE D'ECOLE 17

§ La structure porteuse 17

§ Le choix du système porteur 17

§ Autres facteurs importants pour la conception 18

§ Les plans de coffrage 18

III.1 DIMENSIONNEMENT DE LA DALLE 18

a. Généralité 18

b. Calcul de l'épaisseur de la dalle 19

c. Dimensionnement de la dalle du RDC 19

d. Calcul des moments 21

e. Les armatures porteuses et les armatures de répartition. 22

III.2 DIMENSIONNEMENT DE LA POUTRE 26

a. Généralité 26

b. Pré dimensionnement de la poutre 27

c. Évaluation et combinaison de charges 28

d. Calcul des sollicitations 28

e. Calcul des armatures longitudinales comprimées et des armatures transversales 30

f. Calcul des aciers transversaux et de l'espacement maximum des armatures longitudinales (S_t) 33

III.3 DIMENSIONNEMENT DE POTEAU 36

a. Généralité 36

b. Pré dimensionnement en compression simple de poteau le plus défavorable 37

c. Descente des charges 38

d. Combinaisons des charges 39

e. Calcul des armatures longitudinales et transversales 40

III.4 DIMENSIONNEMENT DE LA FONDATION 43

a. Généralité 43

b. Descente des charges 45

c. Détermination des dimensions de la semelle isolée et contrôle de la résistance du sol 47

d. Calcul de la section des armatures 48

e. Vérification du poinçonnement de la semelle sous poteau 48

III.5 DIMENSIONNEMENT DE L'ESCALIER 49

a. Généralité 49

b. Dimensionnement de l'escalier 50

CONCLUSION 56

BIBLIOGRAPHIE 57

ANNEXES

FACADE PRINCIPAL

PERSPECTIVE DENSEMBLE NORD-EST

PERSPECTIVE DENSEMBLE SUD-OUEST

PERSPECTIVE DENSEMBLE DE DESSUS