MAHEND ELYSEE
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CONSTRUCTION DU LYCEE PROFESSIONNEL REGIONAL NAZI BONI DE DEDOUGOU (Burkina Faso) MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU MASTER EN GENIE CIVIL ET MINES OPTION : ROUTES ET OUVRAGES D´ART / BATIMENTS. Présenté et soutenu publiquement par : ELYSEE MAHEND. Travaux dirigés par : Dr. ISMAILA GUEYE. Enseignant Chercheur au CCR - EHD. CENTRE COMMUN DE RECHERCHE ENERGIE ET HABITAT DURABLE . Travaux dirigés par : ALASSANE TANGARA. DIRECTEUR TECHNIQUE (ECNAF Burkina Faso). Promotion [2011 / 2013] MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU DEDICACE Je dédie ce mémoire à la famille MAHEND. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) II MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU REMERCIEMENTS Je remercie DIEU le tout puissant de m’avoir permis d’être dans cette institution et surtout de m’avoir permis d’atteindre ce stade dans la vie. Mes remerciements vont aussi à l’endroit de toute l’administration et le corps enseignant permanent ou temporaire du 2iE pour tout l’encadrement qu’ils ont su m’apporter durant ma formation ; je ne pourrais sans toutefois finir sans remercier tout le personnel de ECNAF (Entreprise de Construction de la Nouvelle Afrique) et particulièrement à son Directeur Général, M. Harouna NATAMA, et mon encadreur au niveau de l’entreprise M. Alassane TANGARA et ainsi que mon encadreur au sein du 2iE Ouagadougou le Dr. Ismaila GUEYE. Je tiens aussi à remercier mes chers Parents, mes frères et sœurs et tous les ami(e)s pour leur soutien indispensable. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) III MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU RESUME Cette étude consiste à faire une comparaison entre deux matériaux aux propriétés différentes afin de faire l’étude et le dimensionnement des bâtiments faisant partie du lycée Professionnel Régional de DEDOUGOU. La conception et l’étude d’un ouvrage se base sur un ensemble de règles et de normes devant être respectées afin d’optimiser les paramètres de coût, de sécurité, d’esthétisme. Pour le choix du plancher, les dalles nervurées classiques coulées en place sont retenues pour leur facilité de mise en œuvre et surtout leur coût et leur propriété acoustique ; de même que les dalles pleines sont recommandées sur certaines parties pour leurs propriétés esthétiques. Ce projet compte treize bâtiments à calculer et réaliser, mais dans ma structure d’accueil, il m’a été confié 03 bâtiments faisant partie du lot 1 dont : Le bâtiment Administratif (314,25 m2), La bibliothèque (378,02 m2), Le bloc Pédagogique (1121,14 m2). Cette étude consiste en réalité à faire une comparaison entre la BTC et les Agglos, tout en faisant les études complémentaires telles que l’étude d’impact et en fournissant tous les plans de réalisations. Au regard des caractéristiques géotechniques du sol de fondation (σsol = 2,8 bars) et des charges appliquées maximales de l’ordre de 138,79 KN - 171,18 KN ; Pour la réalisation des fondations, il a été choisi des semelles filantes de largeur variant de 0,60 m à 0,80 m et des semelles isolées variant de 1,00 m à 1,50 m pour les bâtiments. Les calculs nous ont donné des poutres de section 20 × (20, 30, 40, 50, 60,70) m2, 321 poteaux, 305 semelles isolées. Il a été choisi de réaliser le prédimensionnement et la descente de charge de tous les éléments manuellement. Les différents plans ont été faits à l’aide du Logiciel AUTOCAD, tandis que le dimensionnement automatique a été fait à l’aide du logiciel ROBOT STRUCTURAL ANALYSIES de calcul des éléments en béton armé, métallique, en structure mixte ou encore en bois. Le coût total du projet est estimé à 271 418 912 F CFA hors taxes. Mots clés : modéliser, dimensionnement, descente de charge, prédimensionnement, acoustique. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) IV MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU ABSTRACT This study is a comparison between two materials with different properties in order to study and design of buildings forming part of the school Professional Regional DEDOUGOU. The design and study of a building is based on a set of rules and standards to be met in order to optimize the parameters of cost, safety and esthetics. For the choice of flooring, classic ribbed slabs cast in place chosen for its ease of implementation and above their cost and acoustic properties, as well as solid slabs are recommended on parts for their esthetic properties. The project has thirteen buildings to calculate and perform, but in my host organization (ECNAF), it was given to me three buildings being part of Lot 1, including: The Administrative building (314.25 m2), Library building (378.02 m2) The Teaching Block (1121.14 m2). This study is really to make a comparison between the BTC and empty block, while additional studies such as impact assessment and providing all the design of achievement. In view of the geotechnical characteristics of the subgrade (σsol = 2.8 bars) and maximum applied loads in the range of 138.79 KN - 171.18 KN; For the construction of the foundations, it was chosen strip footings width ranging from 0.60 m to 0.80 m and footings ranging from 1.00 m to 1.50 m for buildings. The calculations gave us section beams 20 × (20, 30, 40, 50, 60, and 70) m2, 321 pillars, 305 footings. He was chosen to perform preliminary design and lowering the load of all the elements manually. The various plans were made using AutoCAD software, while the automatic sizing was done using the software ROBOT STRUCTURAL ANALYSIES calculation of reinforced concrete, metal, or mixed structure of wood. The total project cost is estimated at 271 418 912 F CFA H T. Keywords: modeling, design, down load, preliminary design, acoustics. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) V MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU SOMMAIRE DEDICACE ………………………………………………………………………… Page I REMERCIEMENTS ……………………………………………………………… Page II RESUME…………………………………………………………………………… Page III ABSTRACT………………………………………………………………………… Page IV SOMMAIRE………………………………………………………………………… Page V LISTE DES ABREVIATIONS……………………………………………………... Page IX LISTE DES TABLEAUX…………………………………………………………… Page X LISTE DES FIGURES……………………………………………………………… Page XI CHAPITRE I : INTRODUCTION………………………………………………... Page 01 I- Contexte ……………………………………………………………………… Page 01 II- Problématique………………………………………………………………… Page 01 III- Objectifs de l’étude…………………………………………………………… Page 01 a) Objectif Général…………………………………………………… Page 01 b) Objectif Spécifique………………………………………………… Page 01 IV- Méthodologie…………………………………………………………… Page 02 CHAPTRE II : HYPOTHESES DE TRAVAIL…………………………………… Page 03 2.1- CONCEPTION DE LA STRUCTURE………………………………….. Page 03 2.1.1- Cadre de l’étude……………………………………………………..... Page 03 2.1.2- Description de l’ouvrage……………………………………………… Page 03 2.1.3- Caractéristiques de l’ouvrage………………………………………… Page 04 2.1.4- Eléments constitutifs des bâtiments………………………………….. Page 04 2.2- LA GEOTECHNIQUE……………………………………………………. Page 05 2.3- LES MATERIAUX UTILISES ET LEURS CARACTERISTIQUES…… Page 06 MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) VI MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU a) La Brique de Terre Compressée.............................................................. Page 06 b) Les agglos………………………………………………………………….. Page 08 c) Le Béton…………………………………………………………………… Page 09 d) L’Acier…………………………………………………………………….. Page 10 CHAPITRE III : MATERIELS ET METHODES………………………………… Page 11 1- LE LOGICIEL ROBOT…………………………………………………………. Page 11 a) Description générale du logiciel…………………………………………… Page 11 b) Les structures prises en compte par ROBOT……………………………… Page 11 c) Les étapes d’étude dans ROBOT………………………………………….. Page 12 2- PRESENTATION DE LA METHODE DE DESCENTE DE CHARGES……. Page 12 CHAPITRE IV : RESULTATS…………………………………………………….. Page 14 PARTIE 1 : ETUDE COMPARATIVE ENTRE LES BTC ET LES AGGLOS CREUX ………………………………………………………………………………………… Page 14 1) Comparaison sur les charges……………………………………………... Page 14 2) Comparaison sur le ferraillage…………………………………………… Page 14 3) Comparaison sur les coûts………….………………………………….... Page 15 PARTIE 2: DIMENSIONNEMENT DES DIFFERENTS ELEMENTS DE STRUCTURE……………………………………………………………………….. Page 16 1) Hypothèses de calcul…………………………………………………… Page 16 2) Prédimensionnement des éléments de structure………………………. Page 16 3) Descente de charges…………………………………………………….. Page 16 a) Charges permanentes……………………………………………… Page 16 b) Charges d’exploitation……………………………………………. Page 19 4) Dimensionnement des éléments porteurs…………………………….. Page 19 a) Dimensionnement de l’escalier………………………………….. Page 19 MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) VII MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU b) Dimensionnement des planchers à corps creux……………….. Page 20 c) Dimensionnement des planchers pleins……………………….. Page 21 d) Dimensionnement des poutres…………………………………. Page 22 e) Dimensionnement des poteaux………………………………… Page 23 f) Dimensionnement des semelles……………………………….. Page 25 PARTIE 3 : ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL ET SOCIAL…………page 27 I) Etude sociale…………………………………………………………………. Page 27 II) Etude environnementale…………………………………………………….. Page 27 1) La santé publique………………………………………………………... Page 27 2) La sécurité publique…………………………………………………….. Page 27 III) Plan de Gestion Environnemental et Social………………………………… Page 28 a) Mesures d’atténuation des impacts négatifs…………………………… Page 28 b) Mesures d’accentuation des impacts positifs……………………......... Page 28 PARTIE 4 : PLOMBERIE ET INSTALLATION SANITAIRE…………………. Page 29 PARTIE 5 : DEVIS ET ORGANISATION DE CHANTIER…………………….. Page 33 I) Devis.…………………………………………………………………….. Page 33 a) Devis descriptif…………………………………………………….... Page 33 b) Devis quantitatif et estimatif………………………………………… Page 33 II) Organisation de chantier……………………………………………….... Page 34 a) Organisation matérielle du chantier………………………………… Page 34 b) Organisation technique du chantier………………………………… Page 34 c) Organisation administrative du chantier……………………………. Page 35 CHAPITRE V : ANALYSE ET DISCUSSION DES RESULTATS…………….. Page 37 CHAPITRE VI : RECOMMANDATIONS……………………………………… Page 38 MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) VIII MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU CONCLUSION…………………………………………………………………….. Page 39 BIBLIOGRAPHIE………………………………………………………………… Page 40 ANNEXES………………………………………………………………………… Page 41 MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) IX LISTE DES ABREVIATIONS 2IE : Institut International d’Ingénierie. ECNAF : Entreprise de Construction de la Nouvelle AFrique. BAEL : Béton Armé aux Etats limites. DTU : Document Technique Unifié. HA : Haute Adhérence. HT : Hors Taxe. RDC : Rez-de-chaussée. R + n : Rez-de-chaussée + n niveaux. SONABEL : Société Nationale d’Electricité du Burkina Faso. ONEA : Organisme National de l’Eau et de l’Assainissement. TTC : Toute Taxe Comprise. EIES : Etude d’Impact Environnemental et Social. PGES : Plan de Gestion Environnemental et Social. BTC : Briques de Terre Compressées. PRFP : Projet de Renforcement de la Formation Professionnelle. MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : cadre logique du projet …………………………………………………page 00 Tableau 2 : description des éléments de structure……………………………………page 00 Tableau 3 : section des éléments porteurs……………………………………………page 00 Tableau 4 : charges totales du plancher plein…………………………………………page 00 Tableau 5 : charges totales plancher à corps creux…………………………………...page 00 Tableau 6 : charges sur la paillasse…………..………………………………………page 00 Tableau 7 : charges sur le palier de repos ……………………………………… page 00 Tableau 8 : résultats des efforts escalier …………………………………………… page 00 Tableau 9 : récapitulatif des armatures de l’escalier……………………………….. page 00 Tableau 10 : Ferraillage de la poutrelle …………..……………………………….. page 00 Tableau 11 : Récapitulatif du Calcul plancher Plein ……………………………… page 00 Tableau 12 : récapitulatif de ferraillage de la poutre Administration.………………page 00 Tableau 13 : Récapitulatif des ferraillages pour les filles des poteaux étudiés…… page 00 Tableau 14 : Équipements sanitaires et débits ………………………………. page 00 Tableau 15 : Liste des appareils et des débits ……………………………………page 00 MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) XI MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU LISTE DES FIGURES Figure 1 : Charges poteaux. Figure 2 : Charges sur la semelle. Figure 3 : comparaison des prix Figure 4 : coupe du plancher plein. Figure 5 : coupe plancher à corps creux. Figure 6 : Coupe de la dalle à corps creux. Figure 7 : ferraillage plancher plein. Figure 8 : ferraillage cheneau. Figure 9: ferraillage manuel et automatique de la poutre. Figure 10 : coupe de la file de poteau étudiée. Figure 11 : ferraillage poteau. Figure 12 : ferraillage semelle. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) XII CHAPITRE I : INTRODUCTION I- Contexte. Tout Etudiant en fin de formation de Master 2 au 2IE est amené à rédiger et soutenir un mémoire de fin d’études, la rédaction de ce mémoire passe à travers une structure qui est le lieu du stage. En suivant ces règles qu’un stage de 04 mois est accordé par l’Entreprise ECNAF en vue de l’élaboration d’un dossier d’exécution pour la construction d’un Lycée Professionnel Régional dans la ville de DEDOUGOU (Burkina Faso). Le présent mémoire traite de tous les corps d’état du bâtiment allant des éléments porteurs jusqu’aux planchers ; quant aux corps d’état secondaires, ils seront traités en partie ainsi que l’organisation de chantier. II- Problématique. L’objectif principal de toute Entreprise du Génie Civil est de se faire du profit, mais qui dit profit dit aussi respect des règles de construction ; Le site de construction étant déjà connu, il est important de connaître l’impact majeur ce cet établissement sur la ville et en particulier sur l’environnement.au delà de cette préoccupation, il est aussi important de savoir comment les différents corps d’état seront réalisés, de connaître les coûts, et surtout de prendre connaissance de la gestion du chantier après sa réception. Toutes ces questions sont indispensables et elles permettent de clarifier nos attentes et d’aboutir à l’objectif principal de cette étude. III- Objectifs de l’étude. a) Objectif Général. L’objectif général de cette étude est de présenter un dossier d’exécution pour la construction du Lycée Professionnel de DEDOUGOU (Burkina Faso) pour le compte de l’Etat. b) Objectifs spécifiques. MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU Afin d’atteindre notre objectif général, nous aurons besoin de : Faire une comparaison entre les BTC et les agglos creux. Faire une analyse de la structure porteuse et la dimensionner en tenant compte de la contrainte admissible du sol. Faire une étude d’impacts environnementaux et sociaux tout en fournissant un PGES. Estimer le coût global des travaux tout en proposant une programmation de chantier. IV- Méthodologie. Afin de définir une bonne approche méthodologique, nous avons eu à élaborer un cadre logique (tableau 01) dans lequel sont définies clairement toutes les actions à mener pour atteindre nos objectifs spécifiques, et évidement notre objectif global. Tableau 01 : Cadre Logique du Projet. Objectif Principal : Fournir un dossier d'exécution de la Construction du Lycée Professionnel de DEDOUGOU Objectifs spécifiques Etude d'impacts environnementaux et sociaux. Activités Analyse du site du projet Résultats attendus Analyse des effets du projet sur l'environnement Impacts négatifs et leurs mesures d'atténuation. Impacts positifs et mesures d'accentuation. PGES. Analyse des impacts liés à l'exécution du projet sur les êtres vivants Présentation des matériaux. Etude des BTC et des agglos creux. Analyse de la structure porteuse et dimensionnement des ouvrages porteuse et des ouvrages annexes. Programmation de MAHEND ELYSEE Etude des différentes Propriétés des matériaux Rapport complet entre les deux types de solutions. Pré-dimensionnement et dimensionnement de tous les éléments porteurs. Assainissement plomberie Programmation des tâches Plans d'exécution Notes de calcul. Plan d'aménagement de la voirie intérieure. Devis estimatif et MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 2 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL chantier et estimation des coûts des travaux. ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU dans le temps et dans l'espace quantitatif. Avant – métré Elaboration des prix totaux CHAPITRE 2 : HYPOTHESES DE TRAVAIL. 2.1- Conception de la structure. 2.1.1- Cadre de l’étude. Le présent rapport porte sur l’aménagement le calcul des éléments constitutifs des bâtiments faisant partie du Lycée Professionnel de DEDOUGOU.il s’agira aussi ici de faire une comparaison des matériaux tout en calculant et en dimensionnant les différents éléments porteurs (escaliers, poutres, poteaux, dalle, semelles …) de la structure des bâtiments constitutifs à l’aide du Logiciel ROBOT BAT à partir des données obtenues par la descente de charges ;bien qu’étant pas à 100% fiable au niveau des résultats, nous ferons en plus un calcul MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 3 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU manuel de ferraillage pour s’assurer de l’exactitude des calculs et enfin de produire des notes de calcul et les plans d’exécution. Les différents planchers sont constitués par des dalles à corps creux (poutrelles + parpaings + hourdis de compression) tout en s’assurant de la viabilité et de la sécurité de tout le bâtiment. 2.1.2- Description de l’ouvrage. Nous disposons dans le cadre de notre étude de 03 bâtiments qui sont les suivant : L’Administration : d’une emprise totale au sol de 314,35 m2,avec une hauteur maximale de 3,50 m sur dalle et de 5,82 m à la toiture ;du fait de la longueur et la symétrie du bâtiment un joint de dilatation est prévu au milieu des deux parties de notre bâtiment, soit à une longueur de 30,59 m. l’ouvrage est constitué de bureaux, toilettes, salle de réunion … (Voir annexe 01). La Bibliothèque : d’une emprise totale au sol de 378,02 m2,avec une hauteur maximale de 4,65 m à la toiture ;du fait de la longueur et la symétrie du bâtiment un joint de dilatation est prévu au milieu des deux parties de notre bâtiment, soit à une longueur de 38,78 m. l’ouvrage est constitué de salles, toilettes … (Voir annexe 01). Le Bloc Pédagogique : d’une emprise totale au sol de 1121,14 m2,avec une hauteur maximale de 5,75 m à la toiture ;du fait de la longueur et la symétrie du bâtiment un joint de dilatation est prévu avant le milieu des deux parties de notre bâtiment, soit à une longueur de 62,65 m. l’ouvrage est constitué de salles, toilettes … (Voir annexe 01). 2.1.3- Caracteristiques de l’ouvrage. Les éléments géométriques des bâtiments ont été conçus par le maître d’œuvre (plans et coupes en annexes 03) et les matériaux utilisés sont décrits dans le devis descriptif (pièces fournies par le maître d’ouvrage). 2.1.4- Elements constitutifs des batiments. Les bâtiments sont constitués de différents éléments que sont : les murs, les poteaux, les planchers, les escaliers, les couvertures…Ces éléments peuvent être préfabriqués ou être fabriqués et mis en œuvre sur place au chantier (nervures). Nous pouvons donc ici avoir les différentes exigences de ces matériaux en fonction de la partie où ils seront utilisés. Tableau 02 : Description des éléments de structure. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 4 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU Désignation Fonctions (rôles) Actions agissantes Exigences Fondations Transmettre les charges des superstructures au sol. Forces verticales, obliques, horizontales et action de la poussée d'Archimède. Résistantes, stables, durables et étanches. Poutres Recevoir les charges des éléments (permanentes et d'exploitation) et les redistribuer aux poteaux. Résistantes, stables, Actions thermiques durables et étanches, actions verticales et elles doivent empêcher horizontales, charges de les déformations neige, pluie… importantes de nos bâtiments. Poteaux Recevoir les charges et les transmettre soit aux poteaux inférieurs soit aux fondations. Actions thermiques, actions dues aux pluies, au vent ou à la neige, reçoit des charges généralement verticales excentrées ou pas. Résistants, stables, durables et étanches. Murs Ils ont un rôle de séparation du bâtiment avec l'extérieur ou alors avec deux pièces distinctes. Actions thermiques, acoustiques, ils reçoivent les charges verticales, horizontales ou encore obliques. Résistants, stables, durables et étanches. Isolants vis-à-vis du son et des actions thermiques Planchers Ils servent à diviser d'une façon horizontale les bâtiments en plusieurs niveaux; Ils permettent aussi de gagner de l'espace dans le vide. Actions acoustiques, Actions verticales, horizontales. Résistants, stables, durables et étanches. Isolants vis-à-vis du son. Escaliers Ils servent à assurer un accès aux différents niveaux du bâtiment ou alors à différentes dénivellation dans un même niveau. Actions acoustiques, Actions verticales, horizontales. Résistants, rigides, stables, durables et étanches. Isolants visà-vis du son. Couvertures Son rôle essentiel est la mise hors d'eau du bâtiment. Actions thermiques, acoustiques, ils reçoivent les charges verticales, horizontales ou encore obliques. Résistants, stables, durables et étanches. Isolants vis-à-vis du son et des actions thermiques 2.2- La Géotechnique. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 5 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU La Géotechnique est l’étude d’un sol et d’un sous – sol devant accueillir des constructions. Elle traite de l’interaction sol / structures et fait appel à des bases de géologie, de mécanique des sols, des roches et surtout des bases de calculs de structures. L’Etude géotechnique d’un sol commence préalablement à l’étude des fondations, pour cela on procède donc aux étapes suivantes : - Reconnaissance du Terrain. - Etude Cartographique du Terrain (géologie, hydrologie, hydrogéologique....) - Prélèvement des échantillons pour analyses. - Essais in – situ pour prendre connaissance avec une certaine approximation de certaines données du terrain. - Essais en Laboratoire Pour déterminer les paramètres d’un sol, les essais les plus couramment utilisés sont : Les essais d’identification (teneur en eau, poids spécifique, limites d’Atterberg …) Les essais de cisaillement (direct ou triaxial) qui nous permettent de déterminer les paramètres de rupture d’un sol. L’essai de perméabilité permettant de déterminer les paramètres intrinsèques d’un sol (coefficient de perméabilité, indices des vides…). L’essai de consolidation qui permet de mesurer le tassement primaire d’un sol et le temps nécessaire à cette consolidation. La contrainte de calcul du sol qui a été prise est de 0,28 MPa (Rapport LNBTP), qui est la valeur la plus défavorable pour nous permettre de faire nos calculs en toute sécurité ; la hauteur d’ancrage est de 1, 00 m. Compte tenu des charges moins importantes qui se traduit par l’occupation de la surface totale qu’occupent les semelles (surface totale des semelles = 100,02 m2 < 0, 5 de la surface totale des bâtiments = 1813, 51 m2), nous avons opté pour des semelles isolées sous poteaux qui seront calculées après la descente de charges. 2.3- Les Matériaux et leurs caractéristiques. Tous les ouvrages, toutes les mises en œuvre, tous les produits du Génie Civil doivent respecter les règles de l’Art, aux Documents Techniques Unifiés (DTU) et aux normes en vigueur qui répondent aux prescriptions techniques et fonctionnelles comprises dans les textes officiels existants. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 6 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU Ces documents indiquent de façons précises : Les prescriptions relatives aux qualités des matériaux. Les conditions de mise en œuvre des matériaux et les différentes modalités d’exécution des ouvrages. Il faut noter également que les différentes normes AFNOR sont complémentaires aux diverses prescriptions ainsi définies. Les règles de calcul que nous avons utilisé dans ce rapport sont : Les règles BAEL modifiées 99. Les règles DTU 13.12. a) La Brique de Terre Compressee. La BTC est un bloc de terre compacté dans une presse. C’est une approche quasi industrielle de l’adobe (c’est de la brique de terre crue, moulée et séchée au soleil). La matière utilisée est une terre sablo-argileuse souvent additionnée de ciment ou chaux (6 à 8%). L’utilisation d’une presse permet d’avoir des éléments parfaitement calibrés. Le modèle le plus couramment fabriqué a les dimensions suivantes : 29,5 x 14 x 9 cm, mais il suffit de changer le moule de la presse pour avoir d’autres modèles de BTC. Les intrants dans la fabrication de la BTC Les agrégats La BTC est en quelque sorte fabriquée avec un béton de terre composé de : 1/3 de gravier (fin < à 10 mm), 1/3 de sable, 1/3 de particules fines. Il peut aussi être nécessaire de tamiser le mélange avant utilisation afin d’éliminer les éléments trop gros (> à 10mm). L’eau S’il n’y a pas assez d’eau, la brique sera moins résistante et s’effritera plus facilement. Trop d’eau nuira à une bonne compression (l’eau n’est pas compressible) et donc les qualités apportées par la compression seront altérées, le risque de retrait lors du séchage sera plus importante et nuira à l’homogénéité du matériau. Le liant Ce liant va améliorer la résistance mécanique de la brique et aussi figer les argiles et empêcher le délitement des liaisons entre agrégats. Le ciment va aussi permettre à la BTC de MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 7 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU mieux résister au gel. Et dans les régions fortement exposées au risque de gel prolongé, la teneur en liant doit atteindre 10% (de ciment de préférence). Processus d’obtention de la BTC La compression La compression va donner sa forme calibrée à la brique et aussi assurer sa résistance mécanique. Les presses manuelles utilisent un bras de levier agissant sur un piston qui compresse le béton de terre contenu dans un moule. Simples et économiques elles sont souvent utilisées dans les pays en voie de développement. Evidemment elles sont d’un faible rendement et nécessite beaucoup de manipulation (chargement du moule, récupération de la brique). 300 à 500 briques/jour pour un poste de fabrication. Le séchage C’est un élément important dans la chaîne de fabrication des briques en terre compressée. Il va permettre au ciment (ou à la chaux) de faire sa prise et l’évaporation d’une grande partie de l’eau contenue. Mais cette évaporation doit être progressive car le liant a besoin d’eau pendant la durée de sa prise (28 jours pour le ciment). Avantages des BTC 1- La BTC est un matériau écologique. 2- La BTC procure un confort thermique et phonique excellent. 3- La BTC offre une grande résistance. 4- La BTC présente un intérêt architectural et esthétique. 5- La BTC est simple à mettre en œuvre. Il faut noter que ce matériau présente aussi certains inconvénients car il ne supporte pas les saignées et ne peut faire passer de la tuyauterie en son sein, bref dès qu’il est posé il ne peut être modifié de peur de créer des fissures généralisées sur tout le mur. b) Les agglos creux. L’agglo est un mélange de sable et de liant hydraulique (15 à 20%).. il y a une standardisation du modèle fabriqué et un accroissement de la productivité liée à l’utilisation de machines, parfois rudimentaires, mais aussi perfectionnées et multitâches. Les modèles les plus couramment fabriqués sont : MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 8 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL Les 10 × 20 × 40. Les 15 × 20 × 40. Les 20 × 20 × 40. Les 16 × 20 × 60. ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU Les intrants dans la fabrication de la Briques de ciment. Les agrégats Le parpaing est en quelque sorte fabriquée avec un béton de sable. C’est le ciment qui va jouer le rôle de liant entre les grains de sable, en les enrobant. Il peut aussi être nécessaire de tamiser le sable avant utilisation afin d’éliminer les éléments trop gros (> à 5 mm). L’eau S’il n’y a pas assez d’eau, la brique sera moins résistante et s’effritera plus facilement. Trop d’eau nuira à une bonne compression (l’eau n’est pas compressible) et donc les qualités apportées par la compression seront altérées, le risque de retrait lors du séchage sera plus importante et nuira à l’homogénéité du matériau. Le liant Le ciment est le liant naturel d'un agglo. Ce liant va améliorer la résistance mécanique de la brique et aussi figer les plus fins et empêcher le délitement des liaisons entre agrégats. Le ciment va aussi permettre à l’agglo de mieux résister au gel. Et dans les régions fortement exposées au risque de gel prolongé, la teneur en liant doit atteindre 25% (de ciment de préférence). Processus d’obtention des agglos Les presses manuelles (moules) sont composés d’alvéoles ou est injecté le mélange et compressée par la main de l’homme. Simples et économiques ils sont souvent utilisées dans les pays en voie de développement. Evidemment elles sont d’un faible rendement et nécessite beaucoup de manipulation et de forces physiques de celui qui en fabrique (chargement du moule, récupération du parpaing), le rendement est fonction de la capacité de l’homme ; soit un rendement de : o o o o Pour un sac, on obtient 25 agglos de 20 cm. Pour un sac, on obtient 32 agglos de 15 cm. Pour un sac, on obtient 38 agglos de 10 cm. Pour un sac et demi, on obtient 22 agglos de 60 cm. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 9 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU Le séchage C’est un élément important dans la chaîne de fabrication des briques de ciment. Il va permettre au ciment (ou à la chaux) de faire sa prise et l’évaporation d’une grande partie de l’eau contenue. Mais cette évaporation doit être progressive car le liant a besoin d’eau pendant la durée de sa prise (3 jours pour le ciment). Les Avantages de la Brique de ciment. - La Brique de ciment est un matériau léger. - La Brique de ciment procure un confort phonique excellent. - La Brique de ciment est simple à mettre en œuvre. Malgré tout cela, il faut noter que ce matériau n’est vraiment pas esthétique et nécessite un enduit pour cacher ses imperfections, en plus de cela il est très fragile. c) Le Beton. Le Béton est un matériau obtenu par durcissement du mélange de l’eau, des granulats, de l’air, éventuellement des adjuvants et d’un liant hydraulique qui est le ciment suivant un dosage bien précis suivant la destination du dit matériau. Lorsqu’il est fait ainsi il est dit béton ordinaire et lorsqu’on y ajoute de l’acier il est dit Béton armé. Résistance caractéristique à la compression. Pour le présent rapport, nous avons opté pour un béton qui a une résistance caractéristique à l’âge de 28 jours, dite valeur requise (ou spécifiée) ; elle est notée Fc28, est choisie égale à 25 MPa qui la valeur communément prise pour le calcul des bâtiments. Résistance caractéristique à la traction. La résistance caractéristique à la traction pour un béton à l’âge de j jours notée Ftj est donnée par la relation : Ftj = 0,6 + 0,06.fcj (MPa). Ft28 = 2,1 MPa. Contrainte limite de compression. Elle est notée Fbu (MPa) et est donnée par la formule : f bc 0.85 f c 28 b Avec : ϒb est le coefficient de sécurité partiel ϒb = 1.5 pour les combinaisons fondamentales MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 10 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU ϒb = 1.15 pour les combinaisons accidentelles Et θ qui est un coefficient qui tient compte de la durée d’application des charges θ= 1 si la durée est supérieure à 24h θ = 0,9 si la durée est comprise entre 1h et 24h, autrement θ = 0,85. Fbu = 14,17 MPa. d) L’acier. Le matériau acier est un produit sidérurgique obtenu par alliage entre le fer et le carbone à faible pourcentage. Les aciers couramment utilisés en Béton Armé sont des aciers de nuance douce (0,15 à 0,25 %) et les aciers de nuance mi-dure (0,25 à 0,40 % de carbone).l’intérêt majeur des aciers réside dans ses différentes propriétés mécaniques à savoir : Leur résistance aux efforts : module d’élasticité E = 210 000 MPa (soit 15 fois celui du béton), de leur limite d’élasticité de nuance S235 à S355 et une contrainte 235 à 355 MPa, de leur résistance mécanique. De leur dureté ; De leur résilience (résistance aux chocs). MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 11 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU CHAPITRE 3 : MATERIELS ET METHODES. 1) Présentation du logiciel robot bat. a) Description Generale du Logiciel Le logiciel ROBOT Bat est un logiciel de CAO / DAO (Calcul Assisté par Ordinateur et Dessin Assisté par Ordinateur) destiné à modéliser et dimensionner les différents types de structures. ROBOT Bat permet de modéliser les structures, les calculer, vérifier les résultats obtenus, et dimensionner les éléments spécifiques de la structure, ou encore il peut nous permettre de vérifier les dimensions que nous avons fixé et de les optimisées. La dernière étape gérée par ce logiciel est la création de la documentation pour la structure à calculée. Les caractéristiques principales prises en compte pour le calcul dans ce logiciel sont les suivantes : o Définition de la structure réalisée en mode entièrement graphique dans l’éditeur conçu à cet effet et la possibilité d’ouvrir aussi un fichier au format DXF et importer la géométrie d’une structure définie dans un logiciel de DAO / CAO. o Possibilité de présentation graphique de la structure étudiée et de représentation à l’écran des différents types de résultats de calcul (efforts internes, déplacements…) et en plusieurs fenêtres ouvertes. o Possibilité de calculer une structure et d’en étudier simultanément une autre à travers la commande « multiRead ». o Possibilité de faire une analyse statique et dynamique d’une structure. o Possibilité de mettre sur pied des propres matériaux stratifiés afin de combler nos attentes. o Possibilité de comparer librement les impressions (notes de calcul, composition d’impressions…). b) Les differents types de structures etudiees par ROBOT Bat. Ce logiciel offre l’avantage de faire l’étude de plusieurs structures parmi lesquelles nous pouvons citer : - Les portiques plans ou spatiaux. - Les plaques et coques (dalle, voile, radier). - Les treillis plans ou spatiaux (ferme…). MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 12 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL - Grillage (poutraison des dalles). - Les silos. ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU c) Les differentes etapes d’etudes a l’aide de ROBOT BAT. Il suffit de laisser le module ROBOT DDC (Descente De Charges) et de définir le nombre des niveaux et les caractéristiques des bâtiments c’est-à-dire étages et matériaux. Pour calculer un bâtiment il faut donc : - Définir la grille : les grilles d’axes des différents éléments porteurs. - Modéliser le bâtiment. - Définir les cas de chargements et mettre leurs valeurs correspondantes. - Faire un réglage des paramètres de calcul et de dimensionnement. - Lancer les calculs automatiques de la descente de charges pour le bâtiment entier. - Consulter les notes de calcul. - Exporter le bâtiment vers ROBOT Structures pour vérification et dimensionnement des éléments avec sortie des notes de calculs et des ferraillages complets. - Lancer l’impression des résultats. Compte tenu de la moindre complexité qu’offrent nos bâtiments à calculer, les éléments seront directement dimensionnés avec les résultats provenant de la descente de charges. 2) Presentation de la methode de descente de charges. Cette méthode nous permet de faire une évaluation complète des charges d’un bâtiment de sa couverture jusqu'à sa partie basse ou enterrée. Ainsi elle est divisée en plusieurs étapes allant de la définition des charges à la transmission d’éléments en éléments jusqu'au dernier qu’est la semelle. a) Evaluation des charges. Les charges permanentes sont données uniquement par les poids propre volumique ou surfacique et sont renseignés dans les différents documents comme la norme Française NF P 06-004 qui a été utilisée.il faut noter que ces poids dépendent du type d’éléments. En ce qui concernent les charges d’exploitation, elles sont de même consignées dans ces dits documents et permettent de prendre directement en compte des charges comme l’entretien ou encore le matériel d’équipements du dit ouvrage. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 13 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU b) Charges sur les poutres. L’évaluation des charges des poutres va des charges permanentes aux charges d’exploitation, ainsi ceci dépend donc des différents éléments qui envoient des charges sur la poutre : Si c’est le cas d’une dalle creuse, il suffit de voir si notre poutre est une poutre principale ou secondaire, si c’est une poutre principale, alors elle recevra tout simplement les charges permanentes ou d’exploitation sur la moitié de la plus petite portée : si c’est une poutre secondaire, elle recevra forfaitairement les deux types de charges sur une bande d’un mètre. Si c’est le cas d’une dalle pleine, il faut faire le rapport du petit côté sur le grand côté et comparer cela à 0,4.si il est inférieur à 0,4 alors la dalle repose sur deux côtés et se comporte comme les poutres dans le cas d’une dalle creuse. Dans le cas contraire la poutre recevra une disposition de charge de type trapézoïdale et triangulaire en fonction de la portée de la poutre. c) Charges sur les poteaux. Après avoir reçues les charges, les poutres vont les transmettre aux différents poteaux qu’elles croisent selon la règle de la moitié. En plus de ces charges il faut ajouter la charge du poteau lui-même. d) Charges sur la semelle. Les poteaux seront chargés de transmettre toutes les charges venues du haut aux différentes semelles qui transmettront les charges au sol. A ces charges il faut ajouter le poids propre de la semelle. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 14 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU CHAPITRE 4 : RESULTATS. PARTIE 1 : ETUDE COMPARATIVE ENTRE LA BTC ET LES AGGLOS CREUX. 1) Comparaison sur les charges. - Cas des poteaux. Les figures 1,2 et 3 suivantes nous illustrent l’évolution des charges sur nos différents bâtiments au niveau des poteaux, Nous remarquons donc au POTEAUX niveau du bloc bibliothèque une BTC augmentation des charges des BTC de près de 20 % de moyenne, ce qui agglos AGGLOS permet de dire que la BTC à 0 50 100 150 200 un poids volumique plus élevé que celui des agglos. poteau 3 agglos 180,42 190,29 poteau 2 91,89 96,9 poteau 1 87,05 95,14 Figure 1 - Cas des semelles. Nous remarquons donc au SEMELLE niveau du bloc administratif une BTC augmentation des charges des BTC de près de 17 % de moyenne, ce qui agglos AGGLOS permet de dire que la BTC à 0 100 200 300 un poids volumique plus élevé que celui des agglos. semelle 2 agglos 216,99 254,73 semelle 1 185,95 204,57 Figure 2 2) Comparaison sur le ferraillage. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 15 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU Au niveau des résultats du ferraillage,on note que malgré cette variation des charges inférieures à 25 % dans l’ensemble,on garde exactement les mêmes ferraillage sur tous les éléments porteurs de notre structure,ceci tout en respectant le cota de 5 % de sections d’aciers en plus ou en moins. 3) Comparaison sur les prix. DEVIS AGGLOS 0 20 000 000 40 000 000 PEINTURE AGGLOS 13 167 613 0 REVETEMENTS 16 953 277 16 953 277 MENUISERIE 33 611 230 33 611 230 CHARPENTE 41 107 610 41 107 610 MACONNERIES ET ENDUITS 41 936 501 11 277 206 BEON ARME POUR SUPER 58 728 532 58 728 532 FONDATIONS ET INFRA 53 983 984 53 983 984 TRAVAUX PREPA 11 930 165 11 930 165 60 000 000 Figure 3 : comparaison sur les prix. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 16 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU PARTIE II : DIMENSIONNEMENT DES DIFFERENTS ELEMENTS PORTEURS. 1) Hypotheses de calcul. Les éléments en béton armé de la structure seront dimensionnés selon le BEAL 91 modifié 99 et les semelles seront calculées selon le DTU.13.12, 2) Predimensionnement. C’est un processus par lequel on affecte certaines dimensions provisoires à nos différents éléments à étudier. Le tableau 3 résume parfaitement les sections de nos éléments de structure (les détails se trouvent en annexes 03). Tableau 3 : sections des éléments porteurs. Eléments Sections en cm Hauteur (h) Largeur (b) Poteau 20 - 30 20 Poteau 15 – 30 - 45 15 Longrines 30 – 40 - 50 20 Poutre 30 – 40 - 50 15 Poutre 30 – 50 - 70 20 Epaisseur (cm) Dalle pleine 10 Plancher 16 + 4 3) Descente de charges. La descente de charge a pour but de faire une évaluation des charges arrivant sur les différents éléments porteurs de la toiture à la fondation, parmi toutes ces charges, nous pouvons citer : les charges permanentes, les charges quasi-permanentes, les charges d’exploitation, les charges accidentelles…parmi ces charges, celles qui nous intéressent sont les charges permanentes (G) et les charges d’exploitation (Q). a) Charges permanentes. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 17 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU Les charges permanentes sont appliquées pendant toute la durée de l’ouvrage. Celle des matériaux stratifiés comme les dalles sont déterminées en fonction de leurs strates. Elles sont donc fonction des poids volumiques ainsi que de l’équarrissage de ces différents éléments, les charges des matériaux stratifiés sont déterminées manuellement, ainsi le tableau 4, et 5 ainsi que les figures 4 et 5 montrent l’évaluation des charges des planchers et terrasse. Tableau 4 : charges totales du plancher terrasse plein. Constituants Charges (KN/m2) Enduit sous face 0.25 Plancher plein de 10 2,20 Forme de pente 1,8 Chéneau en BA 2,5 Etanchéité Gravillon 0,6 Enduit de planéité 0.10 multicouche 0,12 7.57 KN/m2 forme de pente multicouches gravillons chéneau + acrotère Béton armé ép=10cm enduit sous face Figure 4 : Coupe Plancher plein. Tableau 5 : charges totales plancher à corps creux. MAHEND ELYSEE Constituants Charges (KN/m2) Enduit sous face 0,44 MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 18 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU Corps creux (16+4) 2,72 Mortier de pose 0,88 Carrelage 0,44 Enduit en plâtre 0,20 Revêtement Cloison légère 0,7 Total 5,38 KN/m2 Figure 5 : coupe plancher à corps creux. Charges sur l’escalier - Charges sur la paillasse. Tableau 6 : charges sur la paillasse. Eléments Epaisseur (cm) Poids volumique (KN/m3) formules G (KN/m2) Pp de la paillasse 18 25 γ. e/ cosα 6, 37 Carrelage horizontal 2 22 γ. e 0,44 Carrelage vertical 2 22 γ. e 0,44 Mortier de pose 2 22 γ. e 0,44 marches 21 25 γ. h/2 2, 63 Total MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 10, 32 19 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL - ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU Charges sur le palier de repos. Tableau 7 : charges sur le palier de repos.. Eléments Epaisseur (cm) Poids volumique (KN/m3) formules G (KN/m2) Carrelage 2 22 γ. e 0,44 Mortier de pose 2 18 γ. e 0,36 Dalle pleine 18 25 γ. e 4,5 Enduit 1,5 22 γ. e 0,33 Total 5,63 b) Charges d’exploitation. Les charges d’exploitation ou surcharges sont celles qui résultent de l’usage des locaux. Elles correspondent au mobilier, au matériel, aux matières en dépôt et aux personnes pour un mode normal d’occupation. (Normes NF P 06-0001). 2,5 KN/m2. Plancher terrasse accessible : 2,5 KN/m2. Plancher pour bureau (étages courants) : 2,5 KN/m2. Escalier : 2,5 KN/m2. Plancher dalle sol : 4) Dimensionnement des elements porteurs. a) Dimensionnement de l’escalier. Après avoir fait l’étude des différentes parties de l’escalier, les résultats sont montrés dans le tableau 8 suivant et les calculs sont en annexe 03. Tableau 8 : résultats des efforts escalier. Paillasse Palier Pu (KN/m) 17, 69 11,36 Pser (KN/m) 12,82 8,13 Les calculs manuels de ferraillage sont à l’annexe 03, dans le tableau 9 suivant sont rassemblés les résultats du ferraillage de l’escalier. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 20 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU Tableau 9 : récapitulatif des armatures de l’escalier. Armatures longitudinales A’ A (cm2 ) Amin (cm2 ) Choix des barres (cm2 ) Espacement (cm) 0 5,28 1,96 5 HA 12 25 Ar (cm2 ) Choix des barres (cm2 ) Espacement (cm) 1,32 4 HA 08 25 Aa (cm2) Choix des barres (cm2 ) Espacement (cm) 0,792 3 HA 8 25 Armatures de répartition Armatures sur appuis b) Dimensionnement du plancher a corps creux. Nous avons opté pour ce choix de plancher car en plus d’apporter un confort phonique à notre bâtiment, il est aussi plus léger qu’une dalle pleine. Les calculs manuels sont donnés à l’annexe III, et le tableau 10 nous donne le ferraillage des poutrelles. Tableau 10 : Ferraillage de la poutrelle. Mu (MN.m) μ α σs (MPa) As (cm²) 0.01686 0.06108 0.079 348 2.78 As min Choix As adopté (cm²) 3 HA 12 3.39 (cm²) 1.30 Ferraillage de la dalle de compression : La dalle de compression sera ferraillée suivant les deux sens x et y afin d’éviter les fissurations. Le ferraillage est en treilles soudées (BAEL 91 B.6.8.4) Les conditions suivantes doivent êtres respectées : Résister aux efforts des charges appliquées sur des surfaces réduites. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 21 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU Les dimensions des mailles sont normalisées (ART.B68. BAEL91) Comme suit : 20 cm pour les armatures perpendiculaires aux nervures. 33 cm pour les armatures parallèles aux nervures. Soit : A, la section des armatures perpendiculaires aux nervures. (A en : cm² pour 1 mètre de nervures). Si : L (Écartement entre axes des nervures) ≤ 50 cm A > 200/fe. Si : 50 ≤ L ≤ 80 A = 40.L / fe. (Avec L en cm). Les armatures parallèles aux nervures, autres que les armatures supérieures des poutrelles, doivent avoir une section par mètre linéaire au moins égale à (A /2). Dans notre cas, on a une dalle de compression de 4 cm d’épaisseur. Soit : L : Ecartement entre nervures = 72 cm. fe = 5200 bars pour les treillis soudés de Φ 6. D’ou : Aper = 40L / fe Aper= 40 x 0.72 / 5200 = 0.56 cm2. Pour la section des armatures parallèles aux nervures on prend : Apor = Aper / 2 = 0.28 cm2. Figure 6 : Coupe de la dalle à corps creux. c) Dimensionnement du plancher plein. Le plancher plein a été choisit dans certaine partie de notre ouvrage pour son rôle esthétique. Les résultats du calcul sont donnés en annexes III, mais le tableau 11 suivant donne le récapitulatif du ferraillage de cette dalle pleine. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 22 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU Tableau 11 : Récapitulatif du Calcul plancher Plein. Mu (MN.m) μ α σs (MPa) As (cm²) Suivant ox 0.03307 0.06 0.077 348 10.90 Suivant ox 0.00463 0.062 0.08 348 1.53 As min Choix As adopté (cm²) 1.30 10 HA 12 11.30 1.30 10 HA 12 11.30 (cm²) Figure 7 : ferraillage plancher plein. d) Dimensionnement des poutres. Il a été effectué un calcul manuel des poutres de tous les bâtiments y compris le calage de nos sections définitives.des poutres de section 15 × 30 (administration), 20 × 50 (bibliothèque), 20 × 30 (bloc pédagogique).le présent récapitulatif des poutres les plus chargées de nos trois bâtiments est consigné dans les tableau 12 suivant, pour le détail des calculs voir annexes III. Tableau 12 : récapitulatif de ferraillage de la poutre Administration. Mu μ (MN.m) σs As(cm²) (MP) A’s Asmin (cm²) (cm²) Choix As (cm²) En Travée 0,062 0,405 348 7,90 1,70 0,50 6 HA 14 + 2HA 12 9,24+2,26 Aux appuis 0,060 0,388 348 7,60 1,40 0,50 6HA14 + 2 HA12 9,24+2,26 MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 23 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU Figure 9: ferraillage manuel de la poutre. e) Dimensionnement des poteaux. Les poteaux étudiés sont des poteaux situés à chaque niveau, ils sont soumis aux charges transmises par les poutres pour lesquelles ils servent d’appui réparties sur sa longueur d’influence, et leurs poids propres. La descente manuelle des charges des poteaux s’est effectuée sur tous les niveaux de notre bâtiment. Figure 10 : coupe de la file de poteau étudiée. Les charges appliquées sur le poteau P1 étudiée sont : G = 74,19 kN Q = 17,63 kN Nu1 = (1,35G + 1,5Q) = 1,35 × 74,19 + 1,5 × 17,63 Nu1 = 126,61 kN Calcul des armatures. Géométrie : MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 24 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL Surface réduite Br = 0,0504 m2 Hauteur lo = 3,30 m ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU Ferraillage longitudinal Br . f C 28 f N u lim AS . e S 0,9b Il faut respecter la condition suivante : Nu ≤ Nu lim A cm 2 S Nu Br . f C 28 f e 0,9b A (cm2) = 4,00 cm2 Amin= 8(a+b)/100 = 4,00 cm2 Le tableau 13 représente le récapitulatif des poteaux étudies. Tableau 13 : Récapitulatif des ferraillages pour les filles des poteaux étudiés. Poteau 20 x 30 Poteau 15 x 15 RDC 1er exensible RDC 1er extensible Nu (KN) 126,61 126,61 138,79 138,79 Br (m2) 0,0504 0,0504 0,0169 0,0169 k 0,7 0,7 0,7 0,7 Lf (m) 2,31 2,31 2,31 2,31 λ 40,01 40,01 40,01 40,01 α 0,6739 0,6739 0,6739 0,6739 Amin (cm2) 4,00 4,00 2,4 2,4 -21,40 -3,10 -3,10 Aadopté (cm2) -21,40 Ferraillage longitudinal 6 HA 12 6 HA 12 4 HA 12 4 HA 12 Ferraillage transversal Φt 6 Φt 6 Φt 6 Φt 6 Le résultat obtenu du calcul manuel est presque le même que le résultat donné par le logiciel. (La différence se situe au niveau du poteau RDC de section 20 x 20). MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 25 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU Pour le plan de ferraillage voir la figure 11. Figure 11 : feraillage poteau 20 × 20 f) Dimensionnement des semelles isolees. Ce sont les semelles isolées S1 et S2 qui supportent les charges reçues par les poteaux 1 et 2. L’effort normal transmis par les poteaux déjà étudiés à la semelle est donné par la descente de charge, avec G = 118,15 kN.et Q = 17,63 kN pour la semelle S1, G = 126,10 kN.et Q = 31,17 kN pour la semelle S2. Le calcul se fait à l’aide de la méthode de bielles sachant que : σsol = 0,28 MPa. Le dimensionnement se fait à L’ELU, Nu = 1,35G + 1,5Q = 1,35 × 118,15 + 1,5 × 17,63 Nu = 185,95 kN. Le tableau 14 ci-dessous récapitule les charges, section d’une semelle carrée est donne le choix des armatures. Tableau 14 : récapitulatif de la semelle S1 Désignation Application litterale Application numérique Observations Pré dimensionnement Charge Nu 1.35G +1.5 Q Contrainte de calcul Section Dimension q = 0,28 MPa Nu /q A B N a qb D = B – b/4 MAHEND ELYSEE 1,35 × 118,15 + 1,5 × 17,63= 185,95 kN. 0,18595 / 0,28 = 0,67 m2 2.366,10 3 = 0,67 m 0,25.10 2 1.50 – 0.40 / 4 = 0.30 m MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) A= 100 cm B = 150 cm H = 0,35 m 26 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL h = d + 0.05 ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU 0,30 + 0,05 = 0,35 m Dimensionnement Section d’armatures suivant A Nu. (A- a) / (8.d. fsu) (0, 19861/ 8) × ((100 – 20) / 20) × (1 / 348) = 2,80 cm² Section d’armatures suivant B Nu. (B- b) / (8.d. fsu) (0, 19861 / 8) × ((150 – 30) / 20) × (1 / 348) = 4,30 cm2 Choix Suivant A 06 HA 10 Ar = 4,71cm2 Choix Suivant B 06 HA 10 Ar = 4,71cm2 Longueur scellement Ls = 40 Φl 40 x 1,0 = 40 cm Longueur ancrage La = 0,4ls 0,4 x 40 = 16 cm Longueur disponible Ld = B/4 – 2x5cm 150/4 –2x5= 27,5 cm Longueur d’ancrage des aciers en attente La = 35 Φl 35 x 1,2 = 42 cm Ld<La, donc crochets nécessaires. Les résultats obtenus par le logiciel Robot bat ne sont pas économique par rapport aux résultats trouvés manuellement car ce logiciel augmente forfaitairement les équarrissages des éléments et aussi directement les sections. Pour le plan de ferraillage voir figure 12. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 27 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU PARTIE 3 : ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL ET SOCIAL. L’aspect environnemental et social est devenu une partie intégrante de tout projet, avant toute étude conceptuelle il est indispensable de faire une étude d’impact environnemental et social pour savoir les effets de ce projet sur la nature et les êtres vivants proches ou lointains du site afin de prendre de mesures pour les atténuer ou les accentuer. I) ETUDE SOCIALE Tout projet se doit d’être nouveau et de ce fait aura une incidence sociale négative ou positive que ce soit lors de son exécution ou lors de son exploitation, mais il faut noter que ce projet possède plus d‘impacts positifs que négatifs. Les effets positifs : - - - la création des emplois, bien que l’entreprise ait ses employés (main-d’œuvre qualifiée), elle aura besoin des jeunes du quartier pour l’exécution des fouilles et d’autres travaux de manœuvres ;ce qui permettra a ses jeunes riverains d’avoir des sources de revenus pendant les phases d’exécution des travaux. le chantier emploiera 12h/j et 8h de travaux de nuits, un nombre important des personnes qui aura besoin de s’alimenter : opportunité de petits commerces pour la population voisine du chantier ; comme le projet est un lycée professionnel, ce qui augmentera le nombre de scolarisés de la région et ainsi participer à l’évolution du pays. II) ETUDE ENVIRONNEMENTALE. Les impacts potentiels sur les populations sont regroupés dans différents domaines, 1) La santé publique. Les impacts sur la santé publique sont surtout des affections dont les risques d’apparition sont difficiles à prévoir : Apparition ou recrudescence d’affection ORL et ophtalmologiques, liées à la production continue de poussières et de bruits pendant des travaux. Propagation de maladies sexuellement transmissibles par le contact entre les ouvriers et les populations riveraines. Propagation des morsures de scorpions, serpents et autres insectes rampants du fait de l’intervention sur leur habitat naturel. 2) La sécurité publique. Il s’agit essentiellement MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 28 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU D’accidents de travail sur les chantiers ; l‘ouvrage se trouve dans une commune il y aura de risque d’accidents de circulation pour la population, l’intensification du trafic et le non respect du code de la route, notamment l’excès de vitesse. III) PLAN DE GESTION ENVIRONNEMENTAL ET SOCIAL. a) mesures d’atténuation des impacts négatifs. Pour remédier certains problème citer ci-haut, il faut : Avant tout travail de terrassement ou tout autre travail qui peut produire des poussières, on doit au préalable arroser le lieu à terrasser ; Sensibiliser les ouvriers sur les maladies sexuellement transmissibles en leur distribuant de brochures qui parlent de ces maladies et des préservatifs ; Etre exigent en se qui concerne la sécurité au chantier, tout ouvrier doit être en tenue de travail (casque, chaussures de sécurité…), faire une réunion chaque semaine avec les ouvriers en leur rappelant les règles de conduite au chantier ; Les chauffeurs des engins doivent respecter les codes de la route au chantier et en ville, de panneaux de signalisation et d’interdiction seront mis tout autour de chantier et dans l’enceinte de chantier ; Prendre contact avec la population voisine et leur expliquer le but et le bienfait de cet ouvrage, respecter leur coutume, explique aux ouvriers de ne pas voir dans les concessions voisines, être sympas avec eux. b) mesures d’accentuation des impacts positifs. Afin d’augmenter la rentabilité et les bienfaits de notre projet, nous devons : Augmenter le recrutement des populations riveraines. Sensibiliser les ouvriers au respect des coutumes locales. Diminuer les nuisances sonores la nuit en diminuant le nombre d’heures de travail. Sensibiliser les jeunes filles riveraines aux MST du au fait de leur nombre très important, soit 65 % de filles pour 35 % de garçons. Distribution gratuite du bois aux populations. Les 4000 étais doivent faire l’objet d’une campagne de reboisement de la part de la mairie. Le montant de l´étude est fixé à 2 % du prix global d´exécution soit 5 428 379 F CFA HT. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 29 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU PARTIE 4 : PLOMBERIE ET INSTALLATIONS SANITAIRES. Dans cette partie, on parlera des dimensionnements des conduites d’adduction et d’évacuation de nos différents bâtiments, tout en passant par le confort hygiénique des utilisateurs. 1) Alimentation en eau du bâtiment. Le calcul de l’alimentation de notre bâtiment sera basé essentiellement sur la méthode des vitesses. a) Evaluation des débits à transporter. Nous avons respectivement, 10 salles d’eaux. Le tableau ci-dessous donne les différents équipements et débits. Avec : o k : coefficient de simultanéité k 1 x 1 o x = nombre de robinets o Q kqi Tableau 15 : Équipements sanitaires et débits Niveaux RDC Nombre de robinets Débits de base (l/s) WC 10 0,12 1,20 Evier 2 0,1 0,2 10 Lave mains 6 0,1 0,6 10 Équipements Total des bâtiments 18 Débit total (l/s) Coefficient k 2,00 0,35 0,35 Débit Q Diamètre intérieur (l/s) (mm) 0,70 10 0,70 b - Vérification de la pression de service La pression de service se vérifie par la formule : P ≥ 1,7h + A avec o P = pression de service de la canalisation publique, elle est de 5,0 bars dans la zone ; o h = hauteur au dessus du sol de la voie publique du plancher du dernier élément alimenté dans notre cas, h = 0,60m ; o A = hauteur d’eau variable avec l’équipement du dernier étage suivant qu’il possède : Seulement des robinets de puisages : A = 10,00 m Des chauffes bains à accumulation : A = 12,00 m Des chauffes bains à gaz instantané ou des robinets de chasses pour WC : A = 14,00m MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 30 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU La pression est donc 1,7 x h + A = 1,7 x 0,60 + 14 = 15,02 mce < 35 mce. La pression de service peut alimenter le bâtiment. 2) Détermination du diamètre des canalisations. a) Choix du diamètre. Les tuyaux en acier sont choisis et d’après la norme NF A 49-140 et 145, la conduite de diamètre 40-49 (mm) est retenu. b) Vérification des vitesses. Le principe est que la limite de vitesse inférieure Vmin et la limite de vitesse supérieure W ne soient pas dépassées. Par convention : o Vmin = 50 cm/s o W = (6,2d) cm/s pour 34mm ≤ d ≤ 40mm, nous avons W = 248 cm/s La section S = Πd2/4 = 1256,64 mm2 La vitesse V1 est donnée par V1 = Q/S = 0,70 x10-3/1256,64 x10-6 = 0,56 m/s Verification de V ≤ V1 ≤ W → 50cm/s ≤ 56 cm/s ≤ 248 cm/s OK ! 3) Evacuation des eaux usées. Les eaux à évacuée sont : les eaux pluviales (EP) et les eaux vannes (EV). Pour ce qui est des eaux pluviales un système d’assainissement a été prévu par l’architecte qui est fossé rectangulaire de 60 × 30. En effet il a été mis en place des descentes d’eau pluviales en PVC 125 ainsi que des réceptacles de ces eaux. Ceux-ci vont diriger les eaux vers un égout pluvial. Quant aux eaux vannes, nous avons des WC, Evier et des laves mains. Il ne reste plus qu’a donner les diamètres et les diamètres des vidanges, des collecteurs, des chutes et des collecteurs principaux d’eaux usées. Tableau 15 : Liste des appareils et des débits Appareils WC MAHEND ELYSEE Nombre 10 Débits (l/s) Nominal total 1,5 15 MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 31 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL Evier Lave mains ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU 2 0,75 1,5 6 0,75 4,5 18 Total 21 4) Dimensionnement du collecteur principal. a) Débit probable. Le calcul des débits des collecteurs principaux tient compte de la probabilité des simultanéités de vidange et d’utilisation. D’après la courbe donnant la relation entre les normes des appareils et les coefficients de simultanéités (Guide du constructeur en Bâtiment), Le coefficient de simultanéité est pris à 0,4 pour 18 appareils Le débit probable est donc de : Q = 21 x 0,4 = 8,40 l/s. b) Débit minimal. Les débits sont établis pour des tuyaux à moitié plein à partir du tableau calculé avec la formule de Bazin (Guide du constructeur en Bâtiment). Pour une vitesse d’écoulement de 2 m/s (pour éviter les dépôts solides) et une pente de 0,03, il a été trouvé un diamètre de 129mm et proposé un Ø140 en PVC. 5) Vidanges et collecteurs. Les diamètres des collecteurs sont fonctions de l’évacuation. Il a été opté pour une évacuation groupée des WC, Evier et Laves mains donc le débit minimum est de 30 mm et proposons des Ø32 en PVC tant pour les collecteurs que les vidanges. 6) Dimensionnement des fosses septiques. Le volume utile se calcule par la formule : Vu = NTA Avec : o N = nombre de personnes permanentes estimé dans notre cas à 150 (bloc pédagogique) ; o T = période de vidange (estimée entre 02 et 03 ans) nous travaillons avec 0,5 ans ; MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 32 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU o A = taux d’accumulation des boues (varie de 60 à 110 litres/usager/an) nous travaillons avec 60 litre/usager/an compte tenu du fait que les usagers ne passent pas toutes les 24 heures dans les bureaux et les salles de classe. Vu = 150 x 0,50 x 60 = 4500 litres La fosse a été subdivisée en 03 compartiments compte tenu de son volume assez élevé. Ainsi : o VA = 3/5 Vu = 3/5 x 4500 = 2 700 litres (soit 2,7 m3) o VB = 3/5 Vu = 3/5 x 4500 = 2 700 litres (soit 2,7 m3) o VC = 1/10 Vu = 0,1 x 4500 = 450 litres (soit 0,45 m3) Dimensions des fosses. Soit une hauteur de 2,00m, nous allons déterminer la longueur et la largeur de chaque compartiment. 1. Fosse A et B H = 2,00 ; S = 2,70/ 2,00 = 1,35 m2 soit une section de 1,50 x 1,50. Et en définitive une fosse de L = 1,50 m ; l = 1,50 m ; H = 2,00 m. 2. Fosse C La hauteur et la largeur étant les même pour tous les compartiments, la longueur de la fosse C sera déterminé par la formule ci-dessous L = 2, 00, S = (0,45 / 2,00) = 0,23 m. Soit L = 1,50 m. Soit L= 1,50 ; l = 1,50 et H = 2,00m. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 33 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU PARTIE 5 : DEVIS ET ORGANISATION DE CHANTIER. I) DEVIS a) Devis descriptif. Le devis descriptif a pour but de donner des renseignements écrits sur les formes, les dimensions de l’ouvrage projeté et sur les matériaux à utiliser. Il contient ainsi les prescriptions techniques relatives aux matériaux et à la réalisation de l’ouvrage projeté, à la réception des travaux. Il sert de base pour juger de la conformité des différents ouvrages aux prescriptions qu’il contient. Il permet aussi de définir la consistance et le mode d’exécution des travaux à réaliser pour mener à bien le projet. Pour des raisons confidentielles, le devis fournit à la structure ne m’a pas té remis vu que les travaux son en cours d’exécution. b) Devis quantitatif et estimatif. Le devis quantitatif est le document qui donne par catégorie le métré des ouvrages élémentaires nécessaire à la réalisation de la construction de l’ouvrage projeté tandis que le devis estimatif est le document sur lequel s’effectue le calcul des prix. Ce dernier document donne après application des taxes au total des prix d’ouvrages élémentaires le montant estimatif de l’ouvrage. Les calculs des quantités de tous les corps d’état à l’exception de la partie électricité et plomberie qui sont réalisées par d’autres structures ; les différents prix unitaire ont été fournis par ECNAF. Ceci a donné le récapitulatif qui suit. Le montant global s’élève à 271 418 912 F CFA. . (Voir devis estimatif annexe VII) N° DESIGNATION DES OUVRAGES MONTANT HORS TAXES I TRAVAUX PREPARATOIRES TERRASSEMENTS II FONDATIONS / INFRASTRUCTURES 53 983 984 III BETON BETON SUPERSTRUCTURES 58 728 532 IV MACONNERIES - ENDUITS V CHARPENTE ETANCHEITE VI MENUISERIE METALLIQUE ET BOIS 33 611 230 VII REVETEMENTS SCELLES ET COLLES 16 953 277 VIII PEINTURE 13 167 613 MAHEND ELYSEE - ARME : EN COUVERTURE 11 930 165 41 936 501 - MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 41 107 610 34 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU TOTAL HORS TAXES II) 271 418 912 ORGANISATION DE CHANTIER. 1- Organisation matérielle du chantier. D’une manière générale, une parfaite connaissance des plans et de tous les documents techniques comportant les conditions d’exécution de la construction et les renseignements sur les matériaux à utiliser est nécessaire Les actions suivantes sont importantes à mener :. La reconnaissance et l’examen du lieu de construction, sa topographie et sa localisation ; qui permettront : o De savoir comment installer le chantier o De vérifier les éventuelles erreurs ou omissions sur les documents et plans. Le choix du lieu d’installation du chantier et l’élaboration du plan d’installation : o La position des ateliers (autos, engins), o Les aires de stockage, o Les différents postes (ferraillage, bétonnière, préfabrication, bureaux…). Les bureaux seront construits loin des aires de construction tandis que les ateliers et les magasins seront le plus près possibles de l’ouvrage. Le parc de matériel sera protégé de la poussière du chantier, de préférence à l’ombre et loin des réserves de carburant. 2- Organisation technique du chantier. Pour qu’un chantier puisse commencer, il faut que l’entreprise y soit autorisée, qu’il soit accessible aux engins, qu’il puisse être alimenté en eau et en énergie et que les matériaux puissent y être livrés. Une déclaration d’intention d’ouverture de ce chantier au niveau de la mairie ou de la préfecture doit être faite et affichée de façon bien visible sur les lieux des travaux. Des voies ou pistes d’accès aux divers points du chantier doivent être au préalable créées. Le plus souvent, le chantier a besoin d’être alimenté en eau et en énergie (électricité et carburants). Il faut donc passer des contrats avec les concessionnaires d’eau et d’électricité, ainsi qu’avec un fournisseur de carburant pour les engins. Comme le plus souvent des déplacements de réseaux de ces mêmes concessionnaires sont indispensables, les contrats d’alimentation à passer peuvent servir de moyens de négociation. Une alimentation en eau MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 35 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU sera prévue, et la mise en place d’un groupe électrogène d’une puissance nécessaire, pour alimenter ateliers et bureaux. L’organisation technique du chantier consiste aussi à : Découper en sous ensemble indépendant l’ouvrage à réaliser ; Déterminer et optimiser le matériel, la main d’œuvre et la cadence d’avancement pour chaque sous ensemble ; Etudier le plan de rotation c'est-à-dire découper chaque sous ensemble en phase journalière correspondant à la cadence d’avancement retenu. Bésoin en main-d’œuvre La main-d’œuvre productrice concerne le personnel du chantier affecté directement à la réalisation d’ouvrage. Les besoins de la main-d’œuvre se détermine à partir : Du fichier des ouvriers de l’entreprise (nom, qualification, compétence,…) ; Du bordereau des temps unitaire d’ouvrier ou d’équipe spécifique à l’entreprise ; Des horaires de travail. Bésoins en materiaux Les besoins en matériaux pour approvisionner un chantier se déterminent pour chaque ouvrage élémentaire à partir : Des quantités d’ouvrage à réaliser (issues de l’avant-métré) ; Des quantités élémentaires de matériaux entrant dans l’unité d’ouvrage correspondante y compris les pertes dues au transport ou à la mise en œuvre des matériaux. Pour la détermination de besoins en matériaux il faut : Posséder l’avant-métré de l’ouvrage à réaliser ; Déterminer les quantités de matériaux élémentaires entrant dans l’unité d’ouvrage élémentaire ; Evaluer les pertes prévisibles sur les matériaux ; Déterminer les quantités globales de matériaux pour approvisionner le chantier ; Evaluer le coût des matériaux rendus sur le chantier hors taxes. 3- Organisation administrative du chantier. L’encadrement d’un chantier dépend de l’importance des travaux comprend les techniciens suivants : Conducteur des travaux : C’est un ingénieur responsable du chantier ou plusieurs chantiers. Sa tâche principale est de surveiller la préparation technique et l’exécution du projet tout en respectant les mesures de sécurité et les normes de qualités imposées. Il doit maintenir une liaison étroite entre tous les MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 36 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU services de l’entreprise. Les négociations entre le maître d’ouvrage, les architectes, les ingénieurs conseils, sont de son ressort. Il doit avoir une bonne relation avec tous ses collaborateurs ; Chef de chantier : C’est un technicien supérieur ou ingénieur chargé de diriger le chantier. Il est responsable de la rentabilité, de la qualité et de l’exactitude de l’exécution selon les instructions techniques reçues ou selon les stipulations du contrat ou bien selon les directives du conducteur des travaux. Il doit veiller à la sécurité sur le chantier. Il doit s’organiser pour faciliter la communication avec le siège (compte rendu régulier). L’entreprise doit mettre à sa disposition des fournitures de bureau et des imprimés de contrôle tels que : o Le journal de caisse où il note toutes les dépenses (pourboires aux livreurs, frais divers, achat de petites fournitures de bureau) ; o La feuille hebdomadaire de demande d’acompte ; o Le carnet de réception des plans et des matériaux ; o Le carnet du personnel (le chef de chantier consigne par ordre d’arrivée les noms des ouvriers avec un minimum de renseignements utiles ; o Des fiches de temps unitaires des tâches élémentaires exécutés sur le chantier. Le chef de chantier doit être ordonné et méthodique. Contremaître : Il s’occupe en accord avec le chef de chantier de la préparation et de la mise en place de la main-d’œuvre et des machines suivant les indications du calendrier et les instructions arrêtées par le bureau. Il repartit les ouvriers de manière à atteindre un meilleur rendement. Le contremaître détermine la composition des équipes et les occupe à des tâches de même nature, si possible répétitives, pour parvenir à un travail à la chaîne. Chef d’équipe Le chef d’équipe est un ouvrier qualifié désigné comme responsable direct des autres ouvriers qualifiés et manœuvres d’une équipe. Il doit faire travailler les membres de son équipe d’après les instructions du contremaître et du chef chantier. Il doit veiller constamment à leur rendement en qualité et en quantité. Encadrement du chantier Pour une meilleure organisation du chantier, les encadreurs doivent : Savoir donner des ordres aux ouvriers de manière qu’ils soient librement acceptés ; Consigner sur un carnet les demandes valables et toujours leur donner une suite ; S’assurer que les ouvriers ont en main tout ce qu’il leur faut ; MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 37 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU Se réunir en fin de journée pour échanger des avis sur les travaux de la journée et régler dans les détails des travaux du lendemain ; Etre des chefs justes et compréhensibles. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 38 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU CHAPITRE V : ANALYSE ET DISCUSSION DES RESULTATS. a) Sur le point de vue des charges. Pour tout les bâtiments dimensionnés, il a été constaté une augmentation des charges allant de 10 à 25 % selon qu’on est choisit les BTC sur les agglos ;ce qui vérifie le poids surfacique supérieur des BTC qui est de 1,56 fois celui des agglos ;malgré cette variation cosidérable,il est vrai de constater que la BTC présente beaucoup d’avantages à entrer par rapport aux agglos, dans cela, nous pouvons avoir le confort thermique, l’esthétique …malgré tous ces différents critères, le choix de matériau a été axé sur les agglos creux. b) Sur le point de vue du ferraillage. Comme il a été remarqué dans le paragraphe ci-dessus, la BTC augmente les charges du bâtiment ; mais à l’aide de notre étude et de nos calculs à 95 % précis, il a été vu que le ferraillage du bâtiment n’est pas changé et que nous pouvons toujours rester dans notre marge de 5 % en plus ou en moins de la section théorique ; encore une fois force est de constater que la BTC obtient un avantage de plus sur les agglos. c) Sur le point de vue coût. Ce point est sans doute le plus dissuasif de notre étude, il a été constaté que la BTC possède des propriétés meilleures que les agglos, en plus de ca que malgré le poids spécifique élevé, il y a le même ferraillage dans les deux cas. Mais force est de constater que l’utilisation de la BTC dans ce chantier réduirait de 20 % le coût global soit de 42 000 000 F CFA hors taxes. En plus de cela, on constate que le prix de la climatisation se verrait réduit car avec l’utilisation de la BTC, on pourrait obtenir et utiliser la climatisation par la géothermie. Il a été constaté que le bâtiment cantine a été supprimé car faute de moyen, si seule l’entreprise ECNAF avait fait un gain de près de 42 000 000 F CFA HT, combien allait faire WEND KUUNI ou encore ELOMA, juste pour dire que l’utilisation des BTC aurait pu permettre non seulement la construction de cette cantine, mais aussi affecter le reste des fonds ailleurs afin d’améliorer les travaux et de continuer à prétendre aux financements de la République de CHINE – TAIWAN. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 39 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU CHAPITRE VI : RECOMMANDATIONS. A la fin de cette étude, il a été constaté un manque d’études, un manque de suivi de la part du PRFP (Projet de Renforcement de la Formation Professionnelle) car ce projet est la copie conforme des bâtiments réalisés à GAOUA l’année précédente. Ces derniers doivent faire des études préalables afin de pouvoir respecter les différents coûts et la sécurité bien évidement, car comme cela vient d’être montré, cette étude aurait pu participer à la réalisation de tous les bâtiments et voir encore plus à pouvoir y ajouter des salles de classes. En plus de cela, il est demandé aux différentes entreprises d’essayer de se doter chacune d’un laboratoire qui réduirait le coût et faciliterait la réalisation des essais car il n’a pas été possible de faire des études complètes afin de connaître les vraies valeurs des poids des matériaux. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 40 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU CONCLUSION Au cours de cette étude, il a été étudié et dimensionner les éléments porteurs des bâtiments du lycée professionnel de DEDOUGOU en étudiant deux solutions à savoir la BTC et les agglos creux.la conception et l’étude de la structure s’est basée sur le respect des normes et des contraintes architecturales. Pour le choix du plancher, le choix a porté sur les dalles nervurées classiques en béton armé et à hourdis (corps creux). Ce choix est dicté pour des résistances, d’économie et de facilité et rapidité d’exécution, malgré quelques parties réalisées avec une dalle pleine pour question d’esthétique. Au regard des caractéristiques mécaniques du sol d’assise σsol = 2,8 bars et des charges appliquées, il a été retenu de passer en fondations superficielles et en puits (semelles isolées variant de 1,00 à 1,50 m) avec un ancrage de 1,00 m. Tous les éléments de structure des bâtiments ont été calculés et dimensionnés à la main et ensuite vérifiés à l’aide du logiciel ROBOT, il s’avère que le calcul manuel est encore plus précis et plus économique que le logiciel même comme il existe des risques d’erreurs que le logiciel n’en possède pas. Pour ce qui est du choix de la solution, il a été fait par le PRFP sans études préalables et appliquées sur le terrain. Nous disons donc que la conception d’un ouvrage doit passer par un ensemble d’études préalabes et tenir compte de plusieurs critères parmi lesquels il peut y avoir le coût, la qualité, les délais, l’esthétique et les moyens d’exécution. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 41 MEMOIRE DE FIN D’ETUDES MASTER 2 GENIE CIVIL ETUDE DU LYCEE PROFESSIONNEL DE DEDOUGOU BIBLIOGRAPHIE PERCHATJ, ROUX J, [2002] ; Pratique du BAEL 91, éditions EYROLLES. PERCHATJ, ROUX J, [2002] ; Maitrise du BAEL 91 et des DTU associés, éditions EYROLLES. Dr GUEYE, I. [2009]; Polycopié de cours de Géotechnique, 2iE CCTP, fascicule n°62 -Titre 1-Section, [1999] ; Règles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en béton armé suivant la méthode des états limites – BAEL91 révisé 99. PASCAL LEGRAND. [2012] ; cours de Préparation et Gestion de Chantier, 2iE. BRICE FEVRE –SEBASTIEN FOURAGE. [2010] ; Le memento du conducteur des travaux (préparation et suivi des chantiers pour les marchés publics et privés), éditions EYROLLES. JACQUES ARMAND –YVES RAFFESTIN –DANIEL COUFFIGNAL –BERNARD DUGARET –GILLES PÉQUEUX. [2003] CONDUIRE SON CHANTIER, éditions LE MONITEUR. MAHEND ELYSEE MASTER 2 GENIE CIVIL (2IE OUAGADOUGOU) 42
