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Mémoire de PFE
Modélisation et dimensionnement de structures du complexe
hôtelier Loisium Alsace à Voegtlinshoffen
Auteur : ZACCOMER Cyrille
INSA Strasbourg, Spécialité Génie-Civil, 5
ème
année
Tuteur Entreprise : ROEDER Julien
Ingénieur Structure, OTE Ingénierie
Tuteur INSA Strasbourg : KOVAL Georg
Professeur des universités
25 janvier 2010 – 12 juin 2010

Rapport intermédiaire de PFE ZACCOMER Cyrille 2
R ESUME
Ce projet a pour objet la construction du complexe hôtelier Loisium à Voegtlinshoffen. Mon projet
de fin d’études a porté sur la modélisation et le dimensionnement de structures de ce bâtiment.
L’étude a été orientée autour de quatre grands axes.
Tout d’abord, les cinq bâtiments en béton du complexe ont été modélisés sur un logiciel de calcul
aux éléments finis. Les modèles ont ensuite servi de support pour le reste de l’étude. La seconde
partie de mon projet de fin d’études a porté sur l’étude statique et sismique des fondations, en
vue de choisir et de dimensionner les systèmes de fondations. Cette étude m’a aussi permis
d’aborder la problématique des appuis élastiques.
La troisième partie traite du dimensionnement, du calcul des armatures et des vérifications d’une
dalle épaisse de transfert de charges. Enfin, la dernière partie porte sur les conséquences du
retrait et des variations thermiques sur une dalle de grande longueur sans joint de dilatation.
A BSTRACT
This aim of this project is the construction of Loisium resort in Voegtlinshoffen. My graduation
project is essentially based on modelling and design of part of the building structure. The study
was oriented around four main axes.
First, I worked on modelling the five concrete buildings of the Loisium resort with a finite element
analysis software. Models were then used as support for the remainder of the study. The second
part this project which was focused on the static and seismic study of the foundations leads to the
choice of foundation systems and their design. This study also allowed me to look into the
problem of elastic supports.
The third part deals with the study of a thick slab of charge transfer. The design of reinforcement
as well as punching checks and deflection calculation were made. The final section deals with the
consequences of shrinkage and thermal gradient on a great length slab without expansion joints.

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R EMERCIEMENTS
Je tiens à remercier M. Georg KOVAL, mon tuteur de projet de fin d’études à l’INSA, qui m’a suivi
tout au long de cette période et m’a conseillé sur l’orientation que celui-ci devait prendre.
Par ailleurs, je remercie, M. Marc STOLL, chef du département génie civil de OTE Ingénierie et
responsable de mon projet, ainsi que Mme Anne HOFFER, directrice des ressources humaines qui
m’ont permis d’effectuer mon stage au sein de ce bureau d’études.
Je remercie fortement M. Julien ROEDER, mon tuteur au sein de OTE Ingénierie, qui m’a suivi et
guidé durant ces vingt semaines. De plus, je voudrais remercier M. Sébastien ANTOINET de ses
conseils et d’avoir su me transmettre la passion de ce métier.
Enfin, je tiens à remercier tous les ingénieurs, projeteurs et collaborateurs pour leur accueil, leur
aide et le temps qu’ils ont partagé avec moi.

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T ABLES DES MATIERES
R ESUME ....................................................................................................................................... 2
A BSTRACT ..................................................................................................................................... 2
R EMERCIEMENTS ............................................................................................................................ 3
T ABLES DES MATIERES ...................................................................................................................... 4
T ABLES DES ILLUSTRATIONS ............................................................................................................... 6
T ABLE DES TABLEAUX ....................................................................................................................... 7
I NTRODUCTION .............................................................................................................................. 8
1 P RESENTATION DE L ’ ENTREPRISE ................................................................................................. 9
1.1 Généralités ......................................................................................................................... 9
1.2 Activités .............................................................................................................................. 9
2 D ESCRIPTION DU PROJET ......................................................................................................... 10
2.1 Description architecturale ................................................................................................ 10
2.2 Structure ........................................................................................................................... 12
2.3 Les acteurs ........................................................................................................................ 13
2.3.1 Maitrise d’ouvrage ................................................................................................... 13
2.3.2 Maitrise d’œuvre ...................................................................................................... 13
2.4 Chiffres clés ...................................................................................................................... 14
2.4.1 Montant de l’opération ............................................................................................ 14
2.4.2 Surfaces .................................................................................................................... 14
2.5 Planning de l’opération .................................................................................................... 14
3 M ODELISATION .................................................................................................................... 15
3.1 Présentation du logiciel .................................................................................................... 15
3.2 Hypothèses de modélisation ............................................................................................ 15
3.3 Charges et surcharges ...................................................................................................... 16
3.4 Hypothèses aux appuis ..................................................................................................... 16
3.4.1 Influence des hypothèses aux appuis ...................................................................... 16
3.4.2 Calcul de la raideur des appuis – Influence d’une variation de raideur ................... 19
4 E TUDE STATIQUE DES FONDATIONS ............................................................................................ 21
4.1 Contexte géotechnique .................................................................................................... 21
4.2 Contraintes du projet ....................................................................................................... 22
4.3 Choix du mode de fondations .......................................................................................... 22
4.3.1 Consultation des entreprises ................................................................................... 22
4.3.2 Choix des systèmes de fondations ........................................................................... 23
4.4 Définition des niveaux des plates-formes de travail ........................................................ 24
4.5 Modélisation sur appuis élastiques .................................................................................. 25
4.5.1 Intérêt des appuis élastiques en statique – Objectifs de l’étude ............................. 25
4.5.2 Calcul des raideurs des appuis ................................................................................. 25
4.5.3 Mode opératoire – Influence de la première itération ............................................ 27
4.5.4 Conclusions et limites de la méthode ...................................................................... 29

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4.6 Fondations superficielles .................................................................................................. 31
4.6.1 Contrainte de rupture du sol .................................................................................... 31
4.6.2 Dimensionnement .................................................................................................... 33
4.6.3 Tassements ............................................................................................................... 33
4.6.4 Contrainte du béton ................................................................................................. 34
4.6.5 Ferraillage ................................................................................................................. 34
4.7 Fondations semi-profondes ............................................................................................. 35
4.7.1 Hypothèses de calcul ................................................................................................ 36
4.7.2 Dimensionnement .................................................................................................... 36
4.7.3 Contrainte du béton ................................................................................................. 36
4.7.4 Ferraillage ................................................................................................................. 36
4.8 Fondations profondes ...................................................................................................... 36
4.8.1 Capacité portante d’un pieu isolé ............................................................................ 37
4.8.2 Effet de groupe ......................................................................................................... 38
4.8.3 Frottement négatif ................................................................................................... 39
4.8.4 Contrainte du béton ................................................................................................. 40
4.8.5 Ferraillage ................................................................................................................. 40
5 E TUDE SISMIQUE ................................................................................................................... 42
5.1 Définition de séisme de calcul .......................................................................................... 42
5.1.1 Paramètres de l’action sismique .............................................................................. 42
5.1.2 Valeur du module d’élasticité .................................................................................. 43
5.1.3 Coefficient de comportement .................................................................................. 44
5.1.4 Combinaisons de Newmark ...................................................................................... 45
5.1.5 Combinaisons d’actions ............................................................................................ 45
5.1.6 Masses à prendre en compte dans les calculs ......................................................... 46
5.1.7 Sélection des modes ................................................................................................. 46
5.2 Orientation des modèles .................................................................................................. 46
5.3 Vérification sismique des fondations ............................................................................... 48
5.3.1 Modélisation sur appuis élastiques .......................................................................... 48
5.3.2 Fondations superficielles et semi-profondes ........................................................... 49
5.3.3 Fondations profondes .............................................................................................. 53
6 D ALLE DE TRANSFERT ............................................................................................................. 58
6.1 Problématique – Description du cas d’étude ................................................................... 58
6.2 Modélisation .................................................................................................................... 59
6.3 Caractéristiques des matériaux ........................................................................................ 60
6.3.1 Béton ........................................................................................................................ 60
6.3.2 Acier ......................................................................................................................... 60
6.4 Armatures longitudinales – Prise en compte des moments de torsion ........................... 61
6.5 Armatures transversales – Poinçonnement ..................................................................... 63
6.5.1 Vérification sans armatures longitudinales .............................................................. 63
6.5.2 Vérification avec armatures longitudinales ............................................................. 63
6.5.3 Détermination des armatures transversales ............................................................ 64
6.6 Vérification statique du poteau central ........................................................................... 65
6.7 Vérification des flèches .................................................................................................... 65