Principes de conception parasismique des bâtiments

Conception et choix des éléments de la structure

Conception du projet vis-à-vis les contraintes

L’art de la conception du projet est de trouver des solutions techniques, tout en répondant aux exigences de stabilité et de résistance, et aux contraintes architecturales de viabilité de sécurité et d’esthétique.
Les conditions prises en considération se résument à:  Eviter d’avoir une conception qui perturbe le travail des opérateurs.  Eviter d’avoir une structure qui ne respecte pas les hauteurs ergonomiques.

Principes de conception parasismique des bâtiments

Simplicité : Le comportement d’une structure simple est plus facile à comprendre et à calculer; la simplicité d’ensemble concourt à la simplicité des détails.
Continuité : Toute discontinuité dans le dessin d’une structure conduit à une concentration de contraintes et de déformations. Une structure discontinue est toujours mauvaise, car le mécanisme de ruine qu’elle fait intervenir est local. Or la dissipation d’énergie dans la structure devrait être maximale, ce qui est obtenu en faisant intervenir le maximum d’éléments, de manière à constituer un mécanisme de ruine global et non local.

Régularité en plan : Le mouvement sismique horizontal est un phénomène bidirectionnel. La structure doit être capable de résister à des actions horizontales suivant toutes les directions et les éléments structuraux doivent avoir des caractéristiques de résistance et de rigidité similaires dans les deux directions principales, ce qui se traduit par le choix de formes symétriques. La symétrie du plan selon deux axes tend à réduire notablement la torsion d’axe vertical des constructions. Notons qu’une conception judicieuse de la structure peut quelquefois corriger les inconvenants d’une dissymétrie géométrique. La démarche consiste à faire coïncider le centre des masses avec le centre des rigidités en positionnant les éléments résistants rigides à des endroits adéquats.

Régularité en élévation : Dans la vue en élévation, les principes de simplicité et de continuité se traduisent par un aspect régulier de la structure primaire, sans variation brutale de raideur. De telles variations entraînent des sollicitations locales élevées.

Des éléments structuraux verticaux surdimensionnés : La ruine des éléments structuraux verticaux a un impact nécessairement catastrophique.

Choix du Matériaux

Le choix d’un système approprié est une décision économique importante pour notre convoyeur. Ce choix dépend de plusieurs paramètres, parmi lesquels on trouve:  La facilité et la rapidité de la construction  La mise en place du convoyeur au niveau de la zone du montage PO4 nécessite des profilés rigides qui subissent aux travaux permanents. Finalement, nous avons adopté :
Tube carré 40x40x4 pour les raisons suivantes :  Les charges appliquées sur les barres sont moyennes (Bacs pleines d’accessoires de porte d’automobiles…)  Le sol est saturé en permanence.  Gain moyen du temps de réalisation.  Facilites de stockage, de transport et de mise en œuvre.  Economie importante.

Présentation du RSA 2014

Généralité sur RSA 2014: RSA 2014 est un logiciel de calcul des structures de génie civil (bâtiments, châteaux d’eau…) et des travaux publics (ponts, tunnels…).  Il offre de nombreuses possibilités d’analyse des effets statiques et dynamiques avec des compléments de conception.  L’interface graphique disponible facilite, considérablement, la modélisation et l’exploitation des résultats.  Le logiciel RSA 2014 permet d’effectuer les étapes de modélisation (définition de la géométrie, conditions aux limites, chargement, caractéristiques des matériaux …etc.) de façon entièrement graphique numérique ou combinés, en utilisant les innombrables outils disponibles.

 La modélisation par le logiciel RSA 2014 ne permet de considérer que les éléments structuraux, quant aux éléments secondaires, ils sont modélisés soit par des masses concentrées aux nœuds, soit par des charges qui s’ajoutent aux poids des éléments structuraux.  Possibilité d’importer ou exporter à d’autres logiciels tels qu’AUTOCAD … etc.  La modélisation des éléments travaillant en contraintes planes se fait à travers des voiles et des dalles, si les planchers sont conçus en dalle pleines, aucun problème ne se présente, par contre si les planchers sont en corps creux, il faudrait définir l’épaisseur adéquate et les caractéristiques du matériau qui représente le mieux le corps creux, ou bien apporter aux nœuds des masse qui correspondent à la masse des planchers.  Conditions aux limites : les structures sont considérées appuyées (encastrement, appuis simples) au niveau du sol de fondation, néanmoins le logiciel RSA 2014 permet d’étudier l’interaction sol-structure en remplacent les appuis rigides par des appuis élastiques (ressorts), qui présentent le même coefficient d’élasticité du sol de fondation calculé par les déférents méthodes de la mécanique des sols.  Possibilité d’effectuée l’analyse des structures conçues avec n’importe quel matériau.  Le logiciel RSA 2014 procède dans sa base de données des spectres de réponse définis par le code sismique (RPS 2000, RPA99 …..).  Le RSA est un logiciel professionnel adapté aux constructions en béton armé, en acier et qui est très performant pour les portiques auto stables.

Différents types d’analyses disponibles dans RSA 2014 : Les différents types d’analyse disponibles dans RSA sont les suivant :
 Analyse statique.  Analyse modale.  Analyse sismique.  Analyse spectrale.  Analyse temporelle.  Analyse push over.

Réalisation de la structure sur RSA 2014

Données techniques à ne pas dépasser du notre convoyeur :  Largeur maxi du rail fixe et du convoyeur retour vides : 500 mm  Longueur rail fixe : 40 m  Longueur convoyeur retour vides : 49 m  Hauteur entre sol et balancelles de portes : 690 mm

Table des matières

CHAPITRE 1
1. Présentation de l’entreprise
1.1. Présentation de l’entreprise
1.2. Description du processus
1.2.1. Emboutissage
1.2.2. Tôlerie
1.2.3. Peinture
1.2.4. Montage
2. Cadrage du projet
2.1. Problématiques
2.2. Solution proposée
2.3. Conduite et démarche du projet
2.4. Gestion du projet
CHAPITRE 2
1. Conception et choix des éléments de la structure
1.1 Conception du projet vis-à-vis les contraintes
1.2 Principes de conception parasismique des bâtiments
1.2.1 Simplicité
1.2.2 Continuité
1.2.3 Régularité en plan
1.2.4 Régularité en élévation
1.2.5 Des éléments structuraux verticaux surdimensionnés
1.3 Choix du Matériaux
1.4 Présentation du RSA 2014
1.4.1 Généralité sur RSA 2014
1.4.2 Différents types d’analyses disponibles dans RSA 2014
2 P Projet de fin d’étude 2014/2015
1.5 Réalisation de la structure sur RSA 2014
1.5.1 Vue de la structure
2. Calcul des éléments de résistance de la structure
1.1. Données des appuis
1.2. Les charges appliquées
1.3. Réactions – Valeurs
1.4. Vues des charges
2. Dimensionnement et vérification des éléments structuraux
2.1. Introduction
2.2. Vérification et redimensionnement des poutres avec RSA2012
3. Etude des assemblages
3.1. Introduction
3.2. Modes d’assemblage
3.2.1. Le boulonnage
3.2.2. Le soudage
3.2.3. Le rivetage
3.3. Rôles d’assemblage
Soudures
CHAPITRE 3
1. Partie supérieure du convoyeur
2. Partie inférieur du convoyeur
2.1. Détermination des caractéristiques du convoyeur
2.1.1. Nombre de dents des roues menée et menant
2.1.2. Calcul du nombre de tour du réducteur du convoyeur
2.1.3. Calcul de la vitesse de la chaine du convoyeur
2.1.4. Calcul de la masse totale des bacs pleins
2.1.5. Calcul de la longueur de la chaine du convoyeur
2.2. Choix de la chaine du convoyeur
2.3. Calcul de la puissance du moteur d’entrainement du convoyeur
2.3.1. MASSE DES CHAINES = P (kg)
2.3.2. COEFFICIENT DE FROTTEMENT fr
2.3.3. FACTEUR DE SERVICE = FS
2.3.4. CALCUL DE LA PUISSANCE DE TRACTION POUR CONVOYEURS A CHAINES PORTANTES
2.4. Etude de la clavette de la roue montée sur l’axe du moteur
2.5. Choix du roulement de système du convoyage
2.6. Choix du palier
2.6.1. Palier tendeur étanche
2.6.2. Palier auto-aligneur étanche
2.7. Choix d’accouplement : Joint de Cardan
CHAPITRE 4
1. Choix des éléments du système pneumatique
1.1. Introduction
1.2. Eléments de l’installation pneumatique et leurs rôles
1.2.1. Compresseur
1.2.2. Réservoir d’air
1.2.3. Système de traitement de l’air
1.3. Les actionneurs pneumatiques
1.3.1. Les vérins
1.3.2. Choix des Vérins a double effet
CHAPITRE 5
1. Structure d’un système automatise
1.1. Les capteurs
1.1.1. Capteur cellule photoélectrique
1.1.2. Détecteur inductif
2. Choix du l’automate programmable industriel
2.1. Pourquoi ET 200 ?
2.2. SIMATIC ET 200pro
2.2.1. Module d’alimentation
2.2.2. Modules électroniques
2.2.3. Départs-moteurs
CHAPITRE 6
1. Etude des coûts du convoyeur Zone PO4
1.1. Description du besoin en matériels mécanique
1.2. Description du notre motoréducteur
1.3. Description du besoin en matériels pneumatique
1.4. Description du cout total du convoyeur
2. Estimation des gains chiffrables après implantation
1.1 Gain en espace
1.2 Gain en main d’œuvre

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