M12C > Fiche n°6 : Charges et sollicitations pour une structure > Nicolas.Tixier@grenoble.archi.fr > Éd. du 11/01/04 1

CHARGES ET SOLLICITATIONS POUR UNE STRUCTUREFiche n°6

PRINCIPE

Poids propre de la structure

Neige

Occupation interne

Pression du vent

Mouvements de sol

Schéma in "Structure & Architecture", Angus J Mac Donald, 1994

APPLICATION À UNE STRUCTURE POTEAUX / POUTRES

Charges plancher haut : 300 daN / m2 Charge plancher intermédiaire : 150 daN/m2

(poids propre de la structure non compris dans ces valeurs)

6 m 6 m

Quelle est lacharge qui arriveen moyenne à labase de chaquepoteau ?

Plancher bois( = 600 kg/m3)épaisseur 2 cm

Poteau métallique20 x 20 cm ( = 7 500 kg/m3)Âme et nervure 1 cm

H = 5 m

Poutres métalliques 18 x 18 cmSolives métalliques 14 x 14 cm( = 7 500 kg/m3)Âme et nervure 1 cm

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ÉTAPE 1 : CALCUL DU VOLUME DES MATÉRIAUX

Planchers bois :un étage = 6 x 6 x 0,02 = 0,72 m3 … donc pour deux étages il y a 1, 44 m3 de bois

Éléments métalliques :Surface d'une section : S

S = surface âme + surface nervures

= (L- 2) x 1 + L x 1 x 2

= 3 L - 2

Volume de solives = 2 x 16,2 x 0,004 = 0,1296 m3

Volume de poutres = 8 x 6 x 0,0052 = 0,2496 m3

Volume de poteaux = 12 x 5 x 0,0058 = 0,348 m3

ÉTAPE 2 : CALCUL DES CHARGES

Poids propre de la structureRappel fiche n°1 : Poids d'un élément de volume V et de masse volumique ρ (en kg/m3) P = ρ V g (g =9,81 m/s_ à Paris)

Poids propre des planchers = 600 x 1,44 x 9,81 = 8 475,84 N

Poids propre des éléments métalliques = 7 500 (0,1296 + 0,2496 + 0,384) x 9,81 = 53 503,74 N

Charges des planchers

Plancher haut : 300 daN/ m_ soit 300 x 6 x 6 = 10 800 daN

Plancher intermédiaire : 150 daN /m_ soit 150 x 6 x 6 = 5 400 daN

Charges arrivant sur les 12 poteaux : 847,6 + 5 350,4 + 16 200 = 22 398 daN

Donc la charge qui arrive, en moyenne, à la base de chaque poteau est de 1 866,5 daN (22 398 / 12)

1 cm

1 cm

L

L

Section de poutre / solive / poteau

Longueur de solive par étage3 x (6 – 0,2 x 3) = 16,2 m

Nombre d'étages Surface d'une section desolive en m2

Longueur d'une poutre (onconsidère la séparation d'un cm des

poteaux comme négligeable)

Nombre de poutres Surface d'une section depoutre en m2

Donc :surface d'une section de solive 3 x 14 – 2 = 40 cm2

surface d'une section de poutre 3 x 18 – 2 = 52 cm2

surface d'une section de poutre3 x 20 – 2 = 58 cm2

Longueur d'un poteauNombre de poteaux

Surface d'une section depoteau en m2

Poids propre des élémentsmétalliques (en daN)

Poids propre planchers(en daN)

Charges planchers(10 800 + 5 400)