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Echelle :

5181

A.E.

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DATES MODIFICATIONS INDICES

Construction d'un pôle éducatifavec périscolaire à Gy (70)

NOTE D'HYPOTHESESGENERALESDCEPlan N°

NHG01

Première émission 014 / 05 / 2018

Santini StructurAE ingénierieBureau d'études structures

13, rue du Petit Montmarin - 70000 VESOULTél : 03.84.97.01.40

Mail : [email protected]

2 chemin de la Coupotte - 70190 HAUTERIVE LE CORDONNETT. 03 84 32 45 32 - F. 03 84 32 42 34

Agence Rochet Blanc Gérald Architecte dplg

Maître d'ouvrage

Maître d'oeuvre

Bureau de contrôle

Entreprise Gros Oeuvre

Chemin des Maurapans - Chatillon Le Duc - BP 3053 - 25046 BESANCON CEDEXT. 03 81 80 73 24 - F. 03 81 85 03 33

COMPETENCE GEOTECHNIQUEEtude géotechnique

4 rue Colonel Maurin - 25000 BESANCONT. 03 81 41 15 00

SOCOTEC

Syndicat scolaire intercommunal Salon Saône

DOSSIER DCE_Note d’hypothèses générales GY – Construction d’un pôle éducatif

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Sommaire

1. Objet de la note______________________________________________________________________ 22. Documents de référence _______________________________________________________________ 23. Normes applicables ___________________________________________________________________ 2

3.1. Documents législatifs (Lois-Décrets-Arrêtés) _____________________________________________ 23.2. Documents normatifs______________________________________________________________ 2

4. Unités_____________________________________________________________________________ 35. Durée d’utilisation du projet ____________________________________________________________ 36. Caractéristiques des matériaux de construction ______________________________________________ 3

6.1. Caractéristiques du béton___________________________________________________________ 36.2. Caractéristiques des armatures_______________________________________________________ 56.3. Caractéristiques des ossatures bois____________________________________________________ 5

7. Enrobages des armatures_______________________________________________________________ 58. Charges____________________________________________________________________________ 69. Tenue au feu ________________________________________________________________________ 610. Reconnaissance géotechnique ___________________________________________________________ 611. Ratios d’armatures ___________________________________________________________________ 612. Données climatiques et sismiques ________________________________________________________ 7

12.1. Action du vent ___________________________________________________________________ 712.2. Action de la neige_________________________________________________________________ 712.3. Action du gel ____________________________________________________________________ 812.4. Action du séisme _________________________________________________________________ 8

13. Description de la structure______________________________________________________________ 813.1. Description du contreventement______________________________________________________ 813.2. Coefficient de comportement ________________________________________________________ 9

14. Dispositions diverses Statiques et Sismiques_________________________________________________ 915. Logiciel utilisé ______________________________________________________________________ 1016. Vue 3D de la structure ________________________________________________________________ 11


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1. Objet de la note

Le présent document définit les hypothèses générales prises en compte pour la conception de la structure et en particulier la résistance aux séismes.Il définit également la méthode de dimensionnement des quantités d’armatures.

2. Documents de référence

Les documents de référence du projet pris en compte sont les suivants :

• Plans architecte phase APD.• Rapport de sol : G2-Phase AVP de Compétence Géotechnique du 24/11/2017.

3. Normes applicables

3.1. Documents législatifs (Lois-Décrets-Arrêtés)

[100]: Arrêté du 22 mars 2004 - Relatif à la résistance au feu des produits, éléments de construction et d’ouvrages.[101]: Arrêté du 22 Octobre 2010 - Relatif à la classification et aux règles de construction parasismique applicables aux bâtiments de la classe dite "à risque normal". [102]: Arrêté du 25 Octobre 2012 modifiant l’arrêté du 22 Octobre 2010 - Relatif à la classification et aux règles de construction parasismique applicables aux bâtiments de la classe dite "à risque normal".[103]: Décret n° 2010-1254 du 22 Octobre 2010 relatif à la prévention du risque sismique.[104]: Décret n° 2010-1255 du 22 Octobre 2010 portant délimitation des zones de sismicité du territoire français.[105]: IT249 : Instruction technique du 21 juin 1982 : relative aux façades.[106]: ERP – Livre II – Titre Ier – CO2 : Voie utilisable par les engins de secours et espace libre.[107]: Arrêté du 09 mai 2006 - portant approbation de dispositions complétant et modifiant le règlement de sécurité contre les risques d’incendie et de panique dans les établissements recevant du public (parcs de stationnement couverts).

3.2. Documents normatifs

[200]: Eurocode 0 – NF EN 1990: Bases de calcul des structures, Annexe nationale NF P 06-100-2.[201]: Eurocode 0 – NF EN 1990/A1: Bases de calcul des structures, amendement A1, Annexe nationale NF EN 1990/A1/NA.[202]: Eurocode 1 – NF EN 1991-1-1: Actions sur les structures, Annexe nationale NF P 06-111-2.[203]: Eurocode 1– NF EN1991-1-3: Actions sur les structures, charge de neige, Annexe nationale NF EN1991-1-3/NA.[204]: Eurocode 1 – NF EN 1991-1-4: Actions sur les structures, actions du vent, Annexe nationale NF EN 1991-1-4/NA.[205]: Eurocode 1 – NF EN 1991-1-5: Actions sur les structures, actions thermiques, Annexe nationale NF EN 1991-1-5/NA.[206]: Eurocode 2 – NF EN 1992-1-1: Calcul des structures béton, Annexe nationale NF EN 1992-1-1/NA.[207]: Eurocode 3 – NF EN 1993-1-1: Calcul des structures acier, Annexe nationale NF EN 1993-1-1/NA.[208]: Eurocode 3 – NF EN 1993-1-8: Calcul des structures acier, calcul des assemblages, Annexe nationale NF EN 1993-1-8/NA.[209]: Eurocode 5 – NF EN 1995-1-1: Conception et calcul des structures en bois, Annexe nationale NF EN 1995-1-1/NA.


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[210]: Eurocode 7 – NF EN 1997-1: Calcul géotechnique, Annexe nationale NF EN 1997-1/NA.[211]: Eurocode 8 – NF EN 1998-1: Calcul des structures pour leur résistance aux séismes, Annexe nationale NF EN 1998-1/NA.[212]: DTU 13.11 : Fondations superficielles.[213]: DTU 13.12 : Règles pour le calcul des fondations superficielles.[214]: DTU 13.2 : Travaux de fondations profondes pour le bâtiment.[215]: DTU 13.3 : Dallages – Conception, calcul et exécution.[216]: DTU 20.1 : Ouvrages en maçonnerie de petits éléments.[217]: DTU 20.12 : Gros oeuvre en maçonnerie des toitures destinées à recevoir un revêtement d’étanchéité.[218]: DTU 20.13 : Cloisons en maçonnerie de petits éléments.[219]: DTU 23.1 : Murs en béton banché.[220]: DTU 31.2 : Constructions de maisons et bâtiments à ossature bois.[221]: DTU 43.11 partie 3 : travaux de bâtiment - étanchéité des toitures terrasses et toitures inclinées avec éléments porteurs en maçonnerie en climat de plaine.[222]: DTU 60.11: Règles de calcul des installations de plomberie sanitaire et des installations d'évacuation des eaux pluviales.[223]: NF P 01-012: Règles de sécurités relatives aux garde-corps et rampe d’escaliers.[224]: NF A 35-503: Aciers pour galvanisation par immersion à chaud.[225]: NF A 91-121: Revêtements par galvanisation à chaud sur produits finis ferreux - Spécifications et méthodes d'essai.[226]: NF A 91-130: Protection contre la corrosion du fer et de l’acier dans les constructions - Revêtements de zinc et d'aluminium.[227]: Règles FB (NF P92-701): Règles de calcul – Méthode de prévision par le calcul du comportement au feudes structures en béton, amendement A1.[228]: Règles FA (NF P92-702): Règles de calcul – Méthode de prévision par le calcul du comportement au feu des structures en acier.[229]: Projet national ARISI : Recommandations pour la conception, le calcul, l’exécution et le contrôle des ouvrages sur sols améliorés par inclusions rigides verticales.

4. Unités

• Longueur : le mètre• Masse : la tonne ou le daN• Force : le KN (Kilo-Newton)

5. Durée d’utilisation du projet

La durée indicative d’utilisation du projet (au sens de l’Eurocode 0) est de 50 ans minimum, soit une catégorie de durée d’utilisation de projet S4 – Structures de bâtiment et autres structures courantes.

6. Caractéristiques des matériaux de construction

6.1. Caractéristiques du béton

• Classe de résistance minimale du béton :C25/30 suivant tableau NA.F.1 de la norme béton NF EN 206-1


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• Classe d’exposition :

En fonction des éléments considérés, nous choisissons :

Fondations : XC2-C25/30

Voiles et poteaux intérieurs : XC1-C25/30

Voiles enterrés et poteaux extérieurs : XF1-C25/30

Dalles extérieures étanchées : XC4-C25/30

Dalles intérieures : XC1-C25/30

Dalles ou dallages extérieurs : XF3-C30/37


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• Module de déformation du béton :

Module différé pour les calculs statiques :

Ev = 3700 fc 281/3

Module instantané pour le calcul dynamique :

Ei =11000 fc281/3

• Coefficient de poisson pour les calculs dynamiques ע : = 0,20• Coefficient de retrait du béton = 2.10-4

• Coefficient de dilatation thermique = 1.10-5

6.2. Caractéristiques des armatures

Les aciers à béton sont des aciers à haute adhérence avec une limite d’élasticité de 500 MPa.• S = 1.15 en situation normale et 1 en situation accidentelle – Es = 200 000 MPa• Nuance des aciers pour béton armé :

Barres HA – B500B – Classe de ductilité B. Treillis soudés – B500A – Classe de ductilité A, pour les aciers des murs qui résultent des

dispositions constructives minimales (anti-fissuration) et des dalles ne jouant qu’un rôle de portance sous charges gravitaires (EC8-AN Clause 5.3.2 (1)P).

Treillis soudés – B500B – Classe de ductilité B, pour les aciers des murs et des dalles résultant du calcul sismique.

6.3. Caractéristiques des ossatures bois

• Bois massif catégorie C24 (sapin/épicéa) humidité de mise en œuvre H = 15% maximumContraintes admissibles : Flexion = 80 daN/cm²

Cisaillement = 9 daN/cm²Compression = 95 daN/cm²Traction axial = 65 daN/cm²Module d’élasticité = 100 000 daN/cm²Densité matière = 420 daN/m3

• Bois LC catégorie GL24h (sapin/épicéa) humidité de mise en œuvre H = 15% maximumContraintes admissibles : Flexion et compression = 114 daN/cm²

Cisaillement = 13 daN/cm²Traction axial = 79 daN/cm²Module d’élasticité = 116 000 daN/cm²Densité matière = 440 daN/m3

7. Enrobages des armatures

Les enrobages des armatures respectent les prescriptions de l’Eurocode 2 – Partie 1-1 – Art. 4.4.1. Ils sont dans tous les cas au minimum de 3 cm pour les éléments non exposés et de 4 cm pour les éléments exposés aux intempéries, sauf indication contraire.


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8. Charges

• Poids propre :o des éléments en béton armé, fonction de l’épaisseur de l’élément : poids volumique

= 2500 daN/m3.o des éléments de la charpente bois, fonction de l’épaisseur de l’élément : poids

volumique = 500 daN/m3.

• Compléments de Charge Permanentes :

o Cp = 250 daN/m² pour les dallages.o Cp = 65 daN/m² pour les toitures légères : faux plafond (15), isolant (10), bac acier

(10), isolant+étanchéité (25) et divers (5).

• Compléments de Charge d’Exploitations :

o Ex = 250 daN/m² (catégorie C1) pour les salles de classes.o Ex = 100 daN/m² pour les terrasses non accessibles (entretien).

9. Tenue au feu

Classe du bâtiment : ERP 5e catégorie de type R d’où les exigences incendie suivantes :

• Aucune exigence sur les structures.• CF1H pour les locaux à risques.

10.Reconnaissance géotechnique

Le rapport d’étude géotechnique, de type G2-Phase AVP, a été réalisé par Compétence Géotechnique.

D’après le rapport, les hypothèses de sol et les recommandations sont les suivantes :

• Le bâtiment sera fondé par l’intermédiaire de fondations superficielles.• Contrainte admissible du sol = 0,30 MPa (ELS).• Ancrage : 50 cm dans les calcaires crayeux +/- altérés.• Après décapage de la terre végétale et des sols superficiels sur une épaisseur de 40 cm, les

dallages reposeront sur une plateforme constituée de : géotextile anticontaminant + matériaux de blocage 0-200mm ép=variable + grave calibrée type 0-31.5mm ép=30cm (objectif : EV2 > 50 MPa). Dans tous les cas, le niveau pleine masse ne sera pas inférieur à -1.50 m/TF si le fond de forme est argileux.

• Classe du sol vis-à-vis du risque sismique : A.• Prévoir un drainage périphérique relié à un exutoire.

11.Ratios d’armatures

Les ratios d’armatures indiqués correspondent aux quantités déduites des plans et ne prennent pas en compte les quantités nécessaires pour les chutes, les ligatures et les aciers de montage nécessaires à la réalisation des travaux. Les prix unitaires d’acier doivent prendre en compte ces prestations. Les quantités d’acier sont données en phase définitive uniquement. Les ouvrages


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devront être étayés en phase provisoire de façon à ne pas être obligé d’ajouter des aciers ou de modifier les équarrissages de la phase définitive.

* POUR LES FONDATIONS

Le ratio d’acier donné est calculé par rapport au volume théorique total.

* POUR LES POTEAUX

Le ratio d’acier donné est calculé du dessus de la dalle au dessous des poutres.

* POUR LES POUTRES

Le ratio donné dans le tableau est calculé avec la section de dalle comprise soit la section totale de la poutre. Il faut également considérer la totalité de l’appui de rive et la moitié de l’appui intermédiaire.

* POUR LES DALLES

Le ratio d’acier donné est calculé par rapport à la surface totale de la dalle et en comptant les vides pour plein (trémies, désenfumage…).Pour les dalles préfabriquées : toutes les armatures doivent être intégrées dans la description de l’article considéré du CCTP.Si utilisation de prédalles BA :Cas courant : compter 0,5 Kg/m² en TS pour les ratios des dalles.Autres cas : grecques, sens de portée,Rives suspendues : sauf indications contraires : plus-values = 3 Kg/ml HA de rives suspendues.Si utilisation de prédalles précontraintes : prévoir chapeaux, renforts feu (selon consultations)…

12.Données climatiques et sismiques

12.1.Action du vent

Région 1 - site normal - Rugosité IIVitesse de référence : Vb = Cdir . Cseason . Vb,0 avec Cdir = 1 ; Cseason = 1 et Vb,0 = 22 m/s

Vb = 22 m/s - qb(z) = 29.65 daN/m²

12.2.Action de la neige• Région B1 - Altitude : ±0.00 = 223.00 m NGF.• Charge normale: Sk = 55 daN/m²• Charge normale majorée de l’effet de l’altitude : Sk+∆S1 = 58 daN/m²• Charge exceptionnelle de neige : SAd = 100 daN/m²• Coefficients de forme toiture : μ1 = 0,8 soit une surcharge de neige de 47 daN/m²• Accumulation au droit de saillies et d’obstacles : μ1 = 0,8 et μ2 = γ h/sk

avec la limitation suivante : 0.8 ≤ μ2 ≤ 2où γ est le poids volumique de la neige, lequel pour ce calcul peut être pris égal à 2 kN/m³.

d’où μ2 = 1.6 et μ1 = 0,8 ; soit une surcharge de neige de 116 daN/m² pour μ2

La longueur d'accumulation est déterminée comme suit : Is = 2 h avec la limitation suivante : 5 ≤ ls ≤ 15 m. On a h = 1 m d’où ls = 5 m


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12.3.Action du gel

Le projet de construction se situe en zone de gel modéré (norme FD P 18-326).

12.4.Action du séisme

• Zone de sismicité : 2 (faible)On a donc pour l’accélération maximale de référence la valeur de : agr = 0.70 m/s2

• Classification du bâtiment : Catégorie d’importance III (Bât. scolaire)

• Coefficient d’importance : γI = 1,20

On a donc pour l’accélération de calcul horizontal la valeur de : ag = γI .agr = 0.84 m/s² et l’accélération de calcul vertical : avg = 0.9 . ag = 0.76 m/s²

• Classe de sol : AValeurs des paramètres décrivant les spectres élastiques : S = 1,00

• Coefficient topographique : τ = 1

• Facteur d’amortissement : 5 %; selon l’eurocode 8 article 3.2.2.2 ; le coefficient de correction d’amortissement a pour valeur η= 1.00

• Coefficient de masse partielle φ pour les surcharges de neige: φ = 0 pour la neige(altitude<500m)

• Coefficient de masse partielle φ pour les surcharges d’exploitations: φ = 1 pour le toit.

• Coefficient de combinaison pour les actions variables: 2i = 0.6 (catégorie C-EC0-A1.2.2) et 2i = 0 (charges dues à la neige à une altitude < 1000 m)

On a donc : Ei = 0.48

• Le spectre de réponse élastique horizontale Se(T) est obtenu à partir de la relation suivante :

Se(T) = ag . η . S . 2,50 = 0.84 x 1,00 x 1,00 x 2,50 = 2,10 m/s²

13.Description de la structure

Le projet consiste à réaliser un bâtiment scolaire.

La structure est constituée de voiles en béton à l’intérieur, de voiles en ossature bois en façade et d’une toiture en charpente bois type arbalétriers + pannes support d’un bac acier + isolant et étanchéité.

Les dimensions globales du bâtiment sont de 25m x 100m. A noter que les murs en béton, situés à l’intérieur du bâtiment, ne sont pas continus et ont une longueur inférieure à 35.00 m : pas de joint de dilatation.

13.1.Description du contreventement

Le contreventement général du bâtiment est assuré par les voiles en béton, les voiles en ossature bois et la charpente bois.Les voiles participant aux contreventements de la structure sont répartis suivant les deux directions d’un séisme. De plus, les voiles principaux sont continus sur tous les niveaux jusqu’aux fondations.


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Le contreventement horizontal est assuré par la charpente bois qui reporte les efforts sismiques horizontaux aux voiles de contreventement.La charpente sera contreventée, sous l’action des efforts climatiques et sismiques, par l’intermédiaire de système de contreventement composé d’éléments triangulés fixés sous les pannes, jouant le rôle d’un diaphragme suffisamment rigide pour répartir l’effort horizontal sur les éléments de contreventement verticaux.Les voiles en béton n’étant pas auto-stables suivant leurs mauvaises inerties, les effortshorizontaux générés seront repris par la charpente par l’intermédiaire des systèmes de contreventement. L’effort à reprendre en tête des voiles étant de 0.20 daN/ml.

Aucune liaison horizontale entre les fondations (type tirant parasismique) n’est prévue, car le sol est de classe A, conformément à l’article EC8-5 – Art 5.4.1.2.

En dehors de la structure citée ci-dessus le restant des éléments (poteaux et poutres) seront considérés comme « secondaires » au sens des règles EC8-1.

13.2.Coefficient de comportement

Etant donné que le projet se situe en zone de sismicité faible et est de catégorie d’importance III, la structure sera dimensionnée en classe de ductilité moyenne (DCM).

Le coefficient de comportement q à adopter dans les calculs pour l’ensemble de la structure est égal à : q = 1.50 (EC8-1 – Art 5.2.2.2 et Art 8.3).

14.Dispositions diverses Statiques et Sismiques

• Les critères suivants de limitation des déformations verticales du bois seront vérifiés :

Charpente bois : flèche ≤ L/200 (éléments de couverture).

• Les critères suivants de limitation des déformations horizontales des systèmes de contreventement bois seront vérifiés :

- Sous l’action du vent, les déformations horizontales seront limitées à L/500 (EC5-Art.9.2.5.3) ou H/250.

• Les critères suivants de limitation des déformations horizontales seront vérifiés :

- Sous l’action du vent, les déformations horizontales seront limitées à H/250.- Sous combinaisons sismiques, les déformations horizontales seront limitées à h/200 pour

tout déplacement différentiel entre 2 niveaux consécutifs de hauteur h, l’espacement entre blocs et ouvrages voisins ne peut être inférieur à 4 cm (EC8-1 – AN Clause 4.4.2.7 (2)).


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15.Logiciel utilisé

L’analyse statique et l’analyse modale (dynamique) seront réalisées sur le logiciel Robot Structural Analysis Professional 2016 version 29.0.

≥ 4 cm


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16.Vue 3D de la structure