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Université de Cergy Pontoise

Master 2 génie civil et infrastructures

PORTIQUE – CONCEPTION - PLANCHER

PARTIE 1 - PORTIQUE – INFLUENCE DES CHOIX DE CONCEPTION SUR LE COMPORTEMENT

On étudie le portique dont la géométrie est décrite sur les figures ci-dessous :

Poteau de hauteur h = 4.50 m

Traverse de longueur L = 8.00 m

Poteau et traverse de section identique prise dans la gamme des IPE.

Charge répartie d’intensité 10 kN/m appliquée sur la traverse.

Force horizontale de 10 kN appliquée en tête de portique.

Les déplacements en tête de portique et en travée seront limités à h/200 et L/200.

Contrainte normale maximale dans une section limitée à 235 MPa.

1) Modélisation 1 - Poteau bi-articulé :

Modéliser un portique en considérant des liaisons articulation en pied de poteau.

Déterminer la section (dans la gamme IPE) à utiliser pour le poteau et la traverse (section identique) qui permette de respecter les conditions de déplacement et de contrainte.

Indiquer les valeurs des contraintes maximales dans le portique, ainsi que les déplacements.

2) Modélisation 2 - Poteau bi-encastré :

Modifier les liaisons en pied de poteaux en choisissant des encastrements.

Calculer les nouvelles valeurs des déplacements et des contraintes. Indiquer en pourcentage le gain obtenu par rapport à la modélisation 1.

Pourrait-on réduire la section du poteau et de la traverse avec cette modélisation ? Quelle section pourrait-on choisir ?

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3) Modélisation 3 - Poteau articulé + appui simple

Modéliser un portique en considérant une articulation en pied du poteau de gauche et un appui simple pour le deuxième poteau.

Calculer les nouvelles valeurs des déplacements et des contraintes. Indiquer en pourcentage les variations obtenues par rapport à la modélisation 1.

Doit-on augmenter la section du poteau et de la traverse avec cette modélisation ? Quelle section pourrait-on choisir ?

4) Modélisation 4 – Portique contreventé

En partant de la modélisation 1, ajouter une diagonale de contreventement choisir dans la gamme des cornières à ailes égales.

Calculer les nouvelles valeurs des déplacements et des contraintes. Indiquer en pourcentage le gain obtenu par rapport à la modélisation 1.

PARTIE 2 - PORTIQUE – INFLUENCE DU CHOIX DES SECTIONS SUR LE CALCUL DES ACTIONS DE LIAISONS ET DES SOLLICITATIONS

On utilise toujours pour cette partie le portique de l’exercice 1 dans la configuration énoncée dans la modélisation1.

Modifier la section de la traverse de manière à doubler son moment quadratique.

Comparer l’évolution des actions de liaisons observées ainsi que celle du diagramme des moments fléchissant sur le portique.

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PARTIE 3 – ETUDE D’UN PLANCHER

Soit un plancher métallique composé :

d’un bac collaborant, de solives IPE 240 (portée 5.00 mètres), de poutre IPE 360.

Le bac collaborant ne participe pas à l’inertie globale du plancher (il n’est pas liaisonné avec l’ossature en acier). La dalle ainsi constituée est une charge permanente pour l’ossature porteuse.

Les charges à prendre en compte sont :

le poids propre de la dalle 1.85 kN/m², le poids propre des solives et des poutres, les charges d’exploitation : q = 4 kN/m².

1) Modéliser le réseau de poutre (Il faut choisir un portique de type spatial).

2) Modéliser la dalle comme un élément de bardage.

3) Modéliser les actions qui s’exercent sur les solives et sur le bardage.

4) Générer les combinaisons d’actions ELS et ELU.

5) Etudier la déformée du plancher. Quelle est la flèche maximale. Commentez les résultats.

6) Tracer à l’ELU pour les éléments les diagrammes du moment My et de l’effort tranchant Fz.

7) Pour une solive commenter l’allure de la courbe d’effort tranchant (Pour cela sélectionner une solive et choisir dans le menu déroulant Résultats > Info)

Figure 1 : Vue en plan du plancher (cotes en m)

Figure 2 : Vue en perspective (bac et dalle non représentés)

8) Proposer une conception pour l’assemblage entre les solives et les poutres principales

9) Proposer une conception d’assemblage pour la liaison poutre / poteau.