PROJET DE FIN D’ETUDES
Présenté et soutenu publiquement en vue de l’obtention du
Diplôme d’Ingénieur 2iE / Master en ingénierie de l’Eau et de l’Environnement
Option : Génie Civil.
THEME :
ETUDE DE L’OPTIMISATION DES COÛTS DE REALISATION
D’UN PROJET DE CONSTRUCTION DE BÂTIMENT :
CAS DE LA CLINIQUE PEDIATRIQUE D’EXCELLENCE
DE BOBO-DIOULASSO POUR LE COMPTE DE BRISTOL-MYERS
SQUIBB.
Présenté par :
MBENDI Didier Brice
Encadreur :
Monsieur Hyppolite FREITAS
Enseignant - Unité Thématique d’Enseignement et de Recherche
Infrastructure et Sciences des Matériaux. Maître de stage :
Monsieur Raphaël MASSENGO
Directeur associé du cabinet Architectes Urbanistes Associés
Juin 2009
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
ii
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
iii
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
TABLE DES MATIERES TABLE DES MATIERES ............................................................................................................................... i
Remerciements : ....................................................................................................................................... v
Listes des sigles et abréviations ............................................................................................................... vi
LISTE DES TABLEAUX ...................................................................................................................... vii
LISTE DES FIGURES ET DIAGRAMMES ........................................................................................ viii
Résumé: ................................................................................................................................................... ix
ABSTRACT: ............................................................................................................................................ x
INTRODUCTION GENERALE ............................................................................................................... 1
1- Généralités : ................................................................................................................................ 2
2- Problématique de l’étude : .......................................................................................................... 3
3- Objectif global et objectifs spécifiques de l’étude ...................................................................... 3
3.1- Objectif global ......................................................................................................................... 3
3.2- Objectifs spécifiques ................................................................................................................ 4
4- Approche méthodologique ......................................................................................................... 4
CHAPITRE 1 : PRESENTATION GENERALE DU PROJET ................................................................. 7
1.1- Contexte et justification du projet .......................................................................................... 8
1.2- Définition du projet : ............................................................................................................... 8
1.3- Description de l’ouvrage étudié : ............................................................................................... 11
1.4- Coûts des travaux ....................................................................................................................... 13
CHAPITRE 2 : CHOIX D’UN PLANCHER APPROPRIE AU BATIMENT ETUDIE. ......................... 14
2.1- Introduction ................................................................................................................................... 15
2.2.- Etude bibliographique ............................................................................................................... 16
2.3 - variante de plancher retenue : .............................................................................................. 24
2.3.1 - Critères de choix ............................................................................................................. 24
2.3.2- Classement et notation des critères de choix ................................................................. 25
2.3.3-valeur de chaque critère des options ............................................................................... 27
2.3.4- normalisation des valeurs de critères de choix ............................................................... 27
2.3.5 - Conclusion : ................................................................................................................... 28
2.4- Choix des matériaux en matière d’isolation thermique et acoustique. .................................... 29
CHAPITRE 3 : ETUDE COMPARATIVE SOLUTION PROPOSEE / SOLUTION DE BASE ............. 32
3.1- Démarche méthodologique : ..................................................................................................... 33
3.2- Note de calcul relative à la solution proposée ........................................................................... 33
3.2.1- Prédimensionnement des différents éléments................................................................... 34
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
iv
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
3.2.2- Dimensionnement des différents éléments ....................................................................... 35
3.3- Mise en œuvre de la solution retenue ....................................................................................... 38
3.4- Etude comparative sur la structure porteuse : .......................................................................... 40
3.4.1- Présentations des résultats .............................................................................................. 40
3.4.2- Devis estimatif de la variante proposée ........................................................................... 43
3.5- Commentaires: ........................................................................................................................... 44
CHAPITRE 4 : GESTION DE CHANTIER ........................................................................................... 46
4.1- présentation des données .......................................................................................................... 47
4.1.1- Démarche méthodologique ................................................................................................ 47
4.1.2- le planning ........................................................................................................................... 47
4.1.3- Quelques faits marquants : ................................................................................................. 48
4.1.4- le bilan ................................................................................................................................ 48
4.2- Analyse : ..................................................................................................................................... 50
4.3- programmation du chantier : ..................................................................................................... 51
4.3.1- Méthodologie ...................................................................................................................... 51
4.3.2- Hypothèses de planification : ............................................................................................. 52
4.3.3- le logiciel MS Project .......................................................................................................... 52
4.3.3- Remarques : ....................................................................................................................... 54
CONCLUSION GENERALE ................................................................................................................. 55
Références bibliographiques ................................................................................................................. 57
ANNEXES .............................................................................................................................................. 58
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
v
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Remerciements :
Le plaisir que j’ai eu à effectuer cette étude provient en grande partie de toutes les personnes
qui m’ont encadré et permis d’avancer pendant ce Projet de Fin d’Etude.
Donc je tiens à remercier tout spécialement, mon maître de stage monsieur
Raphaël MASSENGO, directeur associé du cabinet Architectes Urbanistes Associés, pour
m’avoir proposé ce sujet intéressant et m’avoir guidé dans mon travail.
Je remercie aussi monsieur Hyppolite FREITAS, responsable pédagogique du Master
d’ingénierie option Génie Civil pour sa patiente et ses conseils justes ; dans la direction de ce
travail.
Je remercie monsieur ADALI- MORTTY G. Kodzo ; Architecte et directeur associé du
cabinet Architectes Urbanistes Associés pour les informations précieuses qu’il m’a donné sur
le déroulement du projet.
Enfin merci à Christian SANGLI Technicien du Bâtiment chez Architectes Urbanistes
Associés pour l’appui logistique qu’il m’a apporté durant mon stage.
Je remercie également tous ceux qui de près ou de loin m’ont aidé et accompagné dans ce
travail.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
vi
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Listes des sigles et abréviations
AUA Architectes – Urbanistes -Associés
IOV Indicateurs objectivement vérifiable
RDC Rez de Chaussée
UNAIDS Programme des Nations Unies de lutte contre le Sida.
VIH Virus de l’Immunodéficience Humaine.
ERP Etablissement Recevant du Public
BTC Blocs de terre comprimée
DTU Documents techniques unifiés
CPTP Cahier des prescriptions techniques particulières
RT Règlement thermique
CPT Cahier des prescriptions techniques communes aux procédés de plancher.
BAEL Béton armé aux états limites
UNTEC Union Nationale des Economistes de la Construction
AZIMMO Aliz Immobilier
SDC Sol Decor Confort
SDP Structure de Découpage du Projet.
PERT Program Evaluation and Review Technic
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
vii
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
LISTE DES TABLEAUX
Tableau i : Synthèse du cadre logique de l’étude ....................................................................... 5
Tableau1 : coûts des travaux lot N° ......................................................................................... 13
Tableau2.1 : Dalles pleines selon la norme Suisse de construction en béton SIA 162 ............ 18
Tableau2.2 : avantages et inconvénients des planchers à prédalles ........................................ 20
Tableau 2.3 : avantages et inconvénients des planchers avec nervure et dalle ........................ 22
Tableau 2.4 poids relatif de chaque critère pour chacune des options .................................... 26
Tableau 2.5 : Matrice de décision ............................................................................................ 27
Tableau 2.6 : Matrice de décision normalisée. ......................................................................... 28
Tableau 2.7 : Caractéristiques des agglomères utilisés pour les murs ..................................... 30
Tableau 2.8 : coefficient de dispersion thermique pour mur de façade ................................... 31
Tableau 3.1 : Règlement utilisé ................................................................................................ 34
Tableau 3.2 : Caractéristiques des matériaux ........................................................................... 34
Tableau 3.3 : récapitulatif des dimensions des différents éléments porteurs ........................... 35
Tableau 3.4 : récapitulatif du métré de la solution retenue ...................................................... 38
Tableau 3.5 : récapitulatif du métré de la solution de base ...................................................... 40
Tableau 3.6 : comparaison solution de base/ solution retenue ................................................. 41
Tableau 3.7 : Récapitulatif Gain en matériaux ........................................................................ 42
Tableau 3.8 : Taux de Gain global en matériaux par niveau. ................................................... 42
Tableaux 3.9: Récapitulatif du coût de réalisation des travaux-Solution retenue ................... 43
Tableaux 3.10: comparaison des coûts des travaux des 2 solutions. ........................................ 44
Tableau 4 : Résultats Programmation ...................................................................................... 53
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
viii
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
LISTE DES FIGURES ET DIAGRAMMES
Figure 1 : Plan d’implantation de la clinique ............................................................................. 9
Figure2.1 Dalle pleine sur Mur ................................................................................................ 18
Figure2.2 Dalle pleine sur colonnes ........................................................................................ 18
Figure2.3 Dalle pleine sur sommier ........................................................................................ 18
Figure2.4 Dalle pleine avec champignon ................................................................................. 18
Figure2.5 Dalle cassette .......................................................................................................... 18
Figure 2.6 : exemple de plancher avec prédalles en cours de réalisation ................................. 20
Figure 2.7 : Exemple de plancher à entrevous ......................................................................... 23
Figure 2.8 : représentation du mur de façade de la clinique..................................................... 30
Figure3 : section des poutrelles ................................................................................................ 39
Diagramme 1 : Planning prévisionnel du chantier ................................................................... 47
Diagramme 2 : classification des retards par causes ................................................................ 49
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
ix
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Résumé:
La clinique pédiatrique d’excellence de Bobo Dioulasso est actuellement en phase
d’exécution, le marché du lot Terrassement, Gros œuvre et second œuvre ayant été remporté
par l’entreprise AZIMMO.
Le cabinet Architectes Urbanistes Associés m’a proposé dans le cadre de mon projet de fin
d’étude, d’étudier l’optimisation des coûts de réalisation du bâtiment principal de ladite
clinique ; bâtiment à deux niveaux (R+1) d’une emprise totale au sol de 900 m² pour le Rez de
chaussée et de 640 m² pour le premier niveau.
Sur le plan de la conception, la solution retenue par le maitre d’ouvrage était un bâtiment à
ossature en béton armé avec un plancher en dalle pleine de type champignon.
Dans un premier temps, ce projet de fin d’étude s’est composé d’une partie structure car il
s’agissait d’améliorer la conception du bâtiment sans en modifier l’architecture. C’est ainsi
qu’après un choix judicieux des différents éléments porteurs du bâtiment, nous sommes
parvenus à diminuer le poids de la structure porteuse ; ensuite nous avons procédé à un
dimensionnement des ouvrages à réaliser pour la mise en œuvre de la solution choisie afin de
quantifier, le gain obtenu par optimisation de la solution initiale sur la base du métré
quantitatif et des prix unitaires des matériaux à utiliser.
Dans un second temps, nous avons fait une analyse globale du projet afin, d’identifier les
causes qui ont contribué au non respect des délais initiaux d’exécution des travaux d’une part,
et d’autre part , afin de proposer une organisation de chantier qui permettrait de livrer les
ouvrages conformément aux prescriptions des clauses techniques particulières et à la
satisfaction du maître d’ouvrage.
Mots clés : Optimisation, plancher, coûts de réalisation, planification de chantier
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
x
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
ABSTRACT:
The construction of the private clinic « Clinique pédiatrique d’excellence » of Bobo Dioulasso
is in execution phase. Excavation works, structural works and others was entrusted to
AZIMMO Company. The present study is about optimization of the costs of realization of the
principal building of the private clinic. This building is on a floor. It has an influence on the
ground of 900m ². Surface of stage is about 640 m ². The contracting owner proposed a
reinforced concrete structure. The floor was in flagstone full with mushroom type. The first
part of this study is about the structure of the building. In this part it is question of improving
the design of the building without modifying its architecture. The elements carrying the
building were selected in a judicious way.
Then, dimensions and quantities of the works to be realized were calculated. So the profit
obtained compared to the initial design was calculated. This profit was calculated on the basis
of quantity and unit price of materials. The second part of this study made it possible to
determine the causes of the delay of the building work. It leads to a better job management.
This organization will make it possible to construct the building in accordance with the
technical specifications and so as to satisfy the contracting owner.
Keys word: Optimisation, floor, cost of realization, planning of building site.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
1
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
INTRODUCTION GENERALE
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
2
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
1- Généralités :
La formation d’ingénieur à l’Institut international d’Ingénierie de l’Eau et de
l’Environnement s’achève par un Projet de Fin d’Etude, qui offre aux élèves ingénieurs la
possibilité de mettre en application les connaissances acquises au cours de leur formation,
dans le but de réaliser un projet réel.
D’une durée de quatre mois minimum de travail effectif et sans interruption ; ce stage peut
se dérouler dans une entreprise, un laboratoire de recherche, une administration, une société
d'études, un cabinet d'architecte ou de conseil.
C’est ainsi que j’ai effectué mon stage pendant la période du 20 Février au 12 Juin au sein du
cabinet Architectes – Urbanistes – Associés en abrégé AUA.
Basé au secteur 15 de la ville de Ouagadougou, ce cabinet crée en 2002 par 4 architectes
urbanistes a comme domaine d’activité ; la conception, la coordination et le suivi,
l’ingénierie conseils et la formation.
Ainsi au cours de ce projet de fin d’étude, il m’a été demandé d’étudier l’optimisation des
coûts de réalisation du projet de construction de la clinique d’excellence pour enfant vivant
avec le VIH/ sida dans la ville de Bobo Dioulasso.
.
.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
3
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
2- Problématique de l’étude :
Un projet est un ensemble d’actions à entreprendre afin de répondre à un besoin unique
(produit ou savoir) défini par des contraintes. Or dans la plupart des projets, les contraintes
sont très souvent en plus d’être évolutives de différents ordres ce qui entraîne, lorsqu’elles
sont mal gérées, un retard sur l’échéance prévue au niveau du livrable du projet ; et qui dit
retard dit augmentation du coût du projet car « le temps c’est de l’argent » a-t-on l’habitude de
dire. Une bonne planification et un suivi rigoureux sont donc nécessaires à toutes les étapes
du projet.
Les projets de constructions ne dérogent pas à la règle ; l’objectif visé étant de livrer
l’infrastructure voulue conformément aux exigences du maitre d’ouvrage tout en respectant
le trièdre : qualité-coût-délai.
Dans cette optique, on se demande comment minimiser les coûts du projet de la phase
d’étude à la phase d’exécution, tout en assurant une qualité de construction conforme aux
règles de l’art ? Quelles techniques mettre en œuvre pour respecter les délais tout en ayant le
meilleur ratio qualité / coûts ? En d’autres termes, comment optimiser les coûts de réalisation
d’un projet de construction de bâtiment ? Car il serait intéressant, de réaliser un ouvrage qui
permettrait de trouver le juste équilibre entre performance, confort, investissement tout en
respectant les délais prévus.
Ainsi présentée, cette question paraît délicate et complexe. Nous essayerons donc d’y
répondre dans le contexte du projet de construction de la clinique pédiatrique d’excellence de
Bobo-Dioulasso.
3- Objectif global et objectifs spécifiques de l’étude
3.1- Objectif global
L’objectif du présent travail est de contribuer à l’optimisation des coûts et des délais de
réalisation d’un projet de construction d’un bâtiment à ossature en béton armé.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
4
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
3.2- Objectifs spécifiques
Pour atteindre l’objectif fixé, nous avons procédé en deux phases :
Améliorer la conception du bâtiment sans en modifier l’architecture
Analyser la gestion du projet
4- Approche méthodologique
Pour mener à bien notre étude, nous avons entrepris une démarche méthodologique basée sur
la méthode du cadre logique. Nous l’avons synthétisé dans la matrice simplifiée à la page
suivante.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
5
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
logique de l’étude : Synthèse du cadre iTableau
Logique d'intervention IOV Sources de vérification Méthodes /outils
Objectif
Global
Contribuer à l'optimisation des
coûts et des délais de réalisation du
bâtiment principal de la clinique
Au terme de l'étude,
Economie sur le montant
total des travaux et
réduction des temps
d'exécution
Démarche analytique.
Objectifs
spécifiques
1. Améliorer la conception du
bâtiment sans en modifier
l'architecture
Réduction des quantités
des matériaux à utiliser
pour la mise en œuvre
tout en respectant les
règles de l’art.
Résultats du Métré changement du plancher haut du
RDC après étude de la structure.
2. Analyser la planification,
l’organisation et le contrôle des
activités et ressources liées au projet
en phase d’exécution.
Réduction des délais
d'exécution du bâtiment
tout en respectant le
budget prévisionnel
Planning efficient ajustements faits sur le processus
de gestion du chantier.
Résultats
attendus
1. Economie sur le coût de
construction du bâtiment
Devis quantitatif et
estimatif
2. Planification Optimale du
chantier Date de fin du projet. Diagramme de Gantt et de Pert
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
6
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Tableau 1 : synthèse du cadre logique (suite et fin)
Logique d'intervention IOV Sources de vérification Méthodes / outils.
Activités
1.1. Proposer 2 variantes de
planchers
Etude bibliographique 1.2. fixer des critères de sélection
pour évaluer les variantes choisies
1.3. choisir la variante optimale A l'issue d'une analyse multicritère
1.4. établir une note de calcul des
ouvrages à réaliser
1.5. proposer une évaluation
financière de la variante choisie
2.1. Analyser les données
disponibles sur le projet
Utilisation du logiciel Microsoft
Projet
2.2. Etablir la charge de travail
pour le budget
2.3. Etablir les durées pour
l'échéancier
2.4. programmer le déroulement
des travaux
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
7
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
CHAPITRE 1 : PRESENTATION GENERALE DU PROJET
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
8
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
1.1- Contexte et justification du projet
Les pays du tiers monde sont pour la plupart soumis à de réelles difficultés qui constituent
des freins à leur politique de développement. Le VIH/ SIDA en fait partie dans la mesure où
il s’attaque à la tranche la plus active de la population de ces pays. Selon le rapport UNAIDS
publié en 2005, on estime que 2,3 millions d'enfants de moins de 15 ans vivent avec le virus
VIH. Près de 90 % des enfants vivant avec le VIH dans le monde se trouvent en Afrique sub-
saharienne, où moins de 10 % d'entre eux sont en contact avec des services d'aide de base.
Au regard de ces statistiques alarmant, Bristol-Myers Squibb et la Fondation Bristol-
Myers Squibb ont mis en place il y’a huit années le programme SECURE THE
FUTURE, programme d'aide sociale pour lutter contre le VIH/SIDA chez les nourrissons et
les enfants des régions démunies d'Afrique sub-saharienne. C’est ainsi que Bristol-Myers
Squibb Company et la Fondation Bristol-Myers Squibb ont consacré 150 millions de
dollars à l'initiative qui inclut la recherche et les soins médicaux, la sensibilisation et la
formation de la communauté des régions concernées par le projet, ainsi que la construction de
nouvelles infrastructures ; dont le projet de construction de la clinique pédiatrique
d’excellence de Bobo-Dioulasso.
1.2- Définition du projet :
Le projet de construction de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb consiste en la réalisation complète et parfaite du bâtiment
principal, des infrastructures d’accompagnement et d’aménagement d’un centre pour
traitement des enfants vivant avec le VIH/SIDA à Bobo Dioulasso au Burkina Faso. La
clinique sera bâtie sur un terrain, de 1038 m² soit environ 1ha au secteur 21 de la ville de
Bobo-Dioulasso. (Voir figure 1)
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
9
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Figure 1 : Plan d’implantation de la clinique
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
10
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Le projet est subdivisé en trois lots constitués comme suit :
- Lot N°1: Aménagement général- voirie et réseaux divers
- Lot N°2 : Terrassement et gros œuvre, charpente et couverture, Menuiserie
métallique et bois-faux plafond revêtement et peinture.
- Lot N°3 : Electricité courant fort et courant faible parafoudre, plomberie
sanitaire- lutte contre incendie.
La Bristol-Myers Squibb clinique pédiatrique d’Excellence est composé essentiellement de :
- Un bâtiment principal à deux niveaux (R+1) d’une surface totale de plancher hors
œuvre de 1340 m²
- Un aménagement des voiries et réseaux divers et locaux annexes.
Présentation des intervenants
Sur ce projet, intervient comme :
Maitre d’ouvrage : BAYLOR COLLEGE OF MEDICINE (BCM)
Bénéficiaire : MINISTERE DE LA SANTE/ DIRECTION GENERALE DES
INFRASTRUCTURES, DES EQUIPEMENTS ET DE LA MAINTENANCE
(DGIEM)
Maitre d’oeuvre : GEORGE MILES & BUHR, LLC (GMB)
Maitre d’œuvre délégué : ARCHITECTES – URBANISTES ASSOCIES (AUA)
Entreprises : Lot N°1- LAFCHAL ; Lot N°2- AZIMMO ; Lot N°3- SOL CONFORT
ET DECOR
Contrôle technique : LABORATOIRE NATIONALE DE BATIMENT ET DES
TRAVAUX PUBLICS (LNBTP)
Calendrier prévisionnel du projet
Les délais d’exécution des travaux relatifs aux différents lots étaient de 08 mois pour, un
budget prévisionnel de l’ordre de 700 000 000 FCFA hors taxes et hors douane. La date
effective de début des travaux était prévue pour le mois d’octobre 2007.
Contraintes et besoins du projet
Le bâtiment à construire un établissement recevant du public (E.R.P) de type U et de 3ième
catégorie.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
11
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Comme tout bâtiment de ce type, il est soumis à un certains nombre de contraintes
fonctionnelles, architecturales, techniques et économiques. On peut citer entre autre ;
Sécurité structurale et aptitude au service (Bâtiment pouvant recevoir entre 400 à
700 personnes par jours)
Utilisation de matériaux permettant une bonne isolation thermique, acoustique et une
bonne résistance au feu.
L’aspect esthétique (prescription du maître d’ouvrage).
Dans le cadre de notre étude, nous nous sommes intéressés exclusivement au lot N°2 relatif
au bâtiment principal qui se présente comme suit
1.3- Description de l’ouvrage étudié :
a. Typologie
Le bâtiment de type hospitalier, est constitué d’un Rez De Chaussée (RDC) comportant 39
pièces, 5 couloirs, 2 escaliers, une coursive (dallage périphérique) ceinture du bâtiment, une
véranda aménagée pour l’attente ; et un étage (R+1) comportant 27 pièces, 4 couloirs et 2
escaliers.
b. Caractéristiques géométriques :
La présente structure a pour dimensions :
Dimension en plan 45,6 x 18,4
Hauteur totale 9,50
Hauteur du RDC 3,0
Hauteur du R+1 2,8
Hauteur du comble 3,2
Soit :
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
12
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
RDC
Un bâtiment d’une superficie de 700 m².
D’une véranda de 60 m².
D’une coursive de 140 m² ceinture du bâtiment.
Soit une emprise totale au sol de 900 m².
1er
étage : (R+1)
D’un bâtiment de 640 m².
c. Eléments porteurs verticaux
Voile en béton armé pour cage d’escalier
Murs de façade et de refend en maçonneries d’agglomères
Poteaux en béton armé (sections : 30 x 40 ; 40 x 40 ; ø 40 ; 23 x 40)
d. Porteurs horizontaux :
Plancher
Plancher béton armé (dalle pleine épaisseur 25 cm)
Dallage périphérique et plancher bas du RDC sur terre plein en béton armé
Épaisseur 25 cm
Poutres en béton armé
Poutres de rives (30 x 50)
Poutres intérieures (20 x 50)
Poutres noyées dans la dalle pleine (170 x 25 ; 140 x 25 ; 70 x 25)
e. Fondation
Le bâtiment est fondé sur des semelles filantes et semelles isolées en béton armé ancrées à
1,20 m dans un sol à compacité moyenne.
f. Parement extérieurs
Parois externe de mur revêtu d’un enduit tyrolien.
g. Charpente :
Elle comprend une charpente principale et d’une charpente secondaire ; constituées de
profilés métalliques
Pannes : poutrelles IPN.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
13
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
h. Couverture
En tôles nervurées prélaquées.
i. Isolation
Laine minérale en rouleau ou panneaux de polystyrène extrudé pour les combles et paroi
externe des murs de façade en BTC avec un cousin d’air de 5 cm.
1.4- Coûts des travaux Le coût des travaux actualisé de la solution retenue par le maître d’ouvrage, se chiffre à
276 496 644 FCFA, comme le présente le tableau ci-dessous :
coûts des travaux lot N° : Tableau1
RECAPITULATIF RDC
N° DESIGNATION MONTANT en FCFA
1 Terrassement 4 255 930
2 Bétons - Bétons armés - Maçonneries 70 646 386
3 Menuiserie métallique et bois - Faux plafond 24 459 442
4 Charpente - couverture - Etanchéité 3 277 250
5 Revêtement - peinture 21 972 140
TOTAL GENERAL RDC HT-HD 124 611 148
RECAPITULATIF R+1
N° DESIGNATION MONTANT en FCFA
1 Bétons - Bétons armés - Maçonneries 14 809 701
2 Menuiserie métallique et bois - Faux plafond 30 356 260
3 Charpente - couverture - Etanchéité 41 939 060
4 Revêtement - peinture 22 603 021
TOTAL GENERAL R+1 HT-HD 109 708 042
RECAPITULATIF GENERAL
DESIGNATION MONTANT en FCFA
TOTAL GENERAL RDC HT-HD 124 611 148
TOTAL GENERAL R+1 HT-HD 109 708 042
TOTAL HT - HD LOT N°2 234 319 190
DROITS DE PORT LOT N°2 0
TOTAL LOT N°2 HTVA 234 319 190
TVA 18% 42 177 454
TOTAL TTC LOT N°2 276 496 644
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
14
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
CHAPITRE 2 : CHOIX D’UN PLANCHER APPROPRIE AU BATIMENT
ETUDIE.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
15
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
2.1- Introduction
a. Généralités.
L’objet de ce chapitre est de proposer pour notre bâtiment, une structure porteuse moins
lourde1 que celle qui a été retenue par le maître d’œuvre, et capable de fournir aux futurs
usagers un minimum de confort. Ainsi, partant de l’hypothèse que diminuer le poids propre
du plancher haut RDC pourrait contribuer à améliorer la conception de notre bâtiment
comparativement à la solution de base2 ; puisque cela pourrait entrainer une modification des
sections des autres éléments de l’ossature (poteaux, poutres, longrines, raidisseurs) mais
aussi une modification du type et des dimensions des fondations ; nous allons dans un premier
temps, identifier un plancher adapté à l’usage3 de notre bâtiment (E.R.P de type U et de 3
ième
catégorie) répondant aux contraintes identifiées du projet, ensuite nous allons procéder par un
Choix judicieux des matériaux à mettre en œuvre en matière d’isolation thermique et
acoustique afin de garantir au bâtiment étudié un niveau global de performance énergétique et
phonique conformes aux normes en vigueurs.
b. Méthodologie
Dans un premier temps, nous ferons une revue de la littérature afin de retenir des variantes de
plancher susceptible de répondre aux critères ayant trait à la satisfaction des besoins
identifiés du projet4. Ensuite au terme d’une analyse multicritère, nous choisirons une
variante parmi celles retenues que nous calculerons. Cependant, nous ne nous limiterons
qu’aux planchers en béton armé compte tenu des moyens techniques et du savoir faire des
entreprises responsables des travaux de construction de la clinique.
1 En termes de poids propre 2 L’expression solution de base fait référence ici à la solution retenue initialement par le maître d’œuvre. 3 Sécurité structurale et aptitude au service 4 Voir chapitre précédent
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
16
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
2.2.- Etude bibliographique
Les planchers sont des aires, généralement horizontales limitant les étages et supportant les
revêtements des sols. Ils doivent être conçus de façon à :
Supporter leur poids et les surcharges d’exploitation qui peuvent être à caractère
dynamique.
Isoler thermiquement et acoustiquement les différents étages, cette fonction peut
être assurée de manière complémentaire par un faux plafond ou un revêtement du
sol particulier.
Participer à la résistance des murs et des ossatures aux efforts horizontaux
Les choix de type de plancher et des matériaux à utiliser pour leur mise en œuvre sont, en
général basés sur des critères qui contribuent à la stabilité du bâtiment et au confort de ses
usagers. Tels que 5 :
Le niveau de performance énergétique (isolation thermique) ;
L’optimisation de la durée de vie et des opérations d’entretien du bâtiment ;
La performance acoustique globale (bonne isolation phonique) ;
L’aspect esthétique (prescription du maître d’ouvrage) ;
Sécurité structurale et aptitude au service. (flèche admissible) ;
Facilité de mise en œuvre ;
Bonne résistance à l’incendie.
Le béton armé.est un matériau couramment utilisé pour la réalisation des planchers de
bâtiments ; Car il6 permet des réalisations variées et économiques mais de plus, il offre, par
son monolithisme, des garanties d’une excellente liaison entre les différents éléments de la
structure, tout en garantissant un certain confort.
Les types de planchers en béton armé les plus répandus sont :
5 La liste n’est pas exhaustive
6 Le matériau Béton armé
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
17
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
a/ Les dalles pleines en béton armé
Description
Ce sont des plaques en béton armé qui peuvent reposer avec ou sans continuité sur deux ou
plusieurs appuis constitués par des poutres, des colonnes, des poteaux, des poutrelles ou des
murs. L’épaisseur à donner aux dalles résulte des conditions :
de résistance à la flexion : 1/30 à 1/35 de la portée pour une dalle reposant sur 2
appuis ; et 1/40 à 1/50 pour une dalle reposant sur 3 ou 4 cotés.
d’isolation acoustique (loi de masse) : ≥ 16 cm ;
de rigidité ou limitation de la flèche ≤ 1/500 ;
de sécurité vis à vis de l’incendie : on adopte une épaisseur de 12 cm pour 1 heure de
coupe-feu, de 18 cm pour 2 heures et 25 cm pour 3heures (dalle + chape +
revêtement).
La dalle est réalisée sur un coffrage jointif recouvrant toute la surface. Le ferraillage est
simple et facile à poser, cependant la dalle est un élément plan, les efforts qui la sollicitent
doivent être repris suivant les deux directions principales d’où la nécessité de constituer un
quadrillage lors du ferraillage des dalles. L’enrobage minimal doit être au moins égal au
diamètre de l’acier. Les ouvertures nécessitées par le passage de conduites électriques ou de
tuyauteries doivent être prévues et tracées sur le plan de coffrage avant la réalisation.
D’après la norme Suisse de construction en béton SIA 162, les dalles pleines en fonction de la
nature de leurs appuis peuvent être reparties en cinq systèmes :
- Dalle pleine sur murs
- Dalle pleine sur colonnes
- Dalle avec champignons ou dalle surépaisseurs
- Dalle sur sommiers
- Dalle casette
Avantages et inconvénients
En fonction du type de systèmes, nous avons listé les avantages et les inconvénients des
dalles pleines. Le tableau ci dessous présenté par Favre, R. ; Jaccoud, J.P ; Burdet, O. ;
Charif, H (1997), nous en fait le résumé :
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
18
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
62e de construction en béton SIA 1selon la norme Suiss pleines : Dalles 12.Tableau
7 Organisation des installations techniques sous dalle.
Type de système de Dalle
pleine Avantages Inconvénients Figures
Sur mur Quantité de matériaux faible,
bon comportement
Pas de flexibilité dans7
l.affectation
Figure2.1
Sur colonnes flexibilité dans l’affectation. Simplicité de coffrage.
Quantité de matériaux plus
importante. Problèmes de
poinçonnement et de
déformations
Figure2.2
Sur sommier
Quantité de matériaux faible,
bon comportement, construction
simple, flexibilité dans
l.affectation.
Coffrage compliqué, disposition
des installations sous dalle
compliquée
Figure2.3
Avec champignons Pas de problème de
poinçonnement.
Flexibilité dans l.affectation.
Coffrage plus compliqué.
Nécessité de prévoir les
installations en tenant compte
des champignons
Figure2.4
cassette
Très économique en matériaux.
Approprié pour des portées
importantes, très rigide.
Coffrage très exigeant. Nécessité
de passer les installations sous la dalle.
Éventuellement problèmes
phoniques.
Figure2.5
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
19
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Une variante des dalles pleines : Planchers à prédalles
La prédalle est une plaque préfabriquée mince, d’épaisseur variant de 5 à 12 cm suivant la
portée (épaisseur courante 5cm), en béton armé ou en béton précontraint. En général, elle
permet d’obtenir une dalle épaisse (épaisseur 16cm), par un béton associé à la prédalle
coulé sur le chantier. Elles permettent en outre de franchir des portées pouvant aller jusqu’à
10 mètres. Leur largeur industrielle courante est de 2,50 mètres. En outre, les prédalles sont
destinées à servir à la fois d’armature inférieur et de coffrage d’un plancher dalle pleine
d’épaisseur généralement comprise entre 10 et 30 cm.
On distingue plusieurs types de prédalle en béton armé :
1- Les prédalles en formes de plaques planes sans poutrelles métalliques
incorporée en béton armé avec des treillis soudés comme armature
2- Les prédalles en béton armé avec des treillis soudés comme armature et des
poutrelles métalliques espacées de 60 à 80 cm suivant la portée et le cas de charge.
Avantages et inconvénients des prédalles
Les avantages et inconvénients de l’utilisation des prédalles sont consignés dans le tableau de
la page suivante :
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
20
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
prédalles planchers à : avantages et inconvénients des 22.Tableau
Figure 2.6 : exemple de plancher avec prédalles en cours de réalisation8
8 Source : H. RENAUD (2003)- Ouvrages en béton armé-technologie du bâtiment et gros œuvre
Type de
prédalle Avantages inconvénients
Tout
type
- Suppression de
coffrage ;
- Réduction de
l’étaiement ;
- Facilité
d’incorporation des
canalisations
- Suppression des
enduits de plâtre en
sous face ;
- Réduction du temps
d’exécution ;
- Eléments à préfabriquer ;
- Phase supplémentaire de manutention
et de stockage à calculer ;
- Nécessité d’utiliser des joints ;
- Sous-face à traiter ;
- Demande des armatures
complémentaires (chainage de rive et
de refends, chapeaux de rives et sur
appui intermédiaire) ;
- Procédé de pose délicat.
- Reprise de bétonnage
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
21
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
b / Les planchers Nervurés
Dispositions générales
D’après H. Thonier (1993), on appelle plancher Nervuré l’ensemble constitué de nervures (ou
poutrelles) cachées ou visibles supportant des dalles de faible portée.
Ces nervures qui sont en béton armé, béton précontraint ou en treillis métalliques en forme de
T, double T, U, I, etc ont un rôle porteur et la dalle associée en béton armé qui participe à la
résistance des poutrelles en répartissant les charges ; peut être coulée soit en même temps que
la nervure à la préfabrication, soit sur chantier après mise en place des nervures avec ou sans
prédalle entre elle.
Caractéristiques
Ils sont indiqués pour couvrir des locaux de forme allongée. Sa hauteur totale (nervures+
dalle) varie de 25 à 35cm. En général, il porte dans un seul sens lorsque la portée dépasse
4m.
, Leur exécution permet de récupérer le coffrage et de le réutiliser ; et l’épaisseur de la dalle
de compression est le tiers (1/3) de la hauteur totale de la dalle.
La largeur d’une nervure est généralement de 8 à 10 cm. Les nervures de formes variées sont
coulées en place ou préfabriquées. Elles reposent elles-mêmes sur des poutres principales ou
des voiles.et peuvent être disposées en parallèle, croisées ou placées orthogonalement les unes
par rapport aux autres.
Avantages et inconvénients
Ce type de plancher présente de nombreux avantages. Le tableau de la page suivante nous en
fait le résumé.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
22
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
avantages et inconvénients des planchers avec nervure et dalle: 32.Tableau
Avantages Inconvénients
Planchers avec
nervures et
dalle
- Supporte des fortes
surcharges 250 daN/m²
- Permet de franchir de
grande portées 5m
- Permet d’éliminer le poids
propre inutile
- Utilise le béton en
compression
- Présente une bonne
isolation phonique et
thermique
- Phase supplémentaire de
manutention et de stockage à
calculer lorsque les nervures sont
préfabriquées
- Bétonnage délicat
Une variante de planchers nervurés : les planchers à Entrevous
Très couramment utilisés dans la construction des maisons individuelles, ils sont constitués de
Poutrelles généralement préfabriquées en béton armé ou en béton précontraint,
disposées parallèlement et espacées de 0,50 m à 0,70 m avec ou sans armatures
d’effort tranchant
D’entrevous (aussi appelés corps creux) de forme adaptée aux poutrelles ; en béton,
en terre cuite ou en polystyrène
Une dalle de compression en béton de 4 à 5 cm d’épaisseur pour les planchers à
entrevous béton et des armatures complémentaires sont mises en œuvre sur chantier
Un enduit de plâtre traditionnel et un faux plafond en plaque de plâtre avec
incorporation d’un isolant en sous face et dans certains cas, une dalle flottante sur
couche isolante en partie supérieure.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
23
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Ce type de plancher bien que sensible à des fortes vibrations, et au poinçonnement dans le
cas de fortes charges concentrées, présente de nombreux avantages tels que :
Une grande facilité de mise en œuvre, sans moyens de manutentions, puisque manuel
Une bonne disponibilité des matériaux nécessaires à sa mise en œuvre
une compétitivité économique par rapport aux autres
une bonne isolation thermique avec des entrevous en polystyrène.
Figure 2.7 : Exemple de plancher à entrevous
D’après ce qui précède il apparaît que le choix d’un plancher est fonction de plusieurs
paramètres liés à la nature du bâtiment étudié, aux méthodes d’exécutions, au coût et à la
durée de la construction.
Cependant, comme l’indique Favre, R. ; Jaccoud, J.P ; Burdet, O.; Charif, H (1997) ; hors mis
les facteurs de choix énumérés précédemment, il faudrait tenir compte des exigences du
maître d’ouvrage ainsi que des conditions socio-économiques locales qui influencent le coût
des matériaux et de la main d’œuvre car sur un plan strictement technique, les divers types de
planchers présentent de nombreuses similitudes.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
24
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
2.3 - variante de plancher retenue :
Dans ce paragraphe, nous choisirons entre un plancher à prédalle et un plancher à entrevous
l’option la mieux indiquée sur la base de certains critères bien définis ; que nous retiendrons
pour le calcul du PH-RDC de notre clinique.
2.3.1 - Critères de choix
Comme nous l’avons indiqué dans nos hypothèses de travail, notre choix d’un autre type de
plancher pour la clinique est principalement axé sur le poids propre9 car, l’objectif pour nous
à ce niveau est de proposer un plancher plus léger que le plancher champignon qui a été
retenu par le maitre d’œuvre.
Néanmoins, en fonction des contraintes identifiées du projet, notre plancher doit satisfaire aux
conditions énumérées au paragraphe 2.1.
Ainsi pour départager nos deux options, nous nous sommes appuyés sur les critères suivants
qui partant de l’hypothèse posée, contribuent à une optimisation de la structure du bâtiment,
tout en assurant le confort et la sécurité :
Poids propre du plancher considéré
Sécurité structurale et aptitude au service
Déboursé sec du plancher considéré
Remarques
1- Nous entendons par déboursé sec l’ensemble des dépenses relatives à la main d’œuvre
d’exécution, aux matériaux mis en œuvre, aux matériels utilisés, aux matières
consommables entrant dans la composition de notre plancher.
2- Vue que à cette étape du travail, nous n’avons pas encore suffisamment de détails
pour estimer de façon précise le déboursé sec, il s’agira ici, d’une estimation sommaire
du coût de réalisation de chacun des planchers considérés.
9 Charges transmises par le plancher sur les éléments porteurs
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
25
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
2.3.2- Classement et notation des critères de choix
Pour pouvoir classer nos critères de choix nous avons utilisé le classement régulier qui est
avec le classement ordinal une des deux méthodes pour classer un ensemble d’éléments de
décision. Les résultats de ce classement se trouvent dans le tableau à la page suivante :
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
26
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
poids relatif de chaque critère pour chacune des options Tableau 2.4
Critères de choix Note Indice de classement par
ordre d'importance Pondération Remarques
Poids propre 10 1 3,8 poids propre par m² de plancher
considéré
Sécurité structurale et aptitude au service 7 3 2,7 flèche admissible
Déboursé sec 9 2 3,5 Estimation sommaire du coût de
panneau de plancher le plus défavorable.
Total 26
10,0
Légende de Notation
1 - 2 Pas important
3 - 4 peu important
5 - 6 moyennement important
7 - 8 important
9 - 10 extrêmement important
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
27
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
2.3.3-valeur de chaque critère des options
Les valeurs des critères de choix, ont été estimé pour chaque option, à partir du panneau de
dalle le plus défavorable du plancher haut. Le détail des calculs se trouve en annexe 2 A.
Les résultats sont consignés dans la matrice de décision ci-dessous :
: Matrice de décision Tableau 2.5
Critères de choix
Options Poids propre
en daN/m²
Sécurité structurale et
aptitude au service cm
Déboursé sec
FCFA
Plancher à Prédalle 748 1,05 2 096 600
Plancher à Corps creux 558 0,55 1 065 350
2.3.4- normalisation des valeurs de critères de choix
Le critère de sécurité structurale et aptitude au service est déjà sur une base de 0 (minimum) à
10 (maximum) aucune transformation additionnelle est nécessaire.
Mais une transformation des informations sur les critères de poids propres et de déboursé sec
à une échelle de 0 à 10 est nécessaire.
La normalisation des valeurs de critères s’effectue à partir de la formule suivante :
r = 10{(a – b)/(c - b)} où, r ≡ rang, a ≡ information actuelle d’un critère,
b ≡ valeur moins préférée, et c ≡ valeur préférée.
Ainsi on a :
a) Critère de Déboursé sec
Variante prédalle :
r = 10{(2 096 600 – 2 096 600)/ (1 065 350 - 2 096 600)}
Soit, r = 0
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
28
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Variante entrevous
r = 10{(1 065 350 – 2 096 600)/ (1 065 350 - 2 096 600)}
Soit, r = 10
b) Critère de poids propre
Variante prédalle :
r = 10{(748 – 748)/ (558 -748)}
Soit, r = 0
Variante entrevous
r = 10{(558–748)/ (558-748)}
Soit, r = 10
Ainsi la matrice de décision devient :
: Matrice de décision normalisée. Tableau 2.6
Options
critères pondération Prédalle Entrevous
poids propre 3,8 0 10
sécurité structurelle et
aptitude au service 2,7 1,05 0,55
Déboursé sec 3,5 0 10
Résultats 10 2,8 74,5
2.3.5 - Conclusion :
A la suite de l’analyse précédente basée sur la méthode multicritère, il apparaît clairement
que la variante à corps creux avec une note de 74,5 l’emporte largement sur la variante
prédalle qui a obtenu une note de 2,8.
Ainsi, comme alternative à la solution de base, nous optons pour un plancher à corps creux.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
29
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
2.4- Choix des matériaux en matière d’isolation thermique et acoustique.
Les économies d’énergie et le confort dans un bâtiment passe par la réduction des
déperditions thermiques et le choix des matériaux tel que : les murs, les planchers, les toitures,
et les menuiseries extérieures. Ainsi, pour minimiser les coûts différés (exploitation-
maintenance-durée de vie) de notre bâtiment, il serait intéressant de procéder au choix
minutieux des matériaux qui constitueront les éléments suivants :
i. Plancher
A la suite d’une analyse multicritère, nous avons opté pour un plancher à corps creux. Au
regard des caractéristiques thermiques de ces types de planchers et de la résistance mécanique
qu’elle offre, nous optons pour des entrevous en béton avec dalle de compression en béton de
granulat lourds. (R = 0,11 – 0,31 m². k / W en fonction de l’entraxe des poutrelles.)
ii. Porteurs verticaux
Choix du type
Les éléments porteurs verticaux d’une construction peuvent être classés en deux catégories
suivant leur constitution :
Murs en maçonnerie,
Murs en béton banché
Ils peuvent également être classés en 02 familles suivant leur rôle dans l‘ouvrage :
Murs de façade (séparation de l’espace habité du milieu extérieur)
Murs de refend (situés à l’intérieur de la construction.)
Comme pour la solution de base, notre choix se porte également sur les maçonneries
d’agglomères car en plus d’être plus économique que les murs en béton banché, ils assurent
un minimum de confort tout en remplissant les conditions de (DTU 20.1) :
o Stabilité mécanique sous les sollicitations normales provenant des charges appliquées
o La sécurité en cas d’incendie
o Satisfactions aux exigences thermiques et acoustiques
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
30
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
o L’étanchéité à la pluie pour les parois extérieures.
Compte tenu des pluies relativement abondantes (pluviométrie annuelle oscillant entre 900 et
1 100 mm) et des températures moyennes, qui varient entre 24,9°C et 30,2°C avec une
amplitude technique relativement faible de 5,3°C qui caractérisent la zone de projet, nous
optons pour ce qui est :
Des murs de façade, pour des murs à double paroi de type III.
Des murs de refends, pour des murs à simple paroi de type I.
Choix des matériaux
Comme le préconise le C.P.T.P, nos agglomérés seront constitués par des éléments hourdés
au mortier de ciment appelés généralement parpaings présentant les caractéristiques
suivantes :
: Caractéristiques des agglomères utilisés pour les murs Tableau 2.7
type agglos
classe Dimensions
en cm
Resistance mécanique
en Mpa
Résistance thermique en
m².K /w
Affaiblissement acoustique en
dB(A)
Creux B 40 15 x 20 x 40 4 0,13 45
pleins B 60 20 x 20 x 40 6 0,12 55
Les façades étant de type III, les maçonneries retenues dans la solution de base sont à double
parois dont la paroi interne est en parpaing tandis que la paroi externe est en brique de terre
comprimée comme l’indique la figure ci-dessus.
Figure 2.8 : représentation du mur de façade de la clinique
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
31
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
La nouvelle réglementation thermique RT 2000 impose un coefficient surfacique maximal
admissible de 0.47 W / m². K. pour les murs en contact avec l’extérieur.
Vérifions si cette condition est bien remplie !
Soient U, le Coefficient de Dispersion thermique et R la Résistance thermique on a :
- U =
; et e : épaisseur du matériau
- R =
: Coefficient de conductivité thermique en w/ m.k
- R = Rsi + Rse + ∑
+ ∑ (pour une paroi composée de plusieurs couches)
- Rsi et Rse sont les valeurs données des résistances superficielles.
Le tableau suivant présente les résultats obtenus :
: coefficient de dispersion thermique pour mur de façade Tableau 2.8
On a bien 0,42 0,47 condition vérifiée!
Nous gardons donc la même configuration pour nos murs de façade.
A cette étape du travail, nous avons choisi un type de plancher adapté à notre bâtiment et
procédé aux choix et/ou à la vérification des matériaux qui constitueront dans le cadre de la
solution proposée, notre plancher et nos porteurs verticaux (murs de façade et de refends)
pour un niveau de confort répondant aux normes.
Maintenant, il s’agira pour nous de faire une note de calcul des ouvrages à réaliser afin de
faire une étude comparative avec la solution de base.
type éléments ep en cm Résistance thermique R en
m².K /w
Coefficient U de
Dispersion
thermique en
w/m².k
Lame d'air ep 5 1,1
Brique creuse ep 15 0,12
Mortier de ciment 2,5 0,022
BTC ep 10 0,95
Rsi 0,13
Rse 0,04
Total 2,362 0,42
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
32
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
CHAPITRE 3 : ETUDE COMPARATIVE SOLUTION PROPOSEE / SOLUTION
DE BASE
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
33
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
3.1- Démarche méthodologique :
Dans ce chapitre, nous ferons d’abord une note de calcul pour la variante de plancher retenu.
Ensuite, nous donnerons quelques recommandations pour sa mise en œuvre. Afin, à l’aide du
métré et des prix unitaires proposés par l’entreprise AZIMMO dans leur dossier de
soumission, nous ferons une estimation financière de la solution retenue, le but visé étant de
faire une étude comparative entre la solution de base et la solution que nous avons retenue.
3.2- Note de calcul relative à la solution proposée
Dans cette partie, il ne sera abordé que le calcul de la structure porteuse du bâtiment. Les
autres volets tels que l’électricité, l’adduction d’eau, l’assainissement et les travaux de finition
n’ont pas été traité car faisant partie du lot N °3.
Les éléments porteurs ainsi désignés se résument aux ouvrages suivants :
La dalle de compression et les nervures des planchers creux
La dalle pleine en béton armé du plancher Local technique
Les poutres
Les poteaux
Les éléments de fondations (longrines et semelles)
Le dossier d’exécution, est décrit dans les plans de ferraillage et de coffrage en annexe III.
Nous soulignons que les planchers du bâtiment sont creux avec des hourdis et des nervures.
Seules les dalles des paliers intermédiaires des escaliers et du plancher local technique seront
exécutées comme pour la solution de base, en dalle pleine.
Tous les calculs relatifs à la structure ont été faits à partir des considérations suivantes :
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
34
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
a. Règlement
: Règlement utilisé Tableau 3.1
Règlement de calcul Référence
Béton armé B.A.E.L 91 modifié 99 et DTU associés
Charges d’exploitation N.F.P 06-001
Charges permanentes N.F.P 06-006
Mise en œuvre de la solution proposée CPT Planchers Titre I
b. Matériaux
: Caractéristiques des matériaux Tableau 3.2
Résistance caractéristique à la compression fc28= 22MPa
Limite élastique des aciers fe= 400MPa
Contrainte limite du sol σs = 0,20 MPa
Contrainte de l'acier à l'E.L.U fsu= (fe /1.15)=347,83 MPa
Contrainte de calcul du béton à l'E.L.U fbu= 0.85(fc28/1.5) = 12,5 MPa
Fissuration
Peu préjudiciable
Pour éléments intérieurs
Préjudiciable Pour éléments en contact avec
l'extérieur
Résistance caractéristique à la traction ft28= 1.92 MPa
3.2.1- Prédimensionnement des différents éléments
Nous avons dans un premier temps, pré dimensionner les différents éléments de l’ossature du
bâtiment, plancher haut du RDC, plancher dalle pleine pour local technique, poutres, poteaux,
longrines et semelles isolées. Le détail de calcul se trouve en annexes II.B.
Le choix d’un plancher à dalle pleine pour le local technique était justifié par le risque de
poinçonnement que présentait un plancher à corps creux pour cette pièce, dû à l’action
prolongée de force concentrée (poids propre de l’onduleur) bien que faible ( < 1 KN).
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
35
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Au terme du Prédimensionnement, nous avons obtenus les résultats suivants :
: récapitulatif des dimensions des différents éléments porteurs Tableau 3.3
éléments sections en cm²
R.D.C R+1
Poteaux
30x30
30x40 ø 30
30x40
Poutres 30x50
25x40
plancher
Corps creux (16+4) cm
dalle pleine local technique 15 cm
3.2.2- Dimensionnement des différents éléments
Plancher à corps creux
Au niveau du plancher à corps creux, seul le ferraillage de la dalle de compression et les
poutrelles ont été calculé.
Pour la dalle de compression, il s’agissait de calculer les armatures parallèles et
perpendiculaires aux poutrelles, c’est ainsi qu’on a obtenu une maille de ø 6 de 20 x 33.
Le choix des poutrelles s’est porté sur les préfabriquées ou lieu des coulées en place. La
justification de ce choix était une réduction des délais lors de la mise en œuvre du plancher.
Le calcul a pris en compte, puisque nous avons opté pour des poutrelles préfabriquées ; de la
phase de manutention (boucle de levage, charges d’exploitation dues à la manutention).
Signalons également, que pour le calcul des poutrelles la résistance en compression et en
traction du béton ont été prises égales à 25 Mpa (au lieu de 22) et 2,1 MPa respectivement.
(Éléments préfabriqués.).
Tout calcul fait, on a obtenu un ratio de 3,2 Kg/m² pour notre plancher à corps creux.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
36
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Dalle pleine du local technique
Cette dalle reposant sur quatre côté et portant dans les 2 sens (0,4 < α = 0,72 < 1) a été
calculée par un procédé de calcul proche de la méthode Forfaitaire, défini à l’article A.8.2, 32
du BAEL 91. Ainsi, nous avons fait un découpage de la dalle sur une bande de 1 m et on a
déterminé la section d’acier (lit inférieur + chapeau) ensuite, nous avons fait une vérification
de la nécessité ou non des armatures transversales. Voir annexes II.8
Tout calcul fait, on a obtenu un ratio de 73,53 Kg/m3.
Poutres :
Les poutres ont été calculé lorsque les conditions d’applications étaient remplies par la
méthode Forfaitaire ; et dans le cas contraire, par la méthode de Caquot.
Pour chaque poutre, nous avons tour à tour déterminé les sollicitations en flexion, calculer les
cadres d’efforts tranchant et leur espacement, vérifier la bielle d’about.
Tout calcul fait, on a obtenu un ratio de
66,7 kg/m3 pour les poutres du R+1
117 Kg/m3 pour les poutres du RDC.
Poteaux
Après avoir déterminé la longueur de flambement, l’élancement pour chaque poteau ; nous
avons calculé les armatures longitudinales et transversales tout en vérifiant que les sections
trouvées étaient supérieures à la section minimale prévue par le BAEL 91 modifié 99.
Les calculs ont été faits dans l’hypothèse de la moitié des charges appliquées avant 90 jours.
Nous avons trouvé un ratio de :
55,9 Kg/m3 pour les poteaux du RDC
66,1 Kg/m3 pour les poteaux du R+1.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
37
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Longrine
Les longrines ont été calculées de façon identique aux poutres. Nous n’avons pas intégré, les
caractéristiques du sol d’assise dans les calculs parce que nous avons gardé pour des raisons
de stabilité (tassement différentielle) compte tenu de la qualité du sol de fondation (sol
argileux) la conception initiale de l’infrastructure à savoir une disposition de semelle filante
sous longrines.
Tout calcul fait, nous avons obtenu un ratio de 8,5 Kg/m3 pour les longrines.
semelles
En fonction du type de poteau, nous avons distingué 3 types de semelles.
Les dimensions minimales des semelles sont fonction des engins qui doivent les exécuter.
Le débord de la semelle, par rapport à un élément porteur est choisi de telle manière qu’on
puisse s’en servir pour positionner le coffrage. Un gros béton est mis en œuvre en fond de
fouille (ep= 5cm).
Le dimensionnement est appliqué selon la méthode des bielles préconisée par le DTU
13.12. Cette méthode suppose que les charges appliquées aux semelles sont transmises au sol
Par des bielles obliques transmettant des efforts de traction devant être équilibrés par des
armatures. Le coffrage est déterminé par une limitation des contraintes admissibles en
Fonction des différents éléments considérés. La hauteur de la semelle doit être telle que les
bielles puissent se former et transmettre directement les efforts de compression.
La semelle de fondation est également vérifiée au poinçonnement.
Le ferraillage est déterminé à partir de la méthode des bielles car la charge est
Centrée. Chaque armature équilibre les bielles de béton comprimées.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
38
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
L’ensemble des quantités obtenues à l’issue du calcul est résumé dans le tableau ci-dessous
: récapitulatif du métré de la solution retenue Tableau 3.4
3.3- Mise en œuvre de la solution retenue
Dans ce paragraphe, nous donnerons quelques recommandations sur la mise en œuvre de la
solution retenue conformément aux prescriptions du CPT Planchers Titre I.
Matériaux
Les poutrelles seront en béton armé, obtenues par moulage d’un béton plein de granulats
lourds naturels, enrobant les aciers pour béton nécessaire à sa résistance en cours d’exécution
et en service.
Récapitulatif quantitatif variante proposée
Niveau Type élément ossature Quantité béton en m3 Quantité acier en t
R+1
Poutres 12,6 1,48
Poteaux 6,05 0,4
RDC
Plancher haut RDC 89,33 2,08
Poutres 41,2 2,75
Poteaux 22,02 1,23
longrines 14,07 0,12
Fondation 61,4 4,01
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
39
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Forme :
Elles sont en Té renversé ; de hauteur 16 cm, de largeur en partie inférieure 12 cm ; soit 6 cm
pour la partie supérieure et 3 cm pour les ailes ; comme l’indique la figure ci-dessous :
Figure3 : section des poutrelles
Fabrication
Les poutrelles sont coffrées comme des poutres. Au regard de leur faible section 12x16, le
décoffrage se fait après durcissement du béton. Elles sont stockées sur une aire propre,
horizontale et à l’abri d’éventuels accidents.
Elles sont livrées sur chantier lorsque le béton aura atteint une résistance à la traction de 2
Mpa soit 20 jours après coulage ; et sont espacées d’axe en axe de 60 cm.
Elles sont manutentionnées dans leur position verticale de service au moyen d’un palonnier
simple. Elles reposent sur une file d‘étais intermédiaire dont l’espacement maximal sera de
3,2 m.
Les étais sont enlevés 7 jours après coulage de la dalle de compression et l’utilisation du
plancher doit se faire après un minimum de 28 jours.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
40
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
3.4- Etude comparative sur la structure porteuse :
3.4.1- Présentations des résultats
La solution de base avec sa dalle pleine a induit le quantitatif résumé dans le tableau ci-
dessous :
solution de base : récapitulatif du métré de la Tableau 3.5
Considérant ces résultats comparativement à ceux obtenus pour la solution de base, il apparaît
clairement que la variante de plancher à corps creux comme on l’espérait a contribué à
diminuer les sections des différents éléments porteurs.
Récapitulatif quantitatif solution de base
Niveau Type élément ossature Quantité béton en m3 Quantité acier en t
R+1
Poutres 12,6 1,48
Poteaux 9,9 0,92
RDC
Plancher haut RDC 141 10,61
Poutres 65,3 7,93
Poteaux 23,7 2,2
longrines 15,9 1,6
Fondation 104 4,81
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
41
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Nous avons synthétisé les résultats dans les tableaux suivants :
on de base/ solution retenue: comparaison soluti Tableau 3.6
Ces changements obtenus par rapport à la solution de base ont induit un gain en matériaux
(béton et acier) de l’ordre de :
Niveau Type élément section en cm² Commentaires
RDC / R+1
Solution de base solution retenue
Poutres
170 x 25
néant Suppression des poutres noyées 140 x 25
70 x 25
30 x 50 30 x 50 Poutres de rives
20 x 50 25 x 40 Poutre sous plancher
R+1 Poteaux 30 x 60 30 x 40
RDC
Poteaux
30 x 60 30 x 40
40 x 40 30 x 30
ø 40 ø 30
23 x 40 néant
Longrines 30 x 50 30 x 50
Semelles isolées
180 x 300 x 60 125 x 70 x 45
Diminution des dimensions des fondations
240 x 240 x 55 145 x 145 x 35
130 x 220 x 45 130 x 130 x 35
120 x 120 x 30 néant
160 x 160 x 35 néant
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
42
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
: Récapitulatif Gain en matériaux 7Tableau 3.
Récapitulatif Gain en matériaux
Niveau Type élément Quantité béton en
m3 Quantité acier en
t
R+1 Poteaux 3,85 0,52
RDC
Plancher haut RDC
51,67 8,53
Poutres 24,1 5,18
Poteaux 1,68 0,97
longrines 1,83 1,48
Fondation 42,6 0,8
Totaux 125,73 17,48
Soit un taux de gain global par niveau de l’ordre de :
par niveau. : Taux de Gain global en matériaux 8Tableau 3.
Taux de gain Par niveau en %
Niveau béton aciers
R+1 17,1 21,7
RDC 32,2 72,3
Fondation 41,0 16,6
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
43
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
3.4.2- Devis estimatif de la variante proposée
Une fois la solution proposée quantifiée, nous avons procédé à son estimation financière.
Pour y arriver, nous avons utilisé la méthode UNTEC, qui est une méthode de recherche de
coût de travaux élaborée par les métreurs, pour permettre le chiffrage des éléments de
construction.
Elle se décompose en :
- Méthodes d’estimations prévisionnelles
- Décomposition des estimations par section.
Ainsi, nous avons d’abord à partir des quantités obtenues à l’issue du métré des ouvrages,
affectés les prix unitaires pour chaque type d’ouvrage, ensuite nous avons fait une
décomposition des estimations par section pour enfin obtenir une estimation financière
globale des coûts des travaux.
Rappelons toutes fois que les prix unitaires utilisés sont ceux relatifs au marché du lot N°2 qui
ont été fournis par l’entreprise AZIMMO.
Les résultats obtenus se trouvent dans le tableau ci-dessous :
Solution retenue-du coût de réalisation des travaux : Récapitulatif9Tableaux 3.
RECAPITULATIF RDC
N° DESIGNATION MONTANT en FCFA
1 Terrassement 4 255 930
2 Bétons - Bétons armés - Maçonneries 56 021 116
3 Menuiserie métallique et bois - Faux plafond 24 459 442
4 Charpente - couverture - Etanchéité 3 277 250
5 Revêtement - peinture 21 972 140
TOTAL GENERAL RDC HT-HD 109 985 878
RECAPITULATIF R+1
N° DESIGNATION MONTANT en FCFA
1 Bétons - Bétons armés - Maçonneries 14 366 951
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
44
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
2 Menuiserie métallique et bois - Faux plafond 30 356 260
3 Charpente - couverture - Etanchéité 41 939 060
4 Revêtement - peinture 22 603 021
TOTAL GENERAL R+1 HT-HD 109 265 292
RECAPITULATIF GENERAL
DESIGNATION MONTANT en FCFA
TOTAL GENERAL RDC HT-HD 109 985 878
TOTAL GENERAL R+1 HT-HD 109 265 292
TOTAL HT - HD LOT N°2 219 251 170
TOTAL LOT N°2 HTVA 219 251 170
TVA 18% 39 465 211
TOTAL TTC LOT N°2 258 716 380
3.5- Commentaires: Au terme de cette première partie, nous avons pu réduire par la variante à corps creux, les
sections des différents éléments porteurs de notre bâtiment, entrainant ainsi un gain en
matériaux, et sur la base des prix unitaires proposés par l’entreprise AZIMMO nous avons pu
chiffrer ce gain. Comme l’indique le tableau suivant :
: comparaison des coûts des travaux des 2 solutions..10Tableaux 3
RECAPITULATIF GAIN OBTENU PAR LA SOLUTION PROPOSEE
DESIGNATION MONTANT en FCFA
GENERAL RDC HT-HD 14 625 270
GENERAL R+1 HT-HD 442 750
TOTAL HT - HD LOT N°2 17 780 264
Toute fois, il convient de souligner qu’une estimation précise et rigoureuse de la solution
proposée devait passer par une étude de prix approfondie sur la base de déboursés secs, frais
d’opération et frais généraux inhérents au projet.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
45
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Bien qu’elle nécessite moins de matériaux que la solution retenue par le maître d’ouvrage, sa
mise en œuvre pourrait prendre plus de temps. D’où l’importance d’une bonne planification et
gestion de chantier.
Signalons également que la solution que nous avons proposée a comme principal
inconvénient par rapport à la solution de base son manque d’esthétique par la présence de
nombreuses retombées de poutres.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
46
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
CHAPITRE 4 : GESTION DE CHANTIER
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
47
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
4.1- présentation des données
4.1.1- Démarche méthodologique
Dans cette partie, nous allons synthétiser l’historique du chantier.
Pour cela, nous avons interrogé Monsieur ADALI- MORTTY G. Kodzo Architecte et
directeur associé du cabinet, sur le projet. Cela nous a permis de noter ses impressions
générales vis-à-vis des difficultés rencontrées. Il m’a aussi fourni les éléments (plannings
prévisionnels, plannings d’exécution des travaux, plannings actualisés d’exécution des
travaux, documents de synthèses de rapports mensuels et réunion de chantier) pour analyser
de manière rationnelle les retards rencontrés et les causes des retards.
4.1.2- le planning
Le délai contractuel de réalisation des différents lots est de 08 mois, mais un délai
supplémentaire de 02 mois, puis 5 mois seront ajoutés.
Les entreprises démarrent les travaux à des dates différentes, les ordres de service de
commencer les travaux qui avaient été donnés après une période de préparation de 05 mois,
stipulaient que :
L’entreprise LAFCHAL (Lot N°1) démarrait le 24 Septembre 2007
L’entreprise AZIMMO (lot N°2) démarrait le 22 Octobre 2007
L’entreprise SCD (lot N°3) démarrait le 05 Novembre 2007
Diagramme 1 : Planning prévisionnel du chantier (délai contractuel + délai supplémentaire).
Clinique Pédiatrique de BOBO (délai contractuel 08 mois + 02 mois supplémentaires)
2007 2008
Date prévue
des travaux
Début Fin T3 T4 T1 T2 T3 T4
Lot N°1 24/09/2007 24/07/2008
Lot N°2 22/10/2007 22/08/2008
Lot N°3 05/11/2007 05/09/2008
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
48
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
4.1.3- Quelques faits marquants :
a. L’entreprise AZIMMO assurait le pilotage du chantier et de ce fait, les deux autres
entreprises devaient lui transmettre leur planning d’exécution pour qu’elle puisse
établir le planning général du chantier ;
b. Le 4 Décembre 2007 débutent les travaux relatifs au lot N°2 soit avec 6 semaines
de retard par rapport au planning contractuel.
c. Le 27 Décembre 2007, la société LAFCHAL, responsable du lot N° 1 n’avait pas
encore libéré la plateforme du bâtiment principal afin que puissent débuter les
travaux relatifs à l’infrastructure ; retardant ainsi l’avancée des travaux du lot N°2.
d. Les travaux relatifs au lot N°1 qui devait s’achever le 24 Mai 2008 s’arrête
effectivement dans la première semaine du mois de septembre 2008 avec un retard
de près de 2 mois qui se répercutera sur la fin prévue des travaux des autres lots.
e. En Juillet 2008, l’état d’avancement relatif au second lot est le suivant :
- Travaux préparatoires/Terrassement : 96%
- Fondation/béton armé/maçonneries : 55%
Pour les autres tâches du RDC et la totalité du R+1, l’état d’avancement était de 0 % ; 01
mois avant la date d’achèvement des travaux !!
4.1.4- le bilan
Si l’on recense les problèmes afin de dégager les responsabilités, on constate :
Du fait de la présence de plusieurs intervenants sur le chantier et que certains
travaux devaient se faire simultanément, les différentes entreprises sont
responsables de nombre de retard ; de part leur manque de coordination sur les
activités de chantier et sur la gestion du compte prorata.
L’entreprise AZIMMO, est également responsable de part une planification
déficiente au niveau de l’approvisionnement des stocks en matériaux (ciment,
sable, graviers) et de l’affectation des ressources aux différentes tâches.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
49
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Mais aussi dans la transmission des plans d’exécution car elle enregistrait parfois
des retards souvent de l’ordre de 2 mois ! , ce qui n’était pas normal vue qu’elle
assurait le pilotage du chantier.
Le contrôle n’a pas toujours remplie ses obligations de part certains retards qu’il a
accusé dans la validation de certains plans.
Ainsi, les causes de retards rencontrés comme l’indique le diagramme 1 ; sont principalement
de 3 ordres :
1- Manque de coordination des différents intervenants sur le projet.
2- Les retards sur les transmissions et approbation des plans d’exécution
3- La mauvaise organisation des différentes entreprises en général et de l’entreprise
pilote en particulier.
Diagramme 2 : classification des retards par causes
Retards des plans 17%
Manque de coordination
44% Mauvaise
organisation de l' entreprise
pilote 39%
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
50
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
4.2- Analyse :
Manque de coordination des différents intervenants sur le projet et retard sur les
transmissions et approbations des plans d’exécution.
Le manque de coordination des différents intervenants sur le projet qui est la cause principale
des retards rencontrés sur le chantier se faisait ressentir, par un retard sur l’harmonisation des
plannings d’exécution des différentes entreprises, une absence au début des travaux des
moyens de communication, les retards sur la fourniture des décomptes, une mauvaise gestion
du compte prorata et parfois, un retard de payement des acomptes par le bayeur.
Pour résoudre ces problèmes,
Les entreprises sur le chantier peuvent mettre en place une cellule de concertation hors
réunion de chantier, avec à sa tête le conducteur des travaux de l’entreprise pilote afin
de discuter quotidiennement sur les difficultés du jour et de trouver ensemble un
moyen pour que l’avancement des travaux n’en soit pas trop affecté. Ceci aura
comme résultat une amélioration significative de la circulation des documents et de
l’information.
Tous les acteurs doivent s’engager sur les documents à fournir ou à valider et les
délais de livraison/validation. Pour cela, l’entreprise pilote doit fournir une liste
prévisionnelle des documents à diffuser pour approbation avec les dates prévues. Cette
liste est signée par toutes les entreprises.
La mauvaise organisation des différentes entreprises
Responsable de près de 39 % de retards rencontrés, la mauvaise organisation (en interne des
entreprises) ressortait en général par une absence du personnel clé de chaque entreprise,
notamment celui qui est mentionné dans le contrat ; une rupture des stocks en matériaux
(granulat, ciment) ; un manque à des moments important de suffisamment de manœuvre et
aussi, une défaillance du matériel utilisé.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
51
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Comme solution, nous proposons
En amont au début de la phase d’exécution du projet, le maitre d’œuvre doit
s’assurer que les entreprises retenues aient réellement les moyens (main
d’œuvre qualifié) d’exécuter le marché car certaines entreprises ont la
fâcheuse habitude d’introduire dans leur dossier de soumission, du personnel
dont elles ne disposent pas.
Comme il a été fait, l’entreprise pilote doit recadrer assez tôt, le planning
général des travaux afin de mieux l’ajuster aux difficultés rencontrées et
prendre des mesures de rattrapages pour minimiser l’incidence de cette
nouvelle planification sur la date d’achèvement des travaux.
4.3- programmation du chantier :
L’analyse des données et la proposition de quelques mesures correctives aux causes de retard
enregistrées sur le chantier terminée, nous allons dans cette partie, proposer une planification
qui permettrait de livrer les ouvrages dans les délais contractuels (+ 07 mois supplémentaires
sur la date de fin initiale).
Remarque :
Notre planification ne tient comptes que des tâches encore inachevées du planning
actualisé10
, (tâches inachevées en Septembre 2008). Bien entendu, nous avons tenu compte
de l’état d’avancement des travaux à cette date. (Voir Annexe N°5.)
4.3.1- Méthodologie
Nous avons commencé notre planification, avec des ajustements sur la structure de
découpage du projet.
Il s’agissait pour nous, d’examiner le SDP proposer par l’entreprise AZIMMO pour sa
planification afin, dans la mesure du possible de l’affiner jusqu’à obtenir des tâches
exécutées de manière continue, d’une durée maximale de 31 jours.
10
Travaux prévus à être réalisés pendant la période contractuelle et non achevée courant Septembre, travaux prévus à être réalisé et pas encore en retard, et travaux à réaliser après actualisation du planning.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
52
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Ensuite, à partir des quantités de matériaux tirées du métré, et du planning des travaux
actualisés11
nous avons fixé les temps d’exécution de chaque type d’ouvrage élémentaire
Temps unitaire x Quantité = Temps de main d’œuvre par nature d’ouvrage.
Enfin, nous avons harmonisé les durées de réalisation des ouvrages de même type en fonction
des quantités.
4.3.2- Hypothèses de planification :
Date de début des travaux : le 08 Septembre 2008 (dans la première semaine).
Durée maximale des travaux : 05mois ; du mois de septembre au mois de Février (soit
un rallongement supplémentaire de 7 mois sur la date initiale de fin du projet)
Le nombre d’heure de travail journalier est de 8h12
. et le nombre de jour de travail
dans la semaine est de 6. du Lundi au samedi, soit 45 h de travail par semaine.
les ressources humaines permanentes sur le chantier sont des équipes constituées de :
- un ouvrier spécialisé (manœuvre)
- un ouvrier qualifié (maçons, ferrailleurs, etc…)
- Chef de chantier.
Coûts main d’œuvre (personnel supposé non permanent)
- Ouvrier spécialisé 116 Frs/h
- Ouvriers qualifié 206 Frs/h
- Chef de chantier 682 Frs/h
4.3.3- le logiciel MS Project
MS Project, est un logiciel de gestion de projet édité par Microsoft. MS Project permet de
planifier les projets et les ressources, et d’assurer le suivi des projets pendant leur réalisation.
Project permet ainsi au chef de projet d’assurer une gestion de projet professionnelle,
conforme à l’état de l’art, et ainsi garantir le respect des délais et du budget.
11
Fournis par l’entreprise AZIMMO et validé par le contrôle 12
La durée de travail du samedi, étant prise égale à 6h.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
53
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
Gillet VALLET (2003) distingue deux techniques de planification :
o La technique de planification par les durées
Cette technique consiste à partir des tâches à organiser les ressources par rapport aux
tâches.
o La technique de planification par les charges
Cette technique consiste à partir des ressources, puis ordonnancer les tâches en fonction des
ressources disponible. Le logiciel MS Project utilise la technique de planification par les
durées ce qui suppose que les tâches du projet organisent les ressources.
Ainsi partant des hypothèses faites au paragraphe 4.3.2, nous avons fait notre programmation
à l’aide du logiciel MS Project.
Les résultats obtenus à l’issue de cette programmation, sont synthétisé dans le tableau
suivant :
Programmation s: Résultat Tableau 4
Résultats programmation
Date de début du
projet
Date de fin
du projet Durée chantier (J)
08/09/2008 12/02/2009 473
Coût main d'œuvre par Tâches Récapitulative (FCFA)
Lot N°2 Lot N°3
RDC R+1
4 241 190 5 684 583 235 305
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
54
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
4.3.4- Remarques :
Nous avons fait une proposition de planning prévisionnel qui aurait permis de livrer le
bâtiment principal de la clinique dans la marge de temps impartie c'est-à-dire courant Février.
Cependant, bien qu’il soit efficient, il ne tient pas compte du suivi en temps réel du projet. Les
données utilisées n’ont pas été actualisé. Elles datent d’octobre 2008 et devaient servir pour la
planification jusqu’au mois de février alors que les travaux jusqu’à ce jour ne sont pas
terminés. C’est donc un planning théorique.
Au niveau du suivi, ce planning devrait être réajusté en collaboration avec les chefs de
chaque équipe affectée à des taches spécifiques. Ce réajustement est fonction de l’état réel
d’avancement des travaux sur le chantier, des difficultés et autres imprévus rencontrés. Les
mesures correctives peuvent être apportées soit au niveau des ressources, soit au niveau du
matériel afin de minimiser l’incidence que ces imprévues ou difficultés auront sur la date de
fin du chantier.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
55
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
CONCLUSION GENERALE
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
56
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
L’étude menée sur la clinique pédiatrique de bobo, nous a permis de rechercher des
méthodes d’optimisations des coûts de réalisation d’un projet de bâtiment en phase de
conception et en phase d’exécution.
En phase de conception, nous avons procédé par une analyse structurelle. A partir des
contraintes identifiées (caractéristiques géométriques, usage fait du bâtiment) de l’ouvrage
nous avons proposé une variante de plancher (plancher à corps creux) susceptible de diminuer
le poids propre de la structure porteuse. Ainsi nous avons par cette solution, obtenu un gain
significatif en matériaux de l’ordre de 30% de béton et 37% d’acier. Cependant, la solution
que nous avons proposée présente comme inconvénient le manque d’esthétique. (Nombreuses
retombées de poutres sous plancher).
Par la suite sur la base des prix proposés par l’entreprise, nous avons réalisé une économie de
16.250 Frs/m² de RDC et 700 Frs/m² au 1er
niveau.
En phase d’exécution, nous nous sommes intéressés au temps de production, et au processus
d’agencement des différentes tâches liés au chantier.
C’est alors que nous avons sur la base de certaines hypothèses proposé un planning efficient.
Bien qu’il ne tenait pas compte de l‘état réel d’avancement des travaux.
Sur un plan purement personnel, ce projet de fin d’étude nous a permis de nous familiariser
avec l’utilisation des logiciels ; de calcul (Robot) pour les vérifications des résultats de calcul
et le ferraillage des différents éléments de l’ossature de notre bâtiment et de planification (MS
Project) mais aussi, de comprendre toute la complexité qu’il y’a dans la conception, la
planification et la réalisation d’un projet réel.
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
57
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
1- Livres
Guide pour l’établissement des projets de bâtiments André BONHOMME Edition du Moniteur Paris, 1982 598P
Conception et calcul des structures de Bâtiment (tome1, 2,3) Henry THONIER Presses de l’école nationale des ponts et
chaussées
Paris,1992 (tom1)
Paris,1993 (tom2)
Paris, 1995 (tom 3)
349P 422P 514P
Dimensionnement des structures en béton : aptitudes au service et éléments de structures
Favre, R. ; Jaccoud, J.P ; Burdet, O. ; Charif, H.
Presses polytechniques universitaires romandes
Lausanne, 1997 591P
Guide du constructeur en bâtiment R. Adrait, J.-P. Battail ; D. Sommier Hachette Technique Paris, 2004 240P
Mémotech Génie civil
J.-M. Destrac D. Lefaivre Y. Maldent
S. Vila
Editions Casteilla Paris, 2003 473P
Le projet de Béton armé Henry THONIER Presses de l’école nationale des ponts et
chaussées Paris, 1986 (3ièmepartie)
125P
Technique de planification de projet Gilles VALLET DUNOD Paris, 2003 197P
2- Rapport et guide :
- Processus d’élaboration d’un projet de construction, Guide à l’intention des professionnels du ministère, responsables des projets d’immobilisation ;
Ministère québécois de la culture et de la communication – Direction des immobilisations - 1er juin 2005
- Cours de gestion de chantier du groupe des écoles EIER/ESTHER par Jean P. ESSONE NKOGHE, mise à jour Avril 2005.
- La période de préparation de chantier : comment l’organiser, quelle durée lui donner ? Mémoire professionnel (niveau M), GREGOIRE, Stéphanie : Institut
National des Sciences Appliquées de Strasbourg (2006)
Références bibliographiques
Etude de l’optimisation des coûts de réalisation d’un projet de construction de
bâtiment : Cas de la clinique pédiatrique d’excellence de Bobo-Dioulasso pour le
compte de Bristol-Myers Squibb
Juin 2009
58
MBENDI Didier Brice/ M2 option Génie Civil
ANNEXES