Descente de charges sur une dalle

Descente de charges sur une dalle

Comprendre la Descente de charges sur une dalle

Vous êtes un ingénieur structure dans un bureau d’études et devez réaliser le calcul de descente des charges pour la dalle d’un nouveau bâtiment résidentiel de quatre étages.

Le bâtiment est situé en zone urbaine avec un sol ayant une capacité portante moyenne.

Objectif:

Déterminer les charges totales que la dalle en béton armé doit supporter et vérifier si l’épaisseur proposée de la dalle est adéquate.

Pour comprendre la Descente de Charges sur un Poteau et la Descente des charges sur une poutre, cliquez sur les liens.

Données fournies:

  • Dimensions de la dalle : 10 m x 15 m.
  • Épaisseur de la dalle : 200 mm.
  • Nombre d’étages : 4 (incluant le rez-de-chaussée).
  • Charge permanente (incluant le poids propre de la dalle) : 350 kg/m² par étage.
  • Charge d’exploitation : 250 kg/m² par étage.
  • Coefficient de majoration pour la sécurité : 1.35 pour les charges permanentes et 1.5 pour les charges d’exploitation.
    Descente de charges sur une dalle

    Questions:

    1. Calculer la charge totale agissant sur la dalle :
      • Calculez la charge permanente totale et la charge d’exploitation totale pour tous les étages.
      • Appliquez les coefficients de majoration pour obtenir les charges majorées.
      • Additionnez les charges majorées pour obtenir la charge totale.
    2. Vérifier la capacité portante de la dalle :
      • Estimez le moment de flexion maximum que la dalle peut supporter en considérant une portée libre (distance entre les appuis) de 5 mètres.
      • Comparez ce moment avec la capacité de la dalle qui est déterminée.
      • \( f_{ck}\) est la résistance caractéristique du béton (25 MPa), b la largeur de la dalle (supposez 1 mètre pour le calcul), et d la hauteur utile (180 mm, en supposant un enrobage de 20 mm pour l’armature).
    3. Conclusion :
    • Déterminez si l’épaisseur de la dalle est suffisante pour supporter les charges calculées.
    • Si nécessaire, proposez des modifications pour renforcer la dalle ou augmenter son épaisseur.

    Correction : Descente de charges sur une dalle

    1. Calcul de la charge totale agissant sur la dalle

    a. Calcul des charges permanentes et d’exploitation

    • Dimensions de la dalle : \(10 \, \text{m} \times 15 \, \text{m} = 150 \, \text{m}^2\).
    • Charge permanente par étage : \(350 \, \text{kg/m}^2\).
    • Charge d’exploitation par étage : \(250 \, \text{kg/m}^2\).

    Charge permanente totale par étage :

    \[ = 350 \, \text{kg/m}^2 \times 150 \, \text{m}^2 \] \[ = 52,500 \, \text{kg} \]

    Charge d’exploitation totale par étage :

    \[ = 250 \, \text{kg/m}^2 \times 150 \, \text{m}^2 \] \[ = 37,500 \, \text{kg} \]

    b. Application des coefficients de majoration

    • Coefficient de sécurité pour charges permanentes : \(1.35\).
    • Coefficient de sécurité pour charges d’exploitation : \(1.5\).

    Charges permanentes majorées par étage :

    \[ = 52,500 \, \text{kg} \times 1.35 \] \[ = 70,875 \, \text{kg} \]

    Charges d’exploitation majorées par étage :

    \[ = 37,500 \, \text{kg} \times 1.5 \] \[ = 56,250 \, \text{kg} \]

    c. Somme des charges majorées pour tous les étages

    Charge totale par étage :

    \[ = 70,875 \, \text{kg} + 56,250 \, \text{kg} \] \[ = 127,125 \, \text{kg} \]

    Charge totale pour les 4 étages :

    \[ = 127,125 \, \text{kg} \times 4 \] \[ = 508,500 \, \text{kg} \]

    Charge surfacique totale (q) :

    \[ = 508,500 \, \text{kg} \div 150 \, \text{m}^2 \] \[ = 3,390 \, \text{kg/m}^2 \]

    Convertie en Newtons pour les calculs de moment de flexion :

    \[ = 3,390 \, \text{kg/m}^2 \times 9.81 \, \text{m/s}^2 \] \[ \approx 33,250 \, \text{N/m}^2 \]

    2. Vérification de la capacité portante de la dalle

    a. Estimation du moment de flexion maximum

    • Portée libre (L) : \(5 \, \text{mètres}\)

    Moment de flexion (M) :

    \[ M = \frac{33,250 \, \text{N/m}^2 \times (5 \, \text{m})^2}{8} \] \[ M = 104,062 \, \text{Nm} \]

    b. Comparaison avec la capacité de la dalle:

    • Résistance caractéristique du béton (fck) : \(25 \, \text{MPa} (25 \, \text{N/mm}^2)\).
    • Hauteur utile (d) : \(180 \, \text{mm} = 0.18 \, \text{m}\).
    • Largeur de la dalle (b), supposée pour calcul par mètre de largeur : \(1,000 \, \text{mm} = 1 \, \text{m}\).

    Capacité de flexion de la dalle (Mcap) :

    \[ M_{cap} = \frac{25 \, \text{N/mm}^2 \times 1,000 \, \text{mm} \times (180 \, \text{mm})^2}{6} \] \[ M_{cap} = 1,350,000 \, \text{Nmm} \]

    \[ = 1,350,000 \, \text{Nmm} \div 1,000,000 \] \[ = 1,350 \, \text{Nm} \]

    3. Conclusion

    Le moment de flexion requis (104,062 Nm) est largement supérieur à la capacité de la dalle (1,350 Nm), indiquant que l’épaisseur actuelle de 200 mm est insuffisante.

    Propositions :

    • Augmenter l’épaisseur de la dalle pour améliorer sa résistance en flexion.
    • Revoir le dimensionnement structural, potentiellement en ajoutant des poutres ou en augmentant la densité des armatures.

    Descente de charges sur une dalle

    D’autres exercices de béton armé:

    Chers passionnés de génie civil,

    Nous nous efforçons constamment d’améliorer la qualité et l’exactitude de nos exercices sur notre site. Si vous remarquez une erreur mathématique, ou si vous avez des retours à partager, n’hésitez pas à nous en informer. Votre aide est précieuse pour perfectionner nos ressources. Merci de contribuer à notre communauté !

    Cordialement, EGC – Génie Civil

    0 commentaires

    Soumettre un commentaire

    Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

    Contrôle de la Fissuration d’une Poutre

    Contrôle de la Fissuration d'une Poutre Comprendre le contrôle de la Fissuration d'une Poutre En tant qu'ingénieur en construction, vous êtes chargé d'évaluer la durabilité et la sécurité d'une poutre en béton armé exposée à des conditions environnementales classées...

    Ferraillage fondation en béton armé

    Ferraillage Fondation en Béton Armé Comprendre le ferraillage fondation en béton armé Vous êtes un ingénieur en génie civil chargé de concevoir le ferraillage d'une fondation en béton armé pour un nouveau bâtiment résidentiel. La fondation doit supporter un immeuble...

    Ferraillage transversal d’une poutre

    Ferraillage transversal d'une poutre Comprendre le ferraillage transversal d'une poutre: Vous êtes chargé de concevoir le ferraillage transversal d'une poutre simplement appuyée qui supporte des charges uniformément réparties. La poutre a une portée de 8 m et doit...

    Calcul de la Section d’Acier de Précontrainte

    Calcul de la Section d’Acier de Précontrainte Comprendre le calcul de la section d'acier de précontrainte Vous êtes chargé de concevoir une section de poutre en béton précontraint pour un pont piétonnier. La poutre est précontrainte à l'aide de câbles post-tension. La...

    Charges permanentes et d’exploitation

    Charges permanentes et d'exploitation Comprendre les charges permanentes et d'exploitation Vous êtes un ingénieur civil junior travaillant dans une société de construction spécialisée dans les bâtiments résidentiels. Votre tâche est de vérifier la sécurité...

    Calcul de l’excentricité de la force de précontrainte

    Calcul de l'excentricité de la force de précontrainte Comprendre le Calcul de l'excentricité de la force de précontrainte Vous êtes ingénieur en structure et travaillez sur la conception d'une poutre en béton précontraint pour un pont. La poutre doit supporter son...

    Calcul de la densité du béton armé

    Calcul de la densité du béton armé Comprendre le Calcul de la densité du béton armé Dans le domaine de la construction, la connaissance de la densité du béton armé est essentielle pour la conception des structures et pour assurer leur stabilité et sécurité. La densité...

    Calcul du coefficient thermique (Ct) du béton

    Calcul du coefficient thermique (Ct) du béton armé Comprendre le Calcul du coefficient thermique (Ct) du béton armé Dans le cadre d'un projet de construction d'un bâtiment commercial, vous êtes chargé de déterminer le coefficient thermique du béton armé utilisé pour...

    Calcul des charges de vent sur une structure

    Calcul des charges de vent sur une structure Comprendre le Calcul des charges de vent sur une structure Vous êtes un ingénieur civil chargé de concevoir un bâtiment en béton armé qui servira de bibliothèque municipale dans une région exposée à des vents forts. La...

    Calcul de la charge de neige sur une toiture

    Calcul de la charge de neige sur une toiture Comprendre le Calcul de la charge de neige sur une toiture Vous êtes un ingénieur civil chargé de vérifier la sécurité structurelle d'un bâtiment de bureau situé dans une région montagneuse connue pour ses hivers rigoureux....