Projet de fin d études

Calcul de structures béton armé sur le projet Projet de fin d études Spécialité Génie Civil. Calcul de structures béton armé sur le projet de la nouvelle tour de contrôle d Entzheim. Auteur : Gaëtan LEBLANC Elève ingénieur, INSA de Strasbourg, spécialité Génie Civil option Construction. Tuteur entreprise : Fabrice BERLIE Responsable méthodes, EIFFAGE Construction Alsace Franche Comté. Tuteur INSA Strasbourg : Claude SCHAEFFER Professeur ENSAM de Génie Civil. Juin 2012 Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 1

Remerciements Je tiens en premier lieu à remercier M. Denis TRITSCHLER, directeur régional délégué, ainsi que mon tuteur de stage, M. Fabrice BERLIE, responsable méthodes d Eiffage Construction Alsace Franche Comté, pour leur confiance et m avoir permis d effectuer mon stage de fin d études sur ce projet. Je souhaite tout particulièrement remercier, M. Mandiaye DIALLO, chargé d affaires techniques, M. Oussama HELLASSA, chargé d étude, et M. Vincent MILLOTTE, ingénieur structure, pour m avoir intégré au sein de leur équipe au bureau d étude ainsi que pour leur accompagnement, leur aide et leur soutien fournis tout au long de ce stage. Un grand merci est également adressé à mon tuteur de l INSA de Strasbourg, M. Claude SCHAEFFER, professeur ENSAM de Génie Civil, pour le suivi pédagogique et pour ses conseils ayant permis la concrétisation de ce projet. Merci à M. Baptiste FICKINGER et M. Lucas OSTERMANN, tous deux étudiants à l INSA de Strasbourg, pour le partage de cette expérience professionnelle au sein d Eiffage Construction qui clôture notre formation. Enfin je remercie l ensemble du service «structure» ainsi que les collaborateurs d Eiffage que j ai pu rencontrer, pour leur accueil, leur disponibilité ainsi que l excellente ambiance qu ils ont su entretenir au quotidien. Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 2

Résumé et mots-clés. Le projet consiste en la construction d une nouvelle tour de contrôle pour l aéroport international de Strasbourg, situé à Entzheim. Ce chantier comprend la construction d un bâtiment de type R+2 en béton armé, ainsi qu une tour de contrôle d une hauteur d environ 30 mètres. Le présent projet de fin d études d une durée de 20 semaines, s est déroulé au sein de l équipe structure du bureau d étude interne d Eiffage Construction Grand Est. Le projet étant en phase d exécution, une partie du bureau d étude était directement basé à Strasbourg afin de travailler en collaboration avec l équipe travaux et l équipe méthode du chantier. Le but de ce projet est donc de réaliser la descente de charge sur la totalité du bâtiment, d effectuer le dimensionnement de certains éléments porteurs conformément aux règles BAEL 91 révisées 99, et enfin de réaliser les plans de ferraillage destinés à l équipe travaux sur chantier. Etant au tout début de la phase d exécution, la majorité du projet est consacré à l étude du dimensionnement des fondations (semelles isolées, longrines), ainsi que les éléments du rez-dechaussée, notamment les poteaux et les poutres. C est donc au sein du service «étude de structure» que le PFE a eu lieu sous la tutelle de M. BERLIE, responsable Méthodes et de M. DIALLO, chargé d affaires techniques d Eiffage Construction Grand Est. Le PFE a également été suivi par M. SCHAEFFER, professeur ENSAM, de génie civil à l INSA de Strasbourg. Mots clés: Modélisation ; Descente de charge ; Dimensionnement ; Béton armé ; Poutres, Poteaux. Abstract and keywords. The project consists in the construction on a new control tower for the Strasbourg International Airport, located in Entzheim. This project includes the construction of a building in reinforced concrete, and a 30 meters high control tower. This final project for the engineering degree took place within the team of the engineering department of Eiffage Construction Grand Est during the construction phase. Therefore a part of the engineering department was directly based in Strasbourg, in order to work with the team work and the Methods department. The aim of this project is to realize the structural loads at ground floor, and to do the design of some structural members by calculation according to the French rules: BAEL 91, and finally to draw the iron framework blueprints for the team work on site. The construction being at the beginning, the majority of the project is devoted to studying the design of foundations, and elements of the ground floor, including columns and beams. Therefore this project took place within the engineering department, under the tutelage of Mr. BERLIE, method department manager and MR. DIALLO, structural engineer of Eiffage Construction Grand Est. This project was also followed by Mr. SCHAEFER, civil engineering professor at INSA Strasbourg. Keywords: Modeling; Design of structure; Reinforced concrete; Beams; Columns. Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 3

Sommaire Remerciements... 2 Résumé et mots-clés.... 3 Abstract and keywords.... 3 Liste des figures... 7 Liste des tableaux... 7 Introduction... 8 1. Présentation de l entreprise.... 9 1.1. Eiffage Construction, filiale du groupe Eiffage.... 9 1.1.1. Le groupe Eiffage.... 9 1.1.2. La filiale Eiffage Construction.... 10 1.2. Eiffage Construction Alsace Franche Comté.... 11 1.2.1. Présentation.... 11 1.2.2. Domaine d activité.... 11 1.3. Le bureau d étude structure interne.... 12 2. Présentation du projet.... 13 2.1. Présentation du projet.... 13 2.1.1. Le marché.... 13 2.1.2. L étude géotechnique.... 15 2.1.2.1. Analyse et synthèse géotechnique.... 15 2.1.2.2. Synthèse hydrogéologique.... 15 2.1.2.3. Risques naturels.... 15 2.2. Les différents acteurs du projet.... 16 2.3. Planning du projet.... 17 2.3.1. Chronologie du projet.... 17 2.3.2. Début du PFE.... 17 2.4. Le rôle d Eiffage Construction.... 20 2.4.1. Cellule de synthèse.... 20 2.4.2. Encadrement du chantier.... 20 3. Trame du Bloc Technique.... 21 3.1. Contrainte de construction.... 21 3.2. Normes et prescriptions.... 22 3.3. Conception de la structure portante.... 22 3.4. Particularité technique Protection contre la foudre.... 23 Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 4

4. Descente de charge.... 24 4.1. Estimation des charges.... 24 4.1.1. Nouveau Bloc technique.... 24 4.1.1.1. Toiture.... 24 4.1.1.2. Rez-de-chaussée et 1er étage.... 25 4.1.2. Tour de contrôle.... 25 4.2. Calcul de la descente de charge à l aide du logiciel CBS.... 26 4.2.1. Présentation du logiciel CBS.... 26 4.2.2. Création du modèle CBS.... 26 4.2.2.1. Modélisation de l infrastructure... 26 4.2.2.2. Modélisation de la superstructure.... 29 4.2.2.3. Application des charges.... 30 4.2.3. Exploitation de la descente de charges sur CBS.... 31 4.2.3.1. La répartition des charges sur les dalles... 31 4.2.3.2. La répartition des charges sur les éléments linéaires.... 32 4.2.3.3. La répartition des charges dans les éléments ponctuels.... 32 4.2.4. Résultats de la descente de charges à l aide du logiciel.... 33 4.3. Descente de charges manuelle.... 33 5. Dimensionnement d éléments structuraux et plans d exécution.... 35 5.1. Semelles isolées.... 35 5.1.1. La méthode des bielles.... 35 5.1.2. Dimensionnement d une semelle.... 37 5.1.2.1. Hypothèses.... 37 5.1.2.2. Calcul.... 37 5.2. Longrines.... 38 5.2.1. Aspects réglementaires.... 39 5.2.2. Particularités géométriques.... 40 5.2.3. Etude d une poutre à une travée.... 40 5.2.3.1. Hypothèses.... 41 5.2.3.2. Calculs préliminaires.... 42 5.2.3.3. Détermination du ferraillage longitudinale.... 42 5.2.4. Etude d une poutre continue à plusieurs travées.... 43 5.2.4.1. Matériaux.... 44 5.2.4.2. Modélisation de la poutre.... 44 5.2.4.3. Charges.... 44 5.2.4.4. Sollicitations aux ELU.... 44 5.2.4.5. Détermination du ferraillage.... 45 5.2.4.6. Réalisation des plans de ferraillage.... 45 5.3. Poteaux.... 46 5.3.1. Description.... 46 5.3.2. Hypothèses d études.... 47 5.3.3. Calcul de la section d armatures longitudinales par la méthode forfaitaire.... 47 Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 5

5.3.4. Détermination du ferraillage transversal.... 50 Conclusion.... 51 Bibliographie.... 52 Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 6

Liste des figures Figure 1.1 - Entreprises composant le groupe Eiffage.... 9 Figure 1.2 - Répartition par activité du chiffre d'affaires en 2010.... 10 Figure 1.3 - Eiffage Construction Les chiffres clés 2010... 10 Figure 1.4 - UGC Ciné Cité - Strasbourg... 12 Figure 1.5 - Bibliothèque André Malraux - Strasbourg... 12 Figure 2.1 - Vue satellite du site.... 13 Figure 2.2 - Schéma heuristique traduisant mes missions au sein du bureau d étude d Eiffage Construction.... 19 Figure 3.1 - Disposition de longrines en cas de plancher sur vide-sanitaire.... 21 Figure 4.1 - CBS - Base de données des sections... 27 Figure 4.2 - CBS - Base de données des matériaux.... 27 Figure 4.3 - CBS - Modélisation des semelles et des longrines... 28 Figure 4.4 - CBS - Modélisation d'une dalle... 28 Figure 4.5 - CBS - Vue 3D architecturale de la zone 5.... 29 Figure 4.6 - CBS - Application des charges surfaciques.... 30 Figure 4.7 - CBS - Répartition des charges sur dalle... 31 Figure 4.8 - CBS - Charges linéaires sur la vue en plan d un étage.... 32 Figure 4.9 - Charges ponctuelles sur la vue d'ensemble en 3D.... 33 Figure 5.1 - Semelle isolée sous poteau.... 35 Figure 5.2 - Transmission de la bielle sous une charge concentrée.... 36 Figure 5.3 - Détail: réservation dans les longrines... 40 Figure 5.4 - Zone 5 - LG30... 41 Figure 5.5 - Schéma général de la section de la poutre.... 41 Figure 5.6 - Zone 4 - Longrines continues: LG49-LG50... 43 Figure 5.7 - Modélisation de la longrine LG49-LG50... 44 Figure 5.8 - Localisation du poteau P62.... 46 Liste des tableaux Tableau 2-1 - Désignation des différents lots du marché... 14 Tableau 2-2- Risque sismique.... 15 Tableau 2-3 - Les acteurs du projet... 16 Tableau 4-1 - Surcharges d'exploitation sur le nouveau bloc techniques... 25 Tableau 4-2 - Surcharge d'exploitation de la tour de contrôle.... 25 Tableau 4-3- Comparaison de quelques valeurs entre les descentes de charges.... 34 Tableau 5-1 - Règles simples du règlement FB : poutre stable au feu 1h... 39 Tableau 5-2 - Charges appliquées à la longrine.... 44 Tableau 5-3 - Moments de flexion de calcul.... 44 Tableau 5-4 - Efforts tranchants de calcul.... 45 Tableau 5-5 - Sections d'armatures théoriques.... 45 Tableau 5-6 - Dimension du noyau central d'un poteau.... 47 Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 7

Introduction D une durée de 20 semaines, mon Projet de Fin d Etudes (PFE) s est déroulé au sein de l entreprise Eiffage Construction Strasbourg basée à Oberhausbergen, tout en travaillant pour le bureau d étude structure interne de Eiffage Construction Grand Est. Le bureau d étude étant à Nancy, une partie de l équipe structure du projet, dont j ai intégré l effectif, était directement basée à Strasbourg, afin de pouvoir travailler en collaboration étroite avec l équipe travaux et l équipe méthode du chantier. Le PFE traite l étude de la nouvelle tour de contrôle de l aéroport d Entzheim. Ce chantier comprend la construction d un bâtiment de type R+2 en béton armé, ainsi qu une tour de contrôle d une hauteur d environ 30 mètres. Les missions que l on m a confiées se résument au dimensionnement de différents éléments porteurs (semelles de fondations, longrines, poteaux, etc.), lors de la phase d exécution. De plus, lors de la construction de la tour proprement dit, un étaiement et un platelage sera installé autour de la tour, afin de permettre la construction des différentes parties de la tour, ainsi que la circulation des ouvriers en toute sécurité. Cette structure provisoire prendra appui sur certaines fondations du bâtiment. Ces charges provisoires seront à prendre en compte lors de la réalisation de la descente de charge et l étude de dimensionnement des éléments de la structure. Enfin, tout le projet est soumis à une étude sismique. Cette étude n est pas réalisée à Strasbourg, mais des dispositions constructives seront à prendre en compte concernant le dimensionnement des éléments secondaires de la structure. Un autre objectif et d apprendre également à utiliser la méthode BIM («Building Information Modeling») que l on pourrait traduire par «Maquette Numérique». Un Modèle d Information du Bâtiment (BIM) est une représentation numérique des caractéristiques physiques et fonctionnelles d une construction. Il sert de ressource partagée des informations relatives à la construction et de plateforme relationnelle aux choix effectués pendant le cycle de vie de la conception à la livraison. Le BIM concerne l ensemble des intervenants d un projet de l architecte jusqu au maître d ouvrage, en passant par le bureau d études structure, le bureau d études fluides, ou le constructeur. Cette méthode est de plus en plus utilisée dans le domaine du Génie Civil, et est utilisée par le bureau d étude interne d Eiffage Construction. Après avoir fait la présentation de la société et du projet, il s agira de réaliser la modélisation du bâtiment sur logiciel, et d effectuer la descente de charge. Cette descente de charge sera confirmée par une descente de charge manuelle. Ensuite, l étude portera sur le dimensionnement de différents éléments de la structure, ainsi que la réalisation de plans de ferraillage. Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 8

1. Présentation de l entreprise. Calcul de structures béton armé sur le projet 1.1. Eiffage Construction, filiale du groupe Eiffage. 1.1.1. Le groupe Eiffage. Né en 1992 lors de l union de l entreprise Fougerolles et de la SAE (Société Auxiliaire d Entreprises), Eiffage est le troisième groupe français et sixième major européen du BTP et des concessions. Avec près de 70000 collaborateurs, dont 85% sont des salariés actionnaires, le groupe réalise un chiffre d affaire annuel de l ordre de 13,3 milliards d euros à travers ses cinq métiers : La construction, rassemblant le bâtiment et l immobilier par Eiffage Construction. Les travaux publics : ensemble de génie civil, terrassement, construction routière et ferroviaire, par Eiffage Travaux Publics. L énergie : installation électrique, climatique et l automatisation des processus de la conception et de la maintenance, assurés par Forclum, Clemessy et Crystal. La construction métallique dans les domaines des ouvrages d art, de la mécanique ou encore des industries, par Eiffel. Les concessions et PPP (Partenariat Publics Privés), par Eiffage Concession. Ces compétences complémentaires permettent au groupe de réaliser des chantiers de grande envergure tel que le viaduc de Millau, viaduc multi haubané le plus haut du monde, construit et financé par Eiffage pour une concession de 75 ans, ou encore le grand stade de Lille Métropole, actuellement en cours de construction. Figure 1.1 - Entreprises composant le groupe Eiffage. Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 9

Figure 1.2 - Répartition par activité du chiffre d'affaires en 2010. 1.1.2. La filiale Eiffage Construction. Comme nous l avons vu précédemment, l un des secteurs d activités majeurs d Eiffage est la construction qui représente 24% du chiffre d affaire. La filiale Eiffage Construction réunit l ensemble des métiers liés à l aménagement urbain, la promotion immobilière, la construction, le montage d opérations, la maintenance et le «facility management». La filiale est présente en France, mais aussi dans sept pays Européens : Belgique, Luxembourg, Pays-Bas, Pologne, République Tchèque, Slovaquie et Pologne (cf. Annexe n 1). En France, Eiffage Construction s organise autour de 11 directions régionales (cf. Annexe n 2). Ceci permet d être proche des différents chantiers en cours grâce à ces différentes directions régionales, donc d être plus réactif, mais aussi de disposer de la puissance d un groupe par la mutualisation des moyens mais aussi des méthodes et du savoir-faire. Figure 1.3 - Eiffage Construction Les chiffres clés 2010 Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 10

Eiffage Construction a réalisé un chiffre d affaire de 3,62 milliard d euros en 2010 grâce à ses 14903 collaborateurs en France et en Europe. L activité Bâtiment représente plus de 80% du chiffre d affaire global, tandis que l activité maintenance et travaux service augment de plus en plus, notamment grâce à la mise en exploitation de plusieurs PPP en 2010. 1.2. Eiffage Construction Alsace Franche Comté. 1.2.1. Présentation. Comme nous l avons vu, Eiffage Construction s organise autour de 11 directions régionales. La direction régionale Eiffage Construction Grand Est regroupe à elle seule 4 entités : Eiffage Alsace Franche Comté Eiffage Lorraine Eiffage Champagne Ardenne Eiffage Bourgogne. Dirigé par Denis TRITSCHLER, Eiffage Construction Alsace Franche Comté comporte 4 agences et couvre la région allant de Strasbourg à Besançon. Elle a réalisé un chiffre d affaire de 88.9 millions d euros en 2010 sur les 250 millions d euros de la région Grand Est, soit plus de 35% du chiffre d affaire de la direction régionale. L organigramme d Eiffage Construction Alsace Franche Comté est donné en annexe n 3. 1.2.2. Domaine d activité. Eiffage construction Alsace Franche Comté propose des solutions en matière de financement, de conception et de réalisation. Elle offre ainsi son savoir-faire sur des projets complexes en partenariat public-privé, en conception-réalisation ou en entreprise générale. Elle répond donc aux appels d offre publics et privés pour des projets diversifiés. Ses domaines d activités sont: La construction neuve de logements, bureaux, ou bâtiments industrielles La réhabilitation et la rénovation Les ouvrages de Génie civil Les ouvrages d art Plusieurs chantiers font figure de références pour Eiffage Construction Alsace Franche Comté comme, la construction de l UGC Ciné Cité à Strasbourg, la réhabilitation de la bibliothèque André Malraux de Strasbourg, le pont sur les rives de la Thur à Cernay, et bien d autre encore. Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 11

Figure 1.4 - UGC Ciné Cité - Strasbourg Figure 1.5 - Bibliothèque André Malraux - Strasbourg 1.3. Le bureau d étude structure interne. Le bureau d étude structure interne d Eiffage Construction Grand Est est basé à la Direction Régionale, situé à Maxéville à coté de Nancy (cf. Annexe n 2). Le bureau d étude est composé d une quarantaine de personnes, dont des ingénieurs Grandes Ecoles, des docteurs en sciences mention mécanique des structures, et des dessinateurs projeteurs. Près de 70% du travail du bureau d étude est de l étude d exécution, mais il réalise aussi des missions de conseil, des avant-projets, et de l assistance technique en région parisienne, en province et à l étranger, exclusivement au service des filiales Eiffage Construction. Il contribue à la représentation technique du Groupe, enrichissant ainsi régulièrement son expertise par des solutions apportées aux problèmes qu'il rencontre, tout en maintenant son niveau de performance par son auto-formation. Le bureau d études structure participe à l élaboration des principales normes techniques françaises et européennes. Dans ses interventions sur les projets, le bureau d études structure contribue à l optimisation des structures, des infrastructures, et de leurs fondations. Il s intéresse aussi aux calculs d ouvrages sous actions dynamiques. Enfin, il est souvent à l origine de propositions de variantes destinées à optimiser les rendements de surfaces des projets, grâce à une approche nouvelle de la conception des ouvrages. Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 12

2. Présentation du projet. Calcul de structures béton armé sur le projet 2.1. Présentation du projet. La nouvelle tour de contrôle de l aéroport sera construite sur le site de l aéroport d Entzheim, juste à côté de l actuelle tour qui a été érigée en 1957. Figure 2.1 - Vue satellite du site. En 2005, l aéroport de Strasbourg était le 5 aéroport de France en nombre de passager. Mais depuis la mise en place de la 1 ère partie de la Ligne à Grande Vitesse (LGV) Est Européenne, le trafic de passager ne cesse de diminuer, et cette diminution risque de s accentuer avec la mise en place récente de la LGV Rhin-Rhône. En dépit de cette diminution, cette nouvelle tour de contrôle est le fruit d un besoin de contrôle des voies aériennes dans la région, par le Service de la Navigation Aérienne (SNA) du Nord-Est. 2.1.1. Le marché. Comme le précise le CCAP (Cahier des Clauses Administratives Particulières), le marché comprend : La construction d un bâtiment neuf de 4637 m² SHON (Surface Hors Œuvre Nette) comprenant : o Un corps de bâtiment R+2 dénommé «Nouveau Bloc Technique» (NBT) qui comprend des locaux opérationnels (locaux techniques affectés aux équipements de navigation aérienne, et des bureaux pour le personnel). o Une tour de contrôle (TWR), dont le plancher bas du dernier niveau culmine à 27.9 mètres, et est surmontée d une vigie. L aménagement de la partie non bâtie de l emprise de l opération d environ 3400 m² Une vue d ensemble du projet, modélisé en 3 dimensions grâce au logiciel Autodesk Revit, est donnée en annexe n 4. Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 13

L opération de travaux est allotie, et les prestations portent sur 18 lots, qui sont traités par marché à lots séparés. Eiffage Construction a la charge du lot gros œuvre (lot n 2A et 2B). Le présent marché a été obtenu en remettant une offre à la consultation, qui a été lancée par le maître d ouvrage selon la procédure de l appel d offres ouvert. Lot 01 VRD Désignation des lots Lot 02 A - STRUCTURES B - FACADES PREFABRIQUEES Lot 03 A - CHARPENTE VIGIE B - FACADE VIGIE C - FACADE DE VIE ET TECHNIQUE D - TOITURE/ETANCHEITE E - SERRURERIE Lot 04 ETANCHEITE Lot 05 MENUISERIES EXTERIEURES Lot 06 SERRURERIE Lot 07 PORTES SECTIONNELLES - PORTES AUTOMATIQUES Lot 08 MENUISERIES INTERIEURES MOBILIER Lot 09 PLANCHERS TECHNIQUES Lot 10 CLOISONS - DOUBLAGES PLATRERIE Lot 11 CVC PLOMBERIE Lot 12 ELECTRICITE Lot 13 APPAREILS ELEVATEURS Lot 14 REVETEMENTS SOLS DURS Lot 15 REVETEMENTS SOLS SOUPLES Lot 16 PEINTURE - REVETEMENTS MURAUX Lot 17 FAUX PLAFONDS Lot 18 SIGNALETIQUE Tableau 2-1 - Désignation des différents lots du marché Le montant global de l opération est prévu à 3 292 159,87 HT pour le lot gros œuvre. Ce montant ce divise en trois, 2 671 508,18 HT pour la partie structure, 610 936,54 HT pour la partie façades préfabriquées et 9 715,15 HT pour une option sur les fondations permettant une extension future du bâtiment (cette option a été acceptée). Le montant total des travaux (TCE) s élève quant à lui à 10 282 053,50 HT. Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 14

2.1.2. L étude géotechnique. L entreprise GINGER CEBTP a été chargée de réaliser l étude géotechnique du site. Cette étude permet de faire une synthèse géotechnique, hydrogéologique, ainsi que de prévoir les risques naturels éventuels à prendre en compte. L étude a été réalisée à l aide des résultats de sondages pressiométriques (SP1 et SP2 de l étude G12) effectués en 2007. 2.1.2.1. Analyse et synthèse géotechnique. L analyse et la synthèse des résultats des investigations réalisées ont permis de dresser la coupe géotechnique schématique suivante : Formation n 1 : terre végétale brune ; Profondeur : de 0m à 0,1/0,2m. Formation n 1 bis : remblai limono-argileux à cailloux et débris de briques (SP2 uniquement) ; Profondeur : de 0,2m à 1,0m. Formation n 2 : limon sableux ou argileux à graviers épars. Profondeur : de 0,1/1,0m à 0,9/2,1m. Caractéristiques géotechniques : faibles à moyennes. Formation n 3 : limon sableux rouge bruns graviers. Profondeur : de 0,9/2,1m à 10,0m (fin des sondages pressiométriques) Caractéristiques géotechniques : bonnes à très bonnes. Les résultats de l étude G12 de 2007 ont permis de déterminer la contrainte de service maximale qui est de 0.3MPa, soit 3 bars à l ELS. 2.1.2.2. Synthèse hydrogéologique. Des venues d eau ont été observées dans les sondages SP1 et SP2 entre 6,5 et 7,5m de profondeur au moment des reconnaissances de 2007. Les niveaux d eau relevés correspondent au niveau de la nappe phréatique au moment des investigations. Mais il est à noter que le régime hydrogéologique peut varier en fonction de la saison et de la pluviométrie. 2.1.2.3. Risques naturels. 2.1.2.3.1. Risque sismique données parasismiques réglementaire. Selon les règles PS92 s intitulant «Règles de construction parasismique applicables aux bâtiments», les principales données parasismiques figurent dans le tableau ci-après. Zone de sismicité cantonale BRGM 92 Classe de bâtiment Site géologique Classe du site Accélération nominale a N correspondante (valeur minimale en m/s 2 ) Ib D B S2 2.5 Tableau 2-2- Risque sismique. Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 15

Pour rappel, les bâtiments de classe D sont : les ouvrages et installations dont la sécurité est primordiale pour les besoins de la Sécurité Civile, de l ordre public, de la Défense et de la survie de la région. 2.1.2.3.2. Risque de liquéfaction. L étude géotechnique nous signale que les sols en présence au droit du projet sont limonosableux graveleux et gravelo-sableux limoneux hors nappe. Ils ne sont donc pas susceptibles de liquéfaction. 2.2. Les différents acteurs du projet. Les principaux acteurs du projet sont regroupés dans le tableau suivant : Maître d ouvrage Conducteur d opération Architecte Mandataire Service de la Navigation Aérienne Nord-Est (SNA NE) Direction Départementale des Territoires du Bas-Rhin Arsène-Henry & Triaud Architectes Associés AAG Agence d Architecture des Gobelins BET Structure / Fluide Technip TPS BET Structure / Façade Vigie Economiste Van Santen & Associés CHOLLEY MINANGOY Bureau de contrôle SOCOTEC Coordinateur SPS SERUE Coordinateur SSI OPC PCA C2BI Ingénierie Tableau 2-3 - Les acteurs du projet Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 16

2.3. Planning du projet. Le planning prévisionnel a été établi durant la phase d appel d offres, puis validé et complété durant la phase de préparation aux travaux. Ce dernier permet de définir les dates critiques à respecter que ce soit pour la désignation des sous-traitants, la fourniture des plans nécessaires, ou la commande des matériels et matériaux. Il convient de noter que d importantes modifications ont été prise en compte lors de la phase de préparation des travaux par rapport à ce qui avait été prévu durant la phase d appel d offres. Ces changements font suite à des modifications des délais imposés par le maître d ouvrage. En effet, suite à un important retard de la remise de l Ordre de Service, un prolongement des durées de travaux a été proposé par la maîtrise d ouvrage. Ces évolutions en termes de durée ont amené Eiffage Construction à étudier un planning ne comportant qu une seule grue, contrairement aux deux grues prévues lors de la phase d appel d offres. Suite à ces études, il est ressorti qu une seule grue suffisait à réaliser les travaux dans les délais prévus. 2.3.1. Chronologie du projet. Voici quelques dates importantes du projet, au niveau du lot gros-œuvre: o Démarrage des travaux (fondations): 30.05.2012 o Démarrage de la construction de la tour (fûts): 11.06.2012 o Démarrage du RDC du bloc technique : 20.08.2012 o Démarrage du R+1 du bloc technique : 17.09.2012 o Démarrage de la toiture du bloc technique : 13.10.2012 o Montage du 1 er niveau de platelage provisoire: 24.10.2012 o Réalisation des voiles elliptiques de la tour : 15.11.2012 o Montage du second niveau de platelage provisoire : 19.12.2012 o Construction de la vigie : 03.01.2013 o Démontage du platelage provisoire : 28.02.2013 o Fin des travaux de gros œuvre : 15.03.2013 o Réception des travaux (TCE): 01.11.2013 2.3.2. Début du PFE. Dans le cadre de l étude de ce Projet de Fin d Etudes, je me suis lancé dans le projet lors de la phase d exécution du projet. Les travaux n étant pas encore commencés, le projet était en phase de préparation de chantier. J ai donc travaillé avec le bureau d étude interne Eiffage, mais aussi en étroite collaboration avec l équipe méthode et l équipe travaux du projet. Ce travail de collaboration entre ces trois services, a permis de réaliser des schémas de principe, de discuter des différentes solutions techniques réalisables et de choisir les solutions les plus faciles à mettre en place sur chantier, tout en restant dans le budget prévisionnel. Dès mon arrivée, il m a été demandé de prendre connaissance du projet en étudiant les différents plans (plans architecte, plans de l étude d avant-projet), le CCTP, l étude de sol, et des premières études réalisées par le bureau méthode concernant notamment le platelage de la tour ainsi que la mise en place des façades préfabriquées. Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 17

Après avoir bien étudié les différents plans de structure, j ai commencé le travail de dimensionnement des éléments de la structure avec le bureau d étude. Pour cela, j ai utilisé différents logiciels au cours de mon stage. Autodesk Robot Structural Analysis Professional (Robot) : Logiciel de calcul et d optimisation des structures. Autodesk Concrete Building Structure (CBS) : Outil de Robot Structural Analysis permettant de réaliser des calculs de descente de charge. Acapulco : Logiciel de calcul et de dessin d armatures de poutres continues en béton armé selon les règles BAEL 91. AutoCAD Structural Detailing (ASD) : version du logiciel AutoCAD, spécifiquement conçu pour la création de dessin de détail d armatures et de plans d exécution. Autodesk Revit Structure: Conçu spécifiquement pour la modélisation des données du bâtiment (méthode BIM), le logiciel aide les professionnels de la construction à concevoir, construire et gérer des bâtiments. Plusieurs de ces logiciels m étaient inconnus au début du stage, et ma formation sur ces différents logiciels s est faite au fur et à mesure de mon projet de fin d études. La première étape de mon travail de dimensionnement a été de réaliser un modèle en 3 dimensions sur le logiciel CBS et d effectuer la descente de charge à l aide du logiciel. La descente de charge a aussi été réalisée manuellement, ce qui permet de faire un autocontrôle des résultats obtenus. Une fois la descente de charge réalisée, j ai dimensionné par le calcul et grâce aux logiciels les ratios d armatures des semelles isolées, des longrines et des poteaux du projet, pour ensuite réaliser les plans de ferraillage. Ma mission, qui consistait à effectuer la descente de charges et le dimensionnement d élément porteurs de la structure était très passionnante et instructive, car elle m a permis de comprendre la structure du bâtiment et de rentrer dans le détail du projet. Notamment au niveau des assemblages semelles/poteau/longrines, longrines/longrines et d autres assemblages où j ai travaillé en collaboration avec le bureau méthode sur des principes de ferraillage afin de faciliter la mise en place des armatures sur chantier. Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 18

Ci-joint, un schéma heuristique traduisant mes missions réalisées au cours de ce projet de fin d études. Mes missions Etude B.A Phase d exécution Modélisation du bâtiment sur le logiciel CBS Descente de charge avec le logiciel CBS Vérification avec la descente de charge manuelle Eléments de la structure Semelles isolées Longrines Poteaux Dimensionnement Dimensionnement Dimensionnement Minute de ferraillage Type de structure: Eléments préfabriqués ou béton coulé en place. Minute de ferraillage Plan de ferraillage Figure 2.2 - Schéma heuristique traduisant mes missions au sein du bureau d étude d Eiffage Construction. Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 19

2.4. Le rôle d Eiffage Construction. Comme il a été mentionné dans la partie «2.1.1 - le marché», Eiffage Construction est en charge du lot n 2. L entreprise a donc pour objectif de réaliser les travaux de gros œuvre. 2.4.1. Cellule de synthèse. Eiffage Construction est également en charge de la cellule de synthèse. Celle-ci concerne l interface entre de nombreux lots. L équipe de travaux assure la coordination de la synthèse technique gros œuvre avec le bureau d étude de l entreprise. Les informations sont reportées sur les plans d exécution. Il est prévu que le conducteur principal de l opération, assisté du bureau d études béton armé, assiste aux réunions de synthèse. 2.4.2. Encadrement du chantier. L organisation de ce chantier est la suivante : Le directeur d exploitation de l agence de Strasbourg, M. Olivier WEBER, impliqué à temps partiel sur l opération Un conducteur de travaux principal, M. Edouard DIDIER, affecté à temps plein à cette opération (période de préparation, travaux, gestion du compte prorata) Un chef de chantier principal, Donato CALVISIO, qui suivra les travaux et participera activement à la période de préparation du chantier. Il sera présent en permanence sur le chantier. Gaëtan LEBLANC Génie Civil 5 année Page 20