REPUDLIQUE DU SENEGAL DEPARTEMENT DE GENIE CJVIL

REPUDLIQUE DU SENEGAL

UNIVERSITE CHEIKH AN~'A DIOP

ECOLE POLYTECHNIQUE DE TAIES

DEPARTEMENT DE GENIE CJVIL

PROJET DE FIN D'ETUDES

en vue de l'obtention âu D.iplôme d "Lrujé n i.e ur: de conccnt.i on

TX'll'U g U'll'XLnlATXOll' illiES lQ'Jl']gIiIAIDt LOCAmt IIl\A1fS LA CON:l>1TIiIUtl:TlJ:Oll' IlliE

L'HABITAT BCONOMIQUE

AUTEUR : ,Joseph AHISSOU

DIRECTEUR : Massamba DIRNP.

CO DIRECTEUR: Ndiaye Diou ( NDIAYE

,Juin 1993

A mes parents

A ma Tante Agnès qui n •a mémaqé aucun

effort pour l'aboutissement de ce

dessein

A mes frères et soeurs

A tou(te)s mes ami(e)s

A tous ceux qui m'ont aimé et béni ...

JOSEPH

REMERCIEMENT

Je tiens à témoigner mil profonde qr a t i t.ude et à adre s s e r mes

vifs remerciements à messieurs Milssilmbil DIENE, mon directeur de

projet et NDIAYE DIOUF NDIAYE, mon co directeur de projet, dont

lil constilnte disponibilité et lil spontilnéité ont permis l'encil

drement scientifique et technique de ce projet.

Mes sincères remerc iements sont égillement a dr e s s é s à

l'encildrement ildmnistriltif de l'Ecole Polytechnique de Thiès, ilU

Directeur Cénerill de lil 8ENAC-ETERNIT, à monsieur Birilhim CUEYE,

Chef service du bureilu d'étude de lil 8ENAC-ETERNIT ainsi qu'à

leur collilborilteur.

Enfin j'y os s oc i c vivement tous ceux qui. de près ou de

loin, ont contribué à l' abou t i s s eme n t ma t è r i c L, technique et

morill de ce projet.

l

SOMMAIRE

Le présent rapport sanctionne un projet de fin d'études.

L'objectif de ce dernier est d'évaluer les économies réalisables

lorsqu'on utilise la terre crue dans la construction de l' hnb i t at

économique.

Après une brève revue des technologies de quelques

matériaux locaux utilisables dans la construction d'habitation

tels que la terre. les pierres naturelles et le bois. ce rapport

présente en détail le calcul d'une structure classique et des

structures en géobéton. Ce qui a permis de présenter une étude

comparative économique de différents types de logement.

II

1 TABLE DES MATIERES

PAGE

REMERCIEMENT 1

SOMMAIRE II

LI STE DES FIGURES VI

LISTE DES TABLEAUX VII

CHAPITRE 1 INTRODUCTION l

CHAPITRE 2 REVUE BIBLIOGRAPHIQUE 3

1) Revue des projets réalisés à L'E.P.T. sur le

matériau terre 3

2lLes matériaux locaux utilisables dans la construction

des habitations 5

;/-1) Filière terre 5

2-1-1) connaissance du matériau 6

2-l-;/ltechnique de mise en oeuvre 7

;/-1-3)Domaines d'application 7

2-2lFilière pierres naturelles 7

2-;/-1Iconnaissance du matériau 8

2-;/-2Itechnique de mise en oeuvre 8

2-2-3)Domaines d·application 8

2-3lFilière bois 8

2-3-llconnais~ance du matériau 9

2-3-;/ltechnique de mise en oeuvre lO

2-3-3)Domaines d'application lO

III

CHAPITRE 3 : ETUDES DE VARIANTES DE STRUCTURES POUR LA CONSTRUC-

TION D'UN LOGEMENT ECONOMIQUE ll

llprésentation du plan de base ll

2)Analyse des formes de toitures l3

2-1)couverture en voûte à base des briques de géobéton .. 13

2-1-1) technique de construction 13

2-1-2)Analyse structurale 14

2-1-3IEstimation des quantités de matériaux reqllises 16

J-2)couverture en fibrociment sur charpente en bois 18

2-2-1lPropriétés des matériaux utilisés 19

2-J-J1Dimensionnement des éléments structuraux 20

3)Analyse des formes de maçonnerie 26

3-1)ossature en béton armé avec remplissage en agglos de ciment

et sable 26

3-1-1)calcul de l'ossature 27

3-1-2) Maçonnerie................................... 45

3-1-3) Dallage du 501............................... 46

3-1-4) Enduit et joint de recouvrement .. : 47

3-2)Elevation en mur de géobéton 48

3-J-l)cas de la toiture en voûte 48

3-2-2)cas de la toiture en charpente de bois 55

3-3) Elevation en maçonnerie mixte 56

3-4) conclusion 57

CHAPITRE 4 : ETUDES ECONOMIQUES COMPAREES DES VARIANTES DE

LOGEMENTS CONCUS....................................... 58

l)Récapitulation des quantités de matériaux requises ... 58

IV

l-J)Exemple cle c'11clll cles quantités cle ma t.é rLaux (,l(',menLairE's

clans lE' bé ton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. ')9

l-;1)tabJ.eaux 1:écapit1l1atir~ des (Jllantil-",,; de> m,,1:0,-i;II'>; .. 50

;1) Coût cler; bêttirnpnL" 64

;1-1)tabJ.eaux des cnfltr; G6

;1-?,} cnJCU] cles p'Jlll·centag.,,' cl' économies rè a Jt s eo s 69

CHAPITRE 5 , ANALYSER ET COMMENTAIRBS 70

Il Géné!r<11ités 70

1-1) Ré si st.a nc e 70

1-2) Confort 7]

}-]) Coût 7;1

2)Comparaison des degrés de s<1tisf<1ction 72

]} Discussion 74

]-1) type toiture en c h e r p e nt.e cle bo is 74

3-2) type toiture en voûte 75

CHAPITRE 6 : CONCLUSIONS ET RECOMMANDr-TTONA 79

REFERENCES BIBLIOGRJ\PlIIQUES /Jl

.J\NNEXE 1 ..•............................................... /J 7-

ANNEXE 2 _.. _..............•........................... /]4

ANNEXE 3 /]5

v

LISTE DES FIGURES

FIGURES

3-1: plQn QrchitecturQl

3-2:schérnQ de lQ voûte

3-3:schérnQ de lQ toiture en pente en croupe

3-4:chQrgernent des forces verticQles

3-5:chQrgernent des forces du vent

3-6:schérnQ de l'ossQture en béton Qrmé

3-7:ResultQntes des efforts du vent sur lQ toiture

3-8:diQgrQrnrnes des efforts

3-9:schérnQ de ferrQillQge des poutres 1,2 et 3

3-10 schémQ de ferrQillQge des poutres Q,b et c

3-11:schémQ des efforts sur les poteQux

3-12:schémQ de lQ section de poteQu

3-13:schérna de ferraillage du poteau

3-14:diùgrQmme des efforts et du moment flechissQnt

3-15:schémQ de ferrQillQge

3-16:schémQ de ferrQillQge

3-17:schémQ de lQ semelle cQrrée

3-18:schémQ de ferrùillùge

3-19 et :3-20 schémQ de chQrgement des linteQux

3-21: schérnQ de l'ossQture et trQnsmission d'efforts

3-22:schémQ de ferrQillQge du chQinQge

2-23:schémQ de lQ section de semelle filQnte

3-24:schémQ de ferrQil1Qge

3-25:schémn de lQ façade de l'élév~tion nlj.xte

VI

TABLEAUX

LISTE DE S T.ABLEAUX

3-1 résultLlts de l'LlnLllyse structurLlle

3-2 résultQts du dim8nsionnement.pour le b5timent A

3-3 résultLlt de dimensionnement pour le b5timent B

4-1 solution 1: quo n t i tés requises pour le b5timent A

4-2 solution 1 :quantités requises pour le b â t i merrt B

4-3.so1ution " :quLlntités requises pour le b5timent AL'

4-4 solution " :quantités requises pour le b5timent B~

4-5 solution 0 :quLlntités requises pour le b5timent A-:»

4-6 solution 3 :qutintités r e qu is e s pour le b5timent B

4-7 solution A :quilntités requises pour ]e b5timent A~

4-8 solution 4 :quùntités requises pour le bôtiment B

4-9 solution 5 :quilntités requises pour le b5timent A

4-10 solution 5 :quilntités requises pour le b5timent B

4-11 coüt de lil solution 1

4-12 coût de 1ü s o l u tLo n 2

4-13 coût de ILl solution 0-:»

4-14 coût de ILl solution 4

4-15 coût de lil solution 5

4-16 EVilluiltion des économies réLllisilbles

5-1 degré de sLltisfLlction des critères' de c ompnra ts on

VII

IIReti*iErdRO ft=œ1!!ll!l~_l!lleE!iIIl~lI!IC HA:P l T REl IZeEiiIli!IiIII!:I_iIZll!lIIll'.!!!__!!l!l!Il!!l!iI'.IimIllllilI!llilll_

INTRODUCTION

LQ crise du logement est l'une des plus grQves qui frQppent

de nos jours plus de I a moitié des popu Lo t i.on s o f r i c a i.ne s

concentrées au t cu r des nouvelles villes, d an s des quo r t i ers

composées d'hQbitQts spontQnés indécents créés de toutes pièces.

Pour pn I Li e r il ces cc c upo t i on s ona r ch Lque s , l' Et.a t , les

sociétés immobilières, les c o op è r a t I ves et au t r e s o r qan i sme s

produisent des hQbitQtions économiques, voire très économiques

pour des fins de 10cQtions et ventes. CependQnt, l'on constQte

que ces offres sont loin de sQtisfQire lQ moitié de lQ demQnde.

En effet, le fQible revenu des ménQges ne permet PQS de juguler

il lQ fois les dépenses de consommQtion en hQusse régulière et

d'Qtténuer en même temps les coOts de 10cQtions ou d'QchQt des

logements dont le coOt de production justifie il priori le prix

de vente QutQnt inQccessible.

Ce coût élevé du b5timent est essentiellement dû il lQ pQrt

importQnte des mQtériQux de construction importés ou utilisQnt

il quelque niveQu de leur fQbricQtion de l'énergie importQnte. Le

prix de ces mot é r t.o ux dépendent donc du mar-ché t n t.a r-no t i ona I

constQmment déstQbilisé PQr lQ crise de l'énergie ces dernières

Qnnées. Pour produire des logements il moindre coOt, il importe

donc de contourner l'influence du coût de l'énergie en revQlori-

CHAPITRE 1 : INTRODUCTION

sant les matériaux locaux de construction.

C'est dans cette optique que l'Ecole Polytechnique de Thiès

a entrepris dès les années quatre vingt (80), des recherches sur

le matériau "terre" en particulier, afin de prouver ses qualités

techniques dans un rôle de substitut au béton. Ce projet

s'inscrit dans la même mouvance en ayant pour but de montrer les

économies réalisables lorsque les matériaux locaux sont substi-

tués au matériau classique qu'est le béton en particulier.

Pour atteindre cet objectif, nous procéderons après une brève

revue de divers matériaux locaux utilisables dans la constru-

ction, ~ une analyse de diverses variantes de structures et ~

une étude économique comparative des solutions envisagées.

Notre étude sera scindé en six chapitres. Le prémier,

introductif, posera le problématique du logement; le deuxième

passera en revue les matériaux locaux utilisables dans le

batiment, les tests de reconnaissance, les techniques de mise en

oeuvre et leur domaine d'application. Le chapitre trois présente-

ra de façon détaillée les calculs de dimensionnement de diverses

structures .'l partir d'un plan type de la SNHLM. A travers le

cha pi tre quatre, sera présenté les tableaux économiques de calcul

de coût de ba timent, quant au chapitre cinq il présentera les

analyses et commentaires sur les resul tats obténus. Enfin le

chapitre six conclut et proposera les études ultérieurs ~ méner

suite .'l ce projet.

PFE: UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE 2

***1llllIl==_=_==_.,iCHAP l 'l'RE :2 Qg *h=*

REVUE BIBLIOGRAPHIQUE

INTRODUCTION

Les mat é r i aux locaux ont po Lor i s é ces dernières crinée s le

monde de 1<:> recherche <:>ussi bien d<:>ns 1<:> géotechnique que dans

le bâ t Lman t . Nous nous évertuons à t r ave.r s ce c hap i t r e <'l compiler

quelques résult<:>ts issus des nombreux tr<:>v<:>ux ré<:>lisés.

1) REVUE DES PROJETS REALISES A L'E.P.T. SUR LE MATERIAU

TERRE

Nombre de ph<:>ses de projets ont été identifiés et exécutés

depuis les <:>nnées qu<:>tre vingt(80) pilr des élèves ingénieurs

de 1<:> cinquième onné o de génie civil. Les recherches ont eu

no t amment.pour but l'étude des cnr a c t é r istiques mécon i que s et

chimiques de 1<:> terre crue en vue de son utilis<:>tion pour les

briques de géobéton. Ainsi divers horizons ont été explorés:

.1<:> détermin<:>tion des c<:>r<:>ctéristiques géotechniques, méc<:>niques

et physiques des deux l<:>térites en proven<:>nce de 1<:> c<:>rrière de

Thiès en vue de 1<:> cl<:>ssific<:>tion de 1<:> latérite rouge ;

.1<:> détermin<:>tion du comportement du géobéton <'l 1<:> tension et

sous l'effet de l'érosion;

.l'exécution des toitures en coupole sur des coffr<:>ges récupér<:>-

CHAPITRE 2: REVUE BIBLIOGRAPHIQUE

bles;

_l'identification des paramètres qui influencent la résistance

en compression et le comportement des latérites ainsi que les

moyens de maîtrises possibles.

Ces travaux ont abouti aux conclusions suivantes:

_la terre est un matériau de construction exp Io.i t ab Le ù condition

qu'il y ait une étude minutieuse de ses propriétés et un suivi

de son utilisation compte tenu du caractère très dispersif de ses

propriétés;

_la résistance du géobeton augmente avec la densité sèche qui est

elle même fonction du taux de compactage, de la composition

granulométrique, de la teneur en ciment et en eau;

_la sensibilité du matériau;) l'eau lui confère une érodibilité

très élevée: il importe donc de stabiliser le géobéton quand il

est exposé ùux averses;

_la bonne résistance du géobéton ;) la compression a rendu son

utilisation très pratique dans la construction des toitures en

voûte.

Ces résultats très concluants ont favorisé depuis lors une

révolution sans précédent d a n s la promotion de l' ncb i t a t au

SENECAL au vu des nombreuses réalisations offertes aux popula-

tions telles que le programmes de constructions d'écoles

publiques;) travers tout le pays, les cités d'habitations et même

des villas de type moyen standing construites dans la ville de



Dakar. A titre d'illustration, nous allons présenter quelques

photos de ces belles réalisations en annexe du présent rapport.

2) LES MATERIAUX LOCAUX UTILISABLES DANS LA CONSTRUCTION DE

DES HABITATIONS

Les matériaux locaux tels que la terre, les pierres,le bois

etc ... ont servi fidèlement dans la construction de l'habitat

social depuis des mi Ll.é n o i r e s . En effet, comme le disait A.

Rapoport dans [13] " ... Pendant des milliers d'années le bois et

la pierre ont déterminé le caractère des bâtiments". De nos

jours, il importe de revaloriser ces ressources en y associant

de nouvelles technologies afin de se conformer auX exigences de

délai, de coût et de qualité. Chaque zone géographique offre des

ressources en matér .iaux qu'il Lmpor te, ovcn t toute chose, au

concepteur, de connùitre les possibilités d'expoitation.

2-1) Filière terre.

La terre est l'un des plus anciens mùtériùux de construction

sur notre plùnète et l'un des plus lùrgement répùndue: on estime

que entre un tiers et lù moitié de lù populùtion mondiùle vit

aujourd'hui dans des habitats en terre.

Souvent assimilé au "matériau du pauvre", dénigré pùr les

popu Lo t i on s et les autorités, la terre est capendo n t l'un des

matériùux de construction les plus nobles qui soient. Elle est

rre : UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE 5


loin de n'avoir servi, comme le pensent certains, qu'Q la

construction d'habitations rurales ou simples: des villes entiè-

res (Jericho( Israel), Chanchan(Perou), etc.), des grands monu-

ments, des aqueducs et de nombreux palais ont été construits en

terre. Les pyramides de Saqqhara( Egypte) attestent de la

confiance que les pharaons avaient placé

durabilité des constructions en terre.

avec raison dans la

Comme toute autre matériau de construction la terre doit

faire l'objet d'une optimisation grâce aux multiples connais-

sances acquises actuellement en géotechnique et en science des

mùtériùux.

2-1-1) Connaissance du matériau

L'identification d'un sol peut être fait en déterminant les

proportions en sable-limon-ùrgile et matières organiques. Tous

les sols ne sont p a s aptes Q la construction; les bons sols

peuvent être sélectionnés par des tests tels que: La çr-anu Lo-

métrie, la plasticité, le retrait ou lù résistance Q la compres-

sion. Ce r t a i ne s insuffisances peuvent amener Q décider de La

nécessité de stabiliser la terre avant son utilisation. Il existe

des stùbilisùnts classiques: le ciment, la chaux, les pouzzolù-

nes; des stabilisants chimiques Q base de bitume et de paraffine;

des déchets industriels: cendres volantes; des stabilisants

d'origine ùnimale: lait, sùng, excrément; et d'origine végétùle:

PF'E: UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DAliiS LA CONSTRUCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE 6


fibres, sèves et résines.

2-1-2) Technique de mise en oeuvre

L~ terre peut être mise en oeuvre suiv~nt des techniques

v~riées:

mortier et enduits;

_boule de terre crue f~çonnée ~ l~ m~in;

_brique de terre crue compressée ou non;

béton de terre crue coffrée ~rmé ou non.

2-1-3) Domaines d'~pplication

Dcn s le b â t i merrt , les npp Lt c a t i on s de lé: terre sont présentes

~ussi bien d~ns le gros oeuvre que d~ns les compos~nts du second

oeuvre Ainsi on l' utilise d an s La r-é a l r s a t Lon des murs,

porteurs ou non, dans les piliers et ossatures, dans les toitures

voûtes et coupoles; en second oeuvre: tuiles revêtements, tuyaux,

dr~ins et canive~ux.

Vu la diversité de ses applic~tions et de l~ gr~nde quantité

disponible sur la p.l anè t e , La terre est par excellence le

matériau le plus économique.

2-2) Fil~~re pierres naturelles

Les pierres naturelles sont, ~ l'instar de l~ terre,

l~rgement utilisé d~ns le b5timent pour leur rem~rquable dureté.



Aussi utilise t-on les c~ssures de gr~nite, de b~s~lte et même

des produi ts de leur a I t è r c t t on pour l' a s pe c t; esthétique qu'elles

présentent


Les c~r~ctéristiques physiques des pierres n~turelles sont

déterminées p a r les p~r~mètres que sont La densité, La r é s t s t anc e

il l'écrilsement, Lo dureté, I a f r Lab i Li t é , Lo perméab i Li t é , l~

porosité et lil conductivité thermique. L'~ptitude d'une pierre

il La construction est, c op e nd an t , déterminée p a r des tests

simples tels que La résist~nce il La compression, l~ dureté et

l'ilbsorption.

2-2-2) Technique de mise en oeuvre

Les pierres n~turelles se présentent en miltériilux de b~se

sous formes de: gillets, moellons bruts, de d~lles, de liluzes ou

de blocs tilillés. Elles entrent d~ns lil compos~nte de lil

milçonnerie sous formes de: moellons ordinilires hourdés ilU mortier

grossier, moellons dressés, milçonnerie composite ou de lil

milçonnerie de gillets hourdés ilU mortier de terre.

2-2-3) Application

Les ~ppliciltions des pierres sont diverses et vilriées. elles

sont utilisées en gros oeuvre dilns: les fondiltions superficiel-

les, les Soubilssements fil~nts, les murs, les chaîn~ges d'ilngle,



les contreforts, les piliers, les voûtes et coupoles, les

Ltrrt.e aux simples et les Lt n t.c aux avec arc de décharge, les

éléments de corniche, les maçonneries de blocage et les degrés

d'escalier. En composantes du second oeuvre, on les retrouve dans

les lauzes et ardoises, dans les dalles de sol.

2-3) Filière bois

Le bois est aussi un matériau résistant largement connu dans

le monde mais dont l'utilisation dans la construction est

fortement découragé de nos jours â cause du déséquilibre

écologique créé par la désertification dans les pays sahéliens.


La maîtrise des caractéristiques du bois, des bambous, des

roseaux et les fibres requièrt la connaissance de certains

paramètres tels que: la rapidité de croissance, la densité, la

dureté, le module d'élasticité, la stabilité dimensionnelle, la

résistance aux agents destructeurs, la durabilité, les défauts.

Cependant deux tests d' ap t i tude sont primordiaux: le taux de

travail parallèle et perpendiculaire aux fibres et la teneur en

eau.

2-3-2) Applications

Les bois sont utilisés dans les fondations ( pieux), les

PFE: UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE ')


poteaux, les poutres, les ossatures de murs et de planchers, les

fermes et les pannes, les remplissages de façade, les voligeages,

les escaliers, les cales et les fourrures, les b a r do aux , les

revêtements de sol, la menuiserie et les mobiliers divers.

2-41 Conclusion

Les matériaux locaux les plus utilisés sont la terre et le

bois Q cause de leur facilité relative d'extraction et la

vulgarisation poussée des techniques d'autoconstruction dévelop-

pées Q travers le monde depuis des millénaires.

De nos jours. une odcpt.a t Lon de techniques nouvelles s' impo-

sent afin de minimiser l'utilisation de ces matériaux locaux.

Dans l'application simulée que nous devéloppons dans ce

projot, nous allons utiliser le bois en charpente et la terre

sous forme de briques de terres compressées aussi bien dans la

maçonnerie que dans la toiture en voûte .


CHAPITRE 3e, LIE g

ETUDE DE VARIANTES DE STRUCTURES

POUR LA CONSTRUCTION D· UN LOCE

MENT DE TYPE ECONOMIQUE

INTRODUCTION

L'étude compar-c t i 'le des coûts de logements construits en

mo.tério.ux clo.ssiques et en géobéton requièrt une bo.se de

compo.ro.ison égo.le Q tout point de vue. Il s'o.giro. de montrer dans

ce cho.pitre que les diverses vo.rio.ntes de structures que nous

étudions tiennent aussi bien du point de vue résistance que

s t ab i Li. té. Après avo i r présenté le p l a n a ch i. tecturo.l de b a s e nous

étudierons deux formes de toiture combinés o.ux différents co.s de

mo.çonneries possibles. Notre démo.rche, do.ns cho.que co.s, sero. de

procéder Q une an a Lys e st ruc t ur a l e , Q un dimensionnement et Q une

détermino.tion des quo.ntités de matériaux requises.

l ) PRESENTATION DU PLAN DE BASE

Le plo.n de bo.se 0. été utilisé sur le lotissement sis Q Cro.nd

Yoff (Duk a r } pa r 10. Société Nu t t o n a l.e des Ha b i t a t Lo ns Q Loyer

Modéré(S.N.H.L.M.). C'est un type trois pièces po.r po.ire de deux

propriétés comme montré Q 10. figure l(page 12). le design sero.

fo.it pour les deux propriétés .

FIGURE 3-1: PLAN ARCHITECTURAL

-

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t CIlllR71l J. '" li: ",.0" .,.'"

ltIllill'"eJ.I1Cl.O_1I0

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, Ultl" 1." • 2,m" 4.~

CHAPITRE 3 : ETUDE DE VARIANTES DE STRUCTURES POUR LA CONSTRUCTION D'UN LOGEMENT DE TYPE ECONOMIQUE

2) ANALYSE DES FORMES DE TOITURES

2-1)Couverture en voûte à base de brigues de géobéton

2-1-1) Technique de construction

La voûte ( figure 2 ci dessous) est obtenue par translation

de l'arc générateur. Il est nécessaire d'appuyer la voûte sur un

support vertical en pierre, en bois ou en brique. Sur ce support

le maçon trace la forme de l'arc; il peut s'aider d'un gabarit

en contre-plaqué de deux(2) centimètres d'épaisseur qui le

guidera pendant toute la construction. La voûte suit de préfé-

rence une courbe en chaînette ou une po r abo l e pour éviter

l'occurrence des efforts de tr.:lction. Cette forme est respectée

tout a u long de La construction et vérifiée à l'aide de fils

tendus qui .:lident .:lU positionnement des briques. Ces dernières

doivent être suffis.:lmmentlégères pour pouvoir tenir par simple

adhérence .:lU mortier qui doit être à prise rapide et de bonne

.:ldhérence p.:lr r.:lpport Q la terre.

FIGURE 3-2 : schém.:l de la voûte et un élément

'r~l,.' f,.. \


CHAPITRE 3 : ETUDE DE VARIANTES DE STRUCTURES POUR LA CONSTRUCTION D'UN LOCEMENT DE TYPE ECONOMIQUE

2-1-2) Analyse structurale

La référence [8] donne les équations générales des sollicita-

tions. Nous présentons (voir annexe 1) une partie de la demons-

tration de ces équations.

a) calcul du chargement suivant le DTU

Faute d'avoir des régIes d' on a l y s e propres aux structures en

géobétons, nous utiliserons celles relatives aux parpaings en

ciment, notamment les Directives Techniques Unifiées DTU qui sont

de la normalisation française.

poids propre des blocs Lateroc 10'14'29 de la SENAC : 632 kg/m 2

charge totale pondérée ~ charge permanente pondérée pd

donc pd ~ 1.35'632'0.00981 ~8.37 kN/m 2

pd ~8.37 kN/m 2

b) Vérification de la résistance et de la stabilité de la voOte

compression latérale

(n nnexe l )

où N'~: compression latérale sollicitante

r: rayon de l'arc générateur de la voOte

~k: la moitié de l'angle tendu de l'arc

~: l'angle au point de calcul de NI

N'~~8.37*7.7'1~64.4 kN/m

rre , UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE 14

CHAPITRE 3 : ETUDE DE VARIANTES DE STRUCTURES POUR LA CONSTRUCTION D'UN LOGEMEN1' DE TYPE ECONOMIQUE

pour une épaisseur de 12 cm on a une contrainte sollicitante de

o~64.4/120 ~ 0.53 MPa

La résistance moyenne des briques sur le chant publiée dans la

référence[3] est de l'ordre de 5 Mpa. Par conséquent le coeffi-

cient de sécurité est:

c= Rc/o~ 5/0.53 = 9.43

C=9.43

_ cisaillement

C'est le cisaillement dans le béton qui est le plus à craindre.

l'effort sollicitant est donné par

N'x~ = pd*L*(1-2*x/L)*sin(~k-~)

où L est la longueur du bâtiment

(annexe L)

N'x~ est maximal lorsque x=O et f=Oo

N'x~ = 8.37*7.7*sin(300) ~ 32.2 kN/m

et la contrainte sollicitante devient a = 32.2/120 ~0.26 MPa

la résistance au cisaillement dans le mortier est donnée par la

formule Rc=0.2*1*O.6*Vf'c où f'c est la résistance du mortier.

Par conséquent Rc =0.2*0.6*V30 ~0.66 MPa et le coefficient de

sécurité devient C = 0.66/0.26 ~ 2.53

C = 2.53

_ compression longitudinale

l'effort de compression est donné par

rre , UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE 15


N'x = [pd*L*x*(l-x/L)*COs(4>k-4»]/r; (annexel)

et est maximale pour x=L/2 et 4>=4>k

N'x=[8.37*7.7*(1-0.5)]/2 = 16.1 KN/m

la contrainte sollicitante devient alors 0=16.1/120=0.13 MPa

le coefficient de sécurité devient alors c = 5/0.13=38

C = 38.4

Les coefficients de sécurité varient de 2.53 pour le ci-

saillement Q 38 pour les compressions. Nous pouvons donc conclure

que le matériau est adéquat de point de vue résistance.

La stabilité d'ensemble de la toiture est assurée d'autant que

la forme voOte permet aux élements de s'autobloquer

2-1-3) Estimation des quantités de matériaux réquises

al Briques de géobéton LATEROC 10*14*29

calcul de la surface totale développée 8

B5timent A :81 =2*(2*r*"'k*L)=2*(2*7.7*30*3.14*7.7)/180 =124 m2

B5timent B :82 =2*(2*7.7*30*3.14*5.2)/180= 84 m2

couvertures latérales des b5timents:

83 = 42 m2

S = 81+82+83 = 124.1 + 84 + 42 = 250 m2

calcul du nombre total de briques

pour une consommation de 25 briques élU m2 nous avons 6250 briques

au total.



b} Enduit d'étanchéité et de liaison des briques.

Quantité de mortiers pour l'enduit extérieur et intérieur

La composition de ce mortier doit être telle qu'elle assure

l'étanchéité de Lu toiture. La référence [2] a utilisé avec

succès, sur une coupole construite â l'E.P.T. un volume de ciment

pour quatre(4) volumes de sable de mer.

Le volume de mortier requis pour une épaisseur de l cm est

1 • '}. ')V=2*0.01*250 = 5 m' Salt l m' de ctme n t pour 4 m' de sable

Mortier de liaison des briques

les documents techniques de la SENAC recommande une quantité de

9.51itres/m'. Par conséquent, le volume de mortier total devient,

V ~ 0.0095*250 = 2.375 m~

La composition de ce mortier suivant la référence [2] est de :

l volume de sable latéritique( 050=2 mm} pour 2 volumes de sables

de mer et 0.67 volume de ciment pour une épaisseur des joints de

3 cm.

On a donc 0.65 ml de sable latéritique, 1.3 ml de sable de

1

mer et 0.43 m' de ciment.

Remarque il est important de noter que les compositions

susmentionées sont prises dan s la litterature et ne sont que

d'ordre indicatives. Cha qu e conception doit tenir compte des

qU'llités de m'ltéri'lux disponibles et determiner l'l composition

qui lui est spécifique



2-2) Couverture en fibrociment sur charpente en bois.

La charpente du b5timent A est en double versant en croupe

Qvec une aire à couvrir de 72 m" et celle des b5timents B en

appentis d'une aire de 54 m" (figure 3 ci dessous). Nous examine-

rons en détail le b5timent A et nous présenterons les résultats

d'analyse des b5timents B.


CHAPITRE 3 : ETUDE DE VARIANTES DE STRUCTURES POUR LA CONSTRUCTION D •UN LOCEMENT DE TYPE ECONOMIQUE

FIGURE 3-3:

ertetetr-ter

Frrlndt fTlJPF R_R

schéma de la charpente

Ferrre

A

Ferme- d 'e-ëetrer

PE'E : UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL •HABITAT ECONOMIQUE 1')


2-2-1) Propriétés des matériaux utilisés

Fibrociment type OGL 2.00/0.92 m épaisseur 4mm: poids au m'de

couverture = 9 kg • surface utile couverte par plaques =1.57 m'

bois rouge: masse volumique T = 700 kg/ml; résistance à la

flexion

ob = 60,82 MPa; résistance à la compression perpendiculaire aux

fibres

oc = 6.0 MPa

faux plafond en isorel de 2*1 m

2 2 2) Dimensionnement des éléments structuraux------

a) chevrons~pacés de 40 cm

chargement

charge permanente ( poids propre de la couverture et des

chevrons) D = 22kg/m';

surcharge d'exploitation L = l kN

surcharge due au vent

charge totale pondérée

sur la moitié gauche W = 0.3 kN/m'

sur la moitié droite W = -0.8 kN/m'

wf=(1.35*215 +1.5*1000)/cos(310) +1.5*300=2515N/m 2

soit wf = 2.51 * 0.4 = l kN/m

l kN/m 1.3 kN



_ Ana l y s e structurale

le comportement critique de cette poutre est en flexion; le

moment est donc égal Q,

M, = w,'ln'/8 où ln est la portée libre des chevrons, ,

Mf = 1* 2'/8= 0.5 kN.m

En supposant une charge concentrée de 1.3 kN au milieu de la

travée le moment pondéré devient Mc = 1.3*2/4 = 0.65 kN.m

Par conséquent Mf = Mc = 0.65 kN.m

~ Dimensionnement

le module de section est S = Mf*Km/o b = b*d'/6 où b s d est la

section du chévron et Km un coefficient qui tient compte de la

flexion deviée.

s = 0.65*1*106/60.82 = 10.68 103 ,mnr'

Nous pouvons donc choisir des bois cle section 40x60 mm

~ Quantité de bois

En choisissant des portées de 5 mètres. nous avons besoin de 77

chevrons de 5 m soit un volume de bois de

v = 5*77*0.04'0.06=0.924 m3

b) les pannes

1V = 0.924 m'

Les chevrons transmettent les efforts aux pannes qui subissent

Q leur tour une flexion déviée. En procédant de la même manière

que dans le cas cles chevrons. on obtient des sections

PFE: UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL •HABITAT ECONOMIQUE 21


de BOxBO mm. Le volume de bois requis devient en prenunt des

portées de 5 mètres et uvec les 16 punnes( voir figure3):

v = 16*5* 0.08*0.08= 0.512 ml

cl les fermes

1V = 0.512 m'

Elles sont triungulées et sont uu nombre de deux plus qUutres

demi fermes d'urêtier{ voir figure 3 l.

Effort duns les membrures dues ûux chûrges verticûles

* churges ûux noeuds supérieurs

couverture

chevrons et pûnnes

Totul 36 kg/m' soit 354 N/m'

En considérûnt une surchûrge d'exp1oitûtion de lkN/m" et une

mujorution de 10% pour le poids propre, lu churge concentrée uux

noeuds supérieurs est

P = 1.35*0.354+1.5*1 + 0.1*( 1.35*0.354 + 1.5*1)= 2.18 kN/m'

soit P = 2.18*3*2 = 13.08 KN

* Chûrges ûux noeuds inférieurs

P = 13.08 kN

luttes et isorels 15kg/m'= 147N/m"

soit P = 1.35*0.147*3*2 =1.20 kN

Le churgement est présenté Q lu figure 3-4 ci dessous.


CHAPITRE 3 : E'IVDE DE VARIANTES DE STRUCTURES l'OUR LA CONSTRUCTION D'UN LOCEMENT DE TYPE ECONOMIQUE

Efforts dans les membrures dûs au vent

surcharge du vent sur la moitié gauche q=O.3 kN/m 2->Q=2.7kN

sur la moitié droite q=-O.8kN/m 2--->Q=-7.2KN

Le chargement est présenté Q la figure 3-5 ci dessous.

FIGURE,3-4 FIGURE 3-5

Les sollicitations dans les membrures ont été déterminé Q l'aide

de la méthode graphique de CREMONA. Le résultat est

dans le tableau 3-1 ci dessous.

présenté

TABLEAU 3-1 : Résultat de l'analyse structurale des fermes

l'FE: UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE 23

CHAPITRE 3 : ETUDE DE VARIANTES DE STRUCTURES POUR LA CONSTRUCTIaN D •UN LOGEMENT DE TYPE ECONOMIQUE

N° des efforts dûs efforts Efforts Muxirnù*Barres aux charges dûs aux

verticùles* vents* - +

ENTRAITSA-4 25.4 4.1 29.54-5 16.8 2.3 19.15-6 16.8 2.3 19.16-B 25.4 _'0 a -2.8 25.4~ • u

ARBALE-TRIERS

A-l -29.4 2.7 -29.4 2.71-2 -27.2 2.1 -27~2 2.12-3 -26.4 5.5 -26.4 5.63-B -29.4 4.8 -29.4 4.8

DIAGONA-LES1-4 -8.4 -2.0 -10.44-2 11.2 '0 '0 13.5~.J

2-5 o. 91 0.0 o. 912-6 10.2 -5.7 -5.7 10.23-6 -7.8 4.9 -7.8 4.9

* valeur des efforts en kN

le tableau 3-2 ci dessous présente la désignation, la section,

l'équarrissage, la portée et le nombre de membrures composant

les fermes.

Ainsi donc le volume de bois pour le bâtiment A estimé à,

V=0.232 m"

Pour le bâtiment B, le résultat est présenté dans le tableau 3,

ci dessous. Le volume de bois est estimé à V = 0.571 m'

Les assemblages seront réalisés avec des clous et en tenon et

mortaise avec embrèvement.

TABLEAU 3-2 : Résultats du dimensionnement pour le bâtiment A



nOdes ChLlrge F/fr section com-!portées nombresBLlrres F (J,N) xl0 * o i a Le s tmm a l , (m) requis

ENTRAIA-4 29.5 4.85 ') ')

h h

4-5 19.1 3.18 1.5 25-6 19.1 3.18 40x60 1.5 26-B 25.4 4.23 ') 2h

ARBALE-TRIERSA-l 29.4 4.9 2 21-2 27.2 4.53 ') 2h

2-3 26.4 4.4 40x60 2 23-B 29.4 4.9 ') ')

h h

DIAGO-NALES

11-4 10.4 1. 73 1 ')h

4-2 13.5 2.25 2.6 ')h

2-5 O. ')7 0.16 40x60 2.1 ')h

2-6 10.2 1.7 2.6 23-6 7.8 1.3 1 ')

h

POUR LES DEMI-FERMES D'ARETIER

A-l 2.5 41-2 40 x 60 2.5 4A-4 2.5 41-4 1.0 44-2 3.0 44-3 1.5 4

* en mm 2

TABLEAU 3-3 Résultats du dimensionnement pour le bâtiment B

ELEMENTS EquLlrrissLlge portée nombres pLlr nombresmmxmm (m ) bâtiment totLlUX

EntrLlits 40x60 3.0 3 6ArbLllétriers 40x60 4.3 3 6pLlnnes 80x80 3.0 4 8chevrons 40x60 4.5 13 26contre fiches 40x60 2.2 3 6



3) ANALYSE DES FORMES DE MACONNERIES

3-1) Ossature en Béton armé avec remplissage en

agglomérés de ciment et sable de mer.

\/UE Er"~ IJLAÏ"~

~1

1

3.0 m

1

t-_~~-L

•0.6 m

COllEE A-è


CHAPITRE 3 : ETUDE DE VARIANTES DE STRUCTURES l'OUR LA CONSTRUCTION D •UN LOCEMENT DE TYPE ECONOMIQUE

3-1-1) Calcul de l'ossature

3-1-1-11 Poutre chaînage supérieur

Les charges issues du toit se t r ansme t t e n t aux poutres p a r

l'intermédiùire des ùppuis des fermes. Seul le dimensionnement

de lù poutre lù plus chùrgée serù effectué, et le résultùt étendu

ùux ùutres poutres.

ù) Poutres ùux ùxes 1,2 et 3 (FIGURE 3-6)

Surfùce tributùire

chùrgement

couverture

chevrons et pùnnes

fermes

inclinée [(3+9)*4.S/2] = 27 m'

nor i.zo n t a Le (3*7.7) = 23.1 m'

9 kg/m'------------>9*27=243 kg

21.7S kg/m 2--->21.7S*23.1=S02.4 kg

19.5 kg/m 2---->19.S*23.1 =4S0.S kg

fùux plùfond lS kg/m'---->lS*23.1 =346.S kg

totù1 D = lS42.4 kg soit lS.13 kN

surchùrge d'exp1oitùtion L=1.16kN/m 2inc1inée soit

L=1.16*27=31.S kN

surchùrge due ùu vent moitié gùuche = 0.3*27=8.1 kN

moitié droit = -0.8*27=21.6 kN

L'ùction du vent se résume il une force de 21.2 k N f a Ls an t un

anq I e de SO ave c l "h or i z on t o L et s ou Levun t La toiture. Cette

l'FE: UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL •HABITAT ECONOMIQUE 27

CHAPITRE 3 : ETUDE DE VARIANTES DE STRUCTURES POUR LA CONSTRUC1'ION D'UN LOGEMENT DE TYPE ECONOMIQUE

action se décompose en une action horizontale de 21.1 kN et une

action verticale de 1.85 kN (voir la FIGURE 3-7 ci dessous)

FIGURE 3-7: Résultante des efforts du vent sur la toiture

.J'"

J"2.

-",

La charge concentrée totale par appuis est donc égale Q:

PFl.35*15.13/4 + 1.5*(31.5-0.93)/4 = 16.6 kN

Calcul des sollicitations

DONNEES: dimensions préliminaires des poutres 200x400 mm;

la charge permanente due au poids propre et uniformément répartie

est alors: wf=1.35*0.3*0.2*2400*.00981=1.9kN/m

Les caractéristiques des matériaux sont:

béton: classe A (voir annexe 2 ); masse volumique Tb=24 00kg / mJ

résistance Q 28 jours f'c=25 Mpa;

Acier: limite d'élasticité f y=400 Mpa;

Les moments et les efforts tranchants ont été déterminés Q



l'aide de la méthode de HARDY CROSS et le diagramme est présenté

Q la FIGURE 3-8 ci dessous

FIGURE 3-8 : diagrammes,~.,""" -1·~IlC'"

~ ~

des efforts

/6"""" -r.-·, r.N

\1.1 ~ 3.1 f'\ 1 r·t. 4.S "'" e,· 5"1--- - --..! ------ -- ----f

13·7

i)



Calcul de l'armature en flexion suivant le BAEL

* Armature supérieure: le moment pondéré est Mf=80.8kN.m;

La section d'armature est donnée par la formule

B=1-0.4* (1-Vl-211) 10.8 or Il=Mf/ob*b*d";

0b=0.85*f'c/l.15=18.5 Mpa;

si nous supposons des barres de 10 mm de diamètre et des étriers

de 8 mm de diamètre et un enrobage de 40 mm alors la hauteur

utile d = 400-8-10-40=342 mm ;

11=80.8 106/18.5*200*342 2=0.184

or lljim=O. 38 par conséquent la section peut être simplement armée

cependant nous allons prévoir les barres de compression minimales

pour ténir les cadres.

B=1-0.4*(1-Vl-2*0.184)10.8=0.89

d'où A=80.8 106*1.15/(0.89*342*400) = 758 mm"

A=7.58 cm" soit 10 barres nOlO

Armature inférieure minimale: 2 barres nOlO

calcul de l'armature de cisaillement suivant le BAEL

L'espacement maximal entre les étriers est donné par l'inéquation

suivante: (0.8Ath sfy/s t ) :.: T-5bohs où

hs: hauteur utile= d =342 mm ; At: section d'étrier

T: sollicitation ultime d'effort tranchant T=21.2IcN

bo: largeur de la poutre bo=200 mm


CHAPITRE 3 : ETUDE DE VARIANTES DE STRUCTURES l'OUR LA CONSTRUCTION D'UN LOGEMENT DE TYPE ECONOMIQUE

T=21.2 kN < 0.5 bohs=34.2 kN

La resistance du béton est suffisante pour reprendre le

cisaillement, néanmoins nous allons prévoir un pourcentage

minimal d'acier correspondant à la plus grande des deux valeurs

O.ST et 4bohs soit des espacements de 400 mm entre les étriers.

Figure 3-9: schéma de ferraillage

Armo t ure oe r lé~~ Ion

coupe 0-0. 1•

11

..."J

1

B

B i 1 u1 1 ~"'\"",~,~,,~~\~\

~ COUPE A-A

---~I

,A ,i

1 1

L~---~l··---- 4.:! III1..··---- 3.2 111

1 1

1 1

1 1

2 n n 1Q-,

'~

Calcul des quantité de matériaux requises

béton: volume du coffrage V=3*(7.7*0.2*0.4) = 1.848 m)

armature: barre de 10 mm : 3*4 =12 barres de 12 m

barre de 8 mm 2*3 = 6 barres de 12 m



bl Poutres aux axes a, b et c

Les dimensions sont les mêmes que celles des axes 1,2 et 3 (voir

schéma de ferraillage ci dessous)

Schéma de ferraillage

Figure 3-10 : schéma de ferraillage

2 r" 10

'"

l

ArmatUre de r Le x t on

8 10 ~:, ,

r r !- I~i

" , , ;) , , ;=,

",

A,, ;--- I~UJllm, ,

, !

ii

Ai

8 ,,;

, 1;i ......i []

l : 90 400~

1

Calcul des quantités de matériaux requises

béton: volume du coffrage V = 3~(6~0.2*0.4) = 1.44 m)

Armature barre de la :

barres de 8 :

3*4 =12 barres de 12 m

3*2 =6 barres de 12m



3-1-1-2) PoteiluX

Seul le po t e a u av an t le chnraemen t le plus cri tique (ici le

po t.e au c-l) est c na l y s é et ses dimensions seront étendu 'lUX

ilutres poteilux de l'ossùture.

il) chilrgement

chilrge trilnsmise pilr les poutres P~27.5·2 = 55 kN

chilrge équivillente due Q l'effet du vent

Pour un vent pe rpend t cu Lo t r e au f a î t e , I a pression r é su Lt.cn t e sur

lil pùroi est p=O.95 kN/m"

Figure 3 Il : schémil des efforts résultilnts sur les poteilux

1

Lil force vertiCille

1--- d1-3 m ----1---- d2-} m ------J,

PFE: UTILISATION DES !1ATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE 33


et puisque dl = d2 et SI = S2 , alors

pour M=21.1*1.05-6.4*1.5=12.55 kN.m,

La force de compression totale sur le poteau est:

Pf=2.1 + 55 = 57.1 kN

bl Dimensionnement suivùnt le BAEL

Suivant cette règle, les poteaux <1 compression centrée sont

justifiées en s'assurant uniquement que leur sollici t.a t i on ul time

reste inférieur <'l la valeur a [ B f' ciO. 'hb + A fy/T s]

où A est la section d'acier intervenant dans l'instabilité et B

la section définie sur le schéma ci dessous.

Figure 3-12 : schéma de lù section du poteau

B

L'élancement = 3.461 f/h=3.4613-2*0.41/0.2=38.02

qui est inférieur <'l 50 donc a=0.85/[11+0.2138.02)2/35]=0.69

on a A è: [1. 2P f/a - Bfe/l. 35] *1.15/fy=-0. 213


CHAPITRE J : ETUDE DE VARIANTES DE STRUCTURES POUR LA CONSTRUCTION D'UN LOCEMENT DE TYPE ECONOMIQUE

Il suffit donc de prévoir une ûrmûture longitudinale minimûle

égûle à lû plus grande des deux vûleurs suivûntes

20 ûb = 20*0.15*0.15=0.45 cm'

S(û+b) = S(0.15 + 0.15) = 2.4 cm 2

d'où Amin = 2.4 cm 2 soit 4 bûrres nOlO

des barres nOS espacées de 120 mm

Figure : 3-13 schéma du ferraillage

1

1

30 cûdres nOS à 120 mm et 4 bûrres longitudinales nOlO

cl calcul des quantités de matériaux requises

béton: volume du coffrûge = 9*(3.6*0.15*0.15)=0.729 ml

ûrmature bûrre nOlO 9*16 = 144 m soit 12 bûrres de 12 m

barre nOS 9*lS = 162 m soit 14 barres de 12 m

PEE: UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE 35

CHAI'ITRE ::1 : ETUDE DE VARIANTES DE STRUCTURES POUR LA CONSTRUCTION D' UN LOCEMENT DE TYPE ECONOMIQUE

3-1-1-3 ) Poutres du chalnage inférieur

a} Poutres aux axes l, 2 et 3

Cette poutre supporte le poids du mur de remplissage au dessus

du mur de soubassement. Le pourcentage de vide étant estimé 6 18%

et en comptant un poids de 150 kg au mètre carré de mur, l'effort

uniformément répartie est égale 6 :

p= 1.35"150*0.00981*3*(1-0.18) = 4.9 kN/m

Le schéma de chargement, le diagramme des efforts tranchants et

du moment fléchissant sont présentés 6 la figure 3-14 ci dessous.



Figure ]-14 : Diagramme des efforts tranchants et du moment

fléchissant--- ~ , ~ I~~"I ,

r~~~~Ü~D l ...4\1-'1 13,l.2-

1

1

- 6,03

a

o

Le dimensionnement est effectué suivant le BAEL,ce qui a permis

d'obtenir le schéma de ferraillage présenté ;) la figure 3-15

ci dessous.



Figure )-15 : Schéma de ferraillage

Ar-rna t ure ete "F 1ex Ion

A, B

L:UUI--'I:::: I:::l-I:l

4.'m---i D', '

,,

Ar J!laLur e U~ r..:i~ai 1 1l::!'nlO:o'flL

1: ~Ir--- 8 a 400 rrm - 12 a 400 lm

1 L~ 1

1/,l'

1U A 11

U~ ." ? m 1




1béton: volume du coffrage V = 3*(0.2*0.3*7.7) = 1.386 m'

Armatures: barres de 10 =3*(4*8)=96 m soit 8 barres de 12 m

barres de 8 =3*(1*20)=60 m soit 5 barres de 12 m

bl Poutres ùu axes a,b et c

Les mêmes dimensions sont reconduites que les poutres précéden-

tes.

Figure 3-16: Schéma de ferraillage

mlJPF A..-A

r-ot jPF A- R

Do•

•

: ......

t:J !

A

Ar mot". ure ce c t sa 1 1 1errent

Armature de t'Ie.et c-n

A

•

1res400mm

L----jr-----' H ZI "IUU!ml




béton: volume du coffrage v = 3*(0.3*0.2*6) = 1.08 ml

Armiltures barres de 10 = 3*(4*6) = 72 m soit 6 barres de 12 m

- barres de 8 = 3*(1*17) = 51 m soit 5 barres de 12 m

3-1-1-4) Fondation

Nous allons adopter des semelles carrées homothétiques ùux

poteaux [figure 3-17)

Figure 3-17 : schéma de la semelle carrée

Q

ua'

d

h

La validité de la distri.bution uniforme des contraintes est

admise suivant le DTU 13.1 pour autùnt que h ~ (a'-a)/4. Si cette

règle est satisfaite, il n'est plus nécessaire de vérifier le

poinçonnement du poteau et le cisaillement dans la semelle. De

même aucune armature transversale n'est requise.



a) Détermination de la sollicitation ul time Q sur le poteau c-l

Elle est égale 6 la somme des charges de compression issue du

poteau, de la réaction des poutres du chaînage bas et du poids

propre des poteaux.

Q = Pt + Rp + Pp

Pt = 57.1 I,N

Rp = 8.83 leN ( diagramme des efforts)

Pp = 1.35*2400*0.0098*(3.6*0.15*0.15) = 2.57 kN

d'où Q = 57.1 + 8.83 + 2.57 = 68.5 kN

b) Dimensionnement

dimensions préliminaires: a=150 mm et a'=500 mm

h~(a'-a)/4 --------> h~(500-150)/4 = 87.5 mm; choisissons

h=lOO mm

Avec un enrobage de 75 mm la hauteur totale de la semelle

devient:

La pression sur le sol étant donnée par q = Q/a' 2=274 kPa, si

nous supposons une contrainte indicative moyenne de 5 kg/cm 2(sol

alluvions anciennes, sables et graviers) et avec un facteur de

sécuri té de 1.25, nous remarquons que les dimens ions de la

semelle permettent au sol de résister suffisamment aux sollicita-

tians.

PFE: UTILISATION DES MA1'ERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL'HABITAT ECONOMIQUE 41


c} Calcul de l'armature de flexion dans les deux directions

La section d'acier suivant les directions x et y est donnée par

la formule A.=Ay=A=Q(<l'-a)/(8*h*f..1l.15)A 1

A = 68.5 10J*(500-150)/8*100*400/1.15}= 86 mm 2

soit A=0.86cm' on peut mettre 2 barres nOlO dans chaque direction

Pa r' ailleurs, nous allons prévoir 4 barres nOlO comme

armature de liaison entre le poteau et la semelle

d} schéma de ferraillage

Figure 3-18 : schéma de ferraillage de la semelle

4nolO

- L--

------0.86*500=430---------------500---------------------

e) Calcul des qU<lntités de matériaux requises

1béton: volume du coffrage v = 9*(0.5*0.5*0.175) =0.396 m~

Arm<lture: barres de 10 = 9*(4*0.5+4*0.5) = 36 m soit 3 barres de

12 m

3-1-1-5} Les linteaux

a) chargement

Pour les poutres linteaux, n'intervient comme charge que le poids

de la partie du mur comprise dans un triangle équilatéral au



dessus de la poutre

La charge uniforme est égale à :

wf =1.35"150"0.00981"1.03"(1+0.1) = 2.26 kNlm

b) calcul de la sollicitation: diagramme des efforts

Figure 3-19

Figure 3-20

schéma du chargement des linteaux

Diagramme des efforts

.......---....;;;;::....~----'"""""


CHAPITRE 3 : ETUDE DE VARIANTES DE STRUC'l'(JRES POUR LA CONSTRUCTION D'UN LOCEMENT DE TYPE ECONOMIQUE

Les sollicitations étant faibles, nous allons prévoir 2 barres

nOlO pour reprendre la flexion des linteaux de section 150x150

mm.

c) Calcul des quantités de matériaux requises

béton: volume du coffrage v=8*(1.8*0.15*0.15)=0.32 ml

Armature: barre de 10: 8*(1.8*2)=29 m soit 3 barres nOlO de

12 m

3-1-2) LA MACONNERIE

La maçonnerie est constituée par des agglomérés creux de l5x20x40

pour

l'élevation et d'agglomérés pleins de 15x20x40 pour le soubasse-

ment.,

Ils sont Sllpposés dosés 6 250 kg/m'

3-1-2-1) Calcul des quantités de briques requises

a) Mur de soubassement

Surface développée, S (voir figure 6 )

S=3*(4.2*0.6) + 3*(2.9*0.6)+3*(5.7*0.6) = 29.04 m2

Avec un nombre de 13 briques au mètre carré de mur on a pour tout

le soubassement, 377 briques pleines.

b) Mur en élévation

Calcul de la surface développée S



, f~ç~de Est Ouest (18% d'ouverture): Sl= 2'[(7.7-0.3)'(3-

0.35) (1-0.18)= 32.2 m'

'f~ç~de Nord Sud (16% d'ouverture)

0.16)]= 25.4 m'

S2= 2*[ (6-0.31' (3-0.35) (1-

'Murs mitoyens ( d~ns les deux directions):

S3= (3-0.5)*[(7.7-0.3)+(6-0.3)]= 34.7 m'

Pùr conséquent S = SI + 82 + 83 =32.2+25.4+34.7 = 92.3 rn 2

C~lcul du nombre de brjques

Avec un nombre de 13 briques ~u mètre c~rré, on ~ un nombre tot~l

de 1196 briques creux

3-1-3) DALLAGE DU SOL

L~ forme de da Ll.aqe est composée de 8 cm de béton dosé;) 250

kg/ml

qui repose sur un béton de propreté dosé;) 150 kg/ml de 5 cm lui

même repos~nt sur un rembl~i en s~ble d'~pport liltéritique de 15

cm. L~ b~se ser~ suffis~mment comp~ctée pour que le d~ll~ge ne

présente pilS de t~ssement ~ppréci~ble p~r r~pport <'l 1~ fond~tion.

C~lcul des quantités de matériaux requises

béton dosé <'l 250 kg/m3 : volume

v = o. 08' [ (6 - 0 . 3) , (7 . 7- 0 . 3)] = 3. 374 ml

1 1béton do s é ù 150 kg/m' : volume v=0.05*[(6-0.3)'(7.7-0.3)]=2.11m'



sQble d'Qpport lQtéritique volume

1v= 0.15*[(6-0.3)*(7.7-0.3)]=6.33 m'

3-1-4) Enduit et joint de recouvrement

Q) Enduit

L'utilisQtion des Qgglomérés de ciment et sQble nécessite une

finition â mortier dosé â 350 kg/ml sur une épQisseur de 1 cm sur

chQque du mur.

QUQntité de mortiers requises

b)joint de recouvrement

1v= 2*92.3*0.01=1.846m'

Les joints d'Qssise et de montQnt ont une épQisseur de

1.2 cm. Soit pour 13 litres PQr mètre c a r r é de couverture, on

QurQ: v= 0.013*(92.3 + 29.04) = 1.58 ml

RemQrque: nous n'Qvons montré ici que le CQS du CQlcul du

b5timent A. Les résultQts du b5timent B seront présentés dQns les

tQbleQux économiques du chQpitre 4


CHAPITRE 3 : ETUDE DE VARIANTES DE STRUCTUREE POUR LA CONSTRUC7'ION D'UN LOGEMENT DE TYPE ECONOMIQUE

3-2) ELEVATION EN MUR PORTEUR DE GEOBETON

3-2-1) cas de la toiture en voûte

Figure 3-21: schéma de l'ossature en géobéton

,T11-[."U'-"2°TO'300,:~~~_... a

'I" II Il oor.eec-i sux-tznIl .'I::: .. _b

,; :A------ I------II:~-

VUE E~~ rU'üJ

!

1

'.0,

l,c.e,

COUPE" A-.4

PFE: UTILISATION DEE MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL'HABITAT ECONOHTQUE 47


3-2-1-1) Le Chaînage

a) mode de chargement

Le Chaînage est placé Q la base de la voûte et sur la maçonnerie.

Il encercle le haut des murs extérieurs et s'oppose ainsi au

déversement dû Q la composante horizontale de la force de

compression exercée par le poids de la toiture (figure 22). La

composante verticale de cette poussée est transmise au mur

porteur par l'intermédiaire du Chaînage.

Données: la force F de compression F=32.3 kN/m

la flèche f= 1.03 m

Les coordonnées du point C, centre de gravité de l'arc sont

données par:

x,=4a/20 = 4*3/20=1.9 m"

y,=4f/30 = 4*1.03/30 =0.43"

L'angle a est donc donnée par tana=1.03/(3-1.9)=0.93 d'où a=43°.

Les composantes horizontale et verticale de la poussée sont:

Fv= Fcosa = 32.3*cos43° = 23.6 kN/m

Fh= Fsina = 32.3*sin43° = 22.03 kN/m

b) Dimensionnement

Le DTU 23.1 définit une section d'acier minimale de 1.5 cm2 pour

les chaînages entre plancher et façades maçonnées.

Nous allons utiliser 4 barres 0°10 et des étriers n08 Q 400 mm

PTE: UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DE.L 'HABITAT ECONOMIQUE 48


d'espacement pour une section de 200x200 mm de poutre.

c ) Schéma de ferraillage

Figure 3-22: schéma de ferraillage du Chaînage

Ar-rne tur-e de flexIon

2 " 10 A , Ci" , , i

1

,;

0, ,

1 i1

' ...n

,,

.4,

' ! 1 8: 1

1 1L 1 COUPE A-A[ , , 1 1

,3 m - --- - - ------ 3 m -----~ï- - - - - - , ,

0Ar IIldCUI e CI'" c I~d 1 t t emeru,

n 1 (OUPE 8-8

-l1

f--- ~ a 4W nm 1, --;-1ï"'_._.~ I:l a -1UU mlf\

1, i

d) Calcul des quantité de matériaux nécessaires

Poutres sur la façade Nord Sud

béton: volume du coffrage V = 2*(0.2*0.2*6) = 0.48 ml

Armature barre de 10 = 2*(4*7)= 56 m soit 5 barres de 12 m

barre de 8 = 2* [2*16(0.3+0.4)] = 44,8 m soit

4 barres de 12 m

PE'E: UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL •HABITAT ECONOMIQUE 4 'l


Poutres sur la façade Est Ouest

béton : volume du coffrage =,

2'(7.7*0.2*0.2) = 0.616 m'

Arrnùture barres de 10 : 2*(4'8)=64 m soit 6 barres de 12 m

barres de 8 : 2*(1.4*20)=56m soit 5 barres de 12 m

3-2-1-2) La Maçonnerie

Elle est exécutée en mur porteur de géobétons disposés <'> p I a t

comme l'indique l'appiJreillage de la figure Le Cho î n a qe

vertical ilUX droit des angles est exécuté tel qu'indiquer sur la

figure 3-22 pour éviter l'occurrence de fissures préjudiciables

<'> la stabilité de la structure.

Le coefficient de sécurité requis se rapporte au rapport de

la contrainte de rupture mesurée sur un bloc il la contrainte sous

c h a r qa n ominn I e. On adopte h ab i t uellement un rapport var .i an t

entre 9 et Il pour de géobéton. La référence [3] a publié suite

<'> des essais de compression sur des briques LATEROC de la SENAC

stabilisées <'> 6% de ciment une valeur moyenne de la résistance

de 10.6 MPa.

al Calcul de la pression de sollicitation sur la brique la

plus sollicitée

La charge transmise au mur si nous négligeons l'effet des voûtes

dans le mur est Fv=23.6 kN/m.

PFE: UTILISATION DES ,'1ATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE 50


Une brique disposée au dessus de la semelle filante reprend les

efforts de la toiture et le poids propre du mur.

Soit P = Fv + h*Pp où h est la hauteur du mur et Pp le poids au

mètre carré de mur Pp =3.37 Kg/dm'.

P = 23.6+(3.6*3.31) = 35.52kN

La contrainte nominale est donc an=P/l où l est la largeur d'une

brique.

an = 35.52/0.14 = 0.25 Mpa

le coefficient est par conséquent Fs = 10.6/0.25 = 42.4

Les briques sont donc assez résistantes

b} Calcul des quantités de matériaux requises

Calcul de la surface totale à couvrir S

*façade Nord Sud:

*façade Est Ouest

*Mur mitoyen :

SI = 2[(3.6*6) (1-0.16)]= 36.3 m'

S2 = 2'[(3.6*7.7)(1-0.18)]=45.5 m'

S3 = 3.6*(7.7+6) = 49.3 m'

Surface totale S = Sl+S2+S3 = 36.3+45.5+49.3 = 131.1 m'

Calcul du nombre de briques

Avec une estimation de 35 briques au mètre carré, on a un total

de 4589 briques .


CHAPITRE 3 : ETUDE DE VARIANTES DE STRUCTURES POUR LA CONSTRUCTIaN D'UN LOGEMENT DE TYPE ECONOMIQUE

3-2-1-3) La Fondation

Elle exécutée en semelle f i Lun t e sous mur. Le calcul est effectué

pour un mètre de mur et suivant les règles du BAEL

FIgure 3-23: Schéma de la section de semelle filante

--------b'----------

a) Dimensionnement

soit la contrainte exercée sur le sol par la semelle et qa la

contrainte admissible sur le solI dépend des propriétés physique

et mécanique du solI. en reprenant ici l'exemple du sol composé

d'alluvions anciennes. sùbles et grùviers.

La sollicitùtion résultùnte est celle issue du toit et celle du

poids propre du mur.

Q =(1+0.1IP=1.1"35.52=39.07kN/m Q= 39.07 kN/m

Les inéquations suivùntes doivent être vérifiées:

hs~(b'-bl/4

b'~39.07/327 = 0.119 prenons b'= 400 mm

PFE: UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL'HABITAT ECONOMIQUE 52

CHAPITRE 3 : ETUDE DE VARIANTES DE STRUC'l'URES POUR LA CONSTRUCTION D'UN LOGEMENT DE TYPE ECONOMIQUE

hs~(400-140)/4 = 65 mm prenons hs = 100 mm

La semelle d'ilrmilture po r unité de longueur de semelle est donnée

pilr lil formule A = Q(b'-b)/(8*hs*f y/l.15)

A = 35 mm'= 0.35 cm' Nous illlons prévoir 1 bilrre nOlO

Figure 3-24 schémil de ferraillilge de lil semelle

•

115!----------------!~,"

b) Calcul des qUilntités de matériilux requises

Béton : volume du coffrilge = périmètre * lil section

=[(6*3+7.7*3)(0.4*0.175)]= 2.88 m-,

Armilture : bilrres de 10 = 41.1*0.5=20.6 m soit 2 bilrres de 12 m

3-2-1-4) Enduit et Mortier de liaison des briques

a) Enduit:

L'enduit des briques de géobéton n'est pilS une option

systémiltique. Cette dernière dépend essentiellement des condi-

tians d'ilverse et de l'aspect esthétique voulu. Dilns le cas où

les briques sont hilutement compressées( utilisiltion des terril-

block Duplex pilr exemple) et stabilisées, un simple vernissilge



offre un aspect très esthétique au mur.

bl Mortier de liaison des briques

La quantité de mortier de pose est selon le document technique

de la SENAC de 19 litres au mètre carré de pose.

Pour une surface de 131.1 m3 un volume de 2.5 ml.

Ce mortier peut avoir la composition suivante:

2 volumes de sables de mer;

1 volume de sables latéritiques;

2/3 volume de ciment.

3-2-2) Cas où la toiture est en charpente de bois

Le dimensionnement du gros oeuvre dans ce cas est identique au

cas de la toiture en voûte. Nous reconduisons donc les mêmes

quantités de matériaux.

3-3) ELEVATION EN MACONNERIE MIXTE

La maçonnerie mixte consiste Q remplir l'ossature en béton armé

par des briques de géobéton posées sur le chant. La configuration

pratique est montrée Q la figure 3-25 ci dessous.



Figure 3-25 schéma de la façade de l'élévation mixte

..",~, ".t'"... ~I"n .~

(1u I~ ~ Ct:..)_",",.__

1

o.•• '.'

Les dimensions de l'oss~ture sont identiques il celle du béton

armé effectué dans la partie 3-1). Quant au nombre de brique pour

le remplissage il est égal il ( 22 briques au mètre c arr é de

couverture) soit 22*131.1 = 2882 briques

Le mortier de pose est estimé il 9.5 litres par mètre celrré de

pose. Le volume totell est donc égell il

1V = 0.0095*131.1 = 1.245 m'.

PFE: UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DE[, 'HABITAT ECONOMIQUE 55

CHAPITRE 3 : ETUDE DE VARIANTES DE STRUCTURES POUR LA CONSTRUCTION D 'UN LOGEMENT DE TYPE ECONOMIQUE

3-4) CONCLUSION

Somme toute, les CQlculs structurQUX effectués ont permis de

prouver lQ resistQnce et lQ sécurité qu'on peut esperer sur les

structures conçues. FQute d'Qvoir des règles normQlisées pour le

CQlcul des structures en terre nous Qvons PQrfois utilisé celles

QPplicQbles QUX pQrpQings de mortier. Les qUQntités de mortiers

ùinsi obtenues permettront de cQlculer le coût relùtif de chQque

solution à trùvers le chùpitre 4 .

PEE: UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE 56

ETU.DE DESCOMPAREE

•. f ibn Ifffl?f'iifA ;! $#..CHAPITR E 4 1lll! Œ!!; l!!Ill'lilillllll!l\'llllllllDlIIIl3

ECONOMIQUE

aim

VARTANTES DE LOGEMENTS CONCUS

Introduction

Les études techniques effectuées dûns le chûpitre

précédent prouvent que les structures étudiées tiennent du point

de vue résist,mce et s t ab i Li t.é à condition que les spécifica

tions techniques qui s'y rattachent soient respectées. Le présent

chûpitre complète cette phase technique par une étude économique

du projet. Ainsi, <'l partir des quantités de matériaux déterminées

préalablement que nous récapitulons dans des tableaux <'l deux

entrés ( partie ct' oeuvre-matériaux consommés 1 nous calculerons les

coûts des b~timents A et B .

1) RECAPITULATION DES QUANTITES DE MATERIAUX REQUISES

Les matériaux utilisés sont décomposés dans ces tableaux en

éléments simples tels qu'on peut s'en procurer facilement compte

tenu des prix d'unité que nous possedons. Ainsi le béton sera

décomposé en ciment, sable, gravillon et eau, l'armûture en

barres dé 12 métres, le bois en volumes.

CHAPITRE 4 : ETUDE ECONOMIQUE COMPAREE DES VARIANTES DE LOGEMENTSCONCUS

1-1) Exemple de calcul des quantités de matériaux

élémentaires dans le béton

Supposons un béton de classe Al voir annexe 2) dosé â,

350kg/m"; le rapport Eau/ciment égal â 0.6 et la fraction

granulométrique égale â 3.

La quanti té de ciment dans l ml de béton est 350 kg avec un

densité de 1.162 lreference [3]) soit en volume 350/1162=0.301

ml, Le volume d'eau requis est: 0.301*0.6=0.181 ml ;

la quantité de granulat est donc: 1-(0.301+0.181)=0.519 ml

Si l'on utilise l volume de sable pour 3 volume de gravillon. on

peut récapituler les quantités de matériaux composant le mètre

cube de béton :

ciment

Eau

Sable

350 Kg

0.181 ml,

0.130 m"

Gravillon: 0.389 ml

Remarquons que ces qu.m t i t é s calculées sont celles requises qui

ne tiennent pas compte des pertes. Par exemple l'eau est par

excellence le ma tériau qui engendre le plus de perte; c' est

pourquoi en calculant les coUts des matériaux nous allons majorer

la quantité de l'eau jusqu'â 100%.


1-2)TASLEAUX RECAPITULATIFS DES QUANTITES DE MATERIAUX REQUISES

Solution 1 : toiture en voûte sur la maçonnerie porteur de géobéton

Tableau 4-1 : Quantités requises pour le bâtiment A

ELEMENT-----> Toiture Maçon nerie Dallage Fondation Chainage Total

MATERIAUXciment(en Ko) 930 523 1160 1008 387 4008sable de mer(en rna) 1.44 1.36 2.153 0.18 0.141 5.274

sable latéritioue(m3) 0.381 0.68 6.33 a a 7.391Igros oranulat(m3) . a a 1.58 0.56 0.423 2.583

brloues LATEROC 3622 4589 a a a 8211EAU(m3) 0.6 0.34 0.748 0.52 0.198 2.406.<Barre s de la a a a 2 11 13"Sarres de 8 a a a a la la

" nombre de barres de 12 m

Tableau 4·2: Quantités requises pour le bâtiment S

ELEMENT-----> Toiture Maçonnerie Dallage Fondation Chainage Total

MATERIAUXciment(en Kg) 651 535 727 549.5 460 2922.5sable de mer(en m3) 1.02 1.39 1.42 0.203 0.17 4.203

sable latérltique(m3) 0.273 0.69 4 a a 4.963gros granulat(m3) a a 1 0.609 0.511 2.12briques LATEROC 2588 4690 a a a 7278EAU(m3) 0.42 0.345 0.468 0.284 0.238 1.755

"Barre s de 10 a a a 1 12 13"Sarres de 8 a a ," -·,0. ,. 0 . 11. --,- 1.1 -

" nombre de barres de 12 m

PF:E. .: .UTILISAT-ION. DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE 60

Solution 2 : toiture en charpente de bois sur ia maçonnerie porteur de géobéton


ELEMENT-----> Toiture Maçonnerie Dallage Fondation Chainage TotalMATERIAUXciment(en Kal 0 523 1160 1008 387 3078sable de mer (en rna) 0 1.36 2.153 0.18 0.141 3.834sable latéritlaue(m3) 0 0.68 6.33 0 0 7.01cros oran ulat(m3) 0 0 1.58 0.56 0.423 2.563briques LATEROC 0 4589 0 0 0 4589EAU(m3) 0 0.34 0.748 0.52 0.198 1.806*Barres de 10 0 0 0 2 11 13*Barres de 8 0 0 0 0 10 10Bois(m3l 1.668 0 0 0 0 1.668**Fibreel ment 72 0 0 0 0 72**faux plafond 48 0 0 0 0 48clous/ka) 10 0 0 0 0 10

* nombres de barres de 12 m** en m2 couverte

Tableau 4-4 : Quantités requises pour le bâtiment B

ELEMENT-----> Toiture Maçonnerie Dallage Fondation Chainage TotalMATERIAUX

2171.5ciment(en Ka} 0 535 727 449.5 480sable de mer (en m3) 0 1.39 1.42 0.203 0.17 3.183sable latéritiaue(m3) 0 0.69 4 0 0 4.69aros cranulattma) 0 0 1 0.609 0.511 2.12briques LATEROC 0 4890 0 0 0 4690EAU(m3l 0 0.345 0.468 0.284 0.238 1.335*Barres de 10 0 0 0 1 12 13*Barres de 8 0 0 0 0 11 11Bois(m3) 0.571 0 0 0 0 0571~rociment 54 0 0 0 0 54**faux olafond 31.2 0 0 0 0 31.2clous(ka) 10 - 0 0 ..~- --0 _·-·--~O ----W. '---.. '--

* nombres de barres de 12 mlIrllr en m2 couverte

PFE: UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL •HABITAT ECONOMIQUE 61

Solution 3 : toiture en charpente de bois sur la maçonnerie en agglos classique


ELEMENT----- > Toiture Maçonnerie Dallage Poutres Poteaux Fondation Linteaux TOTALMATERIAUXclrnentten Ka) 0 933 1160 2014 255 139 112 4613sable de mer(en m31 0 1.26 2.153 0.745 0.094 0.051 0.0414 4.3444sable latérttlouetrna) 0 0 6.33 0 0 0 0 6.33laros cranulattrna) 0 0 1.58 2.236 0.283 0.154 0.124 4.377briques creux 0 1154 0 0 0 0 01 1154briques pleins 0 363 0 0 0 0 0 363EAU {m31 0 0.602 0.748 1.04 0.132 0.071 0.06 2.653*Barres de 10 0 0 0 38 12 3 3 56*Barres de 8 0 0 0 22 14 0 0 36Bois(m3) 1.668 0 0 0 0 0 0 1.668**Fibrociment 72 0 0 0 0 0 0 72**faux plafond 46 0 0 0 0 0 0 46clous(kq) 10 0 0 0 0 0 0 10

* nombres de barres de 12 m** en m2 couverte

Tableau 4-6 : Quantités requises pour le bâtiment B

ELEMENT-----> Toiture Maçonnerie Dallage Poutres Poteaux Fondation Linteaux TOTALMATERIAUXc1ment(en Kg) 0 952 727 2195.2 227 123 112 4336.2sable de mer(en rna) 0 1.29 1.42 0.812 0.084 0.045 0.0414 3.6924sable latéritiaue(m3) 0 0 4 0 0 0 0 4laros aranulatlm3) 0 0 1 2.436 0.252 0.136 0.124 3.948briques creux 0 1192 0 0 0 0 0 1192briques plei ns 0 318 0 0 0 0 0 318EAU(m3) 0 0.614 0.469 1.134 0.117 0.063 0.06 2.457*Barres de 10 0 0 0 32 12 3 3 50*Barres de 8 0 0 0 20 12 0 0 32Bois(m3) 0.571 0 0 0 0 0 0 0.571**Fibrociment 54 0 0 0 0 0 0 54**faux plafond 31.2 -_. ,-- ,.,. ---O' ---- O. 0 0 0 0 31.2clous(kg} 10 0 0 0 0 0 0 10

* nombres de barres de 12 m*"'" en m2 couverte

PFE: UTILISATION'DES MATERIAulILVCAUJ,IJlfNS--r;A CONSTRUCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE 62

Solution 4: toiture en charpente de bois sur la maçonnerie mixte

Tableau 4-7: Quantités requises pour le bâtiment A

ELEMENT-----> Toiture Maçonnerie Dallage Poutres Poteaux Fondation Linteaux TOTALMATERIAUXclmentten Ka) a 79.1 1160 2014 255 139 112 3759.1sable de mer(en m3\ a 0.34 2.153 0.745 0.094 0.051 0.414 3.797sable iatéritique(m3) a 0.34 6.33 a a a a 6.67Igros oranulattrna) a a 1.53 2.236 0.283 0.154 0.124 4.327briques LATEROC a 2882 a a a a a 2882EAU(m3) a 0.169 0.748 1.04 0.132 0.071 0.06 2.22"Barres de 1a a a a 38 12 3 3 56Barres de 8 a a 0 22 14 a a 36Bois(m3) 1.668 0 0 0 0 0 0 1.668""Fibrociment 72 0 a a 0 a 0 72""faux plafond 46 0 a 0 a a a 46clous(kg) 10 a 0 0 a a a 10·

" nombres de barres de 12 m** en m2 couverte

Tableau 4-8: Quantités requises pour le bâtiment B

ELEMENT-----> Toiture Maçonnerie Dallage Poutres Poteaux Fondation Linteaux TOTALMATERIAUXciment(en Kg) a 72.8 727 2196 227 123 112 3457.8sable de merten m3) a 0.625 1.42 0.812 0.084 0.045 0.0414 3.0274sable latéritiaueim3\ 0 0.312 4 a 0 a a 4.312loro s aranulat(m3) a 0 1 2.436 0.252 0.136 0.124 3.948briques LATEROC a 2656 0 a 0 a a 2~

EAU(m3) a 0.156 0.468 1.134 0.117 0.063 0.06 1.998"Barres de 10 a 0 0 32 12 3 3 50Barres de 8 0 a 0 20 12 a a 32Bols(m3) 0.571 0 a 0 a a a 0.571""Fibrociment 54 0 0 0 a a 0 54""faux plafond 31.2 __ 0_ __ 0 0 a a a 31.2clous(kg) 10 " a 0 a a -0 a 10 ----------

" no mbres de barres de 12 m** en ml? couverte


Solution 5: toiture en voûte sur de la maçonnerie mixte

Tableau 4-9: Quantités requises pour le bâtiment A

ELEMENT---·-> Toiture Maçonnerie Dallage Poutres Poteaux Fondation Linteaux TOTALMATERIAUX

cimentien Ka) 930 79,1 1160 2014 255 139 112 4689.1

sable de mer(en m31 1.44 0,68 2,153 0.745 0,094 0,051 0.414 5,577

sable latéritique(m3) 0,381 0,34 6,33 0 0 0 0 7,051

[pro s granulat(m3) 0 0 1,53 2,236 0,283 0.154 0.124 4,327

briques LATEROC 3622 2882 0 0 0 0 0 6504EAU(m3) 0,6 0.169 0.748 1,04 0,132 0.071 0.06 2,82

*Barres de 10 0 0 0 38 12 3 3 56*Barres de 8 0 0 0 22 14 0 0 36

* nombre de barres de 12 m

Tableau 4-10: Quantités requises pour le bâtiment B

E LE MEN T--·-- > Toitu re Maçonnerie Dallage Poutres Poteaux Fondation Linteaux TOTAL

MATERIAUX

ciment(en Kg) 651 72,8 727 2196 227 123 112 4108.8sable de mer(en m3) 1,02 0.625 1.42 0,812 0,084 0,045 0,0414 4.0474sable latéritique(m3) 0,273 0.312 4 0 0 0 0 4.585gros granulat(m3) 0 0 1 2.436 0,252 0,136 0.124 3.948briques LATEROC 2588 2656 0 0 0 0 0 5244EAU(m3) 0.42 0,156 0.468 1,134 0,117 0.063 0,06 2.418*Barres de 10 0 0 0 32 12 3 3 50*Barres de 8 0 0 0 20 12 0 0 32

* nombre de barres de 12 m

._- .--".•--- ..-----y.. - -_.~-.. ..,. .. "-.7--....0-::.-:_': .---_.•,""'

. 'tf ,:{,

-_._----- - ••.• __ o.


CHAPITRE 4 : ETUDE ECONOMIQUE COMPAREE DES VARIANTES DE LOCEMENTSCONCUS

2) COUT DES BATIMENTS

Les coOts des deux deux b5timents présentés dans les tableaux

ci dessous ne tiennent pas compte des travaux de second oeuvre

comme la menuiserie. l'électricité. la plomberie et sanitaire.

le badigeonnage et la peinture. ainsi que la clôture. En effet

les coUts de ces travaux ont été supposés égaux par ailleurs. Les

coûts indirects tels l'amortissement. les f r a i s généraux sont

aussi exclus de la base de comparaison.


Tableau 4-13: solution 3; toiture en charpente de bois sur ia

maçonnerie en aggios classique

DESIGNATIONS QUANTITE PRIX UNITAIRE PRIX TOTA

FCFA FCFA

ciment(sac de 50kg) 179 1760 315040

sable de mer(m3) 9 2125 19125

sable latéritique(m3) 10 1440 14400

EAU(m3) 10 200 2000

gros granulat(m3) 9 11250 101250

Agglos pleins 681 130 88530

Agglos creux 2346 115 269790

Barres de 10 106 1500 159000

Barres de 8 68 1000 68000

fil de fer(kg) 4 700 2800

Bois(m3) 2.268 120000 272160

Fib ro ci m e ntj mv) 126 2432 306432

Faux plafond(m 2 ) 77.2 750 57900

clous 20 600 12000

Total partiel 1688427

Main d'oeuvre(30%) 506528.1

TOTAL 2194955.

Tableau 4-14: solution 4: toiture en charpente de bois sur la

maçonnerie mixte

DESIGNATIONS QUANTITEE PRIX UNITAIRE PRIX TOTA

FCFA FCFA

ciment(sac de 50 kg) 145 1760 255200

sable de mer(m3) 7 2125 14875


EAU(m3) 8 200 1600

gros granulat(m3) 11 11250 123750

Brique LATEROC 5538 45 249210

Barres de 10 106 1500 159000jBarres de 8 68 1000 68000


Bois(m3) 2.268 120000 272160

Fibro c im e nttrnv) 126 2432 306432

Faux plafond(m 2 ) 77.2 750 57900

clous 20 600 12000


Main d'oeuvre(30%) 461630.1

TOTAL 2000397.

PFE: UTILISATION DeS 'MATERIAUX'-LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE 67

Tableau 4-15: solution 5: toiture en voûte sur la maçonnerie mixte

1544400j1 TOTA l. -'-=--'-'--:..::..:c.

DESIGNATIONS QUANTITE, PRIX UNITAIRE PRIX TOTA

FCFA FCFA

ciment(sac de 50kg) 176 1760 309760

sable de mer(m3) 10 2125 21250


EAU(m3) 10 200 2000

gros granulat(m3) 9 11250 1012501

Brique lATEROC 11748 45 528660

Barres de 10 106 1500 159000

Barres de 8 46 1000 46000



Main d'oeuvre(30%) 356400


•. ' .'7"".;" ' ..." '.- ',.

CHAPITRE 4 : ETUDE ECONOMIQUE COMPAREE DES VARIANTES DE LOGEMENTSCONCUS

2-2) Calcul des pourcentoges d'économies réalisés

La base de comparaison est la solution 3 qui est constitué par

10 toiture en chorpente de bois couverte por du fibrociment sur

de la maçonnerie de remplissoge dons une ossoture en béton ormé.

Cette forme de construction est en effet celle qui est générale-

ment exigée dons les dossiers d'oppel d'offre et por les

consommoteurs. L'occeptotion du "motériou terre" ou de géobéton

il quelque par t i c de li) construction permet de r é a Li s e r des

économies voriables suivant le toux de terre utilisé. L'étude des

cinq voriontes (solutions) proposées 0 permis de montrer dons le

tobleou ci dessous les économies réalisables.

Tableau 4-16 : économies réolisobles

ECONOMIES REALISABLESVARIANTES DE CONSTRUCTION

en voleurs en %

toiture en voûte sur muçonnerieporteur de géobéton 761023 34.67

toiture en chùrpente de bois surmaçonnerie porteur en géobéton 369265 16.82

toiture en charpente de bois surITIuçonnerie mixte 194558 8.86

toiture en voûte sur lamaçonnerie mixte 650555 29.63

Les voleurs sont en FCFA. Comme on le voit il partir des chiffres

plus 10 quontité de géobéton requise croit et plus 10 le

pourcentoge d'économies réolisùble croit ùvec.


!lIIbff i JC HArITRE Slli4444Il444!iillllllllil4:1l1l1Ill1lll!l4!lI!llll44!!944444l1œll44444iliilll!lll

ANALYSES ET COMMENTAIRES

Introduction

Après avoir présenté les résultats bruts des études effec

tuées. nous allons à présent analyser les avantages et inconvé

nients qu'offrent chaque solutions sur les plans r-é sLs t cnce .

confort. coût. Nous passerons en revue d'abord les théories sur

les critéres de comparaison avant de présenter un tableau dans

lequel seront résumés les degrés de satisfaction de ces critères.

l-CENERALITES

L'organisme de tout individu est constitué de manière telle

qu'il puisse affronter les agents climatiques exceptionnels:

grands vents. plein soleil. température élévée ou basse; le

brui t . Le consommateur n'acceptera donc le produit que s'il offre

la sécurité necessaire et l'assurance qu'il y ait un compromis

entre la trilogie résistance-confort-coût.

1-1) Résistance

La résistance d'un édifice est surtout mésurée par sa

durabitité qui est elle même fonction de la stabilité d'ensemble

et de la résistance des matériaux le constituant. La résistance

et la stabilité d'ensemble de l'édifice sont assurées par un

calcul aux états limites adéquat tel qu'il est montrés dans le

chapitre trois. Quant à la résistance des mo t é r i oux élémentaires.

CHAPITRE 5 : ANALYSES ET COMMENTAIRES

elle est déterminée et vérifiée pa r l' exécution des é s s a i s

normalisés. Ces essais peuvent être: la résistance aux compres-

sions, l'absorption par capillarité, la résistance 6 l'érosion,

la résistance aux cycles de mouillage et séchage etc ...

1-2) Confort

La construction doit protéger ses habitants des contraintes

physiques que leur impose l'environnement. Les principaux

facteurs d'inconfort dans les habitations sont:

_la chaleur et le rayonnement solaire;

-l'humidité de l'air en saison pluvieuse

_les vents avec pluies battantes en saison humide;

les vents de sable.

Pour assurer le confort des habitations, il s'agira donc de

vérifier s u Lvan t les normes si les exigences sont respectées

quant aux critères suivant:

_la protection thermique dans le b5timent;

_la protection accoustique des b5timents;

_la protection contre les vibrations et les chocs;

-la protection contre les affaissements miniers;

_la protection contre les influences chimiques et biologiques;

_la protection contre l'incendie et le feu;

.la protection contre la foudre.



Les considérations théoriques sur ces paramètres sont présentées

en annexe 3.

1-3) coût

Comme nous l'avons montré à partir du tableau 4-16 le coût

de construction depend essentiellement du coût des mat é r Ln ux

élémentaires. On peut remClrquer notClmment que plus la quantité

de ciment et de l'acier est élévée pour une solution donnée, et

plus le coût de cette dernière est élévé.

2)Comparaison des degrés de satisfaction

Tableau 5-1: comparaison des dégrés de satisfaction

solution solution solution solution

1

solution

1l 2 3 4 5

résis- Assez llssez très resis- resis-

tunce bonne si bonne si resis- tant tant

des ma- precau- précau- t arrt1

tériLlUX tian tian "

PFE: UTILISATION DES l'1ATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL •HABITAT ECONOl'1IQUE 71


résis- stilble stilb le 1 s t ab I e stilble stilble

duril- duril-tilnce et et tissez et ùssez \ et du r c-: et et

st.ùbi- bonne bonne ble ble ble

lité durilbi- durilbi-

d'ensem- lité lité 11

1

ble

résis- (l /K 1toit (l /K) toit (l/K)toit (l/Kl toit (1 /K) toit

tilnce <i =0.55 =0.64 =0.64 =0.64 =0.55

lil per- (bonne) 1 (bonne) (bonne) (bonne) (bonne)

meilbi- (l/K)m,ç 1 (1/K)m,ç (1/K)m,ç (1/K)m,ç (1/K)m,ç

lité 0.66 0.66 0.72 1 0.53 0.53= = = 1 = =11 1 1

thermi- (bonne) (bonne) (bonne) (ilssez (ùssez

que bonne) bonne)

protec-1

1tian

contre BONNE BONNE BONNE 1 BONNE BONNE 1

1

1l'humi- t

1

dité , 1

i 1 1

1



protec- ASSEZ ASSEZ 1 ASSEZ ASSEZ ASSEZ

tian BONNE BONNE1

BONNE 1 BONNE1

BONNE1

1

1

ilCCOUS-

tique1

,

protec-1

tian

contre11

les in- 11

fluences1

BONNE BONNE 1 BONNE BONNE BONNE

chimi- 1

ques et

biologi- 1

ques1

protec- 1

tion

contre TRES 1 TRES1 1,

1 BONNEle feu BONNE BONNE BONNE BONNE

et les

incen-

dies

PFE: UTILISATION DES 1'1ATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL'HABITAT ECON01'1IQUE 73


côut du 1433932- 1825690 21<)4955 2000397

l'''~b5timent FCFA FCFA FCFA FCFA 1 FCFA

11 i

3) Discussion

3-1) Type toiture en charpente de bois

Les facteurs qui influencent les formes de la maison sont,

selon la reference [14] : le climat et le besoin d'un abri, les

matériaux et les techniques, le si te, et les aspects sociaux:

économiques militaires et religieux. C'est dire que chaque

civilisation exprime a travers les formes qu'elle donne a son

logement, les caractéristiques socio culturelles de son milieu.

C'est pour répondre a cet te préoccupation que nous avons envisagé

d'étudier cette forme qui présente en outre la double avantage

de protection de la maçonnerie de l'absorption capillaire et

d'être connue et acceptée par tout consommateur.

Elle est conçu successivement sur la maçonnerie en béton armé

rempli par des agglomérés(solution 3) et sur des élévations en

mur porteur de géobéton (solution 2) et maçonnerie mixte. Ces

deux derniéres solutions permettent de réaliser respectivement

17% et 9% d'économie.

~.ul la solution 4 est généralement admise l même par une

clientèle profane, la nécessité d'offrir des logements a moindre

coUts, exige l'examen de la solution 2 et l'étude de l'ensemble


CHArITRE 5 : ANALYSES ET CONNEIVTAIRES

des poli.tiques j Inener en vue de son acceptation.

3-2) 'fype totture en voûte sur maçonnerte en géobéton

La forme voûtée est largement connue de nos jours ~ CQuse de

l'avantage qu'elle offre ~ minimiser l'occl1rrence de III flexion

et de III t.r ac t i on . Elle i1 donc incité èl. l'u'tilisation des

matériaux ayant l1ne faible résistance en traction. Très connue

dans les pays sahéliens, elle est cependant moins utilisée dQns

les logements

Ce type de technologie permet de réLlliser le plus fort

pOllrcent~ge d'économie( voir tableau 4-16: 35% environ}.Il est

surtout odupt é <lUX régi.ons 0 f a i bLe pluviosité c aus e des

dommages susceptible de subvenir dans le béton; dommage dont la

principille composante est la fissure.

Les CQuses d'apparition la fissure ne sont jamais connlles

ave c exac t i tude surtout si l' ouvr o çe en question nia pas été

suivi dans son évollJtion. Toutefois les observations faites sur

les fissures mc c r o s cop i que« dl o uvraqe s ex ia t an t s amènent 6

penser que l~\ mn j ori t è des fissures apparaissent aux points tels

que les joints et les Cingles des murs et qu'elles sont dues

génerlllement:

- aux cycles de gonflement et de retrait: Ils sont dû Ô. la

présence de certaines particules nrgilellses telles qlle la

mcn t.moriLl on t t e , la vermiculite et l'illite dans la terre. En

effet ces particules ont J.u copacité de retenir de l'e~u pOl1r une

PFE: UTIJ-ISATION DES l'fATERTAUX LOCAUX DANS LA CONSTlWCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE 75

CHAPITRE 5 : ANALYSES ET COfllfENTAIRES

période très longlle et la restituer pendant des temps de fortes

chaleur. Les variations dilnensionnelles qui en resulte sont la

cause principale des fissl1res.

- aux tassements différentiels: moins important 6 CQuse de la

peti tesse des bô t i men t s de type économique, ils peuvent c epe ndant.

être la cause des fissures macroscopiques dans la structure par

l'effet d'induction des sollicitations ndditionnelles.

Le souci de commercialisation de ce type de b5timent exige

que le concepteur s'ùttarde sur ces désordres.

solutions sont dès lors envisageables:

Plusieurs

- enduire complètement les murs afin d'éviter l'occurrence de

mùcrofissures;

- o s sur-er lù I i c i s on des briques a ve c un mortier composé de

s ab l e et du ciment pour contrer La f a i b l e r é s i s t ance en c i.s o i Ll a-

ment des mortiers de joint;

- réùliser les J.inteùux en béton ùrmé ou avec des corDleres en

ac i.e r pour pallier Ll l.a genèse de fissures 0 partir de l'encùdre-

ment des ouvertures

- réùliser l'ossature complète en béton ùrmé et le remplis5ùge

en géobéton pOlir résoudre le problème de chaînage verticùl et

horizontùl; un ùgencement ùdéquùt des briqlJeS ùux nngles peut

ùider Q résoudre ce problème.

- ùSSUTer un dimensionnement ùc1equl1t de ILl fonclùtion.

Le principùl problème rencontré pùr cette forme de cons truc-

tian est son ùcceptùtion pùr les consommùteurs. Pour fùire face

PFE : UTILISATION DES l'1ATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DED'HABITAT ECONOM.IQUE 76

CHA-PITRE 5 : jll'lALYSES ET C01'1l1E!lTAIRES

6 ce problème, il est j.mpérieux de procéder llltérieurement ~ une

campagne d'enquête pOlIr pouvoir asseoir une politique de

marketing cohérente. Les informations 6 collecter d travers un

quo s t i cnnc i r e élaborée dun s I ù reférence [14] permettront de

savoir:

- A quel degré ln popillation est au courant de l'existence du

matériQu géobéton;

les différents points de vue que La popu l a ti o n û sur les

J_ogements en géobéton;

- le degré de motivation de la population sur l'obtention d'un

logement en géobéton;

- le statut sociùl( dévalorisant 011 non) dll géobéton;

- le degré d'importance nccardé aux aspects ùchitecturnl et

fonctionnel d'un logement en géobéton;

- comment décider sur les programmes cohérents de logements en

géobéton avec le concours des autoI·ités politiques.

Conclusjon

Somme toute les cinq solutions exurninées d~H1S ce p r o j e t ,

sùns être exhnustive permettent de répondre allX inquiétudes des

uns et des autres qllilnt 6 lQ valorisation de la construction en

géobéton. Elles donnent un choix aus s i l o r çr: que possible oux

promoteurs d'une part et aux consommateurs d'nutre part.

L 'HABI'fAT ECONOMIQUEPFE: UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DE

<, 7, ,

_eœ_IllI1III_*Ill\lIIliC HAPITRE

CONCLUSIONS ET

g2miwgm

RECOMMANDATIONS

L'objectif de loger le plus de population aujourd'hui dans

les villes de pays en développement ne peut être atteinte sans

une revalorisation des matériaux locaux de construction. En effet

l'utilisation desdits matériaux permet de réduire les coûts de

construction. Ainsi les études techniques et économiques que nous

avons effectué ~ travers ce projet ont permis de montrer ~ partir

des chiffres les économies en pourcentage qu'il est possible de

réaliser lorsqu'on choisit d'exploiter ces matériaux dans un

projet donné. Elles varient de 9% ~ 35% selon la quantité

incluse. Les études ont notamment prouvé. grâce ~ une maîtrise

poussée des technologies de géobéton, que le choix d'une

habitation économique construite en géobéton. aujourd'hui peut

s'operer librement et sans inquiétude aucune d'autant qu'elle

offre non seulement, ~ confort égal avec la construction

classique. une accessibilité hautement avantageuse par rapport

~ cette derniére.

Au début de ce projet nous avons rappelé les types de

matériaux locaux qu'on peut rencontrer très fréquemment et les

utilisations qu'on peut en faire.

Enfin ce projet qui se veut un outil de promotion

d'habitat social ne peut être complet que si l'on joigne aux

CHAPITRE 6 CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS

volets technique et économique une étude ultérieur de marketing

qui présente de façon concrète le degré d' information et le

comportement des population face aux produits construits en

matériaux locaux.


REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

[1] - A. THIAM et A. NOOM, 1984; RéhQbilitQtion des constructions

en terre: Mémoire de fin d'étude ENSUT UCAD SENECAL.

[2J - S. DIAW, N. EVORA et NDIAYE, 1987; Céobéton et construction

en terre II: Qrchitecture et techniques de mise en oeuvre:

PFE de EPT UCAD SENECAL.

[3] - S. SOGBOSSI/ 1992; Conception de quelques utili.sutions de

structures en géobéton: PFE de EPT UCAD, SENECAL.

[4] - Principes directeurs pour l'emploi de lQ terre crue: BIT.

[5] - Règle ChQrpente en Bois 71 (CB71) DTU, EYROLLE.

[6] - Code NQtionQl du B5timent du CANADA 1985 CNRC, 1986.

[7] - TOITURE EN PAYS TROPICAL ARIDES, 1985, C.R.E.T ..

[8] - Timber design ffiQnuQl LQmiJlated Timber Institute of CANADA,

Metric Edition.

[9] - ANDRE COIN, 1983; OSSQture des b5timents, EYROLLE, PQris.

(l0] - A. RAPOPORT, 1969; Pour une Qnthropologie de lQ mc i s on :

collection Aspects de l'UrbQnisme, DUNOD.

[Il] - BILLINCTON; Thin Shell concrete structure.

[12] - MITTAC, 1987; PrQtique de lQ construction des b5timents:

EYROLLE.

[13] - Y. CA SC et R. DELPORTE; Les chQrpentes en bois.

[14] - NDIAYE DIOUF NDIAYE, jQnvier 1991; Recherche commerciQle

pOllr la promotion du géobéton comme matériQux de ...

PFE: UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEt. 'HABITAT ECONOMIQUE 80

ANNEXES

ANNEXE l

Les équations générales donnant les contraintes dans un élément

de voûte.

Schéma

\t--1

'~1 -: 411 .

" t.: '\

rcl+

Ces équations sont données dans la reference [8]

a'

ere , UTILISATION DES MATERIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE 81

ANNEXES

Les contraintes dues aux charges verticales sont:

soit pd cette charge verticille on a a Lor s s a décomposition

suivùnt les directions(x,p,z)

pz = pd cos (PiI-p)

pp = -pd sin (Pk- P)

px= 0

N'p est obtenu directement des équùtions générales précédentes

En substituùnt son expression dùns celle de N'Xp on obtient

Les conditions ùux limites sont telles que N'xp=O quand x=L/2

( poutre simplement ùppuyée)

d'où fl(p)=-pd sin(Pk-p)'L

N'xl> = -pdL (l-2x/L) sin (»t-l»

En s uhs t.Lt.uon t cette é qu c t i on dans I o dernière équùtion

PFE: UTILISATION DES MATE:RIAUX LOCAUX DANS LA CONSTRUCTION DEL 'HABITAT ECONOMIQUE 82

ANNEXES

génér~le ~vec l~ condition ~ux limites suiv~ntes N'x=O qu~nd x=L

on ~

f2 (p) =0

N'x = -pd (L/r) x (l-x/L) cos (~-l»

ANNEXE 2

Cl~sses de bétons utilisées

A B C

Dosùge en ciment (kg/ml) 350 1 250 150

Nombre de fr~ction du gr~nu- 3 ') 2~

l~t

Dos~ge en e~u E~u

ciment 0.6 0.75 0.75

Dom~ine d'utilis~tion béton pour béton de béton debéton ~rmé m~sse propreté

1


ANNEXES

ANNEXE 3

Protection thermique dans le bâtiment

Elle depend de la résistance à la perméabilité thermique l/K

des éléments constituants la paroi et le plafond, de la perméabi-

lité à l'air, de ses éléments et du pouvoir d'emmagasinement de

la chaleur.

l/K = l/he + l/hi + ~j(ej/hj)

où

K est le coefficient thermique de la paroi en W/m2 et oc

R=l/K résistance thermique de la paroi

l/hi=O.ll ; 1/he=0.06 en m2°C/W

ej épaisseur du matériau j

h j coeffic ient de conductibilité thermique du matériau j

Le DTU exige une valeur minimale de 0.65 m2hoC/Kcal pour les

murs et; cette valeur étant celle maximale pour les toitures.

Protection contre l'humidité

L'humidité rélative(= rapport exprimé en % de la teneur

existante en vapeur d'eau pour une température donnée et de la


ANNEXES

teneur maximum de vapeur d'eau possible pour cette même tempéra-

ture) de l'air augmente avec le refroidissement de celui ci.

Quand par refroidissement, on atteint le point de rosé, l'humi-

dité relative est de 100% c'est Q dire que la vapeur se précipi-

tera pour un refroidissement plus prononcé(= condensation).

La rosé peut sensiblement reduire la résistance Q la

perméabilité thermique des éléments de constructions et de plus

occasionner des dég5ts au b5timent.

Protection accoustique des b5timents

Le son est produit par des vibrations mécaniques. D'après le

nombre de vibrations par seconde, on distingue l'infrason, le son

audible et l'ultrason. Plusieurs expériences s'effectuent dans

les laboratoires pour determiner la fréquence du son afin de

choisir les matériaux adéquats pour prévenir le bruit dans le

b5timent. nous décrirons ici une manière type de calcul de

l'intensité du son.

si on se place Q une fréquence déterminée et si on s'inté-

resse Q la paroi de séparation entre le local émi.ssion et le

local réception ceci revient Q negliger pour l'instant les

transmissions latérales), on peut faire un bilan énergétique dans

le local réception. Si on appelle (lei l'intensité émise frappant

la paroi s, l'energie reçue par cette paroi a pour valeur W=IeS

Cette énergie se partage en trois :

l'energie transmise


ANNEXES

réfléchie p~r l~ p~roi W.=r*W,

Comme a+r) >T on c on s t a t e que si on c h a nq e La nc t urs du

revêtement d'une p~roi du côté émission, T ne ch~nge p~s donc

l'énergie tr~nsmise n'est p~s ~ffectée.

L~ reference [10] définit J'indice d t o f f c t b l i s s emerrt d'une

R=log(l/T) et l'isolement brut entre deux locùux p~r :

Db= R + 10 log (A/S) où A est l' a t r e d' ab s or p t i on é qu i vo Lent e

d'une p~roi idé~lement ~bsorb~nte la=l) et S ~ire de l~ p~roi.

L~ vc Leu r de l'isolement obtenu depend de l' a i r d' ahs orp t i on

équivo Lerrte du I cc a 1 recepteur, donc en pnr t i cu Lf.e.r de son

occup~tion, de son mobilier et de ses revêtements. Afin que tout

soit comp~r~ble, les textes reglement~ires definissent l'isole-

ment norm~lisé comme l'isolement brut du loc~l recepteur occupé

norm~lement c'est-à-dire c~r~ctérisé p~r une durée de reverber~-

tian 1 Tf' temps pour que l~ décroiss~nce du nive~u d'intensité

soit de 60 décibels) de 0.5 séconde. Il ég~l à

Dn= R + 10 log(0.32V/S) = Db + 10 log(T/0.5sec.) où Tf est donné

pn r La r e Lot i on de SABINE Trl sec.,=O.16 V/A où V est le volume du

locùl.

R v~rie en fonction de l~ fréquence et de l'ép~isseur de l~

p~roi . Il permet de cl~ssifier les m~téri~ux en fonction de leur

perméùbilité et ~ux chocs vibr~toires un Dn de 70 dbIA).


ANNEXES

Protection contre le feu et les incendies

Les règles de sécurité Qffèrent ~ l'orgQnisQtion de lQ

circulQtion et QUX mQtériQux.

Ces règles imposent le découpQge le l'immeuble en compQrtiment

de surfQce inférieur ~ 2500 ma et de longueur ~ 75 mètres. Les

règles QPplicQbles QUX mQtériQux et QUX structures sont bQsées

sur le respect de certQins critères mésurés QU cours d'essQis

effectués QU Labo r c t.o i r e s aqr é é s : IQ r é a c t t on QU feu et IQ

résistQnce QU feu.


Documents

REPUDLIQUE DU SENEGAL DEPARTEMENT DE GENIE CJVIL