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DESIGN OF A DIGITAL TOOL FOR CALCULATION EFFORTS IN MIXED STRUCTURES BUILDING

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This project is about the conception of a numerical application dealing with the calculation of the solicitations in the resisting structure of buildings. Indeed, we note that the collapse of buildings are more and more frequent in Cameroon, despite
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    Département de Génie Civil (GCI) OPTION :  Construction civile et industrielle  Mémoire rédigé et soutenu en vue de l’obtention du Diplôme d ’Ingénieur de la Faculté de Génie Industriel Thème du mémoire CONCEPTION D’UN OUTIL NUMERIQUE POUR LE CALCUL DES EFFORTS DANS DES STRUCTURES MIXTES DE BÂTIMENT  Mémoire Présenté par :    METSIEM METSIEM Eric Gabriel  ANNEE ACADEMIQUE :  2017 – 2018  Sous l’encadrement REPUBLIQUE DU CAMEROUN UNIVERSITE DE DOUALA ********   FACULTE DE GENIE INDUSTRIEL www.fgi-ud.org  REPUBLIC OF CAMEROON UNIVERSITY OF DOUALA ******* FACULTY OF INDUSTRIAL ENGINEERING www.fgi-ud.org   Académique de : Dr. AMBA Jean Chills  Enseignant à la FGI    REDIGÉ PAR METSIEM METSIEM ERIC GABRIEL   I   DEDICACE  Nous dédions ce document à la grande famille : METSIEM      REDIGÉ PAR METSIEM METSIEM ERIC GABRIEL   II   REMERCIMENTS  Nous remercions le Seigneur Jésus-Christ qui a œuvré en nous pour produire ce travail.  Nous remercions également tous ceux qui ont participés de près ou de loin à la réussite de ce projet, notamment :    Le doyen Pr. Robert NZENGWA  pour son suivi et le bon déroulement des cours tout au long de notre cursus scolaire.     Notre encadreur Dr. AMBA Jean Chills  pour son soutien, sa disponibilité et son dynamisme tout au long de notre projet de fin d’étude.    L’ensemble de tous les enseignants de la faculté de génie industrielle pour leur disponibilité et leur dynamisme dans le suivi de notre éducation particulièrement notre vice-doyen Dr. MOUSSA SALI  et le Pr. Abdou NJIFENJOU .  Nos parents :    Feu M. METSIEM ASSISSO Anatole  et Mme METSIEM  née  NJANKWE NGUELEN Marthe  ; pour tout l’amour qu’ils nous ont toujours donné depuis notre naissance, ainsi que pour le soutien moral, matériel et financier qu’ils nous ont apporté durant toutes nos études     Nos frères et sœurs pour leur amour et leur présence ;    Tous nos camarades qui ont été là pour nous et nous ont soutenus tout au long de notre parcours académique ;    Aux astronautes de la station spatiale internationale  ( ISS ), qui risquent leur vie pour améliorer nos connaissances et nos conditions de vie sur terre…    REDIGÉ PAR METSIEM METSIEM ERIC GABRIEL   III   RÉSUMÉ Ce projet traite de la conception d’un outil numérique pour le calcul des efforts dans des structures mixtes de bâtiment. En effet, Le contreventement est un système statique destiné à assurer la stabilité globale d’un ouvrage vis-à-vis des effets horizontaux issus des éventuelles actions sur celui-ci. Afin d’assurer la stabilité globale d’un bâtiment, il est nécessaire que celui-ci soit contreventé selon au moins trois plans verticaux, et un plan horizontal. C’est dans l’optique de mieux comprendre les mécanismes qui entrent en jeux dans l’élaboration de ce dernier, que nous avons choisi ce thème de mémoire. Notre outil traite des structures à base de matériaux homogènes, isotropes et élastiques. Il permet en plus du calcul des sollicitations, le tracé des diagrammes des efforts, de la déformé, ainsi que le calcul du déplacement de la structure. Pour réaliser ce travail, nous avons utilisé la méthode des éléments finis, associer au langage de programmation « PYTHON », que nous avons implémenté dans notre outil numérique. Pour mener à bien cette étude et nous assurer de la fiabilité de l’outil, nous avons traité des exemples sur le logiciel « ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS », que nous considérons ici comme référence, Ainsi que sur notre outil « Le SAS ». Ensuite, nous avons effectué une étude comparative des résultats obtenus. Au terme de cette comparaison, nous avons obtenus des pourcentages d’erreur acceptables, ce qui nous  permet d’assurer la fiabilité de notre outil vis-à-vis des résultats du logiciel « ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS ». Mots clés : conception, outil, fiabilité, numérique, sollicitations, ossature, bâtiment.      REDIGÉ PAR METSIEM METSIEM ERIC GABRIEL   IV   SUMMARY This project is about the conception of a numerical application dealing with the calculation of the solicitations in the resisting structure of buildings. Indeed, we note that the collapse of  buildings are more and more frequent in Cameroon, despite the use of adequate software; but also a lack of initiative of the Cameroonian engineers in the domain of software development for civil engineering. It is our willingness to contribute to the restoration of such mindsets hence the reason for us choosing this theme. Our application treats cases of materials which are homogeneous, isotropic and elastic; calculates their solicitations under various external loads; plot these solicitations for a visible appreciation and interpretation, and calculates the displacements and the reactions of supports. To achieve this work, we used the finite element method and developed our application from the "PYTHON" programming language. In order to meet our final goal and ensure the reliability of our application, we treated an example on "ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS" to compare the results with our application "SAS". The comparison was a success with an acceptable slight difference in results. Key words: conception, tool, reliability, numeric, solicitations, frame, building.  
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