Cet article se concentre principalement sur la détermination de la capacité portante selon l’Annexe D [1] et sur la distinction entre les conditions de sol « drainé » et « non drainé ».
Exemple : Poteau articulé avec radier
Un radier pour un poteau articulé est dimensionné pour montrer les différences.
Le poids propre, la charge d’exploitation, la charge de neige et la charge de vent sont appliqués dans quatre cas de charge au poteau. Le graphique suivant illustre les valeurs de charge.
Les combinaisons de charges pour la vérification à l’état limite ultime (STR/GEO) sont générées automatiquement selon l’EN 1990 dans RFEM et utilisées pour les vérifications dans RF-/FOUNDATION Pro.
Entrée dans RF/FOUNDATION Pro
Étant donné que la capacité portante du radier est déterminée selon l’Annexe D [1], cette option doit être sélectionnée dans la boîte de dialogue « 1.1 Données de base ».
Les dimensions du radier sont définies avec une longueur et une largeur de 1,25 m et une épaisseur t de 25 cm.
Les spécifications supplémentaires telles que la nuance de béton, les cotations des poteaux, les diamètres d’armatures possibles, la nuance de béton armé, etc., n’ont aucune importance dans cet article étant donné que seules la capacité portante et la vérification au glissement ont été sélectionnées dans les paramètres détaillés. Les paramètres mentionnés ne font donc pas partie de la vérification et peuvent être conservés avec les paramètres par défaut.
Le préréglage des paramètres du sol est essentiel pour déterminer la capacité portante. Vous pouvez le faire avec le « Profil de sol ». À cet égard, il convient de mentionner un article technique antérieur dans lequel nous expliquons en détail comment entrer le profil de sol et déterminer la capacité portante pour un sol stratifié avec des conditions de sol drainé.
Dans ce cas, le calcul est effectué avec un paramètre de sol uniforme sous la base de la fondation. Les paramètres de sol appliqués sont les suivants :
- Grave, mélange de gravier-sable-argile (GA)
- γ = 21,0 kN/³
- φk = 35,0°
- c'k = 0,007 MN/m²
- cuk = 0,040 MN/m²
Il est important de noter que, par défaut, RF/FOUNDATION Pro n’affiche que les paramètres utilisés. Cela dépend si les conditions du sous-sol « drainé » ou « non drainé » ont été sélectionnées dans la boîte de dialogue « 1.1 Données de base ». Si « Afficher uniquement les paramètres utilisés » n’est pas sélectionné, tous les paramètres de la couche de sol sont affichés.
Forces et moments d’appui déterminants
Les forces d’appui de la CO4 générée sont déterminantes pour la détermination de la capacité portante. Cette combinaison de charges est définie comme suit :
Les forces d’appui résultantes sont affichées graphiquement ci-dessous.
Distinction « drainé » et « non drainé »
Les termes « consolidé » et « non consolidé » peuvent également être interprétés comme « drainé » et « non drainé » dans RF-/FOUNDATION Pro. Avant de lancer le calcul, l’utilisateur sélectionne l’une des deux options, ce qui détermine si la capacité portante est déterminée selon l’équation (D.1) ou (D.2).
En général, on suppose qu’une augmentation des contraintes est absorbée ou supprimée par la structure du sol (état drainé) dans le cas d’un sol drainé. Dans le cas d’un sol non drainé, l’augmentation des contraintes dans le sol n’est pas absorbée par la structure du sol, mais par l’eau interstitielle, qui est en surpression (état non drainé).
Capacité portante pour les sols non drainés
La capacité portante pour les conditions non drainées résulte, selon l’Annexe D, Éq. (D.1) [1] de :
| A' | aire de la base de calcul B' ⋅ L' |
| cuk | Cohésion totale du sol non drainé |
| bc | Facteur pour l'inclinaison de la base |
| sc | Facteurs de forme de la zone de base |
| i ...c | facteur d'inclinaison de la charge |
| q | surcharge au niveau du radier |
Les paramètres de calcul mentionnés ci-dessous permettent d'obtenir les résultats intermédiaires suivants :
- A' = 1,5404 m²
- bc = 1,00, car une position horizontale du joint de sol est toujours supposée dans RF-FOUNDATION Pro
- sc = 1,197
- ic = 0,963
- q = 0,005 kN/m²
Si elle est insérée dans (D.1), on obtient une capacité portante caractéristique Rk/A' de :
La valeur de calcul de la capacité portante se traduit donc par :
Capacité portante pour les sols drainés
La détermination de la capacité portante pour les conditions de sol drainé ayant été expliquée dans un article précédent, l’Équation (D.2) n’est pas répétée ici.
Ici, la capacité portante pour les conditions de sol drainé se traduit par :
Conclusion
L’exemple actuel montre l'influence de la sélection des conditions de sol « drainé » ou « non drainé » dans la boîte de dialogue 1.1 sur la détermination de la capacité portante selon l’Annexe D de l’EN 1997-1. En pratique, les conditions de sol drainé sont supposées dans la plupart des cas.
En outre, RF-/FOUNDATION Pro propose une sélection entre les deux approches et offre la possibilité de réaliser une étude de cas avec des conditions drainées et non drainées si les conditions du sol ne sont pas claires.
En plus de la détermination de la capacité portante, le paramètre « drainé » ou « non drainé » a également une influence sur la vérification de la sécurité contre le glissement et la détermination de la résistance au glissement. De plus amples informations sont disponibles dans la section « Glissement » du chapitre 3 du manuel de RF-FOUNDATION Pro (anglais).