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28.11.2018

Détermination de la capacité portante avec conditions de sol « drainé » et « non drainé »

Le module additionnel RF-/FOUNDATION Pro permet de calculer des fondations simples (plaques de fondation, fondations par encuvement ou en bloc) pour toutes les forces d'appui apparaissant dans le modèle RFEM/RSTAB. Les calculs géotechniques sont effectués selon l'EN 1997-1.

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 sera dimensionné pour montrer les différences.

Le poids propre, la charge imposée, la neige et le 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 selon l'Annexe D [1] est déterminée, il est nécessaire de sélectionner cette option 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 mm.

Les spécifications supplémentaires telles que la nuance de béton, les dimensions des poteaux, les diamètres d'armatures possibles, la nuance d'armatures, 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 de détails. Les paramètres mentionnés ne font donc pas partie du calcul et peuvent être conservés avec les paramètres par défaut.

Le préréglage des paramètres du sol est essentiel pour déterminer la capacité portante. C'est possible 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 constant 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 RF/FOUNDATION Pro n'affiche que les paramètres utilisés par défaut. 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 dans le graphique ci-dessous.

Distinctions « 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 résistance à la rupture du terrain pour les conditions non consolidées résulte de l'Annexe D [1], Éq. (D.1) pour :



A' = aire de la base efficace B' ⋅ L'
cuk = cohésion totale du sol non drainé
bc = facteur d'inclinaison de l'aire de base
sc = facteurs de forme du radier
ic = facteur d'inclinaison de la charge
q = pression de sol ou 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 :

Résumé

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 offre 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).


Liens
Références
  1. Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik - Teil 1: Allgemeine Regeln; DIN EN 1997-1:2014-03
Téléchargements