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27.09.2023

Calcul de la flottabilité après comparaison des forces de poids et prise en compte des réactions du sol

Cet exemple montre comment déterminer rapidement la flottabilité ou la sécurité de flottabilité d'un conteneur dans RFEM.

Plus précisément, il s'agit d'un réservoir en béton armé qui se trouve à 1,5 m de profondeur dans une nappe phréatique. De plus, il s'agit de vérifier dans quelle mesure l'application de la friction sur la paroi affecte la vérification.

Le modèle de l'article est adapté afin que tous les paramètres ainsi que les données géométriques puissent être modifiés via les « Paramètres globaux ». Le modèle est alors automatiquement mis à jour.

Tout d'abord, il convient de vérifier si le conteneur montré dans l'exemple flotte à cause des eaux souterraines. Il y a de l'eau dans le conteneur et la friction sur la paroi est négligée. Ce cas reflète l'état de fonctionnement.

Vérification 1

Poids propre du réservoir en béton armé

La pression de soulèvement à un niveau d'eau souterraine d'environ 8 mètres est de :

L'eau contenue dans le réservoir a un effet stabilisateur et s'ajoute au poids propre du récipient lui-même.

Ensuite, la vérification à l'état limite contre la flottabilité peut être résumée comme suit :

L'analyse a montré que la sécurité contre la flottabilité du réservoir est suffisante. Il reste une capacité portante résiduelle de 1 493,4 kN/m - 1338,8 kN/m = 154,65 KN/m (CO3).

Vérification 2

L'objectif est de vérifier si le réservoir en béton armé présente une sécurité suffisante contre la flottabilité lorsqu'il est vide. La friction sur la paroi doit être utilisée dans cette vérification.

Couche 1
SU, γ = 17 kN/m³, φ´= 30°

Couche 2
SU, γ`= 9 kN/m³, φ´= 30°

Couche 3
GW, γ´ = 12 kN/m³, φ´= 32,5°

La distribution de la pression horizontale de la terre se compose de la répartition suivante :

α= 0; β= 0; δ= 2/3*φk; kah,SU= 0,28; kah,GW= 0,25

L'effort tranchant résultant à appliquer pour chacune des surfaces de paroi est de :

Afin de simplifier le calcul, la charge est appliquée sous forme de charge linéique au bord supérieur du conteneur comme une charge linéique dans le cas de charge 4.

Ainsi, il est possible de déterminer l'état limite de soulèvement du réservoir (CO5) :

Conformément aux attentes, la combinaison de charges 5 devient également instable dans RFEM 6. Par conséquent, la sécurité contre la flottabilité n'est pas donnée dans ce cas.


Auteur

M. Baumgärtel fournit un support technique aux clients de Dlubal Software.

Références
  1. Dörken, W.; Dehne, E.; Klisch, K. Ingénierie des fondations dans les exemples Partie 1, 7 édition. Köln : Supports spécialisés