Les pieux sont des éléments structurels fondamentaux utilisés en génie géotechnique pour transférer les charges des superstructures vers des couches de sol ou de roche plus profondes et plus stables lorsque les sols de surface sont inadéquats. Contrairement aux fondations superficielles, qui reposent sur les sols de surface pour leur capacité portante, les pieux transfèrent la charge vers des couches plus profondes, offrant une plus grande stabilité dans des conditions de sol plus faibles ou compressibles. Ces systèmes de fondations profondes sont essentiels dans divers projets de génie civil, y compris les immeubles de grande hauteur, les ponts et les plateformes offshore.
RFEM 6, le logiciel d'analyse structurelle avancé de Dlubal Software, offre aux ingénieurs un moyen efficace et précis de modéliser les pieux dans un modèle structurel. Il inclut un type d'élément spécifique appelé "Pieu" (Image 1) qui vous permet de représenter efficacement ces éléments de fondation. Ce type d'élément est conçu pour simuler à la fois les propriétés mécaniques du pieu lui-même et pour s'assurer que son interaction avec le sol environnant est prise en compte dans la conception globale.
Choisir le type de barre "Pieu", comme illustré à l'Image 1, vous permet de définir les caractéristiques spécifiques du pieu, en commençant par sa forme et ses dimensions de section transversale (Image 2). RFEM 6 offre la flexibilité de spécifier la géométrie du pieu, qu'elle soit circulaire, carrée ou une forme personnalisée adaptée à la conception. Vous pouvez entrer des paramètres détaillés tels que le diamètre ou la largeur, les propriétés des matériaux (par exemple, béton, acier), et la longueur. De plus, les matériaux et les sections peuvent être prédéfinis dans le navigateur, vous permettant de les sélectionner facilement depuis un menu déroulant à cette étape.
Contrairement à l'onglet "Section" montré à l'Image 2, qui est universellement disponible pour tous les types de barres, l'onglet "Pieu" qui suit est dédié exclusivement aux pieux. Cela est dû au fait qu'il permet la définition de la résistance du pieu (Image 3), ce qui est essentiel pour comprendre le mécanisme par lequel le pieu transfère les charges au sol environnant.
La résistance offerte par le sol au pieu est divisée en deux composants : la résistance du fût (également appelée résistance par frottement) et la résistance de base. Les deux jouent un rôle clé dans la détermination de la capacité portante d'un pieu. Cela se reflète également par les saisies que vous devez faire dans la fenêtre montrée à l'Image 4.
Le principal mécanisme par lequel un pieu transfère la charge au sol environnant est par friction au niveau du fût. La friction au niveau du fût résulte des forces de friction entre la surface du pieu et le sol adjacent. Cette résistance est distribuée le long de la longueur du pieu et varie en fonction des propriétés à la fois du sol et du matériau du pieu. Par conséquent, pour commencer à définir le type de résistance du pieu, vous devez d'abord définir la distribution de la résistance au cisaillement le long du pieu ; vous pouvez choisir entre trapézoïdal et variable (Image 4).
Ensuite, vous pouvez spécifier les valeurs pour la résistance au cisaillement et la rigidité au cisaillement. La résistance au cisaillement fait référence à la contrainte de cisaillement maximale que le sol peut supporter avant la rupture, tandis que la rigidité au cisaillement représente la résistance du sol à la déformation par cisaillement lorsque le pieu se déplace par rapport à lui. De même, vous devez définir les paramètres de résistance de base, y compris la résistance axiale et la rigidité axiale. Initialement, ces paramètres peuvent être déterminés en utilisant les formules fournies ci-dessous. Plus tard, ils peuvent être ajustés sur la base d'une courbe charge-déplacement issue des essais sur le terrain ou des normes pour atteindre le comportement souhaité du pieu.
Mots de la fin
RFEM 6 offre une plateforme puissante et efficace pour réaliser des analyses géotechniques et la conception de fondations par pieux. Avec ses outils complets, le logiciel permet la modélisation précise du comportement des pieux, la simulation des interactions sol-pieu et l'exécution des vérifications de conception essentielles, qui seront explorées plus en détail dans un prochain article de la base de connaissances. En intégrant une analyse géotechnique avancée dans un environnement de modélisation structurelle unifié, RFEM 6 permet aux ingénieurs de concevoir des fondations par pieux plus sûres et plus efficaces, assurant la stabilité structurelle et des performances optimales dans des conditions de sol difficiles.
