Principes théoriques
La méthode du module de rigidité représente l’interaction mutuelle entre la semelle de fondation et le sol par un couplage itératif des contraintes de contact du sol, des tassements et des paramètres de fondation.
Le point de départ sont les valeurs de fondation avec lesquelles un premier calcul EF est effectué pour déterminer la distribution des contraintes de contact du sol. Ensuite, les tassements sont calculés dans le demi-espace élastique selon Boussinesq, les contraintes étant intégrées par couche. Des paramètres de fondation verticaux et de cisaillement actualisés en sont dérivés, pour lesquels un autre calcul EF est effectué. L’itération est répétée jusqu’à ce que les variations des tassements et des contraintes passent sous le seuil de convergence.
Pour plus d’informations à ce sujet, consultez le manuel en ligne du module complémentaire Analyse géotechnique :
Objet de l’analyse
Pour la dalle de plancher représentée, l’analyse statique doit être effectuée en incluant l’interaction sol-structure à l’aide de la méthode du module de rigidité.
Modélisation du sol
La saisie pour la composition du sol s’effectue en suivant les étapes
- Création des matériaux sol à partir d’un matériau de bibliothèque
- Description de la composition du sol à l’aide de profils de forage
- Création du massif de sol.
La série d’images suivante résume brièvement le déroulement. Une description détaillée de la procédure se trouve dans l’article technique KB 1699 | Générer une composition de sol à partir d’échantillons de sol dans RFEM 6 :
1. Méthode du module de rigidité comme type de modélisation du sol
La base pour l’application de la méthode du module de rigidité est le massif de sol.
Dans le champ « Type de modélisation du sol » du massif de sol, la méthode numérique pour la modélisation du sol peut ensuite être sélectionnée.
Dans le menu déroulant, la méthode du module de rigidité (1) est choisie.
Une section supplémentaire « Paramètres » (2) apparaît, dans laquelle d’autres paramètres et options sont regroupés.
2. Surfaces à appuyer
Dans les paramètres de la méthode du module de rigidité, l’assignation des surfaces à appuyer est effectuée. Dans cet exemple, les paramètres standard sont conservés pour les autres paramètres.
La saisie peut être confirmée par « OK ». La composition du sol est maintenant entièrement modélisée.
3. Appui généré
La méthode du module de rigidité génère l’appui surfacique ainsi que des appuis linéiques sur les lignes de contour.
Les appuis créés sont listés dans les types pour les surfaces ou lignes et sont affichés graphiquement sur le modèle. Les coefficients de l’appui sont déterminés lors de l’analyse statique.
Analyse
Dans l’exemple présent, les combinaisons de charges doivent être générées par l’assistant, de sorte que la méthode du module de rigidité soit appliquée à chaque fois pour les combinaisons de la situation de projet quasi-permanente.
Pour toutes les autres situations de projet, l’appui de la combinaison quasi-permanente associée doit être repris.
Ceci est réglé en conséquence dans l’assistant de combinaison, comme le montre la série d’images suivante.
Les combinaisons de charges générées sont illustrées à titre d’exemple dans la série d’images suivante.
La méthode du module de rigidité est active pour toutes les combinaisons de charges de la situation quasi-permanente. Pour toutes les combinaisons des autres situations de projet, la reprise de l’appui de la combinaison de charges quasi-permanente associée a en revanche été réglée. Pour celles-ci, une analyse statique sans méthode du module de rigidité est effectuée.
Le modèle peut maintenant être calculé.
Résultats
Après l’analyse statique, le résultat « Coefficients de l’appui élastique » peut être sélectionné dans le navigateur de résultats pour les surfaces, de sorte que les valeurs de fondation déterminées Cu,z, Cvx,z ou Cv,yz soient affichées graphiquement, comme le montre l’image suivante.
De plus, sous réactions d’appui, le résultat pour les « Coefficients de l’appui élastique » des appuis linéiques peut être sélectionné et ainsi illustré dans le graphique.
Conclusion
La méthode du module de rigidité permet de considérer efficacement l’interaction sol-structure et ainsi d’améliorer nettement la qualité des résultats de l’analyse aux éléments finis par rapport à la fondation de surface constante.