Bases théoriques
La méthode du module de rigidité reproduit l’influence réciproque 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 est constitué par des valeurs de fondation avec lesquelles un premier calcul EF est effectué pour déterminer la répartition des contraintes de contact du sol. Les tassements dans le demi-espace élastique sont ensuite calculés selon Boussinesq, les contraintes étant intégrées par couches. Des paramètres de fondation verticaux et efficaces en cisaillement actualisés en sont déduits, pour lesquels un autre calcul EF est effectué. L’itération est répétée jusqu’à ce que les modifications des tassements et des contraintes soient inférieures au seuil de convergence.
Des informations complémentaires à ce sujet sont disponibles dans le manuel en ligne de l’extension Analyse géotechnique :
Objet de l’analyse
Pour la dalle de plancher présentée, l’analyse statique doit être effectuée en tenant compte de l’interaction sol-structure à l’aide de la méthode du module de rigidité.
Modélisation du sol
La saisie de la composition du sol s’effectue selon les étapes suivantes :
- Création des matériaux de sol basés sur 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 est disponible 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
Le massif de sol constitue la base pour l’application de la méthode du module de rigidité.
Dans le champ « Type de modélisation du sol » du massif de sol, la méthode numérique pour la modélisation du sol peut ensuite être sélectionnée.
La méthode du module de rigidité (1) est choisie dans le menu déroulant.
Une section supplémentaire « Paramètres » (2) apparaît, dans laquelle d’autres paramètres et options sont regroupés.
2. Surface(s) 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 par défaut sont conservés pour les autres réglages.
La saisie peut être confirmée par « OK ». La composition du sol est maintenant entièrement modélisée.
3. Appuis générés
La méthode du module de rigidité génère l’appui surfacique ainsi que des appuis linéiques sur les lignes de contour.
Les appuis créés sont répertoriés dans les types de surfaces ou de lignes et sont représentés graphiquement sur le modèle. Les coefficients de l’appui sont déterminés au cours de l’analyse statique.
Analyse
Dans l’exemple présenté, les combinaisons de charges doivent être générées par l’assistant, de sorte que la méthode du module de rigidité soit appliquée respectivement pour les combinaisons de la situation de projet quasi permanente.
Pour toutes les autres situations de projet, l’appui doit être repris de la combinaison quasi permanente correspondante.
Ceci est réglé en conséquence dans l’assistant de combinaison, comme le montre la série d’images suivante.
Les combinaisons de charges générées sont représentées 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 correspondante a en revanche été définie. 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 représentées graphiquement, comme le montre l’image suivante.
De plus, le résultat pour les « Coefficients de l’appui élastique » des appuis linéiques peut être sélectionné sous Réactions d’appui et ainsi être illustré dans le graphique.
Conclusion
La méthode du module de rigidité permet de prendre en compte efficacement l’interaction sol-structure et d’améliorer ainsi nettement la qualité des résultats de l’analyse aux éléments finis par rapport à la fondation de surface constante.