Manuels en ligne RFEM 6 | Fondations en béton

Retour aux manuels en ligne

389x

005731

Ann-Kathrin Dannwerth, B.Sc.

11.07.2024

Sélectionner le Manuel

Aperçu

Module complémentaire Fondations en béton

Principes théoriques

Spécifications de calcul

Propriétés de calcul des fondations isolées

Vérification

Résultats

Documentation

Capacité portante du sol

La vérification de la capacité portante du sol peut être réalisée de différentes manières selon les normes. Dans l'Eurocode, la vérification se fait par une comparaison des valeurs de calcul des actions et des résistances (vérification du renversement du sol), tandis que dans les normes nord-américaines, on travaille souvent avec des pressions de sol admissibles. Les deux approches décrivent le même comportement structural du sol, mais diffèrent en termes de concept de sécurité et de format de vérification.

EN 1997-1 : Vérification du renversement du sol

Pour la vérification du renversement du sol selon EN 1997-1, la résistance peut être déterminée soit par des pressions de sol admissibles prédéfinies, soit par le calcul de la résistance du renversement en tenant compte des couches de sol et des propriétés du sol.

Vérification avec pression de sol admissible prédéfinie

Pour ce type de vérification, la pression de sol existante est comparée à la pression de sol admissible indiquée. La valeur de la capacité portante admissible du sol σ_a est définie dans les configurations de calcul géotechnique de l'add-on "Fondations en béton" dans la section "Pression de sol admissible".

Détermination des sollicitations dans le joint de sol et des centres de charge

L'effort tranchant de calcul incluant les charges supplémentaires des fondations V_z,+add ainsi que les moments de flexion de calcul résultants M_y,+add et M_x,+add au centre de la semelle de fondation sont nécessaires pour déterminer l'excentricité des charges verticales effectives :

e_{x} = - \frac{M_{y, + add}}{V_{z, + add}}

e_{y} = \frac{M_{x, + add}}{V_{z, + add}}

Excentrement des actions résultantes avec charges de fondation supplémentaires en direction x et y

Détermination de la surface efficace de fondation

Pour la vérification du renversement, seule une partie de la surface de la semelle réellement existante est prise en compte - la partie où la force normale résultante agit au centre.

L^{'} = m a x (w_{x} - 2 \cdot |e_{x}|; w_{y} - 2 \cdot |e_{y}|)

B^{'} = m i n (w_{x} - 2 \cdot |e_{x}|; w_{y} - 2 \cdot |e_{y}|)

A^{'} = B^{'} \cdot L^{'}

Longueur efficace de la fondation L', largeur de la fondation L' et aire A'

Pression de sol existante

Cela permet de déterminer la pression de sol existante :

σ_{v o r h} = \frac{{V^{'}}_{d}}{A^{'}}

Valeur de calcul de l’action de rupture du terrain

Vérification

La pression de sol existante est comparée à la pression de sol indiquée :

η = \frac{{V^{'}}_{d} / A^{'}}{{R^{'}}_{d} / A^{'}} \leq 1.0

Critère de vérification de la rupture du terrain

Vérification avec une résistance au renversement calculée (Annexe D)

Pour la vérification du renversement du sol selon EN 1997-1 [1], une comparaison est effectuée entre les sollicitations perpendiculaires à la semelle de fondation et les valeurs de calcul des résistances. Une méthode de calcul selon [1] 6.5.2.2 est utilisée. L'annexe D de la norme fournit un exemple informatif sur la détermination analytique de la résistance au renversement.

Détermination de la résistance au renversement pour les conditions consolidées

La valeur caractéristique de la résistance au renversement peut être déterminée pour les conditions consolidées selon [1] Annexe D, équation (D.2) à :

R_{k} / A^{'} = \underset{σ_{c}}{\underset{⏟}{c^{'} \cdot N_{c} \cdot b_{c} \cdot s_{c} \cdot i_{c}}} + \underset{σ_{q}}{\underset{⏟}{q^{'} \cdot N_{q} \cdot b_{q} \cdot s_{q} \cdot i_{q}}} + \underset{σ_{γ}}{\underset{⏟}{0.5 \cdot γ^{'} \cdot B^{'} \cdot N_{γ} \cdot b_{γ} \cdot s_{γ} \cdot i_{γ}}}

σ_c	Contrainte due à la cohésion
σ_q	Contrainte due à la profondeur de fondation
σ_γ	Contrainte due à la largeur de fondation

Valeur caractéristique de la résistance à la rupture du sol selon l'Annexe D de l'EN 1997-1 (consolidée)

Facteurs de capacité de charge (N_c, N_q, N_γ) : Ces facteurs sont calculés en tenant compte des conditions du sol et de l'angle de frottement.

N_{q} = e^{π \cdot \tan (φ_{d}^{'})} \cdot \tan^{2} (45 ° + φ_{d}^{'} / 2)

N_{c} = (N_{q} - 1) \cdot \cot (φ_{d}^{'})

N_{γ} = 2 \cdot (N_{q} - 1) \cdot \tan (φ_{d}^{'}) sofern φ^{'} / 2 (raue Sohlfläche)

Coefficients de capacité portante

Facteurs de forme (s_c, s_q, s_γ) : Ceux-ci prennent en compte la géométrie de la fondation, telle que les plans rectangulaires ou carrés.

s_{q} = 1 + B^{'} / L^{'} \cdot \sin (φ_{d}^{'})

s_{c} = (s_{q} \cdot N_{q} - 1) / (N_{q} - 1)

s_{γ} = 1 - 0, 3 \cdot B^{'} / L^{'}

Coefficient de forme pour un plan au sol rectangulaire ou quadratique

Facteurs d'inclinaison de la semelle (b_c, b_q, b_γ) : Les facteurs d'inclinaison de la semelle prennent en compte l'inclinaison de la semelle de fondation α et sont généralement calculés pour la vérification du renversement du sol.

b_{q} = (1 - α \cdot \tan (φ_{d}^{'}))^{2}

b_{c} = b_{q} - (1 - b_{q}) / (N_{c} \cdot \tan (φ_{d}^{'}))

b_{γ} = b_{q}

Coefficients de base

Facteurs d'inclinaison (i_c, i_q, i_γ) : Ces facteurs prennent en compte les effets des charges inclinées.

m_{B} = (2 + B^{'} / L^{'}) / (1 + B^{'} / L^{'})

m_{L} = (2 + L^{'} / B^{'}) / (1 + L^{'} / B^{'})

m = m_{L} \cdot \cos^{2} (ω) + m_{B} \cdot \sin^{2} (ω)

i_{q} = (1 - H_{d} / (V_{d} + A^{'} \cdot c_{d}^{'} \cdot \cot (φ_{d}^{'})))^{m}

i_{c} = i_{q} - (1 - i_{q}) / (N_{c} \cdot \tan (φ_{d}^{'}))

i_{γ} = (1 - H_{d} / (V_{d} + A^{'} \cdot c_{d}^{'} \cdot \cot (φ_{d}^{'})))^{m + 1})

Coefficients d'inclinaison

Angle d’inclinaison de force et relation géométrique pour déterminer les coefficients d’inclinaison

Détermination de la résistance au renversement pour les conditions non consolidées

Pour les conditions non consolidées, la formule suivante est utilisée :

R_{k} / A^{'} = (π + 2) \cdot c_{u} \cdot b_{c} \cdot s_{c} \cdot i_{c} + q

Valeur caractéristique de la capacité portante selon l'Annexe D de l'EN 1997-1 (non drainé)

Vérification

La valeur de calcul de l'effet de renversement est comparée à la valeur de calcul de la résistance au renversement :

η = \frac{{V^{'}}_{d} / A^{'}}{{R^{'}}_{d} / A^{'}} \leq 1.0

Critère de vérification de la rupture du terrain

Informations

Les sollicitations (Actions A), les caractéristiques du sol (Material M) et les résistances (Resistance R) doivent être réduites avec les coefficients de sécurité partiels 𝛾 conformément à [1] A.3.

Chapitre parent

Stabilité externe - Analyses géotechniques