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6. 6.
DIMENSIONNEMENTDIMENSIONNEMENT
6.1 Généralités6.1 Généralités
Les facteurs de sollicitation de la chausséeLes facteurs de sollicitation de la chaussée
3 grands chapitres3 grands chapitres
1 - celles provenant de sous la chaussée : la qualité du sous-1 - celles provenant de sous la chaussée : la qualité du sous-sol et surtout de sa résistance à la compression et/ou au sol et surtout de sa résistance à la compression et/ou au cisaillement.cisaillement.
2 - celles provenant de la surface de la chaussée, donc du 2 - celles provenant de la surface de la chaussée, donc du trafic .trafic .
3 - celles découlant des conditions au-dessus de la chaussée, 3 - celles découlant des conditions au-dessus de la chaussée, soit les conditions atmosphériques.soit les conditions atmosphériques.
6.1 Généralités6.1 Généralités
on déterminera le type de chaussée et ses caractéristiques on déterminera le type de chaussée et ses caractéristiques constructives en fonction de divers paramètresconstructives en fonction de divers paramètres
- la "durée de vie " souhaitée.- la "durée de vie " souhaitée.
- le trafic et son évolution prévisible pendant la "durée de vie".- le trafic et son évolution prévisible pendant la "durée de vie".
- les caractéristiques du sol.- les caractéristiques du sol.
- l'adaptabilité économique du sol.- l'adaptabilité économique du sol.
- l'adaptabilité de la solution retenue à l'évolution des conditions - l'adaptabilité de la solution retenue à l'évolution des conditions d'exploitation.d'exploitation.
- les conditions atmosphériques.- les conditions atmosphériques.
6.1.1. La durée de vie6.1.1. La durée de vie
Concept artificielConcept artificiel
Période pendant laquelle une chaussée doit Période pendant laquelle une chaussée doit rendre les sevices attendus, sans travaux rendre les sevices attendus, sans travaux exceptionnels d’entretien et au terme de exceptionnels d’entretien et au terme de laquelle des gros travaux sont prévisibles laquelle des gros travaux sont prévisibles pour adapter la voie à son utilisation pour adapter la voie à son utilisation actualisée.actualisée.
En règle générale, 20 ou 40 ansEn règle générale, 20 ou 40 ans
6.1.2. LE TRAFIC6.1.2. LE TRAFIC
1965 (en %)
1994 (en %)
1995 (A 16 - NL) (en %)
s 38 29 25
j 42 28 28
t 20 20 16
T 0 22 30
Evolution du type d’assemblage d’essieuxEvolution du type d’assemblage d’essieux(s) = essieux à roues simples.(s) = essieux à roues simples.(j) = essieux à roues jumelées.(j) = essieux à roues jumelées.(t) = essieux assemblés en tandem.(t) = essieux assemblés en tandem.(T) = essieux assemblés en tridem.(T) = essieux assemblés en tridem.
6.1.2. LE TRAFIC6.1.2. LE TRAFIC
0
2
4
6
8
10
12
14
16
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Poids d’essieu
F(%) (5901 essieux)
Spectre de charges dynamiques pour un échantillon de 1938 véhicules commerciaux
6.1.3. LE SOL6.1.3. LE SOL
Le matériau idéal:Le matériau idéal:
Un module d'élasticité E très faible et une grande résistance Un module d'élasticité E très faible et une grande résistance à la flexion, d'où une grande résistance à la traction R'.à la flexion, d'où une grande résistance à la traction R'.
Le rapport doit donc être aussi grand que possible.Le rapport doit donc être aussi grand que possible.
Pour les revêtements hydrocarbonés, R' et E sont Pour les revêtements hydrocarbonés, R' et E sont relativement faibles, pour le béton R' est nettement plus relativement faibles, pour le béton R' est nettement plus élevé mais, malheureusement, E évolue dans le même sensélevé mais, malheureusement, E évolue dans le même sens
E
R
6.1.4 L ’ adaptabilité du sol
)68,1(6,2log CBR
6.1.5. LES CONDITIONS ATMOSPHERIQUES6.1.5. LES CONDITIONS ATMOSPHERIQUES
6.1.5.1. les variations hygrothermiques6.1.5.1. les variations hygrothermiques
6.1.5.2. les précipitations atmosphériques6.1.5.2. les précipitations atmosphériques
6.1.5.3. le gel6.1.5.3. le gel
6.1.5.1. les variations hygrothermiques6.1.5.1. les variations hygrothermiques
Chocs hygrothermiquesChocs hygrothermiques
effets sureffets sur
- matériaux granulaires non liés.- matériaux granulaires non liés.
- matériaux liés au liant hydrocarboné- matériaux liés au liant hydrocarboné
- matériaux liés au liant hydraulique- matériaux liés au liant hydraulique
Les contraintes hygrothermiques dans le revêtement en béton Les contraintes hygrothermiques dans le revêtement en béton de ciment peuvent être du même ordre de grandeur que celles de ciment peuvent être du même ordre de grandeur que celles provenant du trafic.provenant du trafic.
6.1.5.3. LE GEL6.1.5.3. LE GEL
La position de l'isotherme de 0°C est fonction de la quantité de chaleur enlevée au sol pendant le gel
h
TTtkQ S0
k = le coefficient de conductibilité thermique = la surface considérée
= la température de l'air baignant la surface considérée, = la température à l'interface entre le sol gelé et non gelé (en principe, 0°C)
h = est la profondeur sous la surface de la chaussée de cet interface.t = est le temps pendant lequel les conditions de gel sont rencontrées.
ST
0T
où
C.0 = T0
Q est proportionnel à , c' est-à-dire au nombre de degrés-jours de geltTS
6.1.5.3. LE GEL6.1.5.3. LE GEL
6.1.5.3. LE GEL6.1.5.3. LE GEL
Lieud’observation
Moyennedes hivers1910/ 1960
Hiver 62/ 63 Hiver 85/ 86 Hiver 86/ 87Moyennedes hivers
85/ 94
Ostende 114 206Uccle 193 241 311 280 139Thimister 249* 379 470 262 215Saint-Hubert 236* 442 673 529 330Baraque Michel 396 512
6.1.5.3. LE GEL6.1.5.3. LE GEL
6.1.5.3. LE GEL6.1.5.3. LE GEL
La profondeur de gelLa profondeur de gel
L'indice de gel FL'indice de gel F est exprimé en degrés-jours est exprimé en degrés-jours
L
kF . 415 . =h
h exprimé en cm.
k cal/cm/sec/ C = coéfficient de conductibilité thermique
F degrés-jours
L cal/cm³ . = chaleur produite par la solidification de l’eau en glace
=coefficient correcteur K=conductibilité thermique
L=chaleur latentevolumique de solidificationde l ’ eau
Fh 4
6.1.6. LE FACTEUR "SOL"6.1.6. LE FACTEUR "SOL"
Dans des conditions naturelles de gel, avec un apport suffisant Dans des conditions naturelles de gel, avec un apport suffisant d'eau, il peut se produire une quantité considérable de lentilles d'eau, il peut se produire une quantité considérable de lentilles de glace :de glace :
a) dans des sols non-uniformes contenant plus de 3% de grains inférieurs à 20 microns
b) dans des sol uniformes contenant plus de 10% de grains inférieurs à 20 microns.
Aucune formation de lentille de glace n'a été observée dans des Aucune formation de lentille de glace n'a été observée dans des sols contenant moins de 1% de grains inférieurs à 20 micronssols contenant moins de 1% de grains inférieurs à 20 microns
Critère de CasagrandeCritère de Casagrande
6.1.6. LE FACTEUR "SOL"6.1.6. LE FACTEUR "SOL"
Degré degélivité
% éléments fins(100 microns)
% éléments fins( 20 microns)
faible (NG) < 20 < 5moyen (MG) de 20 à 35 de 5 à 15
fort (FG) >35 >15
Typegranulométrique
Z niveau de la nappe phréatique par rapport à laprofondeur de gel hg
Z > 3 hg 1,5 hg< Z < 3 hg Z < 1,5 hg
NG sans risque sans risque sans risqueMG risque faible risque moyen risque sérieuxFG risque faible risque sérieux risque grave
6.2. LE COMPORTEMENT MECANIQUE 6.2. LE COMPORTEMENT MECANIQUE DES CHAUSSEESDES CHAUSSEES
D'autres hypothèses de calcul sont encore nécessaires :
chaque couche constitutive de la chaussée est homogène et isotrope.
pour de faibles sollicitations, la relation sollicitation-déformation est linéaire.
dans la limite des sollicitations "normales", les couches de la chaussée obéissentsoit à la loi de l'élasticité, soit à celle de la visco-élasticité
au delà d'une valeur critique, les matériaux ont un comportement plastiqueentraînant des déformations permanentes dues à un réarrangement interne.
le comportement plastique répond à la théorie de la courbe intrinsèque (cerclede Mohr)
la courbe intrinsèque est constituée de deux droites qui définissent l'angle defrottement interne et la cohésion C
ElasticitéVisco-élasticitéSuperposition sollicitations = superposition des effets
6.2.1. L'ADAPTATION ET LA 6.2.1. L'ADAPTATION ET LA RESISTANCE A LA FATIGUERESISTANCE A LA FATIGUE
Cycle chargement déchargement
6.2.1. L'ADAPTATION ET LA 6.2.1. L'ADAPTATION ET LA RESISTANCE A LA FATIGUERESISTANCE A LA FATIGUE
Déformation verticale Déformation verticale
nlog1tnt
e n r n t etet
nt
1t
nr
e
= déformation totale= déformation totale
= un paramètre expérimental propre au matériau= un paramètre expérimental propre au matériau
= déformation élastique totale= déformation élastique totale
= déformation permanente = déformation permanente
= la même déformation après 1 seul cycle = la même déformation après 1 seul cycle
6.2.1.1. Les lois de fatigue6.2.1.1. Les lois de fatigue
NlogKloglog N soit NKN
- N est le nombre de sollicitations entraînant la rupture
- N est l'amplitude de la déformation correspondante (allongement)
pour N sollicitations.
- est un paramètre propre au liant utilisé (indépendant du mélange) qui sesitue généralement entre 0,15 et 0,27.
- K est un paramètre lié à la composition, la teneur en liant et lepourcentage de vide du mélange
Lois de fatigue des matériaux aux liants hydrocarbonés
6.2.1.1. Les lois de fatigue6.2.1.1. Les lois de fatigue
Loi de fatigue des matériaux aux liants hydrauliquesLoi de fatigue des matériaux aux liants hydrauliques
72
1
N 10 N 10 avec N log . - = = S
- S est le taux de contrainte- N est la contrainte qui, répétée N fois, entraîne la rupture par fatigue.- 1 est la contrainte de rupture par charge unique.- est un coefficient empirique dont la valeur est comprise entre 0,87 et 1,30.- est un coefficient empirique dont la valeur est comprise entre 0,03 et 0,17.
6.2.1.1. Les lois de fatigue6.2.1.1. Les lois de fatigue
La loi de fatigue des matériaux granulaires
Fig.6.2.1.1.a.Représentation schématique des conditions de sollicitation en compression répétée
6.2.1.1. Les lois de fatigue6.2.1.1. Les lois de fatigue
La déformation verticale en fonction du nombre de cycles La déformation verticale en fonction du nombre de cycles chargement-déchargement chargement-déchargement
0
rS
1zpNzp N
1zp est la déformation permanente du premier cycle chargement-déchargement.
r est la déformation réversible constante au cours des essais.0 est la contrainte isotrope imposéeS est un paramètre caractérisant la susceptibilité du matériau à la déformationpermanente pour des valeurs de r et0 imposées
6.2.1.1. Les lois de fatigue6.2.1.1. Les lois de fatigue
Module d'élasticité apparent Module d'élasticité apparent
m
200 3
1EE
0Eet m sont des constantes spécifiques du matériau étudié
2 est la compression minimum.
6.2.1.1. Les lois de fatigue6.2.1.1. Les lois de fatigue
Susceptibilité d ’un matériau en fonction du nbre de cyclesSusceptibilité d ’un matériau en fonction du nbre de cycles
6.2.1.1. Les lois de fatigue6.2.1.1. Les lois de fatigue
Conclusions:Conclusions:
1. La susceptibilité S à la déformation permanente est croissante avec lepourcentage de vide initial.
2. La susceptibilité S est croissante avec la teneur en eau (pour matériaux ayantune teneur en fins suffisante).La teneur en eau qui minimise la susceptibilité est inférieure à l'optimumProctor.
3. Pour une même compacité et une même teneur en eau, la compositiongranulométrique n'influence pas la susceptibilité
6.3.1.1. Généralités. Contraintes et déformations dans un milieu isotrope élastique semi infini
325
3M
3M
2Mz cos1
2
P3z
2
P3z1
2
P3
Fig.6.3.1.1.a.
6.3.1. CALCUL DES EPAISSEURS DES 6.3.1. CALCUL DES EPAISSEURS DES
CHAUSSEES SOUPLESCHAUSSEES SOUPLES
Loi de BOUSSINESQLoi de BOUSSINESQ
6.3.1.1. Généralités. Contraintes et déformations dans un 6.3.1.1. Généralités. Contraintes et déformations dans un milieu isotrope élastique semi infinimilieu isotrope élastique semi infini
6.3.1.1. Généralités. Contraintes et déformations dans un 6.3.1.1. Généralités. Contraintes et déformations dans un milieu isotrope élastique semi infinimilieu isotrope élastique semi infini
Une plaque circulaire, parfaitement flexible, de rayon R (fig.6.3.1.1.b), transmettantune pression uniforme p, produit dans le terrain, à l'aplomb du centre O, à laprofondeur z, une pression verticale z donnée par la formule
23
2
2
z
z
R1
11p
6.3.1.1. Généralités. Contraintes et déformations dans un 6.3.1.1. Généralités. Contraintes et déformations dans un milieu isotrope élastique semi infinimilieu isotrope élastique semi infini
Fig.6.3.1.1.b. Représentation des contraintes selon la loi de Boussinesq
6.3.1.1. Généralités. Contraintes et déformations dans un 6.3.1.1. Généralités. Contraintes et déformations dans un milieu isotrope élastique semi infinimilieu isotrope élastique semi infini
Répartition des charges Répartition des charges
L'épaisseur d'une chaussée souple à établir sur un terrain donné doit être régie enpremière approximation, exclusivement sur la qualité du terrain de support
La contrainte dans le sol dépend exclusivement de l ’ épaisseur descouches
6.3.1.2. Méthode C.B.R.6.3.1.2. Méthode C.B.R.
Fig. 6.3.1.2.a. Variation de pz en fonction de R
z
6.3.1.2. Méthode C.B.R.6.3.1.2. Méthode C.B.R.
Charge en
kg/cm²
Fig.6.3.1.2.b. Courbe de déformation en fonction de lacontrainte du matériau californien
6.3.1.2. Méthode C.B.R.6.3.1.2. Méthode C.B.R.
100
i
z
R1
11p 0
23
2
2
avec 0= 18kg/cm2
2R
Pp
p
PR
1
p100i
1
1.p.
P = z
32
0
à un couple de valeurs P, p, correspond une relation entre z et 0 i
6.3.1.2. Méthode C.B.R.6.3.1.2. Méthode C.B.R.
Fig.6.3.1.2.c. Abaque de l'indice C.B.R
6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American 6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American Association of State Highways Officials)Association of State Highways Officials)
6.3.1.3.a. L'indice de viabilité6.3.1.3.a. L'indice de viabilité
La variance de pente du P.E.L. (profil en long) (slope La variance de pente du P.E.L. (profil en long) (slope variance) se définissant comme suit :variance) se définissant comme suit :
SV
2n
1i
2i
n
1
1 -n
. n1
-
= SV
où où est une pente mesurée en un point etest une pente mesurée en un point et
n est le nombre total de mesures.n est le nombre total de mesures.
• le pourcentage des surfaces à réparer (P= Patching)
• le pourcentage des surfaces fissurées (C= Cracking)
• la profondeur des ornières ( RD Rut depth, mesurée en pouces sous une règle de 4 pieds, soit + 1,2m)
600 millions de mesures
6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American 6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American Association of State Highways Officials)Association of State Highways Officials)
6.3.1.3.a. L'indice de viabilité6.3.1.3.a. L'indice de viabilitéUne analyse de régression multiple a permis d'établir :
- la corrélation existant entre la cote attribuée aux chaussées par les observateurset les différents paramètres ci-dessus caractérisant les dégradations.
- p, un "index de viabilité" (PSI = present serviceability index) qui a l'expressionsuivante :
2RD38,1PC01,0SV1log91,103,5p
6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American 6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American Association of State Highways Officials)Association of State Highways Officials)
6.3.1.3.a. L'indice de viabilité
- à la mise en service de la chaussée p = 4,2 (et non pas 5, car, même neuve, uneroute n'est pas parfaite)
- un reprofilage est nécessaire dès que p = 2,5
- la chaussée est pratiquement détruite dès que p = 1,5
6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American 6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American Association of State Highways Officials)Association of State Highways Officials)
6.3.1.3.b. Relation entre l'épaisseur, les charges appliquées et 6.3.1.3.b. Relation entre l'épaisseur, les charges appliquées et l'indice de viabilité d'une chaussée.l'indice de viabilité d'une chaussée.
Indice de viabilité initial 0C, l'indice de viabilité final 1C(= 1,5)
n
x
CC
pC
10
0
et n étant des caractéristiques du poids des essieux P et de l'épaisseur e de lachaussée selon les fonctions ci-dessous ( qui varie de 0 à 1 peut être considérécomme l'indice de dégradation)
N=nbre de passage pour =1 ou p=1.5
X=nombre d ’essieux
6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American 6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American Association of State Highways Officials)Association of State Highways Officials)
6.3.1.3.b. Relation entre l'épaisseur, les charges appliquées et 6.3.1.3.b. Relation entre l'épaisseur, les charges appliquées et l'indice de viabilité d'une chaussée.l'indice de viabilité d'une chaussée.
L'indice d'épaisseur (uniquement pour chaussées souples) L'indice d'épaisseur (uniquement pour chaussées souples)
3D10,02D14,01D37,0e
321,, DDD exprimés en pouces sont les épaisseurs respectives de la couche de
surface, de fondation et de sous-fondation
Pondérer les charges pour tenir compte du fait que les chaussées souples se détériorentplus rapidement pendant la saison chaude
321 D11,0D14,0D44,0e
1 cm de couche de surface équivaut approximativement à 3 cm de fondation et à 4 cm de sous-fondation
54,4
94,816,6
1P
1e10n
73,8
87,4
1e
1P083,04,0
AASHO-test : CHAUSSEES SOUPLES, ESSIEUX SIMPLES. NOMBRE DE PASSAGES NON PONDERE
6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American 6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American Association of State Highways Officials)Association of State Highways Officials)
6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American 6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American Association of State Highways Officials)Association of State Highways Officials)
79,4
36,993,5
1P
1e10n
19,5
23,3
1e
1P081,04,0
AASHO-test :CHAUSSEES SOUPLES, ESSIEUX SIMPLES. NOMBRE DE PASSAGES PONDERE
6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American 6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American Association of State Highways Officials)Association of State Highways Officials)
54,4
94,817,416,6
2P
1e210n
73,887,4
87,4
1e2
2P083,04,0
AASHO-test : CHAUSSEES SOUPLES, ESSIEUX DOUBLES. NOMBRE DE PASSAGES NON PONDERE
6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American 6.3.1.3. La méthode A.A.S.H.O. (American Association of State Highways Officials)Association of State Highways Officials)
79,4
36,933,493,5
2P
1e210n
19,523,3
23,3
1e2
2P081,04,0
AASHO-test : CHAUSSEES SOUPLES, ESSIEUX DOUBLES. NOMBRE DE PASSAGES PONDERE
6.3.1.3.c. Coefficient d'équivalence des essieux 6.3.1.3.c. Coefficient d'équivalence des essieux (cas des chaussées souples)(cas des chaussées souples)
Pour une épaisseur de chaussée déterminée, le coefficient d’équivalence entre unessieu iP et l’essieu de référence 0Pest défini par :
ii x
xK0 (5)
Pour 1 ,
79,4
0
i
i
0i 1P
1P
n
nK
6.3.1.3.c. Coefficient d'équivalence des essieux 6.3.1.3.c. Coefficient d'équivalence des essieux (cas des chaussées souples)(cas des chaussées souples)
Pour Pi=10 T et Po=8 TPour Pi=10 T et Po=8 T
6.3.1.4. La loi de Miner6.3.1.4. La loi de Miner
" S i u n m a t é r i a u s e r o m p t o u s e d é f o r m e a u - d e l à d u s e u i l a d m i s s i b l e s u i t e à l ar é p é t i t i o n kji nnn ,, … d ' a l l o n g e m e n t s u n i t a i r e s kji ,, , o u d e c o n t r a i n t e s
kji ,, , … , l ' é t a t d e r u p t u r e o u d e d é f o r m a t i o n a u - d e l à d u s e u i l a d m i s s i b l e s e r a
a t t e i n t l o r s q u e :
1... k
k
j
j
i
i
N
n
N
n
N
n
...,,, kji NNN = n o m b r e d e r é p é t i t i o n s d e ),...(ou ),(ou ),(ou kkjjii ,
e n t r a î n a n t c h a c u n l a r u p t u r e o u l a d é f o r m a t i o n e x c e s s i v e . "
6.3.1.4. La loi de Miner6.3.1.4. La loi de Miner
Conclusions sur l'essai A.A.S.H.O.Conclusions sur l'essai A.A.S.H.O.
Influence du poids sur le nombre de passages pour une épaisseur donnée.Influence du poids sur le nombre de passages pour une épaisseur donnée.
79,4
1
2
2
11P
1P
n
n
En première approximation, pour un même degré de dégradation, le nombre depassages admissible est inversement proportionnel à la puissance 4 du poids desessieux.
6.3.1.4. La loi de Miner6.3.1.4. La loi de Miner
Conclusions sur l'essai A.A.S.H.O.Conclusions sur l'essai A.A.S.H.O.
51,0
2
1
2
11P
1P
1e
1e
Influence du poids sur l'épaisseur pour un nombre de passages donné.Influence du poids sur l'épaisseur pour un nombre de passages donné.
6.3.1.4. La loi de Miner6.3.1.4. La loi de Miner
Conclusions sur l'essai A.A.S.H.O.Conclusions sur l'essai A.A.S.H.O.
Influence du poids d'essieu sur le tonnage total transporté sur une Influence du poids d'essieu sur le tonnage total transporté sur une chaussée donnée.chaussée donnée.
79,4
1
2
2
1
22
111P
1P
P
P
Pn
Pnr
On voit ainsi que, utilisée par des essieux de 10 T, une route ne permettra lepassage que de + 48 % du tonnage qui aurait pu y passer si seuls desessieux de 8 T l'avaient empruntée.
6.3.1.4. La loi de Miner6.3.1.4. La loi de Miner
Conclusions sur l'essai A.A.S.H.O.Conclusions sur l'essai A.A.S.H.O.
Comparaison des épaisseurs à prévoir pour utilisation par un tonnage donné.Comparaison des épaisseurs à prévoir pour utilisation par un tonnage donné.
79,4
1
2
2
136,9
1
21P
1P
P
P
1e
1e
On doit donc majorer d'environ 10% l'épaisseur de la chaussée pour y fairepasser une charge comparable avec des essieux de 10 T au lieu d'essieux de 8 T.
6.4. LE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES 6.4. LE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES A REVETEMENT DE BETONA REVETEMENT DE BETON
MODELE DE RUPTURE
D C StabilitéC D Rupture
Demande Capacité Critère derupture
Modèle decalcul
Modèle decomportement
6.4.1. LES SOLLICITATIONS6.4.1. LES SOLLICITATIONS
trois catégories :
les sollicitations propres au béton (indépendantes du trafic), les sollicitations dues au trafic, les sollicitations particulières.
6.4.1.1. Les sollicitations propres au béton6.4.1.1. Les sollicitations propres au béton
6.4.1. LES SOLLICITATIONS6.4.1. LES SOLLICITATIONS
Retrait hygrométrique: -hydratation du ciment-départ de l ’eau:évaporation ou percolation dans le sol
Fig.6.4.1.1.a Perte d'eau (Q) d'un béton non protégé en fonction de la température de l'air (TL), de l'humidité relative de l'air (HR), de la température du béton (TB) et de la vitesse du vent (V).
6.4.1.1.6.4.1.1.Les sollicitations Les sollicitations propres au bétonpropres au béton
Fig. 6.4.1.1.b Exemple de l'évolution du gradient de température mesuré dans une dalle de béton dès sa mise en œuvre par temps très chaud.
6.4.1.1. Les sollicitations propres au béton6.4.1.1. Les sollicitations propres au béton
Pour limiter les contraintes induites par le retrait, il faut :- maintenir la protection du béton contre l’évaporation et les variations brusques de
température pendant au moins 72 heures ;- appliquer une des solutions disponibles pour maîtriser le retrait, soit en le
concentrant dans des joints (dalles courtes), soit en le répartissant dans une sériede microfissures (béton armé continu).
Les sollicitations du béton durci, indépendantes du trafic, sont les suivantes :
- le retrait thermique et hygrométrique,- la dilatation thermique,- le gradient de température,- les mouvements du sol.
6.4.1.1. Les sollicitations propres au béton6.4.1.1. Les sollicitations propres au béton
Pour remédier aux contraintes dues au gradient de température il y a lieu de : - réduire la longueur des dalles en réalisant des joints rapprochés dans le cas du béton
non armé ou utiliser une armature continue (les fissures faisant office de joints) ; - limiter la largeur des dalles par des joints longitudinaux ; - limiter, au moins pendant les 72 premières heures, les échauffements brusques de la
surface (protection réfléchissante).
6.4.1.1. Les sollicitations propres au béton6.4.1.1. Les sollicitations propres au béton
Pour annuler ou du moins pour réduire les effets des mouvements du sol, un joint longitudinaldoit être créé dès que la largeur du revêtement est supérieure à 4 m.
Pour des sols particulièrement sensibles aux effets de l’eau et du gel, le recours à unefondation, à une sous-fondation, voire à des écrans capillaires, peut s’avérer nécessaire.
6.4.1.1. Les sollicitations propres au béton6.4.1.1. Les sollicitations propres au béton
Fig.6.4.1.2.a.Exemple de variation des contraintes (en pour cent) en fonction de la position d’une roue de 6,5 T sur une dalle de 20 cm d’épaisseur. La fondation est constituée d’une couche de pierrailles de 15 cm d’épaisseur, elle est posée sur un sol présentant un module dynamique de 10Mpa.
6.4.1.2. Les sollicitations dues au trafic6.4.1.2. Les sollicitations dues au trafic
Fig. 6.4.1.2. Elimination ou réduction des effets de bords
6.4.1.2. Les sollicitations dues au trafic6.4.1.2. Les sollicitations dues au trafic
Fig. 6.4.1.2.f. Schématisation du phénomène de pompage et de mise en marche d'escalier au droit d'un joint transversal.
6.4.1.2. Les sollicitations dues au trafic6.4.1.2. Les sollicitations dues au trafic
Fig. 6.4.1.2.g. Schématisation d'un piège à eau sous le bord longitudinal.
6.4.1.2. Les sollicitations dues au trafic6.4.1.2. Les sollicitations dues au trafic
6.4.2. LE CALCUL DES DALLES EN BETON6.4.2. LE CALCUL DES DALLES EN BETON
fl
NbaNlog
MODELE DE RUPTUREMODELE DE RUPTURE
ELASTIQUE
M O D E L E D E C A L C U L ( 1 )
C O N T R A I N T E S
S i L 1 / h e t L 2 / h é le v é s
I
zM xx
2max,6
h
M xx
12
3hI = m o m e n t d ’in e r t ie
I
zM yy
2max,6
h
M yy
D
MM
x
w yx
22
2
1
1
D
MM
y
w xy
22
2
1
1
)1(12 2
3
EhD = m o d u le d e r ig id i t é
F ig u r e 6 .4 .3 .a .
6.4.3. MODELE DE CALCUL DES 6.4.3. MODELE DE CALCUL DES DALLES EN BETONDALLES EN BETON
M O D E L E D E C A L C U L ( 2 )
E Q U I L I B R E
p
q
D
qp
y
w
yx
w
x
w
4
4
22
4
4
42
w q
k q = k w
D
p
D
kw
y
w
yx
w
x
w
4
4
22
4
4
42
F i g u r e 6 . 4 . 3 . b .
6.4.3. MODELE DE 6.4.3. MODELE DE CALCUL DES CALCUL DES DALLES EN DALLES EN BETONBETON
P
616,0a
lln
h2
)1(P32i
En centre de dalle
k)1(12
Ehl
2
34
6.4.3. MODELE DE CALCUL DES 6.4.3. MODELE DE CALCUL DES DALLES EN BETONDALLES EN BETON
Westergaard
Contrainte de flexion sous charge circulaire de rayon « a «
P
En bord de dalle
353,0a
lln
h2
)1(P5,72b
k)1(12
Ehl
2
34
6.4.3. MODELE DE CALCUL DES 6.4.3. MODELE DE CALCUL DES DALLES EN BETONDALLES EN BETON
M O D E L E D E C A L C U L ( 3 )
R E S U L T A T S ( 2 )
P
w d
w c
T R A N S F E R T D E C H A R G E
10 w 10
cwd ww bcd www
cd bcd
6.4.3. MODELE DE CALCUL DES 6.4.3. MODELE DE CALCUL DES DALLES EN BETONDALLES EN BETON
S i w
w
bc
1
bcb
2
J o i n t s n o n g o u j o n n é s bb
c
9,010,01
J o i n t s g o u j o n n é s bb
c
6,067,01
B . A . C . bb
c
5,000,11
F i g u r e 6 . 4 . 3 . d .
6.4.3. MODELE DE CALCUL DES 6.4.3. MODELE DE CALCUL DES DALLES EN BETONDALLES EN BETON
EXEMPLE (3)
INFLUENCE DU BORD
2,2
2,1 D
2,0
1,9
1,8
1,7
1,6 1,49
1,5
D
0 50 100 150 200 250 300 mm
Distance du bord
Figure 6.4.4.c.
D
6.4.4. EXEMPLE6.4.4. EXEMPLE
6.4.5. LOI DE MINER6.4.5. LOI DE MINER
28%
20% 16% 14% 11% 5% 6%
1 2 3 4 5 6 7 T
Figure 6.4.5.a.
6.4.5. LOI DE MINER6.4.5. LOI DE MINER
1P 1f 1 1N
1
1
N 1
1N
Nf
2P 2f 2 2N
2
1
N 2
2N
Nf
3P 3f 3 3N
3
1
N 3
3
N
Nf
4P 4f 4 4N
4
1
N 4
4N
Nf
5P 5f 5 5N
5
1
N 5
5
N
Nf
6P 6f 6 6N
6
1
N 6
6
N
Nf
7P 7f 7 7N
7
1
N 7
7
N
Nf
Figure 6.4.5.b.
N=nbre total d ’essieux pouvant être supporté par la structure
6.4.5. LOI DE MINER6.4.5. LOI DE MINER
1N
Nf
N
Nf
N
Nf
N
Nf
N
Nf
N
Nf
N
Nf
7
7
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
7
7
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1Nf
Nf
Nf
Nf
Nf
Nf
Nf
1N
E = 35.000 N/ mm² h = 230 mm
E = 1.000 N/ mm² h = 250 mm
E = 200 N/ mm² h = 300 mm
k = 0,10 N/ mm³
Figure 6.4.7.a.
6.4.7. SUBSTRATUM MULTICOUCHE6.4.7. SUBSTRATUM MULTICOUCHE
Béton + empierrement + sable + sol
K(N/ mm³) k = 0,13N/ mm³
0,28 k = 0,10N/ mm³
0,13
0
250 E = 1.000 N/ mm²
300
E = 200 N/ mm² h(mm)
k (joint) N0,10 1,49 1,06 x 108 Nc
0,28 1,26 4,37 x 108 NM = 4 Nc
Figure 6.4.7.b.
6.4.7. SUBSTRATUM MULTICOUCHE6.4.7. SUBSTRATUM MULTICOUCHE
Si couchesgranulairescomme le sol
Fig. 6.4.7.c.
6.4.7.6.4.7.SUBSTRATUMSUBSTRATUMMULTICOUCHEMULTICOUCHE
6.4.8. EFFET DE LA TEMPERATURE6.4.8. EFFET DE LA TEMPERATURE
L
h
+
T1
h
Tau
T = T1 - Tau = f(L)
Figure 6.5.8.a.
L T
Ni f N1,49 106 x 106 99,9
4 0,00 1,49 106 x 106 0,1 106 x 106
5 1,00 2,49 2,29 x 105 0,1 72,5 x 106
6 1,50 2,99 1,06 x 104 0,1 9,6 x 106
7 2,00 3,49 493 0,1 0,49 x 106
10 2,50 3,99 23 0,1 0,02 x 106
Figure 6.4.8.b.
6.4.8. EFFET DE LA TEMPERATURE6.4.8. EFFET DE LA TEMPERATURE
T = contrainte thermique en N/mm2
On utilise la loi de MinerDurée de vie fortement réduite
Fig.6.4.9.2.a. Diagramme des contraintes dans l’acieret le béton dues au retrait
6.4.9.2. 6.4.9.2. Le Le calcul calcul de de l'armatul'armaturere
6.4.9. BETON ARME CONTINU
Formule pratique, dite de Vetter
10075,0
bae
ba RmR
RW
aW = pourcentage d'acier longitudinal.
bR = résistance du béton à la rupture en traction directe en MPa.
aeR = limite d'élasticité de l'acier en MPa.
0,75
aeR= contrainte admissible dans l'acier en MPa.
m = rapport des modules d'élasticité de l'acier et du béton; Ea/Eb = 210.000/35.000 = 6.
6.4.9.2. Le calcul de l'armature6.4.9.2. Le calcul de l'armature
Fig.6.4.9.2.b. Schéma de distributions des fissuresa) 0,85% d'armatures longitudinales placées
au 1/ 3 supérieur de la dalle;b) 0,67% d'armatures longitudinales placées
à mi-épaisseur de la dalle.
6.4.9.2. Le calcul de l'armature6.4.9.2. Le calcul de l'armature
Fig. 6.4.9.2.c. Diagramme théorique de synthèse
6.4.9.2. Le calcul de l'armature6.4.9.2. Le calcul de l'armature
10 mm pour largeur de bétonnage 3,75 m 12 mm pour largeur de bétonnage 3,75 m < 7,5 m 14 mm pour largeur de bétonnage > 7,5 m
Fig. 6.4.9.2.d. Schéma de pose des armatures etdiamètre des barres transversales.
6.4.9.2. Le calcul de l'armature6.4.9.2. Le calcul de l'armature
6.4.9.3. Les dispositifs d'extrémité6.4.9.3. Les dispositifs d'extrémité
Fig. 6.4.9.3.a. Schéma d’une culée d’ancrage
Les revêtements monolithes en béton armé continu exigent l’utilisation :
- d’un pourcentage minimum d’armatures longitudinales (0,7%) placées à mi-épaisseur ;
- d’un acier présentant une limite d’élasticité élevée (BE 500 ou BE 600) et de bonnescaractéristiques d’adhérence (armatures à empreintes) ;
- de joints longitudinaux (largeur maximale d’une bande 4 m) ;- de joints de construction soigneusement réalisés ;- de culées d’ancrage aux extrémités et à toute interruption du revêtement.
6.5. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES 6.5. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES DE L'ADMINISTRATION DES ROUTES DE LA REGION DE L'ADMINISTRATION DES ROUTES DE LA REGION WALLONNEWALLONNE
6.5.1. INTRODUCTION6.5.1. INTRODUCTION
La méthode recouvre les trois principaux types de chaussée : rigide, souple et semi-rigide.
Elle se limite à une structure bi-couche pour les revêtements rigides sur fondationsgranulaires et à une structure tri-couche pour les revêtements souples ou semi-rigides.
Les couches rigides sont dimensionnées dans l’hypothèse d’une fondation de Winkleroù la réaction du sol est proportionnelle à la déflexion verticale. Les couches souplessont dimensionnées dans l’hypothèse de fondations élastiques caractérisées par leurmodule de Young et leur coefficient de Poisson.
Le principe d’équivalence des charges est abandonné à cause de son imprécision dansle cas des chaussées rigides
6.5. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES 6.5. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES DE L'ADMINISTRATION DES ROUTES DE LA REGION DE L'ADMINISTRATION DES ROUTES DE LA REGION WALLONNEWALLONNE
6.5.1.1. Les méthodes de dimensionnement6.5.1.1. Les méthodes de dimensionnement
Premier modèle = Modèle de Westergaard (1923)Premier modèle = Modèle de Westergaard (1923)
calcul des contraintes dans une dalle en béton posée sur le sol
modèle bi-couche
modèle pour les chaussées souples
1943 Burmister : solution du multi-couche élastique1943 Burmister : solution du multi-couche élastique
6.5. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES 6.5. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES DE L'ADMINISTRATION DES ROUTES DE LA REGION DE L'ADMINISTRATION DES ROUTES DE LA REGION WALLONNEWALLONNE
6.5.1.2. Les codes, normes et prescriptions en Région wallonne6.5.1.2. Les codes, normes et prescriptions en Région wallonne
3 réseaux :3 réseaux :
Le réseau I comprend les routes à grand gabarit Le réseau I I comprend les routes Le réseau I I I comprend les voiries
Une circulaire (MET - 1991) Une circulaire (MET - 1991) propose des structures propose des structures type en fonction du choix du type de revêtement, type en fonction du choix du type de revêtement, de l’importance du trafic et de la qualité du sol en de l’importance du trafic et de la qualité du sol en place.place.
18 décembre 18 décembre 19911991
CirculaireCirculaireN° A / WA / 205 /91 / N° A / WA / 205 /91 /
0268502685
CARACTERISTIQUECARACTERISTIQUESS
ROUTIERESROUTIERESETET
AUTOROUTIERESAUTOROUTIERES
6.5. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES 6.5. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES DE L'ADMINISTRATION DES ROUTES DE LA REGION DE L'ADMINISTRATION DES ROUTES DE LA REGION WALLONNEWALLONNE
Nombre de véhicules par jour dans un Nombre de véhicules par jour dans un seul sensseul sens
TT11 Trafic supérieur à 18.000 véh/jTrafic supérieur à 18.000 véh/j
TT22 Trafic compris entre 9.000 et 18.000 véh/jTrafic compris entre 9.000 et 18.000 véh/j
TT33 Trafic compris entre 4.000 et 9.000 véh/jTrafic compris entre 4.000 et 9.000 véh/j
TT44 Trafic compris entre 2.000 et 4.000 véh/jTrafic compris entre 2.000 et 4.000 véh/j
TT55 Trafic inférieur à 2.000 véh/jTrafic inférieur à 2.000 véh/j
6.5. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES 6.5. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES DE L'ADMINISTRATION DES ROUTES DE LA REGION DE L'ADMINISTRATION DES ROUTES DE LA REGION WALLONNEWALLONNE
Revêtements en béton de cimentRevêtements en béton de ciment
AutoroutesAutoroutesTT11
Classe de traficClasse de traficTT22 – T – T33
Classe de traficClasse de traficTT44 – T – T55
Béton armé continuBéton armé continu
20 cm20 cm
23 cm23 cm
20 cm20 cm
Sous-fondation
BétonBéton
20 cm20 cm
23 cm23 cm
6 cm hydroc
Béton maigre 20 cm
Béton maigre 20 cm
6 cm hydroc
20 cm20 cm
Empierrement 20 cm
Circulaire A / WA / 205 / 91 / 02685 du 18 Circulaire A / WA / 205 / 91 / 02685 du 18 décembre 1991décembre 1991
DUREE DE VIE : 40 ansDUREE DE VIE : 40 ans
Revêtement hydrocarbonéRevêtement hydrocarboné
17 cm Hydrocarboné17 cm Hydrocarboné
20 cm béton maigre
15 cm 20 cm
35 cm
T1T1
Fondation avec liant Fondation avec liant hydrauliquehydraulique
Sous fondationSous fondation C.B.R. Couche de formeC.B.R. Couche de forme8 %8 % 4 %4 % 2 %2 %
DUREE DE VIE : DUREE DE VIE : 20 ans20 ans
Structures semi-rigides standardsStructures semi-rigides standards
Coucheshydrocarbonées (cm)
Trafic
Béton maigre (cm)
Sous-fondationgranulaire (cm)
Module du solEs (Mpa)
50352015
20
17
10204060
107kxNc<108
45301515
20
15
10204060
106kxNc<107
40251515
20
14
10204060
105kxNc<106
3520
20
12
10204060
104kxNc<105
3520
20
12
10204060
104kxNc<105
6.5.1.2. Les codes, normes et prescriptions en Région wallonne6.5.1.2. Les codes, normes et prescriptions en Région wallonne
6.5. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES 6.5. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES DE L'ADMINISTRATION DES ROUTES DE LA REGION DE L'ADMINISTRATION DES ROUTES DE LA REGION WALLONNEWALLONNE
Matériaux non liésMatériaux non liés
Matériau E (N/mm²) C.B.R.sols 10 x C.B.R. C.B.R.
sables 150 à 200 15 à 20graviers 250 25
schistes rouges 350 35mélanges pierreux 400 40pierres concassées 400 à 500 40 à 50
6.5.1.2. Les codes, normes et prescriptions en Région wallonne6.5.1.2. Les codes, normes et prescriptions en Région wallonne
6.5. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES 6.5. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES DE L'ADMINISTRATION DES ROUTES DE LA REGION DE L'ADMINISTRATION DES ROUTES DE LA REGION WALLONNEWALLONNE
Matériaux composites aux liants hydrauliquesMatériaux composites aux liants hydrauliques
Matériaux Module E (N/mm²)sable - ciment 5.000 - 10.000empierrement stabilisé au ciment ou au mélangelaitier - chaux
5.000 - 15.000
béton maigre 10.000 - 20.000béton de ciment de revêtement 35.000
Enrobés bitumineux :Enrobés bitumineux :Facteurs influençant le moduleFacteurs influençant le module
Environnement :Environnement :
TemperatureTemperature
Vitesse du traficVitesse du trafic
Composition:Composition:
Type de liant Type de liant
Teneur en liantTeneur en liant
%Vides%Vides
1020
3040
5060
7080
9010040
3020
100
-10-20
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
Mo
du
lus
(MP
a)
Modules des matériaux constitutifsModules des matériaux constitutifs
Matériaux Modules (MPa) PoissonCouches hydrocarbonées - hiver 25000 0,3 - été 5000 0,3 - printemps + automne 10000 0,3Couche d'empierrement 500 0,5Couche en béton maigre 15000 0,3Sous-fondation granulaire 200 0,5Sol CBR 0,5
6.5.3. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DE LA 6.5.3. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DE LA REGION WALLONNE (PROGRAMME)REGION WALLONNE (PROGRAMME)
6.5.3.1. Contenu du logiciel de dimensionnement6.5.3.1. Contenu du logiciel de dimensionnement
Les modèles de calculLes modèles de calcul
son exploitation nécessite la connaissance du rayon et de la pression de la chargecirculaire, des épaisseurs des couches supérieures, des modules de Young et descoefficients de Poisson des trois couches
Modèle tri-coucheModèle tri-couche
La théorie est celle de BurmisterLa théorie est celle de Burmister
Fatigue law ofFatigue law ofbituminous bituminous mixesmixes
10
100
1000
0.01 0.1 1 10
Fatigue life Nf (Cycles)
Str
ain
(m
icro
str
ain
)
Bitumen
SBS3-PMB
SBS5-PMB
6.5.3. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DE LA 6.5.3. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DE LA REGION WALLONNE (PROGRAMME)REGION WALLONNE (PROGRAMME)
6.5.3.1. Contenu du logiciel de dimensionnement6.5.3.1. Contenu du logiciel de dimensionnement
Bétons de revêtementBétons de revêtement
fl
calcN
114log
où
calc est la contrainte calculée
fl est la contrainte de rupture en flexion
Les lois de fatigueLes lois de fatigue
Bétons de fondationBétons de fondation
4
calc
10114Nlog
6.5.3. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DE LA 6.5.3. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DE LA REGION WALLONNE (PROGRAMME)REGION WALLONNE (PROGRAMME)
6.5.3.1. Contenu du logiciel de dimensionnement6.5.3.1. Contenu du logiciel de dimensionnement
Le traficLe trafic
Nous ne retenons que les véhicules d'un poids supérieur à Nous ne retenons que les véhicules d'un poids supérieur à 3,5 Tonnes3,5 Tonnes
Chaussées souples Chaussées souples 4
i
j
j
iP
P
N
N
ii Plog4CNlog
6.5.3. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DE LA 6.5.3. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DE LA REGION WALLONNE (PROGRAMME)REGION WALLONNE (PROGRAMME)
6.5.3.1. Contenu du logiciel de dimensionnement6.5.3.1. Contenu du logiciel de dimensionnement
Le traficLe trafic
Chaussées aux liants hydrauliquesChaussées aux liants hydrauliques
a
i
j
j
iP
P
N
N
exposants a variant de 4 à 30
I l est pour le moins hasardeux d’effectuer, dans le cas des chaussées rigides ousemi-rigides, les calculs sur base d’une charge équivalente
6.5.3. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DE LA 6.5.3. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DE LA REGION WALLONNE (PROGRAMME)REGION WALLONNE (PROGRAMME)
Le logiciel effectue dès lors les calculs pour chaque classe d’essieux séparément.Le nombre total d’essieux est obtenu par application de la loi de Miner
1N
Nf...
N
Nf...
N
Nf
N
Nf nnii2211
6.5.3.1. Contenu du logiciel de dimensionnement6.5.3.1. Contenu du logiciel de dimensionnement
Le traficLe trafic
Chaussées aux liants hydrauliquesChaussées aux liants hydrauliques
6.5.3. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DE LA 6.5.3. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DE LA REGION WALLONNE (PROGRAMME)REGION WALLONNE (PROGRAMME)
Essieux tandem Essieux tridem
Chaussées rigides 12 113
Chaussées souples 3 6
6.5.3.1. Contenu du logiciel de dimensionnement6.5.3.1. Contenu du logiciel de dimensionnement
Le traficLe trafic
Nombre d ’essieux simples équivalents
6.5.3. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DE LA 6.5.3. LOGICIEL DE DIMENSIONNEMENT DE LA REGION WALLONNE (PROGRAMME)REGION WALLONNE (PROGRAMME)
6.5.3.2. Forme du logiciel de dimensionnement6.5.3.2. Forme du logiciel de dimensionnement
Modèle de calculModèle de calcul
Revêtements en béton asphaltique sur couches granulaires, la structure de lachaussée est ramenée à un tri-couche par application d’une relation largementvérifiée entre les épaisseurs et les modules de Young des couches granulaires.
3i
j
j
i
E
E
h
h
6.5.4. DESCRIPTION DU LOGICIEL6.5.4. DESCRIPTION DU LOGICIEL
6.5.4.1. Choix des types de structures6.5.4.1. Choix des types de structures
6.5.4.3. Données climatiques6.5.4.3. Données climatiques
6.5.4.4. Calcul des épaisseurs6.5.4.4. Calcul des épaisseurs
Spectre de charges par essieuSpectre de charges par essieu
Spectre de chargeSpectre de dommage
0
5
10
15
20
25
Charge par essieu (T)
f i(%
) fréquence (%)dommage(%)
6.5.4.2. Définition du trafic6.5.4.2. Définition du trafic
6.5.4. DESCRIPTION DU LOGICIEL6.5.4. DESCRIPTION DU LOGICIEL
6.5.4.3. Données climatiques6.5.4.3. Données climatiques
Les matériaux Les matériaux :: Le sol Le sol
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
arg
ile <
2
sable > 50
limon 2
-50
SableSableSable limoneuxSable limoneuxlimon sableux limon sableux légerlégerlimon sableuxlimon sableuxlimon limon argileargileargile lourdeargile lourde
6.5.4.4. Calcul des épaisseurs6.5.4.4. Calcul des épaisseurs
1000
500
100
50
10
20
30
40
200
300
400
1 2 3 4 5 10 20 30 40 50 100
CBR (%)
Module dynamiqueEs (MPa)
Es =20 CBR 10
CBR
CRRHeukelom & Klomp
Les matériaux Les matériaux :: Le sol Le sol
6.5.4.4. Calcul des épaisseurs6.5.4.4. Calcul des épaisseurs
6.5.6.1. Recherches dans le domaine des 6.5.6.1. Recherches dans le domaine des revêtements rigidesrevêtements rigides
Les revêtements en béton sur fondation en béton maigre
Ou bien on les calcule dans l’hypothèse d’un glissement parfait à l’interface : dans ce cas c’estsouvent la dalle de revêtement qui, théoriquement en tout cas, devrait périr rapidement. Ou bienon les calcule dans l’hypothèse d’une adhérence parfaite à l’interface: dans ce cas la dalle derevêtement n’est guère sollicitée, mais c’est la dalle de fondation qui périt
Une solution pourrait être trouvée en considérant la couche de béton asphaltiquecomme une couche de Pasternak pouvant reprendre des efforts de cisaillementmais dans le plan vertical cette fois