Manuel Geospar2004
Transcript of Manuel Geospar2004
������������� ������������������� �����
GENIE CIVIL GEOTECHNIQUE HYDRAULIQUE
GEOSPAR 2004MANUEL DE L’UTILISATEUR
NOVEMBRE 2004
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page I
SOMMAIRE
Page
COPYRIGHT 1
AVERTISSEMENT 1
1. INTRODUCTION 2
2. INSTALLATION 2
2.1 Ordinateur 2
2.2 Installation du logiciel 2
2.3 Installation de la clé 2
2.4 Insertion de votre logo sur les sorties graphiques 3
3. PREPARATIONS DES DONNEES ET EXECUTION 3
3.1 Généralités 3
3.2 Préparation des données 53.2.1 Lancement 53.2.2 Cartouche 63.2.3 Disposition des clous en élévation 63.2.4 Efforts dans les clous 73.2.5 Matériaux et coupe type 93.2.6 Panneau danger 10
3.3 Exécution 10
4. CONSIDERATIONS THEORIQUES 10
4.1 Calcul des déformées 104.1.1 Equation générale 104.1.2 Conditions aux limites 12
4.2 Calcul des moments 14
4.3 Dimensionnement selon le BAEL 91 144.3.1 Généralités 144.3.2 Détermination des efforts en tête des clous 154.3.4 Vérification vis à vis de la flexion 17
4.3.4.1 Calcul à l’Etat Limite Ultime (ELU ) 174.3.4.2 Calculs à l’Etat Limite de Service (ELS) 19
4.3.5 Vérification vis à vis du poinçonnement 194.3.5.1 "Mouchoir" de renforcement vis à vis du poinçonnement 204.3.5.2 Augmentation de la largeur de la plaque d’appui 214.3.5.3 Augmentation de l’épaisseur sous la plaque d’appui 214.3.5.4 Reprise des efforts de poinçonnement par des "armatures en bateau"
ou "paniers de renforcement" 21
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page II
4.3.5.4.1 En fissuration peu préjudiciable (BAEL 91/A.4.5,32) 224.3.5.4.2 En fissuration préjudiciable (BAEL 91/A.4.5,33) 224.3.5.4.3 En fissuration très préjudiciable (BAEL 91/A.4.5,34) 234.3.5.4.4 Longueur d’ancrage 23
BIBLIOGRAPHIE 26
LISTE DES TABLEAUX
1. Caractéristiques mécaniques des aciers
2. Coefficients de fissuration η et de scellement ψs
LISTE DES ANNEXES
A Bibliographie
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 1
COPYRIGHT
Le logiciel GEOSPAR, développé par la société GEOS INGENIEURS CONSEILS SA, estprotégé au titre des droits d’auteurs appliqués aux logiciels informatiques.
Toute utilisation sans licence, même partielle, est interdite sans autorisation préalable. Toutereproduction ou imitation des sorties graphiques et fichiers résultats constitue une contrefaçonpassible des peines prévues par la loi.
La société GEOS INGENIEURS CONSEILS SA a fait tout son possible pour fournir un logicielde qualité et conforme aux réglementations en vigueur ainsi qu’un manuel complet. Cependant,celle-ci décline toute responsabilité quant à l’utilisation du logiciel GEOSPAR et aux réalisationsdécoulant de son utilisation. Dans ce manuel, les données ne sont fournies qu’à titre d’exemple etne dispensent pas l’utilisateur de définir les paramètres d’entrée du logiciel GEOSPAR.
AVERTISSEMENT
GEOSPAR est un outil pour calculer les contraintes d’un objet simple en application deméthodes de calcul définies ; l’objet simple de calcul est défini par l’ingénieur quiretient quelques caractéristiques mécaniques et géométriques et envisage certainsphénomènes physiques.
Cet objet simple ne représente pas un objet réel, tel qu’un parement en bétonprojeté. Il reste un objet virtuel, permettant à un ingénieur d’évaluer lecomportement d’un objet réel.
GEOSPAR applique des méthodes de calcul définies à un objet virtuel simple.
Il appartient à l’ingénieur d’apprécier si l’outil de calcul GEOSPAR est utilisablepour apprécier le comportement de l’ouvrage. :
- L’ingénieur doit définir les phénomènes physiques qu’il prend en comptepour concevoir son ouvrage ; il définit l’objet modèle.
- L’ingénieur doit apprécier si le choix de la méthode de calcul utilisée parGEOSPAR est compatible avec l’ouvrage réel.
L’ingénieur choisit l’outil de calcul qui lui paraît adapté ; il o père seul lamodélisation de l’objet réel (processus de réduction d’un objet réel à un objetvirtuel simple) ; il décide seul de prendre en compte le résultat obtenu sur l’objetvirtuel simple pour définir le comportement de l’objet réel.
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 2
1. INTRODUCTION
Le logiciel GEOSPAR permet de dimensionner le parement des parois clouées : épaisseur dubéton projeté, position et section des nappes d’armatures, position et dimensions des plaquesd’appui.
A partir du maillage des clous, des efforts dans ces derniers, de la géométrie et descaractéristiques mécaniques du parement proposé, GEOSPAR calcule les efforts dans leparement.
La plaque est considérée comme une dalle chargée perpendiculairement à son plan et appuyéesur les points localisés aux têtes de clous : il est possible de considérer ou non une continuitéverticale des armatures.
Les efforts sont calculés en résolvant l’équation des plaques par différences finies. Les sectionsd’armatures sont calculées à partir des règlements BAEL 91.
2. INSTALLATION
2.1 Ordinateur
Le logiciel GEOSPAR fonctionne sous les systèmes d’exploitation Windows, dont la version estsupérieur ou égale à Windows 95, à savoir Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows2000, Windows Millenium, XP Familial et XP Professionnel.Il est préférable d’avoir un processeur supérieur à 133 MHz et la mémoire vive recommandée estd’au moins 16 Mo.
La place sur le disque dur nécessaire à l’utilisation est de environ 8 Mo. GEOSPAR fonctionnesur un ordinateur de caractéristiques inférieures mais le temps de calcul pourra paraître long si lagéométrie du maillage est complexe.
2.2 Installation du logiciel
Insérer la clef de protection sur la sortie LPT1. Si une imprimante est connectée sur cette sortie,débranchez-la. Insérer la clé puis rebrancher votre imprimante sur la clé.
Insérer la disquette d’installation de GEOSTAB dans votre lecteur de disquette.
Dans WINDOWS, cliquer sur DEMARRER puis EXECUTER. Dans la zone "Ouvrir", écrireD:\install (ou la lettre de votre lecteur de CD-ROM), cliquer sur OK. La fenêtre d’installation deGEOSPAR apparaît. Cliquer sur OK. Le programme s’installe par défaut dans le répertoireC:\Geospar2004.
Lorsque l’installation est terminée, une fenêtre apparaît avec l’icône du programme. Fermer cettefenêtre et cliquer sur OK dans la fenêtre d’installation.
2.3 Installation de la clé
Pour que la clé soit reconnue, il est nécessaire d’installer le programme Sentinel.
Pour cela, dans le répertoire d’installation de Goestab2004, double-cliquez sur le fichier nommé"SSD5421-32bit.exe". Suivez les instructions, et choisissez l’installation complète.
Selon votre système d’exploitation, il est possible qu’un redémarrage de votre ordinateur soitnécessaire.
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 3
2.4 Insertion de votre logo sur les sorties graphiques
Pour insérer votre logo dans le cartouche des sorties graphiques, il faut placer votre logo dans lerépertoire d’installation de Geospar 2004 et le nommer “utilisateur.BMP” en mode BMP 16 ou256 couleurs avec une taille maximum de 186 x 42 pixels.
3. PREPARATIONS DES DONNEES ET EXECUTION
3.1 Généralités
Dans sa version 2004, le logiciel GEOSPAR permet la préparation des données à l’aide dedifférents écrans.
Remarques :
UnitésLes unités à utiliser sont précisées dans les boîtes de dialogue.
Ce sont :
Longueur - le m pour les espacements des clous- le cm pour les dimensions de plaque, épaisseur de béton projeté et
enrobage
Surface - le cm2 pour les sections d’acier.
force - le kN pour les efforts dans les clous
Contrainte - le MPa pour les résistances du béton et de l’acier
Ces unités qui ne sont pas conformes au système SI présentent cependant l’avantage decorrespondre à l’usage de la profession.
Les données à rentrer concernent :
- Les titres du problème pour le cartouche- L’élévation de la paroi clouée correspondant à l’un des trois types ci-dessous :
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 4
- La coupe type de la paroi clouée avec les caractéristiques géométriques ci-dessous :
Evn
Evo
(3)
(2)
(1)
Eh3
Eh2
Eh1Eh
Ev2
Ev1
Passe 1
Eh3initial
Eh1initial
Evn
Ev...
Ev...
Evi
Ev...
Ev1
Evo
(n)
(...)
(i)
(...)
(2)
(1) Eh1Eh
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 5
- Les efforts dans les clous et l’écrêtage éventuel des moments sur appui
3.2 Préparation des données
3.2.1 Lancement
Le lancement du logiciel se fait en cliquant sur l’icône GEOSPAR qui se trouve dans le bureau,dans le répertoire d’installation de Geospar 2004, ou dans le répertoire approprié du menu"Démarrer".
Epaisseur
sous plaque
[2][1] Treillisface extérieureNappe [2]
Treillis face intérieure
Nappe [1]Clou
Largeur de la plaque
d'appui
Plaque d'appui
TERRE AIR
Enrobage face terre
Epaisseur du parementEnrobage face air
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 6
3.2.2 Cartouche
L’accès à la boîte de dialogue Cartouche se fait soit en cliquant sur l’icône de la barre
d’outils, soit en sélectionnant Cartouche dans la barre de menus.
Il suffit alors de rentrer les données dans les champs.
3.2.3 Disposition des clous en élévation
L’accès à la boîte de dialogue Disposition des clous en élévation se fait soit en cliquant sur l’icône
soit en sélectionnant Disposition des clous en élévation , dans la barre de menus.
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 7
La géométrie des lits de clous est alors entrée dans la boîte de dialogue suivante :
3.2.4 Efforts dans les clous
L’accès à la boîte de dialogue Efforts dans les clous se fait en cliquant sur l’icône de la
barre d’outils ou en cliquant sur Efforts dans les clous dans la barre de menus
La valeur à rentrer est TMAX. GEOSPAR calcule automatiquement T0.
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 8
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 9
Lors de la saisie, il est possible de choisir d’écrêter les moments sur appui en suivant lesindications de la boîte de dialogue.
3.2.5 Matériaux et coupe type
L’accès à la boîte de dialogue Matériaux et coupe type se fait en cliquant sur l’icône de la
barre d’outils, ou en cliquant sur Matériaux et coupe type de la barre de menus.
Il suffit alors de rentrer les données dans les champs.
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 10
3.2.6 Panneau danger
Cet icône permet de tester la validité des données saisies.
3.3 Exécution
L’exécution de GEOSPAR se fait à partir de la boîte de dialogue, soit en cliquant sur la touche
Calcul, soit en cliquant sur l’icône �
Lorsque le calcul est terminé, le graphisme s’affiche automatiquement.
Il est possible d’imprimer les résultats ou de les sauvegarder sous forme de fichier numériquepour insertion dans un rapport avec la touche Page.
Les résultats détaillés peuvent être visualisés dans le fichier d’extension "*.res".
4. CONSIDERATIONS THEORIQUES
4.1 Calcul des déformées
4.1.1 Equation générale
Il est supposé que le parement soumis aux poussées du sol et aux forces concentrées des têtes declous se comporte comme une plaque chargée transversalement en petites déformations.
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 11
L’équation différentielle d’équilibre s’écrit :
δδ
δδ δ
δδ
4
4
4
2 2
4
42 1Wx
Wx y
Wy
qD
+ + = ( )
soit WqD
∆ ∆ = ( )2
l5
l4
l3
l2
l1
e
e
e
e
e
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 12
avec ∆ l’opérateur Laplacienw déplacement selon Oz
q intensité de la charge selon Oz
DEh=
−
3
212 1( )ν
Sous forme de différences finies, l’équation (1) s’écrit :
12 2 2 2 2 1 1
1 1 1 1 1 1 8 1 3
1 1 1 20
4λ[ ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) [ ( , )
( , ) ( , ) ( , )] [ ( , ) ( )
( , ) ( , ) ( , )] ( , )]( , )
W i j W i j W i j W i j W i j
W i j W i j W i j W i j
W i j W i j W i j W i jq i j
D
− + + + + + − + + +
+ − − + − + + + − − + +
− + + + − + =
avec q(i, j) densité de charge en chaque point. Les pondérateurs sont montrés sur la figure ci-dessous.
4.1.2 Conditions aux limites
L’équation générale ci-dessus est valable pour les nœuds "courants". Elle est adaptée aux"conditions aux limites" : bords libres, haut de plaque, symétries éventuelles et aux appuisconstitués par les têtes de clous.
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 13
Au niveau des têtes de clous, il apparaît des "pics" de moments sur appuis très marqués si l’appuiest considéré comme ponctuel.
Dans ces conditions, il a été fait l’hypothèse que les déformées au bord des plaques d’appui sontnulles et l’équation différentielle d’équilibre a été écrite au niveau de chaque clou en tenantcompte de cette condition comme montré sur la figure ci-dessous.
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 14
4.2 Calcul des moments
Après résolution de l’équation (3), les moments Mx et My se calculent par (1) :
Mx DWx
Wy
My DWx
Wy
= − +
= − +
[ ]
[ ]
δδ
ν δδ
ν δδ
δδ
2
2
2
2
2
2
2
2
4.3 Dimensionnement selon le BAEL 91
4.3.1 Généralités
En accord avec les Recommandations Clouterre 1991, le calcul du parement se fait aux ELU.Les traction To en tête des clous et les pressions du sol sur le parement sont alors considéréescomme des actions extérieures permanentes s’exerçant sur le parement.
Dans la mesure où les calculs de stabilité du massif en sol cloué sont réalisés aux ELU, il n’y apas lieu d’appliquer de coefficient majorateur γ = 1.35 sur les valeurs obtenues à partir de cesderniers.
(1) En accord avec (1) le BAEL 91/A.2.1,3 et (2) THONIER (1993) pages 473 et 478, la vérification des
résistances et des contraintes est faites avec υ = 0,0
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 15
Pour les murs en sol cloué temporaires ou permanents, les calculs de béton sont menés aux ELUet aux ELS. A défaut de calcul de stabilité du massif en sol cloué à l’ELS, les valeurs de T MAX àl'ELS sont supposées égales à
TT
MAXMAX
ELS
ELU=135.
4.3.2 Détermination des efforts en tête des clous
En accord avec les Recommandations Clouterre 1991, il est admis que le torseur des efforts à laliaison clou-parement se réduit à un effort axial de traction To.
La valeur de To est déduite de celle de l’effort maximum de traction T MAX mobilisable sur lasurface de rupture potentielle la plus critique en considérant une valeur unique pour le rapportTo/TMAX dans le mur.
L’évaluation de T MAX dans un lit de clous se fait en prenant le minimum entre la résistance à latraction des clous pondérée par le coefficient de sécurité partiel correspondant et la résistance àl’arrachement des clous calculée sur la longueur d’ancrage L a soit :
Tq D L R
MAXs a
m q
n
ms e
=�
!
"
$##
min ,, ,
π
σΓ Γ
où D = Dc pour un clou scelléD = Da pour un clou battuLa = longueur de scellement au-delà de la surface de rupture potentielle la plus critique
Les valeurs de TMAX à l’ELU dans chaque lit de clous pour la surface de rupture potentielle laplus critique sont données directement dans la feuille de résultats de GEOSTAB, comme montrésur la figure ci-après.
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 16
4.3.3 Pression des terres sur le parement
En accord avec les Recommandations Clouterre 1991, la pression locale du sol p est supposéeuniforme et a pour valeur :
pT
e eo
h v
=
avec eh espacement horizontal des clousev espacement vertical des clous
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 17
To = TMAX x C
CS
avec C= + − ≤ ≤050 5
50 6 10.
.. .
S = MAX [ ev ; eh ]
Nota : En accord avec les Recommandations Clouterre 1991 :
1. Sauf cas particulier, le parement est dimensionné avec des valeurs de TMAXcorrespondant à la phase finale de l’ouvrage et il n’est pas fait dedimensionnement du parement en phase d’excavation.
2. Pour tenir compte des concentrations de la pression des terres p sur le parementautour des clous, la justification au poinçonnement du parement est faite avec desvaleur de To telles que To/TMAX = 1 quel que soit le maillage.
4.3.4 Vérification vis à vis de la flexion
D’une façon générale, le dimensionnement du parement vis à vis de la flexion doit être effectué :� au droit des appuis pour les moments maximums MAX et MAY dimensionnant les armatures de
la nappe contre terre ;� en travée pour les moments maximums MTX et MTY dimensionnant les armatures de la nappe
côté extérieur.
Ces moments maximums ont été déterminés lors de la phase de calcul précédente.
4.3.4.1 Calcul à l’Etat Limite Ultime (ELU)
La section d’acier est donnée par :
En accord avec THONIER (1986) et avec les notations suivantes :
µ
γ ϑγ
=
=
=
Mud f
d hauteur utile de la paroi
fbufcj
xselon §
bu
b
b
2
0 85
5 32
.
. .
η = 1 pour charges de durée d’application supérieure à 1 heurefcj selon § 5.3.2.
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 18
α µ
α
= − −�
���
��
= −���
���
11999
1 1594289
199238
z d
µl = 0.4767 - 0.000210 fe en combinaison fondamentaleµl = 0.4733 - 0.000217 fe en combinaison accidentelle.
la section d’acier est donnée par :
4.3.4.1.1 µ < µl
AsMu
zfe
s
=
γ
4.3.4.1.2 µ < µl
ε αα
εγ
σ
s
ls s
s
x
feE
x
Muz
= −
=
=
135
35
.
.
‰
‰
A s
4.3.4.1.2.1 0 ≤ ≤
=
ε ε
σ εγ ε
s l
ss
s l
fe
4.3.4.1.2.2 ε ε
σγ
l s
ss
fe≤
=
Nota : µ > =289594
0 4865.
Il y a impossibilité de calcul ; il faut augmenter l’épaisse ur de béton.
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 19
4.3.4.2 Calculs à l’Etat Limite de Service (ELS)
La valeur de Φs dépend du type de fissuration
peu préjudiciable : le calcul à l’ELS n’est pas dimensionnant
préjudiciable : σ ηs tjMin fe f= �!
"$#
23
110;
très préjudiciable : σ ηs tjMin fe f= 0 5 90. ;
En posant β = Md2
Il faut résoudre l’équation α α βσ
α βσ
3 2390 90
0− − + =s s
alors z d= −���
���
13α
et la section d’acier vaut AM
zss
=σ
La contrainte dans le béton vaut σ α σαb
s=−15 1( )
4.3.5 Vérification vis à vis du poinçonnement
Selon le BAEL 91/A. 5.2, 42, la condition de non poinçonnement est vérifiée et donc aucunearmature d’effort tranchant n’est requise si la condition suivante est satisfaite :
Qu ≤ 0.045uchfcj/γb (10)
expression dans laquelle on désigne par :
Qu la charge de calcul vis à vis de l’état limite ultime,h l’épaisseur totale de la dalle,uc le périmètre du contour défini en A.3.2,5 au niveau du feuillet moyen.fcj la résistance en compression du béton à j jours donnée (BAEL 91/A.2.1,11) par :
fj
jf pour f MPa
fj
jf pour f MPa
cj c c
cj c c
=+
≤
=+
>
4 76 0 8340
1 40 0 9540
28 28
28 28
, ,
, ,
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 20
Ce périmètre est évalué comme indiqué sur la figure ci-dessous :
Nota : Cette limite ne tient pas compte de l’effet favorable dû à la présence d’un ferraillagehorizontal. Elle peut être portée à :
Qd u
fu lc
bcj= +( . . )
.0 05 15 ρ
γ(10’)
avec : ρl : pourcentage moyen d’armatures horizontales ( )ρ ρ ρl lx lyx=d : hauteur utile
et en bornant supérieurement ρl à 0.015.
γb vaut 1.5 pour les combinaisons fondamentales etγb vaut 1.15 pour les combinaisons accidentelles (BAEL 91/A.4.3,41)
Si la condition ci-dessus n’est pas satisfaite, quatre solutions sont possibles :
4.3.5.1 "Mouchoir" de renforcement vis à vis du poinçonnement
Le problème consiste alors à recherche la section d’acier à mettre en oeuvre en complément dutreillis contre terre au droit de l’appui sans modifier la largeur de la plaque "a", ni l’épaisseur debéton sous la plaque "h" de telle façon que l’équation (10’) soit vérifiée, ce qui, tous calculs faitsconduit à :
Ad Q
f u du b
cj c
= −15
0 05.
( . )γ
(11)
Cette solution ne peut être adoptée que si A ≤ 0.015d
h
h/2
h/2
a
aU
Uc
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 21
4.3.5.2 Augmentation de la largeur de la plaque d’appui
Le problème consiste alors à recherche les dimensions de la plaque sans modifier h de telle façonque l’équation (10) soit vérifiée, ce qui, tous calculs faits conduit à :
aQ
h fhu b
cjmin .
≥ −γ018
(12)
avec a largeur de la plaque carrée
4.3.5.3 Augmentation de l’épaisseur sous la plaque d’appui
Le problème consiste alors à recherche l’épaisseur sous la plaque sans modifier sa largeur "a" detelle façon que l’équation (10) soit vérifiée, ce qui tout calculs faits conduit à :
h
a aQ
fu b
cjmin
.≥
− + +2
0 045
2
γ
(13)
4.3.5.4 Reprise des efforts de poinçonnement par des "armatures en bateau" ou "paniers derenforcement"
Le problème consiste alors à rechercher la section d’ acier nécessaire sans modifier a, ni h de telle façonque tout l’ effort de poinçonnement soit repris par les armatures comme montré sur la figure ci-après :
a
l1
45°45°
45° 45°
d
h
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 22
L’effort de traction dans chaque armature est donné par l’équation :
NQ
nuu= 22
(14)
avec n nombre de barres d’armatures dans chaque direction.La section de chaque armature est alors :
4.3.5.4.1 En fissuration peu préjudiciable (BAEL 91/A.4.5,32)
Au MaxN
A
soit MaxQ
n
f ha
nf
avecf
u
sMIN
MINu
s
tj
e
se
e
=
∅ ≥�
!
"
$##
=
[ ; ]
;
σ
π σ π
σγ
10
10
2 4(15-1)
fe : limite d’élasticité des aciers (Tableau 1)γs : vaut 1.15 pour les combinaisons fondamentales et
1.00 pour les combinaisons accidentelles (BAEL 91/A4.3.2)
4.3.5.4.2 En fissuration préjudiciable (BAEL 91/A.4.5,33)
Au MaxNu
A
soit MaxQ
n
f ha
nf
avec MPa f f
sMIN
MINu
s
tj
e
s e tj
=
∅ ≥�
!
"
$##
=
[ ; ]
;
( ) min [ ; ]
σ
π σ π
σ η
2 4
23
110
(15-2)
dans lesquelles :
fe : limite d’élasticité des aciers (Tableau 1),ftj : résistance caractéristique à la traction du béton donné parftj = 0.6 + 0.06 fcj exprimés en MPa (BAEL 91/B.1.1)η : coefficient de fissuration (Tableau 2)
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 23
4.3.5.4.3 En fissuration très préjudiciable (BAEL 91/A.4.5,34)
Au MaxNu
A
soit MaxQ
n
f ha
nf
avec MPa f f
sMIN
MINu
s
tj
e
s e tj
=
∅ ≥�
!
"
$##
=
[ ; ]
;
( ) min [ . ; ]
σ
π σ π
σ η
2 4
0 5 90
dans lesquelles les paramètres fe, ftj et ηont les même définitions qu’au paragraphe ci-dessus
4.3.5.4.4 Longueur d’ancrage
En accord avec le BAEL 91/A.6.1,22 et A.6.1,25
lf
fh de
s tj1 2
1123 2 4
4 961 14142
= ∅ − ∅ − −.
[.
. . ( )]ψ
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 24
Types Nuances Catégories Limite d’ élasticitéfe (MPa)
Allongementaprès rupture
%(1)
Allongementuniformément réparti
%(2)
fe E 215 - 215 22 -
Ronds lisses
fe E 235 - 235 25 -
Barres à hauteadhérence fe E 500
1
2
3
500
500
500
12
8
-
-
-
5
fils à hauteadhérence fe TE 500 - 500 8 -
Fils tréfilés lisses
TSL 500
- 500 8 -
(1) Allongement mesuré sur une longueur de 5 Ø.(2) Agz : Allongement maximal pris par l’éprouvette avant que n’apparaisse l ’ amorce d’un phénomène destriction.
Tableau 1 : Caractéristiques mécaniques des aciers (BAEL 91/A.2.2,2).
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA Page 25
Types Coefficient de fissuration η Coefficient de scellement ψs
Ronds lisses-treillis soudés 1.0 1.0
Barres à haute adhérence(quel que soit le Ø) 1.6 1.5
Fils à haute adhérence Ø � 6 mm 1.6 1.5
Fils à haute adhérence Ø < 6 mm 1.3 1.5
Tableau 2 : Coefficients de fissuration η et de scellement ψs.
MANUEL DE L’UTILISATEUR DE GEOSPAR 2004PREPARER SON FICHIER DE DONNEES AVEC L’INTERFACE
GEOS INGENIEURS CONSEILS SA ANNEXE A
BIBLIOGRAPHIE
ADETS (1992) "Le treillis soudé : Calcul et utilisation conformément aux règles BAEL 91".
AFNOR (1998) "Soutènement et talus en sol en place renforcé par des clous - Justification dudimensionnement", Norme expérimentale française, XP P 94-240.
BARES R. (1979) "Tables for the analysis of plates, slabs and diaphragm based on the elastictheory" Bauverlag.
DAVIDOVICI V. (1995) "Formulaire du béton armé - Volume 1 - Calculs" Editions duMoniteur.
DAVIDOVICI V. (1996) "Formulaire du béton armé - Volume 2 - Constructions" Editions duMoniteur.
FAVRE R., JACCOUD J.P., KOPRNA M., RADIJICIC A. (1997) "Dimensionnement desstructures en béton : dalles, murs, colonnes et fondations", Traité de génie civil - Volume 8,Presses de EPFL.
HALIBURTON T.A. (1971) "Soil structure interaction : numerical analysis of beams andbeam-columns", Technical publication N° 14, Oklahoma State University.
LEMAIRE M. (1976) "Théorie des plaques".
LEMAIRE M., JULLIEN J.F. (1976) "Plaques et coques "Deuxième partie".
PERCHAT J. ET ROUX J. (1992) "Règles BAEL 91" Eyrolles.
PERCHAT J. ET ROUX J. (1994) "Maîtrise du BAEL 91 et des DTU associés", Eyrolles
Projet national Clouterre, (1991) "Recommandations CLOUTERRE", Presses de l’ENPC,
THONIER H. (1986) "Projet de béton armé - 1ère partie - Rappel théorique" - Annales del’ITBTP n° 445 - Juin - Série béton 239.
THONIER H. (1992) "Conception et calcul des structures de bâtiment" - Tome 1, Presses del’ENPC.
THONIER H. (1993) "Conception et calcul des structures de bâtiment" - Tome 2, Presses del’ENPC.
TONELLO J. (1998) Communications personnelles