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Calculs des murs poids suivant l'EC7 avec GEOMUR S. CIESIELSKI & A. FINIASZ 31

Calculs des murs poids suivant l'EC7 avec GEOMUR S. CIESIELSKI & A. FINIASZ 31 mai – 1er juin 2017 Organisation de la formation 1. Définition et fonctionnement d'un mur poids 2. Les règles de justification suivant la NF P 94‐281 3. Prise en main du logiciel (saisie, options, résultats) – mur poids en maçonnerie 4. Exemples d'application : a. Mur cantilever b. Mur en gabions c. Mur de quai – conditions hydrauliques Définition Un mur poids est un ouvrage de soutènement qui utilise son poids ou celui des terres pour ramener la résultante des efforts de poussée à sa base. On le justifie ensuite de manière analogue à une fondation superficielle. Dans le mur cantilever, c’est le poids du remblais sur le patin arrière qui ramène la résultante vers le centre de la semelle. Murs cantilever Murs cantilever Les assemblages d’éléments préfabriqués constituant un talus raidi (type "ATALUS" ) sont réalisés et justifiés comme un mur poids. Les murs cellulaires Gabions préremplis ou remplis en place. Les gabions boite Mise en œuvre Stabilité Gestion de l'eau • Talutage en déblai à l'arrière • Ou avant de monter un remblai • Tous les efforts sont renvoyés sur la fondation • Généralement mis en œuvre hors d'eau • Drainage arrière fortement recommandé Caractéristiques communes Bilan des efforts Efforts extérieurs • Poussée des terres • Effet des surcharges • Effets de l’eau Poids propre Efforts localisés • Amarrage, garde‐corps… q G Floc Fterre Q Wh Wv Poussée des terres x La poussée active est l'état limite du sol atteint à l'arrière d'un écran qui se déplace vers l'aval. Parement lisse Parement rugueux Adhérence parfaite Déplacement nécessaire pour atteindre l'état de poussée Extrait EC7 (NF EN 1997‐1) : Exemple pour un mur en T de 3 m de hauteur un déplacement en tête de l'ordre du centimètre suffit à se retrouver en état de poussée active. Deux cas, en général confondus : Poussée des terres        cos 1 h K l K a a      q q Ka   ' 2  Effet des surcharges Coefficients de poussée Coefficients de poussée Tables de Kerisel & Absi ‐ Extraits Cas classique sol horizontal et parement lisse Avec talus et incidence non nulle de la résultante Coefficients de poussée Tables de Kerisel & Absi ‐ Extraits Milieu non pesant surcharge en surface du talus        2 Coefficients de poussée Tables de Kerisel & Absi ‐ Extraits Calcul de la poussée Méthode de Culmann (GEOMUR) Pour différent points de l'écran on cherche le i qui maximise la poussée. Le diagramme des pressions est ensuite obtenu par dérivation de la courbe des résultantes. Calcul de la poussée Méthode de Culmann (GEOMUR) Dans le cas d'un multicouche, GEOMUR travaille par lignes brisées. D'après l'annexe C de l'EC7 (NF EN 1997‐1) : Effet de la cohésion ߪ௔ݖൌܭ௔ ߪᇱ௩െ2 ܿ ܭ௔ 1 ൅tan ߜ tan ߮ limité à 2.56 ܿ ܭ௔ Effet de la cohésion Avec la méthode de Culmann on pourrait craindre un traitement différent de ce qui est fait pour les écrans sous RIDO ou Kréa mais il n'en est rien, l'option 1 de GEOMUR est équivalente à la pratique pour les écrans. L'option 2 est du coup plus prudente. Option 1 Option 2 Effet de la cohésion Exemple pour un mur de 4m de haut avec ' = 30° et c = 5 kPa : Option 1 Effet de la cohésion Exemple pour un mur de 4m de haut avec ' = 30° et c = 5 kPa : Option 2 1. Poussée hydrostatique 2. Terrains déjaugés 3. Poussée d’Archimède Wh Wv Fterre Prise en compte de l'eau Organisation de la formation 1. Définition et fonctionnement d'un mur poids 2. Les règles de justification suivant la NF P 94‐281 3. Prise en main du logiciel (saisie, options, résultats) – mur poids en maçonnerie 4. Exemples d'application : a. Mur cantilever b. Mur en gabions c. Mur de quai – conditions hydrauliques Contexte normatif Stabilité interne (propre à chaque type d’ouvrage) Stabilité externe • Poinçonnement • Décompression du sol • Glissement sur la base • Renversement Stabilité d’ensemble (grand glissement –TALREN) O Les mécanismes de ruine Actions dues au sol (art. 5.1.2) On se situe le plus souvent en poussée active, mais dans le cas de murs bloqués en tête il peut être nécessaire de définir la poussée à partir de Ko (art. 4.2). Pour le calcul des poussées, la méthode recommandée est celle qui utilise les coefficients de Caquot, Kerisel et Absi, mais d'autres méthodes comme celle de Culmann peuvent être utilisées. Pour les effets des surcharges les méthodes recommandées sont basées sur la théorie de la plasticité (Cf. annexe B) au motif que les murs sont généralement en poussée active. Actions dues à l'eau (art. 5.1.4) Pour les ouvrages neufs on prendra soin de drainer correctement les murs. Par contre pour les ouvrages existant mal ou pas drainés et pour les murs de quai : • les niveaux d'eau considérées doivent être une estimation prudente du niveau le plus défavorable vis‐à‐vis de l'état limite considéré • les effets de l'eau sont considérés comme des actions permanentes (5.1.4.2) Rien de plus explicite (EH, EB ?) dans la NF P 94‐281 Incidence de la poussée L'incidence de la poussée et la définition des écrans fictifs sur lesquels sont fait les calculs sont définis à l'article 8.5.1 de la NF P 94‐281. Incidence de la poussée Incidence de la poussée Incidence de la poussée Incidence de la poussée Incidence de la poussée Butée ? En général un mur poids est calculé sans tenir compte de la butée (ce n'est pas un écran), toutefois la NF P 94‐281 autorise la prise en compte de la butée avec certaines précautions : – le déplacement relatif sol/mur doit être suffisant pour la mobiliser (donc ELU uniquement) – le terrain à mettre en butée doit toujours être présent (tranchées sous voirie ?) – prendre une sécurité sur la cote du terrain à l'aval Pondérations ELS caractéristique ELU fondamental G + Q + 0 ?? 1.35 Gdéfavorable + 1.0 Gfavorable + 1.5 Q + Q0 ?? Justifications ELU Renversement voir art. 9.2.2 1.4 1.0 (au lieu de 1.2) Poinçonnement (ELU‐GEO) qnet = kp . ple*. ii ple * pression limite nette équivalente kp facteur de portance pressiométrique i coefficient de réduction de portance (charge inclinée) i coefficient de réduction de portance (proximité d’un talus de pente  Calcul de qnet La NF P 94-281 renvoie au méthodes de la NF P 94-261 : Sol purement cohérent : Sol purement frottant : Sol à la fois cohérent et frottant : paramètre de calage pris égal à 0.6 Radians ! Calcul de i Sol purement cohérent : Sol purement frottant : Sol à la fois cohérent et frottant : paramètre de calage pris égal à 0.6 Calcul de i Limitation de l'excentrement (renversement ELU – GEO) Glissement sur la base (ELU – GEO) 1.4 réaction frontale 1.1 réaction tangentielle 1.1 0.9 (au lieu de 1.1) Justifications ELU ‐ GEO Stabilité générale • Avec TALREN ou GEOSTAB • Approche 3 (voir NT 16.11.04‐1 pour les coefficients) • On prendra un r;d de 1.1 ou de 1.2 en fonction de l'ouvrage soutenu (le mur étant généralement considéré comme peu sensible aux déformations) Justifications ELU ‐ GEO Limitation de la contrainte transmise au sol (ELS - GEO) Excentrement du chargement (décompression du sol) quel-que-soit l'ELS considéré 1.0 (au lieu de 1.2) 2.3 Justifications ELS ‐ GEO Organisation de la formation 1. Définition et fonctionnement d'un mur poids 2. Les règles de justification suivant la NF P 94‐281 3. Prise en main du logiciel (saisie, options, résultats) – mur poids en maçonnerie 4. Exemples d'application : a. Mur cantilever b. Mur en gabions c. Mur de quai – conditions hydrauliques Prise en main du logiciel Saisie Menus et outils Zone graphique Informations Par convention : ‐ X>0 et Y>0 ‐ L’amont est à droite Prise en main du logiciel Saisie Préparation des données > Cartouche Préparation des données > Définition de la géométrie > Saisie Prise en main du logiciel Saisie 10% 3H/2V 1.2m 1H/4V 0.8m 4m 2.5m Prise en main du logiciel Saisie Préparation des données > Définition des sols > Caractéristiques géotechniques des sols Ajout du nb de sols souhaités Le sol choisi est sous le segment Le mur est le sol n°0 A préciser, sol en butée et association avec une nappe Prise en main du logiciel Saisie Graves concassées c’=0kPa ’=38° =19 kN/m3 Argiles c’=2kPa ’=28° =18 kN/m3 Marnes c’=15kPa ’=30° =21 kN/m3 Prise en main du logiciel Saisie Préparation des données > Définition du mur > Caractéristiques du mur Saisie de la base du mur Trait mauve Saisie de la base horizontale (cas des bêches) Trait mauve en pointillés Prise en main du logiciel Saisie (extrait Geos) Prise en main du logiciel Saisie Ecran fictif (vert) Base (mauve) Prise en main du logiciel Saisie Séisme Zone 3 Catégorie d’importance uploads/Geographie/2017-mur-poids-geomur.pdf