Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Calcul des ouvrages de soutènement à l’EC7 2021/2022 NF P 94-282 : Ecrans Mathi

Calcul des ouvrages de soutènement à l’EC7 2021/2022 NF P 94-282 : Ecrans Mathilde DUBOST Chargée de développement industriel Service Développement et Relations Clients Mail : mathilde.dubost@haropaport.com 1) Les écrans de soutènement o Domaine d’application de la norme o PM o Palplanche 2) Principe de dimensionnement d’un écran de soutènement o Objectif o Valeur limite de pression des terres 3) Les méthodes de calcul o Méthode MEL o Méthode MISS (Annexe F) o Approche de calcul 4) Les actions o Action d’origine pondérale o Actions dues aux surcharges localisées transmises par le terrain (Annexe D) 5) Les vérifications o Défaut de butée o Résistance de la structure de l’écran o Stabilité des appuis SOMMAIRE  Calcul des écrans de soutènement verticaux, continus et plans, qu’ils soient :  Auto-stables (écrans dits en console)  Réalisés avec des appuis (tirants d’ancrage, butons …) 1. LES ECRANS DE SOUTENEMENT 1.a Domaine d’application de la NFP 94-282 (§1, page 8) o Parois moulées coulées en place ou parois préfabriquées en béton armé (Fig 1.1 a et b, page 9) o Rideaux de palplanches métalliques (Fig 1.1 c, page 10)  Écrans à inertie uniforme (sur le linéaire) 1. LES ECRANS DE SOUTENEMENT 1.a Domaine d’application de la NFP 94-282 (§1, page 8) o Rideaux mixtes de palplanches métalliques (Fig 1.2 b, page 11 & Annexe B.2.2 page 98) On peut assimiler le comportement d’un rideau mixte de palplanche métallique à celui d’un écran continu uniforme, lorsque :  La distance l2 entre les éléments principaux < 1.8 m si les palplanches intermédiaires sont des profilés U La distance l2 entre les éléments principaux < 1.5 m si les palplanches intermédiaires sont des profilés Z  Écrans à inertie non uniforme 1. LES ECRANS DE SOUTENEMENT 1.a Domaine d’application de la NFP 94-282 (§1, page 8) o Rideaux mixtes de palplanches métalliques (Fig 1.2 b, page 11 & Annexe B.2.2 page 98)  La résistance structurale du rideau se fera en considérant le moment d’inertie équivalent • Ie : inertie équivalente par mètre linéaire • Ip : inertie d’un élément principal • Is : inertie du panneau de palplanche intercalaires (éléments intermédiaires) • L1 : largeur d’un élément principal • L2 : largeur du panneau de palplanches intercalaires • d = distance d’axe en axe des éléments principaux 1. LES ECRANS DE SOUTENEMENT 1.a Domaine d’application de la NFP 94-282 (§1, page 8) o Rideaux mixtes de palplanches métalliques 1. LES ECRANS DE SOUTENEMENT 1.a Domaine d’application de la NFP 94-282 (§1, page 8) o Paroi moulée : paroi en béton armé, moulée dans une tranche excavée, par parties, dans le terrain La stabilité de la tranchée pendant les opérations de forage, de ferraillage et de bétonnage est assurée par une boue à base de bentonite. Elle forme sur les parois de l’excavation un dépôt étanche appelé cake qui lui permet d’assurer la pression hydrostatique qui s’oppose à l’éboulement des parois. • soutènement de grandes capacités, permet de construire les plus grands ouvrages • épaisseurs importantes : jusqu’à 1.50 m • la construction de ces ouvrages a pu se faire suite au développement de technologies de forage bennes preneuses dans les sols meubles et hydrofraises pour les autres sols et la mise au point de bentonite 1.b La paroi moulée (Rappel) Port 2000– Le Havre 1. LES ECRANS DE SOUTENEMENT o Paroi moulée : paroi en béton armé, moulée dans une tranche excavée, par parties, dans le terrain Procédé de réalisation de la paroi moulée (source Soletanche Bachy) 1. LES ECRANS DE SOUTENEMENT 1.b La paroi moulée (Rappel) o Rideaux de palplanches métalliques : écran constitué de palplanches métalliques simples, doubles ou multiples, enclenchées les une dans les autres (serrure), et directement mises en place dans le sol par battage ou vibrage o Palplanche métallique : profilé en acier de faible épaisseur et de grand élancement pouvant être plat, en forme de Z ou de U, obtenu par laminage à chaud ou profilage à froid 1.c Le rideau de palplanches métalliques (Rappel) Palplanche en U Palplanche en Z Serrure 1. LES ECRANS DE SOUTENEMENT  Dimensions des rideaux de palplanches (cf catalogue Arcelor) : o 0.40 à 0.60 m pour la largeur o 0.10 à 0.50 m pour la hauteur o 5 à 20 mm pour l’épaisseur o longueur < 24 m (gabarit routier et mise en œuvre) o limite d’élasticité comprise entre 240 et 500 Mpa  Comparaison Z/U : la palplanche Z est de plus en plus utilisée « au détriment » de la palplanche U pour les raisons suivantes : o rapport module de flexion / poids compétitif o moment d’inertie élevé, limitant les déformations o largeur plus grande permettant des cadences de fonçage remarquables 1. LES ECRANS DE SOUTENEMENT 1.c Le rideau de palplanches métalliques (Rappel)  Fabrication : o profilage à froid (pour les épaisseurs les plus faibles) : processus de mise en forme en continu qui permet, à partir de tôles planes en feuilles ou en bobine, d’obtenir des produits de section constante. o laminage à chaud (les plus couramment utilisées) : après passage dans un four de réchauffage qui porte les brames à plus de 1000 °C, le métal est acheminé sur des rouleaux motorisés. Progressivement, par un passage successif dans différents cages équipées de cylindres refroidis à l’eau, le métal perd en épaisseur et gagne en longueur. Passage de la tôle dans la ligne Pliage de la tôle Laminoir 1. LES ECRANS DE SOUTENEMENT 1.c Le rideau de palplanches métalliques (Rappel)  Mise en place o Battage (mouton diesel, marteau hydraulique, ...) o Vibrage vibreur marteau de battage guide de battage 1. LES ECRANS DE SOUTENEMENT 1.c Le rideau de palplanches métalliques (Rappel) o Fiche : partie totalement enterrée d’un écran dont la longueur est le plus souvent déterminante dans l’équilibre de l’écran  mobilisation d’une butée  translation  mobilisation butée + contrebutée  rotation Valeur fonction  Résistance au cisaillement du sol  Hauteur de la fiche Représentation de la fiche 1. LES ECRANS DE SOUTENEMENT 1.c Le rideau de palplanches métalliques (Rappel) o Tirant d’ancrage : dispositif de retenue d’un écran constitué par une tête d’ancrage, un tirant et un ancrage  Passif : tirant d’ancrage sollicité en traction que sous l’effet d’un déplacement de l’écran de soutènement  Actif : tirant mis en charge préalablement à l’application des actions afin de limiter les déformations Déformation liée à la rupture d’un tirant Coupe d’un ouvrage tiranté 1.c Le rideau de palplanches métalliques (Rappel) 1. LES ECRANS DE SOUTENEMENT o Lierne : élément métallique permettant d’assurer  la continuité longitudinale du soutènement  une répartition des efforts d’ancrage appliqués au soutènement • Les liernes sont disposées au droit des ancrages • Elles servent d’appui à la tête d’ancrage • Les liernes sont constituées par des profilés en I ou U Ancrage des palplanches U Ancrage des palplanches Z de part et d’autre de la serrure Ancrage des palplanches Z au droit d’une serrure avec une plaque 1. LES ECRANS DE SOUTENEMENT 1.c Le rideau de palplanches métalliques (Rappel) o Poutre de couronnement : élément en béton armé permettant d’assurer  la continuité longitudinale du soutènement  une protection de la tête des palplanches contre la corrosion  une transmission des efforts au rideau (amarrage des navires, charge de portique, fixation des défenses…) Poutre de couronnement en béton armé 1. LES ECRANS DE SOUTENEMENT 1.c Le rideau de palplanches métalliques (Rappel) 1) Les écrans de soutènement o Domaine d’application de la norme o PM o Palplanche 2) Principe de dimensionnement d’un écran de soutènement o Objectif o Valeur limite de pression des terres 3) Les méthodes de calcul o Méthode MEL o Méthode MISS (Annexe F) o Approche de calcul 4) Les actions o Action d’origine pondérale o Actions dues aux surcharges localisées transmises par le terrain (Annexe D) 5) Les vérifications o Défaut de butée o Résistance de la structure de l’écran o Stabilité des appuis SOMMAIRE Le principe de fonctionnement d’un écran de soutènement est d’utiliser le sol en fiche comme un niveau d’appui. Lorsque la hauteur libre d’un écran devient importante ou que les efforts à reprendre par l’écran sont importants ou que l’on cherche à limiter les déplacements, on peut ajouter des appuis supplémentaires se présentant sous la forme de butons ou de tirants. L’objectif du dimensionnement d’un rideau de soutènement est donc de déterminer : 1) la fiche nécessaire à l’écran : l’appui en fiche provient de la capacité du sol à s’opposer aux déplacements de l’écran par la mobilisation :  D’une butée dans le cas d’un mouvement de translation de l’écran  D’une butée et d’une contre-butée dans le cas d’une rotation en fiche de l’écran –cas d’un écran autostable) 2) Le module d’inertie  Pour ce faire, il est nécessaire de déterminer le moment dans l’écran de soutènement 2. PRINCIPE DE DIMENSIONNEMENT D’UN ECRAN DE SOUTENEMENT 2.a Objectif du dimensionnement Dans un premier temps, pour déterminer la fiche, il convient de calculer les efforts de poussée et uploads/Ingenierie_Lourd/ calcul-des-ouvrages-de-soutenement-a-l-x27-ec7-nf-p-94-282-ecrans.pdf