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ARVOR Géotechnique Ingénierie des sols et des fondations Fondations superficiel

ARVOR Géotechnique Ingénierie des sols et des fondations Fondations superficielles Généralités Fiche : MPC-FS-01 Indice A du 26.12.10 1. Textes réglementaires - Règles de conception et de calcul des ouvrages de génie civil – Fascicule 62 – Titre V- de 1993: Ces règles s’appliquent aux ouvrages de génie civil. - D.T.U 13.12 – Règles pour le calcul des fondations superficielles – Afnor P11-711de mars 1988. Ces règles s’appliquent aux ouvrages de bâtiment. 2. Définition La fondation est dite profonde si : - D/B > 6 et D > 3 m selon le DTU 13.11 Fondations superficielles - De/B > 5 selon le fascicule 62 titre V Remarque : le fascicule 62 titre V défini également la notion de fondations semi-profondes. 3. Comportement d’une semelle sous charge verticale centrée Sous une charge axiale, verticale, monotone croissante de manière quasi-statique, l’allure de la courbe des tassements en fonction de l’intensité de la charge appliquée est celle présentée ci- après : Au début du chargement, le comportement est sensiblement linéaire, le tassement croît proportionnellement à la charge appliquée. Ensuite le tassement n’est plus proportionnel. A partir d’une certaine charge Qu, il y a poinçonnement du sol ou du moins le tassement n’est plus contrôlé. On définira : - Qu : charge limite de la semelle, conventionnellement définie comme la charge correspondant à un enfoncement égal à B/10. - qu : contrainte limite ou contrainte de rupture = Qu / A : (A : aire de la semelle). 4. Principe général de justification d’une fondation superficielle. Deux critères seront à examiner : - critère de rupture : On déterminera la valeur de la contrainte de rupture qu du sol, sur laquelle on appliquera un coefficient de sécurité. On s’assurera ensuite que la valeur de la contrainte ramenée par l’ouvrage sur le sol q’ref, sous les combinaisons ELU et ELS respecte le critère suivant : q u ref q q i q q   0 0 ' ' ' '     - critère de déformabilité : La contrainte moyenne sous ELS est suffisamment modérée pour considérer que le seuil de plasticité n’est pas atteint. On fera donc appel à la théorie de l’élasticité pour calculer le tassement. Il conviendra de s’assurer ensuite que le tassement s calculé est compatible avec le bon comportement de l’ouvrage. 1 2 3 B (m) : Largeur de la fondation 1 2 3 4 5 6 Fondations superficielles Fondations profondes D (m) : Hauteur de la fondation D B Q s 0,5 Domaine plastique Qu Domaine élastique Q s Tassement s Charge Q Courbe de chargement d’une fondation superficielle 0 ARVOR Géotechnique Ingénierie des sols et des fondations Fondations superficielles Calculs aux Etats Limites Combinaisons d’actions et sollicitations de calcul selon C.C.T.G. - Fascicule 62 titre V Fiche : MPC-FS-02 Indice A du 26.12.10 1. Les actions et sollicitations Action : toute cause produisant un état de contrainte dans la construction. - Q1k : valeur caractéristique de l’action variable de base -oiQik : valeur de combinaison d’une action d’accompagnement - Gw = 1,00 si pression de l’eau présente un caractère favorable - Gw = 1,05 si pression de l’eau présente un caractère défavorable - sn = 1,2 ou 1,0, choisir l’effet le plus défavorable - sp = 1,2 ou 0,6, choisir l’effet le plus défavorable - Fw vaut 1,2 ou 0,9, choisir l’effet le plus défavorable - F1Q1 = 1,33 dans le cas général - F1Q1 = 1,20 pour les charges d’exploitation étroitement bornées ou de caractère particulier Les valeurs de oi à 2i sont précisées en fonction du type d’ouvrage par le BAEL. Lorsque le modèle de calcul employé est linéaire, on peut avoir recours à l’équation simplifiée suivante :               1 0 1 1 min max . 3 , 1 ) .( 12 , 1 . 35 , 1 i ik i k Q w Fw sp sp sn sn w Gw Q Q F G G G G G S      - Q1 = 1,5 dans le cas général - Q1 = 1,35 pour les charges d’exploitation étroitement bornée ou de caractère particulier (*) pour les pieux. (**) Dans une combinaison donnée, Gmax et Gmin désignent des actions d’origines différentes, ce qui exclut de partager une même action entre les deux parties. (***) Les niveaux d’eaux choisis doivent correspondre à une probabilité d’occurrence faible. 2.2 Combinaisons accidentelles                 1 2 1 11 min max i ik i k A w sp sn w Q Q F F G G G G G S - FA : valeur nominale d’action accidentelle - 11Q1k : valeur fréquente d’une action variable Q1 (*) - 2iQik : valeur quasi- permanente d’autre action variable Qi (*) Dans la plupart des cas, il n’y a pas lieu de considérer d’actions variables concomitantes avec l’action accidentelle, leur effet étant généralement faible par rapport à la partie d’origine accidentelle des sollicitations. 2.3 Combinaisons vis-à-vis des états limites de stabilité d’ensemble          1 0 1 1 1 min max . 15 , 1 . 95 , 0 . 05 , 1 . 125 . 1 i ik i k Q F w Q Q G G G S  3. Combinaisons d’actions et de sollicitations de calcul vis- à-vis de l’état limite de service (E.L.S) L’Etat Limite de Service est lié aux conditions normales d’exploitation et de durabilité et correspond au-delà aux phénomènes suivants : ouverture excessive des fissures, compression excessive du béton, déformation excessive des éléments porteurs, perte d’étanchéité, etc. 3.1 Combinaisons rares               1 0 1 min max i ik i k w sp sn w Q Q F G G G G G S 3.2 Combinaisons fréquentes                1 2 1 11 min max i ik i k w sp sn w Q Q F G G G G G S 3.3 Combinaisons quasi-permanentes            1 2 min max i ik i w sp sn w Q F G G G G G S G : permanentes Q : variable FA : accidentelles - à transmission directe sur la structure de l’ouvrage, - dues aux sols (pondérales, poussées, frottement négatif, ……) - dues à l’eau (statiques Gw, hydrodynamiques Fw) Sollicitations : Forces et moments produits par les actions dans les éléments d’une construction (N, V, M, T) 2. Combinaisons d’actions et de sollicitations de calcul vis-à-vis de l’état limite ultime (E.L.U) L’Etat Limite Ultime correspond à l’atteinte du maximum de la capacité portante de l’ouvrage avant dépassement par perte d’équilibre statique, rupture des sections par déformation excessive ou instabilité de forme. 2.1 Combinaisons fondamentales               1 0 1 1 1 min max . 15 , 1 . 9 , 0 . 2 , 1 . 125 . 1 i ik i k Q F w Fw sp sp sn sn w Gw Q Q F G G G G G S      - Gmax : actions permanentes défavorables - Gmin : actions permanentes favorables (**) - Gw : actions des pressions statiques de l’eau dans la situation considérée (***) - Gsn : actions éventuelles de frottement négatif (*) - Gsp : actions éventuelles de poussées latérales - Fw : actions hydrodynamiques dans la situation considérée ARVOR Géotechnique Ingénierie des sols et des fondations Fondations superficielles Détermination de la contrainte de référence q’ref transmise par l’ouvrage au sol de fondation Fiche : MPC-FS-03 Indice A du 26.12.10 1. Contrainte de référence q’ref – Cas général La charge appliquée sur la fondation peut être excentrée par exemple dans les cas suivants : - axe du poteau décalé par rapport à celui de la semelle de fondation, - voiles d’un sous-sol en limite de propriété avec un chargement excentré sur la fondation filante, - application d’un moment en tête de la semelle (charge ramenée par la structure, mur de soutènement …) L’influence de l’excentrement de la charge est prise en compte par l’intermédiaire de la contrainte de référence q’ref, appliquée par la semelle au sol, contrainte qui sera comparée à la contrainte de rupture du sol telle que : q u ref q q i q q   0 0 ' ' ' '     La contrainte q’ref est la contrainte située aux ¾ de la largeur comprimée, le sol étant supposé ne pas réagir aux contraintes de traction sur la partie décomprimée : 4 ' ' . 3 ' min max q q q ref   q’max et q’min sont calculés en supposant une répartition linéaire de la contrainte normale à la uploads/Voyage/ fondations-20superficielles-20du-2027-12-10.pdf