enabling innovation in construction 1 Topic Training Fondations Irca Schepers Customer Service Engineer

Contenu Winkler ou Pasternak ? Dalle sur sol Poutre sur sol Blocs de fondation (esafd.02.01) Soilin (esas.06) 2 (esas.08 – compression seule)

Winkler ou Pasternak ? On peut modéliser un sol élastique au moyen: de ressorts des paramètres de sol représentant les rigidités des ressorts Plusieurs modèles de calcul : –Winkler –Pasternak 3

Winkler ou Pasternak ? Modèle de Winkler (Heavy Liquid model) Le plus connu Hypothèse: tassement uniforme de la dalle Loi de tassement de Terzaghi  Charge connue  déformation  Constante C 1z est déterminée comme: F 1z  C 1z ∙  z 1  C 1x, C 1y  10% de C 1z Avantage: simple Inconvénient: pas de liaison entre deux ressorts voisins 4

Winkler ou Pasternak ? Modèle de Pasternak (2-constants model) Extension du model de Winkler Deuxième constante C 2  les ressorts sont conjugués Une charge dans un point cause aussi une tassement dans un autre point. Avantage: meilleure approximation de la réalité Inconvénient: la détermination des constantes C 2 n’est pas simple  Solution: Soilin 5

Calcul linéaire:  Fonctionnalités à cocher: sol de fondation  Appuis: surfacique  Les constantes sont définies par l’utilisateur  Sols de fondation prédéfinis dans la base de données système  Définir le maillage (taille) et faire le calcul linéaire  Résultats:  Contraintes de contact: compression et traction! 6 Dalle sur sol élastique

Calcul non-linéaire:  Fonctionnalités à cocher: Non-linéarités & Non-linéarité des appuis/ Ressort de sol  Création des combinaisons non-linéaires  Nouvelles combinaisons à définir  Reprendre à partir des combinaisons linéaires  Calcul non-linéaire  Résultats:  Contraintes de contact: compression seule 7

Dalle sur sol élastique Calcul linéaire: Calcul non-linéaire: Contraintes en compression et traction Contraintes en traction sont éliminées 8

Exemple 9

Poutre sur sol élastique  Fonctionnalité à cocher: Sol de fondation  Appuis: réparti sur une barre Type: Semelle de fondation  La rigidité est déterminée par:  Paramètres des sols élastique  Géométrie  Configuration du maillage:  Taille moyenne pour les éléments sur sol de fondation 10

Exemple 11

Quoi?  Les blocs de fondation servent à diffuser les efforts des colonnes dans le sol.  Contrôle de stabilité est fait d’ après EC-EN  La capacité portante  Le glissement  L’ excentricité  Conception automatique (Autodesign)  Fonctionnalité est disponible pour l’ EC-EN 12 Blocs de fondation

Exigences:  Combinaison STR/GEO (Set C)  Classe GEO  EN-ULS (STR/GEO) Set B  EN-ULS (STR/GEO) Set C  Nouveau service “Géotechnique”  Nouveau gestionnaire pour:  les facteurs de sécurité  les facteur de résistance 13

Blocs de fondation Exigences:  3 méthodes de conception 14

Blocs de fondation Contrôles: Contrôle de la capacité portante  EN art  Non-drainé  Drainé  Basé sur la capacité du sol  15

Blocs de fondation Contrôles: Contrôle du glissement  EN art  Non-drainé  Drainé 16

Blocs de fondation Contrôles: Contrôle de l’excentricité  EN art  Limite = 1/3  Limite = 1/6  Pas de limite 17

Blocs de fondation Introduction:  Fonctionnalités à cocher: Sol de fondation / Contrôle bloc de fondation  Appuis: nodal - Type: Bloc de fondation  Définition:  Sol élastique  Bloc de fondation 18

Blocs de fondation Introduction  Création des combinaisons  Classe Géo  automatiquement  Service: Géotechnique  Contrôle de stabilité  Conception automatique : optimisation des dimensions 19

Blocs de fondation Exemples: 20

Soilin Comparaison entre Winkler et interaction structure-sol Dalle avec une charge répartie Contraintes de contact Winkler Interaction structure-sol 21

Soilin Comparaison entre Winkler et interaction structure-sol Dalle avec une charge répartie Moments de flexion Winkler Interaction structure-sol 22

Soilin Comparaison entre Winkler et interaction structure-sol Dalle avec une charge répartie Déformations Winkler Interaction structure-sol 23

Calcul élastique linéaire de la structure avec c 1z, c 2x, c 2y Contraintes de sol Diffusion des contraintes dans le sol et tassements Mise à jour de la rigidité apparente du sol (c 1z, c 2x, c 2y ) – point par point Modélisation de la structure Modélisation du terrain Soilin Principe

Soilin Détermination des contraintes de sol: Boussinesq: semi espace homogène idéal 25

Soilin Détermination des contraintes de sol: 26 Contrainte initiale réduite Contrainte due à la surcharge

Soilin Détermination des tassements Le tassement est calculé comme la différence des effets dûs à:  La surpression causée par la structure et les charges  Les contraintes de sol originales multipliées avec un paramètre m i  Le calcul est fait jusqu’ à une profondeur pour laquelle: 27

Soilin Détermination des paramètres de rigidité: Le but du calcul:  Détermination des c 1z, c 2x, c 2y Comment les paramètres ´´c´´ sont-ils déterminés?  28

Soilin Introduction  Fonctionnalités à cocher: Sol de fondation / Interaction sol  Appuis: surfacique - Type: Interaction sol-structure (Soilin)  Trous de sondage (! Coordonnée Z !)  Profil géologique  module de déformation  m (  0.2) 29

Soilin Introduction  Création des cas de charges et des combinaisons  Définition des combinaisons ´´classiques´´  Combinaison spéciale  Détermination des paramètres de sol  Ces paramètres sont utilisés pour tous les cas de charges et toutes les combinaisons 30

Soilin Introduction  Configuration du solveur:  La combinaison pour définir les paramètres de sol  Incrément max pour l’interaction sol  Taille des éléments de sol  Condition initiale pour c1z, c2x et c2y 31

Soilin Sortie  Résultats:  Contraintes de contact  Paramètres C  Tassements  Diagramme des contraintes dans le sol 32

Soilin Exemples 33

Soilin Exemples 34

Soilin Exemples 35

Soilin Exemples: valeurs c 1z Winkler Soilin 36

Soilin Exemples: Déformations Winkler Soilin 37

Soilin Exemples: contraintes de contact Winkler Soilin 38

39 Soilin Exemples: contraintes de contact (forme arbitraire)

Soilin Conclusions:  Winkler (uniforme)  Données relativement difficiles à obtenir  Quand on les obtient, données d’une fiabilité discutable  Résultats également peu fiables  Interaction sol-structure  Données relativement simples à obtenir (profil géologique)  Résultats plus proches de la réalité  Prise en compte des interactions entre bâtiments voisins 40