restructuration sf et si

SST8  Restructura)on  Fonda)ons  superficielles  

Restructura)

on  SST8  

1  

Véri)ication  des  Etats  Limites  

•  ELS  

Ouverture  de  fissures  

•  ELU  

Vérifica)on  à  l’état  limite  ul)me  de  résistance  (ELUR).    

Restructura)

on  SST8  

2  

Véri)ication  des  Etats  Limites  

•  ELS  ouvertures  des  fissures  :  

 Pas  de  dimensionnement    MAIS  

 Majora)on  des  armatures  trouvées  à  l’ELU  

Restructura)

on  SST8  

3  

Véri)ication  des  Etats  Limites  

Restructura)

on  SST8  

4  Environnement  pour  les  fonda)ons  :  XC2  au  moins    

Fonctionnement  • Principe  :    

 Transmission  de  la    charge    au  sol  par    l’intermédiaire  de    bielles    compression    inclinées.  

Restructura)

on  SST8  

5  

B

Fonctionnement  • Analogie  :    

 Des  efforts  de  trac)on    sont  générés  par  ces    bielles  de  compression.        

Ces  efforts  sont  équilibrés  par  des  aciers  tendus  en  par)e  inférieure  de  la  semelle    

Restructura)

on  SST8  

6  traction

Dimensionnement  :  Principe  •  La  contrainte  sur  le  sol  n’excède  pas  la  contrainte  limite  de  calcul  du  sol  ;    

•  La  semelle  est  suffisamment  rigide  pour  résister  au  poinçonnement  ;    

•  Les  aciers  inférieurs  reprennent  les  efforts  calculés  par  la  méthode  des  moments;    

•  Les  aciers  inférieurs  sont  correctement  ancrés    

Restructura)

on  SST8  

7  

Véri)ication  des  Etats  Limites  

•  ELU  de  résistance  du  sol  :  

 Essais  de  Mk  sols  :    =>  qu  =  contrainte  ul)me  que  peut  supporter                le  sol  sous  la  fonda)on.    

Restructura)

on  SST8  

8  

Véri)ication  des  Etats  Limites  

•  ELU  de  résistance  du  sol  :  

 Résistance  du  sol  peut  être  caractérisée  par  une  valeur  ul>me  qu      

Restructura)

on  SST8  

9  

Véri)ication  des  Etats  Limites  

•  ELU  de  résistance  du  sol  :  

 On  dimensionne  avec  :      qd  =  qu/2    

   qd  dite  contrainte  de  calcul  du  sol    

Restructura)

on  SST8  

10  

Dimensionnement  •  l’aire  de  la  semelle  sera  déterminée  afin  d’assurer  la  résistance  du  sol  de  fonda)on.    

Restructura)

on  SST8  

11  

Dimensionnement  •  l’aire  de  la  semelle  sera  déterminée  afin  d’assurer  la  résistance  du  sol  de  fonda)on.    

Restructura)

on  SST8  

12  

Dimensionnement  

Restructura)

on  SST8  

13  

La  condi)on  de  rigidité  permet  que  le  non-­‐poinçonnement  de  la  semelle  soit  vérifié    

Dimensionnement  • Condi>on  de  rigidité  :  

Restructura)

on  SST8  

14  

Dimensionnement  • Condi>on  de  rigidité  :  

Restructura)

on  SST8  

15  On  peut  ensuite  déterminer  la  hauteur  de  la  semelle  h  :    (h  =  d  +  cnom  +  0,5Φ  ,  en  prenant  comme  hypothèse  Φ  =  20  mm).  

Elle  permet  de  déterminer  la  hauteur  u)le  minimale  d  

b '− b4

≤ d

Dimensionnement  

Restructura)

on  SST8  

16  

Dimensionnement  •  Rappel  :  enrobage  nominal  pour  les  semelles  de  fonda)on    :    

•  Sur  béton  de  propreté    :  cnom  =  30  mm  •  En  contact  direct  avec  le  sol  :  cnom  =  65  mm    

 =>  h  ≈  d  +  40  mm  si  semelle  coulée  sur  béton    de  propreté,  sinon  h  ≈  d  +  80  mm  

Restructura)

on  SST8  

17  

Dimensionnement  •  Remarque  :    

•  le  poids  de  la  semelle  n’est  pas  connu  avant  la  détermina)on  de  la  hauteur  h.    

 •  Il  faut  donc  vérifier  la  contrainte  dans  le  sol  :  

Restructura)

on  SST8  

18  

Dimensionnement  •  Armatures  :  Le  calcul  des  aciers  est  effectué  par  la  méthode  des  moments    

Restructura)

on  SST8  

19  

Exemples  •  Calcul  semelle  isolée  •  Calcul  semelle  filante  

Restructura)

on  SST8  

20  

Exercice  d’accompagnement  

Restructura)

on  SST8  

21  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  du  coffrage  :    

•  On  doit  vérifier  σsol  ≤  qd      

   Hypothèse:  

 1,10  pu  /  A’  <  qd      

Restructura)

on  SST8  

22  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  du  coffrage  :    

 1,10  pu  /  A’  <  qd        qd  =  qu  /  2  =  0,25  Mpa  

Restructura)

on  SST8  

23  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  du  coffrage  :    

 D’où  :      A’  >  1,10  pu  /  qd  =  1,32  m2        Avec    A’  =  b’  x  1m  

         On  prend  b’  =  1,35  m  

Restructura)

on  SST8  

24  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  du  coffrage  :        

 Condi)on  de  rigidité  :      

Restructura)

on  SST8  

25  

b '− b4

≤ d

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  du  coffrage  :        

 Condi)on  de  rigidité  :      

Restructura)

on  SST8  

26  

(1,35  –  0,2)  /  4  =  0,29  m  ≤  d  ⇒ On  prend  h  =  d  +  4cm  =  33  cm ⇒ On  prend  h  =  35  cm  ⇒ Soit  h+béton  de  propreté  =  40  cm  

b '− b4

≤ d

Exercice  d’accompagnement  •  Contrôle  du  dimensionnement  :  Il  faut  vérifier  que:          Soit  (avec  G1  négligé)  :  (pu  +  1,35  (0,4  x  1,4  x  25.10-­‐3))  /  1,4  =  0,23  MPa    

                     <  qd  =  0,25  Mpa  

Restructura)

on  SST8  

27        =>  Hypothèse  vérifiée  !  

Exercice  d’accompagnement  

Restructura)

on  SST8  

28  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  des  armatures  principales  :    

       Soit  :  MEd  =    =  42,5  kN.m    

Restructura)

on  SST8  

29  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  des  armatures  principales  :    

 Équilibre  au  cdg  des  Ast  :          

Restructura)

on  SST8  

30  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  des  armatures  principales  :    

 Équilibre  au  cdg  des  Ast  :          

Restructura)

on  SST8  

31  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  des  armatures  principales  :    

 Équilibre  au  cdg  des  Ast  :          

Restructura)

on  SST8  

32  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  des  armatures  principales  :    

     A.N.  :  x  =  0,010  m      Ast  =  3,14  cm2  

Restructura)

on  SST8  

33  Choix  des  aciers  :  3  HA  12  /  m  soit  3,39  cm2  /m  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  des  armatures  de  répar>>on  :    

     Ar  =  1,5cm2/m      Soit  Ar  =  1,5x1,4  =  2,1cm2  

Restructura)

on  SST8  

34  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  des  armatures  de  répar>>on  :    

     Ar  =  2,1  cm2  

Restructura)

on  SST8  

35  

Espacement  maxi  :  3  aciers  /  m  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  des  armatures  de  répar>>on  :    

     Choix  des  aciers  :  

 Nb  d’espacements  =  (1,4  –  2xcnom  latéral)/0,33                  =  1,27  /  0,33  =  3,8  esp    =>4  esp  =>  5  aciers  

Choix  :  5  HA  8  =  2,51  cm2  

Restructura)

on  SST8  

36  

65mm  

Exercice  d’accompagnement  

Restructura)

on  SST8  

37  

Exercice  d’accompagnement  • Ancrages  :  

Restructura)

on  SST8  

38  

Restructura)

on  SST8  

39  

Exercice  d’accompagnement  • Ancrages  :  

   lb,  rqd(HA12)  =  ?  

Restructura)

on  SST8  

40  

Restructura)

on  SST8  

41  

Exercice  d’accompagnement  • Ancrages  :  

   lb,  rqd(HA12)  =  40,5  Φ  =  486mm    

   lbd  =  ?  

Restructura)

on  SST8  

42  

Exercice  d’accompagnement  • Ancrages  :  

   lb,  rqd(HA12)  =  40,5  Φ  =  486mm    

   lbd  =  lb,  rqd(HA12)  x  As,rqd  /  As,  prov  

Restructura)

on  SST8  

43  

Exercice  d’accompagnement  • Ancrages  :  

   lb,  rqd(HA12)  =  40,5  Φ  =  486  mm    

   lbd  =  lb,  rqd(HA12)  x  3,14  /  3,39  =  451  mm  

Restructura)

on  SST8  

44  

(b’-­‐0,7b)/4  =  315mm  >  lbd    

è  Crochets  normaux  

Exercice  d’accompagnement  

Restructura)

on  SST8  

45  

Exercice  d’accompagnement  

Restructura)

on  SST8  

46  

Exercice  d’accompagnement  •  Données  :  

 NEd  =  Nu  =  1,3MN    b  x  c  =  0,2  x  1,00m  

Restructura)

on  SST8  

47  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  du  coffrage  :  

       =>        A’    =  1,10  x  1,30  /  0,25              =  5,72  m2  

Restructura)

on  SST8  

48  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  du  coffrage  :  

   Semelles  homothé)ques  :            

   =>    b'  =  b  /  c  x  c’    

Restructura)

on  SST8  

49  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  du  coffrage  :  

 b’  x  c’  =  A’  =  5,72  m2  

Et      b’  =  b  /  c  x  c’    

 On  remplace  :  

 c’2  x  b  /  c  =  A’        =>      c’  =  √  (c  /  b  x  A’)   Restructura)

on  SST8  

50  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  du  coffrage  :  

 D’où  :        c’  =  5,35  m  et    b’  =  5,72  /  c  =  1,07  m        On  prend  :  c’  =  5,35  m    et  b’  =  1,10  m  

Restructura)

on  SST8  

51  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  du  coffrage  :  

 Condi)on  de  rigidité  :        

     et    

   d  ≥  1,09m  et  d  ≥  0,225m        On  prend  :  h  =  d  +  4  cm  =  1,13  m  

Restructura)

on  SST8  

52    =>  On  prend  h  =  1,15  m  

Exercice  d’accompagnement  •  Vérifica>on  du  dimensionnement  :  

Restructura)

on  SST8  

53  

(Nu  +  1,35  G0)  /  (b’xc’)  =  0,26  Mpa  >  q  =  0,25  Mpa    Il  faut  redimensionner  !!!  

Exercice  d’accompagnement  •  Dimensionnement  :  

 On  augmente  A  et  B  :    b’  =  1,10m        =>  b’  =1,20m      c’  =  5,35  m    =>  c’  =  5,40m  

   Condi)on  de  rigidité  :    Nouveau  h  :  h  =  1,15  m  

Restructura)

on  SST8  

54  

Exercice  d’accompagnement  •  Vérifica>on  du  dimensionnement  :  

Restructura)

on  SST8  

55  

(Nu  +  1,35  G0)  /  (b’xc’)  =  0,24  Mpa  <  q  =  0,25  Mpa    OK  !!!  

Exercice  d’accompagnement  

Restructura)

on  SST8  

56  

Exercice  d’accompagnement  • Dimensionnement  des  armatures  :  

 //  à  b’  :  

   =  0,152  MN.m      À  répar)r  sur  c’  =  5,40  m  

Restructura)

on  SST8  

57  

Exercice  d’accompagnement  •  Parallèlement  à  b’  :    

Restructura)

on  SST8  

58  

è  bw  =  c’  

Exercice  d’accompagnement  •  Parallèlement  à  b’  :    

 Équilibre  au  cdg  des  Ast  :          

Restructura)

on  SST8  

59  

Exercice  d’accompagnement  •  Parallèlement  à  b’  :  

 A.N.  :  x  =  2,5.10-­‐3  m      Ast  =  3,39  cm2  à  répar>r  sur  c’  =  5,4m  

Restructura)

on  SST8  

60  

Exercice  d’accompagnement  • Dimensionnement  des  armatures  :  

 //  à  c’  :  

   =  0,665  MN.m      À  répar)r  sur  b’  =  1,20  m  

Restructura)

on  SST8  

61  

Exercice  d’accompagnement  •  Parallèlement  à  c’  :    

Restructura)

on  SST8  

62  

è  bw  =  b’  

Exercice  d’accompagnement  •  Parallèlement  à  c’  :    

 Équilibre  au  cdg  des  Ast  :          

Restructura)

on  SST8  

63  

Exercice  d’accompagnement  •  Parallèlement  à  c’  :  

 A.N.  :  x  =  0,041  m      Ast  =  15,08  cm2  à  répar>r  sur  b’  =  1,2m  

Restructura)

on  SST8  

64  

Exercice  d’accompagnement  • Choix  des  aciers  :  //  à  c’  (à  répar)r  sur  b’  =  1,2m)  :  3  aciers  /  m    soit  :  (1,20  –  2  x  cnom  latéral  )  /  0,33  =  3,21  esp      =>  4  esp  =>  5  aciers  

     5  HA  20  =  15,71  cm2    

Restructura)

on  SST8  

65  

Exercice  d’accompagnement  •  Choix  des  aciers  :  //  à  b’  (à  répar)r  sur  c’  =  5,4m)  :  3  aciers  /  m    soit  :  (5,40  –  2  x  cnom  latéral  )  /  0,33  =  15,8  esp      =>  16  esp  =>  17  aciers  

     17  HA  8  =  8,5  cm2    

Restructura)

on  SST8  

66  

Exercice  d’accompagnement  

Restructura)

on  SST8  

67  

Exercice  d’accompagnement  • Ancrages  :  

Restructura)

on  SST8  

68  

ST3  

69  

Exercice  d’accompagnement  •  Ancrage  et  arrêt  des  aciers  principaux  :    

ST3  

70  

Sec>on  de  calcul  

(b’-­‐0,7b)/4  

Distance  mini  pour  ancrage  droit  

Exercice  d’accompagnement  •  Ancrage  et  arrêt  des  aciers  principaux  :    

ST3  

71  

Exercice  d’accompagnement  •  Ancrage  et  arrêt  des  aciers  principaux  :    

ST3  

72  

Exercice  d’accompagnement  •  Ancrage  et  arrêt  des  aciers  principaux  :    

ST3  

73  

   Longueur  d’ancrage  réelle:  lbd  =  lb,  rqd  x  As,  rqd  /  As,  prov  

Exercice  d’accompagnement  • Ancrages  :  •  //  à  c’  (à  répar)r  sur  b’  =  1,2m)  

   lb,  rqd(HA20)  =  ?  

Restructura)

on  SST8  

74  

Restructura)

on  SST8  

75  

Exercice  d’accompagnement  • Ancrages  :  •  //  à  c’  (à  répar)r  sur  b’  =  1,2m)  

   lb,  rqd(HA20)  =  40,5  Φ  =  810mm    

   lbd  =  ?  

Restructura)

on  SST8  

76  

Exercice  d’accompagnement  • Ancrages  :  •  //  à  c’  (à  répar)r  sur  b’  =  1,2m)  

   lb,  rqd(HA20)  =  40,5  Φ  =  810mm    

   lbd  =  lb,  rqd(HA20)  x  As,rqd  /  As,  prov  

Restructura)

on  SST8  

77  

Exercice  d’accompagnement  • Ancrages  :  •  //  à  c’  (à  répar)r  sur  b’  =  1,2m)  

   lb,  rqd(HA20)  =  40,5  Φ  =  810  mm    

   lbd  =  lb,  rqd(HA20)  x  15,08  /  15,71  =  778  mm  

Restructura)

on  SST8  

78  

(c’-­‐0,7c)/4  =  1,1  m  >  lbd    

è  Ancrages  droits  

Exercice  d’accompagnement  • Ancrages  :  •  //  à  b’  (à  répar)r  sur  c’  =  5,4m)  

   lb,  rqd(HA8)  =  40,5  Φ  =  324  mm    

   lbd  =  lb,  rqd(HA8)  x  3,39  /  8,5  =  130  mm  

Restructura)

on  SST8  

79  

(b’-­‐0,7b)/4  =  250  mm  >  lbd    

è  Ancrages  droits  

Exercice  d’accompagnement  

Restructura)

on  SST8  

80  

Semelle  isolée  •  Liaison  Voile  /  Poteau  fonda>on  :  Ahentes  

•  Retour  d'équerre  calculés  pour  équilibrer  un  moment  fléchissant  ou  un  effort  normal  de  trac)on    

ST3  

81  

Semelle  isolée  •  Liaison  Voile  /  Poteau  fonda>on  :  Ahentes  

•  Sinon  (compression  centrée)  un  ancrage  rec)ligne  suffit     ST

3  

82  

Semelle  isolée  •  Semelle  à  débord  constant  :  

 Autre  méthode  que  les  semelles  homothé)ques  :  

     Semelles  à  débord    constant  

ST3  

83  

Semelle  isolée  •  Semelle  à  débord  constant  :  

ST3  

84  è  Economie  de  béton  par  rapport  aux  semelles  homothé>ques    

Exercice  d’accompagnement  

Restructura)

on  SST8  

85  

è Semelle  à  débord  constant    V  =  3,2m3  contre  7,4m3  en    homothé)que…