SOCIETE ALGERO-FRANCAISE D'INGENIERIE ET DE REALISATIONS B.P.7059 - 31000-ORAN(Algérie) Tel : (041) 28.44.07 / 08 Fax : (041) 28.44.04
NOTE DE CALCUL GENIE CIVIL
Gestionnaire du Réseau Transport Gaz "GRTG" Sous Direction de l'Engineering Immeuble 700 Bureaux RN N° 38 Gué de Constantine - ALGER -
PROJET GAZODUC ROCADE EST OUEST GREO
NOTE DE CALCUL FONDATIONS POUR BRIDE D’ANCRAGE.
D
14/10/10
FLG
BTB
BFA
Emis pour exécution
C
17/08/10
FLG
BTB
BFA
Selon rappel de 11/08/10
B
09/06/10
FLG
BTB
BFA
Emission approbation
A
09/06/10
FLG
BTB
BFA
Emission interne
Rev
Date
Rédaction
Vérification
SAFIR
Cosider Approbation
MO
N° GREO-NC-GC-003
Page : 1/7
SOMMAIRE
Rév : D
1.
OBJET.
2.
DOMAINE D’APPLICATION DES REGLES BAEL91.
3.
LES MATERIAUX ACIER ET BETON.
4.
CARACTERISTIQUES DU SOL.
5.
LES SOLICITATIONS FONDATION.
6.
VERIFICATION DE LA STABILITE.
7.
CALCUL DE FERRAILLAGE.
Date : 14/10/2010
APPLIQUEES
N° GREO-NC-GC-003
SUR
LES
SUPPORTS
Page : 2 / 7
DE
1.
OBJET : La présente note de calcul à pour objet l’étude génie civil des fondations pour massifs de la bride d’ancrage dans le cadre du PROJET GAZODUC ROCADE ‘’ EST-OUEST’’ pour tous les postes. Ces fondations seront fondées sur un sol meuble de moyenne résistance avec une contrainte admissible du sol prise égale à 1.0bars à partir de 1.50m d’ancrage (cas le plus défavorable selon le rapport du sol REF183/UB/2010 du 12/05/2010).
Le dosage est de 350 kg/m3 pour le béton en infrastructure.
Pour la conception de ce projet on utilise les règles B.A.E.L91.
Fig. 1 : La géométrie du support de la bride d’ancrage. 2.
DOMAINE D’APPLICATION DES REGLES BAEL91: les règles de calcul B.A.E.L91sont applicables à tous les ouvrages et constructions en béton armé dont le béton est constitué de granulats naturels normaux avec un dosage en ciment au moins égal a 300kg/m2 de béton mis en œuvre.
3.
LES MATERIAUX ACIER BETON : Pour pouvoir dimensionner des éléments en béton armé, il est indispensable de connaître le comportement des matériaux acier et béton et d'être capable de le modéliser.
3.1
MODELISATION DU BETON:
3.1.1
Résistance caractéristique:
3.1.1.1
Résistance caractéristique à la compression: Pour l'établissement des projets, un béton est défini par une valeur de résistance à la compression à l'age de 28j dite valeur caractéristique et notée fc28 égale à 25Mpa (Classe B25 (Dosage 350 kg/m³ de ciment).
Rév : D
Date : 14/10/2010
N° GREO-NC-GC-003
Page : 3 / 7
3.1.1.2
Résistance caractéristique à la traction: La résistance caractéristique à la traction du béton à j jours est conventionnellement définie par la relation suivante: ftj=0.6+0.06.fcj
3.2
DEFORMATIONS LONGITUDINALES DU BETON: L'expression ci-dessous permet de déterminer la valeur du module de déformation longitudinale instantanée du béton soumis à des contraintes normales d'une durée d'application inférieure à 24h: Eij=11000.fcj281/3 fcj28=25Mpa. Sous des contraintes de longue durée d'application, on admet que le module de déformation longitudinale est égal à l'expression suivante: Eij=3700.fcj281/3
3.3
MODELISATION DE L’ACIER: On rencontre plusieurs type d'armatures : les ronds lisses, les armatures à haute adhérences et les treillis soudés. Pour constituer les armatures des pièces en béton armes on utilise les aciers de nuances suivantes: FeE400=400MPa. FeE235=235MPa.
3.3.1
Le module d'élasticité longitudinal: Le module d'élasticité longitudinale de l'acier est égal à la valeur suivante: Es=200000MPa.
4.
CARACTERISTIQUES DU SOL : Les caractéristiques du sol sont données comme suit : Contraintes du sol : σ sol =1.0bars. Angle de frottement interne Φ=30°. Coefficient de pression active : Ka=0.25. Coefficient de pression passive : Kp=4.02. Coefficient de frottement : μ=0.5. Masse volumique du sol :ρ=1800kg/m3. Sol au dessus du massif a=0.20m.
Rév : D
Date : 14/10/2010
N° GREO-NC-GC-003
Page : 4 / 7
5.
LES SOLICITATIONS APPLIQUEES SUR LES SUPPORTS DE FONDATION : Les sollicitations sont les efforts (efforts normal et effort tranchant) et les moments (moment fléchissent et moment de torsion) calculés à partir des actions par des méthodes appropriées. Les charges appliquées sur le support sont récapitulées au tableau suivant :
5.1
5.2
CHARGES PERMANENTES G :
Le poids de massif de fondation G1.
Le poids du sol G2.
Le poids de la conduite G3.
La poussée des terres G4.
CHARGES D’EXPLOITATION P : La poussée du liquide contenu (donnée par études process) T= 1441KN.
6.
VERIFICATION DE LA STABILITE :
6.1
STABILITE AU RENVERSEMENT : Pour vérifier la stabilité du bride d’ancrage au renversement, on localise arbitrairement l’axe de rotation du la semelle au droit de l’arête extérieur de la semelle et l’on compare les moments par rapport à cet axe :
Des forces stabilisatrices qui sont le poids du la semelle et l’action horizontale des terres.
Des forces renversantes qui sont les poussées des liquides contenus.
Le rapport de ces moments est illustré par un coefficient de sécurité qui ne doit en aucun cas descendre au dessous de 1.5. La vérification au renversement s’écrit alors :
Moment stabilisateurs 1.5 moments renverssants Afin de se placer dans le cas le plus défavorables, les actions permanentes de stabilisation n’ont été majorées, tandis que les actions de renversement permanentes ont été majorées de 1.35. Donc le coefficient de stabilité kr :
Kr 6.2
( M G1 M G 2 M G 3 M G 4 ) 2.28 1.5 MT
VERIFICATION DE NON GLISSEMENT : Sous l’action de la poussée du liquide contenu (surcharge), la bride d’ancrage tend à se déplacer horizontalement par glissement, on doit vérifier que :
1.5 forces stabilisatrices f 2.0 forces renverssantes tag 1.5 G1 G 2 G3 G 4 2.55 f 2.0 T tag 37
Rév : D
Date : 14/10/2010
N° GREO-NC-GC-003
Page : 5 / 7
6.3
VERIFICATION DES CONTRAINTES : Il faudra également qu’en tout point de la partie inférieure de la fondation de la bride d’ancrage, la contrainte maximale induite par les différentes actions reste inférieure à la portance du sol, désignée par σ sol , la vérification des contraintes dans le sol s’écrit :
moy
3 max min sol 4
Avec :
max
M N M M N ; min ;e , Donc : v v I S I S N
max
N 6e 6e N (1 ) ; min (1 ) S B S B
Avec : M : Moment dû a l’effort de poussée de pipeline (T). N : Effort normal dû au poids de massif de fondation, le produit contenu et la conduite. Remarque1 : Les résultats sont montrés à l’annexe 1. 7.
CALCUL DE FERRAILLAGE : Après ces vérifications préliminaires, les sollicitations (M, N, T) serviront de données pour le calcul des armatures des différentes parties du massif de fondation. Un ferraillage de renforcement sur les quatre cotés du massif sera utilisé pour parer aux effets du retrait dû à la température du béton durant le coulage : ferraillage T12esp=20cm. Un ferraillage de renforcement de la bride d’ancrage au niveau u massif d’ancrage dont la valeur doit être au minimum supérieur à l’effort tranchant de la poussée. Un ferraillage de renforcement au niveau de la réservation de la conduite.
Rév : D
Date : 14/10/2010
N° GREO-NC-GC-003
Page : 6 / 7
ANNEXE 1
Rév : D
Date : 14/10/2010
N° GREO-NC-GC-003
Page : 7 / 7
CALCUL DE LA BRIDE D'ANCRAGE B.A.E.L 91 révisé 99
PROJET :GAZODUC ROCADE ''EST-OUEST'' -GREO- BRIDE D'ANCRAGE-
Données La longuer de la bride
L=
6.00 m
La largeur de la bride
B=
5.50 m
La hauteur de la bride
H=
3.00 m
Le diametre de la conduite
D=
0.71 m
La distance entre le centre de la ligne et le terrain naturel
C=
1.35 m
La hauteur des terres
h=
0.20 m
Le poids de la conduite
g3 =
2.45 KN/ml 100.00 KN/m²
Contrainte admissible du sol
Dépend du type de sol
q sol =
Coefficient de pression passive Kp
Dépend du type de sol
Kp =
la masse volemique du sol
Dépend du type de sol
ρ=
L'effort tranchant T
T: Donné par etude process
4.00 18.00 KN/m3
T1 =
1441.00 KN
Résultats les surface et volume Aire de la bride
( S=LxB )
S=
33.00 m²
Volume de la bride
( V=LxBxH )
V=
99.00 m3
les efforts appliquée à la bride Le poids propre G1 majorée
G1=25xVx1,35
G1 =
3341.25 KN
Le poids terres G2
G2= Sxhxρx1,35
G2 =
160.38 KN
Le poids de la conduite G3
G3= g3xBx1,35
G3 =
18.19 KN
Le Poussée des terres G4
G4=0,5KpxρxH²xBx1,35
G4 =
2624.40 KN
T=
2161.50 KN
L'effort tranchant T
T: Donné par etude processx1,5
Les forces stabilisatrices Fs
Fs=G1+G2+G3+G4
Fs =
6144.22 KN
Les forces renversantes Fr
Fr=T
Fr =
2161.50 KN
REV:B
09/06/2010
N° GREO-NC-GC-003-18
Les bras de leviers ZG1
ZG1 =
2.75 m
ZG2
ZG2 =
2.75 m
ZG3
ZG3 =
2.75 m
ZG4
ZG4 =
1.00 m
ZT
ZT =
1.85 m
les moment dûes aux efforts MG1
MG1=G1xZG1
G1 =
9188.44 KN.m
MG2
MG2=G2xZG2
G2 =
441.05 KN.m
MG3
MG3=G3xZG3
G3 =
50.03 KN.m
MG4
MG4=G4xZG4
G4 =
2624.40 KN.m
MT
MT=TxZT
T=
3998.78 KN.m
Ms = Mr =
12303.91 KN.m 3998.78 KN.m
Les moments stabilisants Ms Les moments renversants Mr
Ms=MG1+MG2+MG3+MG4 Mr=MT
VERIFICATION DE LA STABILITE DE LA BRIDE D'ANCRAGE Verification au glissement Verification au renvesement
Kg=Fs/Fr>1.5 Kr=Ms/Mr>2.0
Kg = Kr =
2.84 OK 3.08 OK
VERIFICATION DELA CONTRAINTE ADMISSIBLE DU SOL L'effort N dû au charge verticales L’excentricité e
N=G1+G2+G3
N=
e=Mr/Fs
e=
3519.82 KN 0.65 m
La contrainte maximales σmax
σmax=N/S(1+6e/B); avec e=MT/Fs
σmax =
182.39 KN/m²
La contrainte minimales σmin
σmin=N/S(1-6e/B); avec e=MT/Fs
σmin =
30.9334 KN/m²
La contrainte moyenne σmoy
σmoy=(3σmax+σmin)/4
σmoy =
144.53 KN/m²
Contrôle
( q' < 1,5xq )
REV:D
14/10/2010
Vérifié
N° GREO-NC-GC-003
