ក្រសួងអប់រ ំ យុវជន និងរីឡា វិទ្យាស្ថានបច្ចេរវិទ្យារម្ពជា ុ ច្េប៉ាតឺម្៉ាង់ ច្ទ្យពច្ោសល្យសុវ ី ិល្ គច្ក្ោងសញ្ញ ា បក្តវិសរ វ រ ក្បធានបទ្យ
: ោរសិរាក្គរឹះជច្ក្ៅរបស់អគារ
និសស ិត
: ផល្ ច័នទពិសេ ិ ឋ
ឯរច្ទ្យស
: ច្ទ្យពច្ោសល្យសុវ ី ល្ ិ
C7
ស្ថស្រ្ស្ថាចារយទ្យទ្យួល្បនទរ : ច្ោរ ក្ជា រ៉ាដា ុ ឆ្ន ំសិរា
: ២០១៥-២០១៦
MINISTERE DE L’EDUCATION, DE LA JEUNESSE ET DES SPORTS INSTITUT DE TECHNOLOGIE DU CAMBODGE DEPARTEMENT DE GENIE CIVIL MEMOIRE DE FIN D’ETUDES INGÉNIEUR Titre
: Etude la fondation profonde du bâtiment C7
Etudiant
: PHAL Chanpisith
Spécialité
: Génie Civil
Tuteur de stage
: M. CHREA Rada
Année scolaire
: 2015-2016
ក្រសួងអប់រ ំ យុវជន និងរីឡា វិទ្យាស្ថានបច្ចេរវិទ្យារម្ពជា ុ ច្េប៉ាតឺម្ង ៉ា ់ ច្ទ្យពច្ោសល្យសុវ ី ិល្
គច្ក្ោងសញ្ញ ា បក្តវិសរ វ រ របស់នស ិ សិ ត: ផល្ ច័នព ទ ិសេ ិ ឋ ោល្បរ ិច្ចេទ្យោរពារនិច្រខបបទ្យ: ថ្ងៃទ្យី ០៤ ខែ ររកដា ឆ្ន ំ ២០១៦ អនុញ្ញ ា តឲ្យោរពារគច្ក្ោង
នាយរវិទ្យាស្ថាន: ថ្ងៃទ្យី
ខែ
ឆ្ន ំ ២០១៦
ក្បធានបទ្យ : ោរសិរាក្គរឹះជច្ក្ៅរបស់អគារ C7 សហក្គាស : ច្ម្ហ្កក អាសិត ច្ម្ច្នចម្ិន ែូអិល្ធីឌី
ក្បធានច្េប៉ាតឺម្៉ាង់
: ច្ោរ ឈូរ ថ្ៃហ៊ង
ស្ថស្រ្ស្ថាចារយេររនា ំគច្ក្ោង
: ច្ោរ ក្ជា រ៉ាដា
អនរទ្យទ្យួល្ែុសក្តូវរនងសហក្គាស ុ
: ច្ោរ ច្សង សុវណ្ណរ៉ា
រជធានីភ្នំច្ពញ,ឆ្ន ំ២០១៦
MINISTERE DE L’EDUCATION, DE LA JEUNESSE ET DES SPORTS INSTITUT DE TECHNOLOGIE DU CAMBODGE DEPARTEMENT DE GENIE CIVIL
MEMOIRE DE FIN D’ETUDES INGÉNIEUR DE M. PHAL Chanpisith Date de soutenance: le 04 juillet 2016 « Autorise la soutenance du mémoire »
Directeur de l’Institut: Phnom Penh, le
Titre
:
2016
Etude la fondation profonde du bâtiment C7
Etablissement du stage :
MEGA ASSET MANAGEMENT Co.,Ltd
Chef du département
: M. CHHOUK Chhay Horng
Tuteur de stage
: M. CHREA Rada
Responsable de l’établissement : M. SENG Sovanra PHNOM PENH, 2016
REMERCIMENT Premièrement, je tiens à remercier plus mes parents pour m’avoir donné naissance, leurs précieux conseils, leurs encouragements et leurs aides financières qui sont extrêmement importante pour que je puisse poursuivre mes études dans le cycle supérieur. Étant étudiant en 5e année du département Génie Civil de l’ITC : J’exprime mes remerciements à Dr. OM Romny, directeur de l’Institut de Technologie du Cambodge, qui me permettre de faire la soutenance du rapport de stage de fin d’étude pour que je puisse décrocher mon diplôme d’ingénieur. J’adresse ma reconnaissance aussi à Monsieur CHHOUK Chhay Horng, chef du département de Génie Civil et également M. CHREA Rada, mon maitre de stage, pour toutes ses recommandations à fin de rendre le stage meilleur et de faire un rapport de qualité. En plus, je le remercie pour ses clairement explications, pour son temps et son aide. Je
tiens
également
à
remercier
infiniment
à
l’entreprise
MEGA
ASSET
MANAGEMENT Co., Ltd pour sa coordination et coopération, et à toutes les personnes de l’entreprise qui m’a autorisé de réaliser mon stage. J’ai grandement apprécié son expérience, son expertise, son aide, son explications et surtout ses conseils. Je voudrais ensuite remercier M. SENG Sovanra, contremaitres de chantier, qui m’a aidé pour rendre mon stage se démarcher facilement. En plus ils ont beaucoup de chance pour permettre de pratiquer sur le travail actuel. Le présent de stage été rendu facile grâces à leurs judicieux conseils, leurs aides, leurs patience, leurs compréhensions, leurs encourages, leurs amitiés disponibilités. Elles furent une guide précieuse tout au long de mon stage. En fin, je remercie tous les professeurs de l’ITC, surtout les professeurs du département de Génie Civil de m’avoir fourni ses connaissances des bases qui sont vraiment essentielles pour la vie professionnelle. Sans leurs aides je n’arrive jamais à mes études universitaires. Je vous réitère ma profonde gratitude.
1
RESUME Mon mémoire de fin d’étude concentre sur une étude de la fondation profonde du bâtiment en béton armé de 25 étages connue comme bâtiment C7 dans la zone d’Olympia City. Dans ce mémoire, j’ai inclus la détermination de la charge appliqué et l’action du vent sur le bâtiment par la norme Eurocode 1 (EC1) pour obtenir le résultat des sollicitations sur la semelle de fondation. En plus, J’étude la fondation profonde et calcul le tassement de la fondation selon la norme français. Je fais aussi la vérification de la capacité portance par la méthode de Pénétration Dynamique (SPT). En outre, je fais la vérification le tassement avec PLAXIS 3D. En fin, je détermine section d’armature de la semelle sur pieu par la méthode de bielle.
SUMMARY My thesis is contextualized on the study of deep foundation of the reinforced concrete building 25 floors known-as the building C7 in the Olympia City. In my thesis, I exclusively include the determination of applied loads and the wind load on the structure of the building by conform to European code (EC1) in order to obtain the load on the pile. Besides this, I make the comparative study of the deep foundation design and settlement of the pile by following French code, and Standard Penetration Test (SPT). Moreover, I make the verification of pile capacity design by using PLAXIS 3D. Finally, I calculate the reinforcement of pile cap conformed to strut and tied method.
Mots clés: Capacité portance, charge en pointe limite, frottement latérale, groupe de pieux
2
TABLEAUX DES MATIERES REMERCIMENT................................................................................................................ 1 RESUME.................................................................................................................................2 SUMMARY............................................................................................................................2 LIST DES ILLUSTRATIONS ........................................................................................ 6 LIST DES TABLEAUX .................................................................................................... 8 CHAPITRE I
GENERALITE .................................................................................. 9
1. Généralité ............................................................................................................................ 9 2. Présentation du stage .......................................................................................................... 9 3. Présentation de l’entreprise ............................................................................................... 10 3.1 Un peu histoire ............................................................................................................ 10 3.2 Adresse et logo l’entreprise ......................................................................................... 11 4. Présentation du Chantier ................................................................................................... 11 4.1 Description générale.................................................................................................... 11 4.2 Conception d’architecture ........................................................................................... 13 4.3 Fonction du bâtiment................................................................................................... 14 4.4 Organisation du Chantier ............................................................................................ 15
CHAPITRE II
ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE ................................................ 16
1. Généralité .......................................................................................................................... 16 2. Les type de fondation ........................................................................................................ 16 2.1 La fondation superficielle............................................................................................ 17 2.2 La fondation profonde ................................................................................................. 19 3. Les semelles sur pieux ...................................................................................................... 21
CHAPITRE III ETUDES DES CHARGES APPLIQUES ET DES SOLLICITATION ........................................................................... 22 1. Normes utilisé ................................................................................................................... 22 2. Terminologies ................................................................................................................... 22 3. Combinaison des actions .................................................................................................. 24 4. Modélisation des structures .............................................................................................. 25 4.1 Présentation du logiciel ............................................................................................... 25 4.2 Sollicitation sur la semelle étudié ............................................................................... 26
3
CHAPITRE IV CALCUL ET VERIFIER FONDATION PROFONDE ...... 27 1. Données et hypothèses ...................................................................................................... 27 1.1 Données ....................................................................................................................... 27 1.2 Résultat et analyse des sondages ................................................................................. 27 2. Calcul capacité portance du pieux par la méthode de l’essai laboratoire ......................... 28 2.1 Le couche d’ancrage.................................................................................................... 28 2.2 La charge de pointe limite ........................................................................................... 28 2.3 Charge de frottement latérale limite ............................................................................ 30 2.4 Capacité portant d’un pieu isolé à état limite .............................................................. 32 2.5 Déterminer le nombre de pieux ................................................................................... 33 2.6 Vérifier la stabilité de la semelle sur pieux ................................................................. 34 2.7 Vérifier contrainte sous la semelle fictive ................................................................... 34 2.8 Calcul tassement de la fondation................................................................................. 37 3. Vérifier la capacité portance du pieux par l’essai in-situ (SPT) ....................................... 39 3.1. Déterminer valeur de correction N60 ......................................................................... 39 3.2 Calcul la charge de pointe limite ................................................................................. 41 3.3 Calcul la charge limite en frottement latérale ............................................................. 41 3.4 Capacité portance admissible du pieu ......................................................................... 43 3.5 Tassement élastique d’un pieu .................................................................................... 43 3.6 Tassement groupe de pieux ......................................................................................... 45 4. Essai de pieu par la charge dynamique PDA .................................................................... 45 5. Vérifier le tassement par PLAXIS 3D .............................................................................. 46 6. Détermination des armatures ............................................................................................ 52 6.1 Généralité .................................................................................................................... 52 6.2 Application numérique ................................................................................................ 53
CHAPITRE V
TECHNOLOGIE DU CHANTIER ....................................... 57
1. Généralité .......................................................................................................................... 57 2. Technologie de construction ............................................................................................. 57 2.1 Avant le démarrage des travaux .................................................................................. 57 2.2 Avant le début de forage ............................................................................................. 57 2.3 Pendant l’exécution ..................................................................................................... 58 2.4 Le bétonnage ............................................................................................................... 60 2.5 Controller du pieu fini ................................................................................................. 62 2.6 Recépage ..................................................................................................................... 65 4
3. La mise en place de la semelle sur pieu ............................................................................ 65
CHAPITRE VI
SECURITE ET HYGINE .......................................................... 68
1. Généralité .......................................................................................................................... 68 2. Arrangement du chantier................................................................................................... 69 3. Sécurité dans le chantier ................................................................................................... 70
CHAPITRE VII CONCLUSION ................................................................................. 72 REFERENCES …….........................................................................................................73 ANNEXES
…….............................................................................................................74
5
LIST DES ILLUSTRATIONS Figure 1: Canadia Tower .......................................................................................................... 10 Figure 2: Logo de CANADIA BANK...................................................................................... 10 Figure 3: Logo de OCIC ........................................................................................................... 10 Figure 4: Le plan de situation du chantier Olympia ................................................................. 11 Figure 5: Le plan de masse du chantier Olympia ..................................................................... 12 Figure 6: Le Plan perspective des bâtiments ............................................................................ 12 Figure 7: Conception architectural de la zone des bâtiments ................................................... 13 Figure 8: le vue en perspective de la zone ................................................................................ 13 Figure 9 le plan perspective du est ........................................................................................... 14 Figure 10 le plan perspective du ouest ..................................................................................... 14 Figure 11: Le vue façade des bâtiments ................................................................................... 14 Figure 12: Organisation du chantier ......................................................................................... 15 Figure 13 : Abaque de classification la fondation .................................................................... 17 Figure 14 : Dimension la fondation superficielle et profonde .................................................. 18 Figure 15: les différents types de fondation superficielle......................................................... 18 Figure 16: Comportement générale un pieu isolé soumis à une charge verticale .................... 19 Figure 17: Types des sections des pieux .................................................................................. 20 Figure 18: Classification des pieux .......................................................................................... 20 Figure 19 : Schéma des pieux avec frottement latérale positif et négatif ................................. 21 Figure 20: Semelle sur 6 pieux ................................................................................................. 21 Figure 21: Semelle sur 4 pieux ................................................................................................. 21 Figure 22: Semelle sur 3 pieux ................................................................................................. 21 Figure 23: Modélisation du bâtiment C7 .................................................................................. 25 Figure 24: Pointe de la semelle étudiée .................................................................................... 26 Figure 25: Géométrique du pieu dans la couche du sol............................................................ 28 Figure 26: Schéma de la semelle fictive ................................................................................... 35 Figure 27: Le graphique résultat de PDA ................................................................................. 46 Figure 28: Modélisation un pieu isolé ...................................................................................... 47 Figure 29: Tassement un pieu isolé sous charge 18000kN par PLAXIS 3D ........................... 48 6
Figure 30: Interprétation le résultat par Excel .......................................................................... 48 Figure 31: La modélisation le groupe de pieux ........................................................................ 49 Figure 32: Tassement groupe de pieux sous charge 70000kN par PLAXIS 3D ...................... 49 Figure 33: Interprétation résultat par Excel .............................................................................. 50 Figure 34: schéma de la semelle sur 4 pieux ............................................................................ 52 Figure 35: Armature inférieur répartis ………………………………………………...…….56 Figure 36: Armature inférieur en coté ...................................................................................... 56 Figure 37: Section de la semelle ............................................................................................... 56 Figure 38: Vérifier la verticalement de la virole ...................................................................... 58 Figure 39: Vérifié la coordonnée du pieu ................................................................................. 59 Figure 40: Souder les armatures de recouvrement ................................................................... 60 Figure 41: Affaissement du béton ............................................................................................ 62 Figure 42: Installation la trémie et le bétonnage du pieu foré .................................................. 62 Figure 43: Processus d’opération de Sonique test .................................................................... 63 Figure 44: Activités de la réalisation du Sonique Test ............................................................. 64 Figure 45: Les zones auscultées par le Sonique test................................................................. 64 Figure 46: Exemple graphique représentatif du profile du pieu par Sonique test .................... 64 Figure 47: Recépage la tête du pieu par la machine hydraulique ............................................. 65 Figure 48: Recépage la tête du pieu par l’air compresseur....................................................... 65 Figure 49: Nettoyer la base de la semelle ................................................................................. 66 Figure 50: Nettoyer la base du béton propriété et tête du pieu ................................................. 66 Figure 51: Installation des armatures de la semelle .................................................................. 67 Figure 52: Bétonnage la semelle sur pieux ............................................................................... 67 Figure 53: Les zones divisées dans le chantier ......................................................................... 69 Figure 54: Le panneau de sécurité dans le chantier .................................................................. 70 Figure 55: Le tableau des informations misé à jour au chantier ............................................... 71 Figure 56: L’ouvrier prend la ceinture pour la sécurité ............................................................ 71 Figure 57: Les ouvriers équipés les casques de sécurité pendant le travail dans autre zone de chantier ..................................................................................................................................... 71
7
LIST DES TABLEAUX
Tableau 1: Le poids volumique des matériaux ......................................................................... 23 Tableau 2: La charge exploitation (Extraits de l'EC1) ............................................................. 23 Tableau 3: Les sollicitations en ELS ........................................................................................ 26 Tableau 4: La sollicitation en ELU .......................................................................................... 26 Tableau 5: Tableau resumé la caracteristique du sol ................................................................ 27 Tableau 6: Valeur de p et s ................................................................................................. 29 Tableau 7: Valeur Ka et Kp ....................................................................................................... 30 Tableau 8: Variation de la valeur H : ..................................................................................... 40 Tableau 9: Variation de la valeur B : ...................................................................................... 40 Tableau 10: Variation de la valeur R : ..................................................................................... 40 Tableau 11: Variation de la valeur S : .................................................................................... 40 Tableau 12: Le résultat de valeur SPT après la correction ....................................................... 41
8
CHAPITRE I
INTRODUCTION
1. Généralité Le Cambodge est un pays en développement en Asie du Sud-Est. Après la guerre civile en 1970, le pays a été sérieusement endommagé. L’infrastructure ont été démolis, les écoles ont été fermées, le marché a été vidé, les ponts et les routes ont été détruits. Après l'accord de paix de Paris en 1993, le pays est devenu réuni et il a demandé les types de ressources humaines différentes pour développer le pays, en particulier le nombre d'ingénieurs et techniciens. Institut de Technologie du Cambodge est un établissement éducatif supérieur au Cambodge qui joue un rôle très important sur la restauration des ressources humaine dans le domaine ingénieur. Jusqu’à présent ITC a produit de nombreux types d'ingénieur, comme ingénieur civil, ingénieur électricien, ingénieur mécanicien, ingénieur chimiste, ingénieur rural, ingénieur géotechnicien, ingénieur informatique qui ont la force significatif dans la reconstruction du pays dans les plusieurs secteurs. Comme l'ingénieur civil, il est nécessaire de compléter la thèse avant de succès leur diplôme ingénieur. La thèse est un indicateur qui montre la capacité des élèves ingénieurs dans chaque compétence spécifique avant d'entrer dans le marché du travail. Tous année il est nécessaire pour les étudiants d’ingénieurs et techniciens de l’ITC tous les génies doivent faire du stage obligatoires and réaliser notre mémoires de stage de fin d’étude et se présenter leur thèses avant les professeurs. Pour les étudiants du cycle ingénieur I5 et technicien T2 de département Génie Civil doivent nécessaires de faire le stage obligatoire dans l’entreprise public ou privé pour rédiger leur mémoire de fin d’études. Pour cette raison, je fais stage de 3 mois dans une entreprise privée. 2. Présentation du stage Le stage pour le mémoire de fin d’étude commence après le premier semestre et il comprend 3 mois :
La période de stage
: De 17 Février 2016 au 20 Mai 2016.
Entreprise
: MEGA ASSET MENAGEMENT Co, Ltd
Titre de stage
: Étude la fondation profonde du bâtiment C7
Tuteur de stage
: M. CHREA Rada
Responsable d’entreprise : M. SENG Sovanra 9
3. Présentation de l’entreprise 3.1 Un peu histoire
Mega Asset Management Co., Ltd est le consultant pour les promoteurs immobiliers; Property & Asset Management, y compris OCIC, Diamond Island City, Sorya, Centre Commercial Sovanna, Retana Plaza, Canadia Tower. Mega Asset Management Co., Ltd fournit des Agences Immobilières et évaluateurs, la consultation de la propriété, le développement, la gestion, la propriété du moyen de transport, lieu, vente, et le service l'achat. Overseas Cambodian Investment Corporation (OCIC) est une filiale de Canadia Group Integrated Enterprise. En 2006, OCIC a signé un accord avec le gouvernement de Phnom Penh pour développer et gérer l'île de Koh Pich, autrement connu comme Diamond Island. OCIC est le plus grand développeur au Cambodge. En
Figure 1: Canadia Tower
dehors de l'immobilier, OCIC est également impliqué dans la construction de l'infrastructure, ce qui contribue au développement du Cambodge.
Figure 3: Logo de OCIC
Figure 2: Logo de CANADIA BANK
10
3.2 Adresse et logo l’entreprise
L’entreprise MEGA ASSET MANAGEMENT Co., Ltd est située :
Addressee: No. 315, Preah Ang Duong (St. 110), corner of Preah Monivong (St. 93), Canadia Tower, 10th Floor, SangKat Wat Phnom, Khan Doun Penh, Phnom Penh H/P: (855) 23 868 222 (855) 23 6860 511 Fax: (855) 23 430 686 E-mail:
[email protected] Website: www.megaassetmanagement.com 4. Présentation du Chantier 4.1 Description générale
Le chantier d’Olympia City se trouve à côté du stade olympique le long de Preah Sihanok Blvd, Phnom Penh. Le Chantier couvre la surface totale de 68 686m ² qui divisent en 14 zones (S1/C1, S2/C2, S2, S3/C3, S3/C4, S5, S4/C5, C7, Olympia Plaza 1, 2, 3, Olympia Tour, et bureaux). Ces zones seront les zones de construction de différents types de bâtiments tels que bureaux, maisons de magasin, Plaza, Copropriété, gymnastique, piscine ...
Figure 4: Le plan de situation du chantier Olympia
11
Figure 5: Le plan de masse du chantier Olympia
Figure 6: Le Plan perspective des bâtiments
12
4.2 Conception d’architecture
En point de vue architecture, la zone de chantier a unique conception de base comme : quartier des miracles avec un Glory Axis entouré par : Tonle lower Mékong, Tonle upper Mékong, Tonle Bassac et Tonle Sap. L’axe et la courbe de la rivière KHONG sont introduits dans le concept ce qui crée : Glory Axis. Il agit comme une nourriture de la vie qui signifie prospère et l'immensité des cours d'eau. Par ailleurs, Glory Axis crée quartier des miracles. Il est une interprétation du miracle des ressources naturelles et de la géographie de Phnom Penh.
Figure 7: Conception architectural de la zone des bâtiments
Le bâtiment C7 est situé à l’angle d’intersection du Tonle upper Mékong et Tonle Bassac ou le zone S4 et C5.
Figure 8: le vue en perspective de la zone
13
4.3 Fonction du bâtiment
Le bâtiment est la dimension environ carré comme la largeur 41.3m, la longueur 42.3m avec 1779.84 m2. Le bâtiment comprend de 2 sous-sols, de 25 étages et le toit, la hauteur totale est d'environ 104.25m. De rez-de-chaussée sont trop 4ème pour shop house, de 5ème étage au 8ème étage sont bureaux, 9ème étage est étage technique. Du 10e étage au 25ème étage sont appartements.
Figure 10 le plan perspective du ouest
Figure 9 le plan perspective du est
Figure 11: Le vue façade des bâtiments
14
4.4 Organisation du Chantier
Dans le but de la gale efficacement et de contrôler le flux de travail et le processus de construction selon le calendrier, les normes et perspectives technique, l'organigramme doit être mis en place. Comme ce chantier l’organigramme est suivant : Les différents acteurs de projet C7:
Maitrise d’ouvrage : Maitre d’œuvre : Architect : Bureau d’étude : Bureau géotechnique : Bureau de contrôler : Coordination sécurité :
OCIC OCIC SPCC STL OCIC OCIC
Chef du projet M. MENG Chamroeun
Chef d’ingénieur du chantier
Chef d’ingénieur technique
M. MEAS Chun
M. SENG Sovanra
Ingénieur QS/QC
Ingénieur structurale
Chef bureau d’administratif
M. LONG Chanrady
Ingénieurs QS/QC
Ingénieurs QS/QC
Sous-traitants
Sous-traitants Figure 12: Organisation du chantier
Présentation des activités pendant le stage Pendant 3 mois au chantier d’Olympia City, Je suis impliqué dans
Assister ingénieur structural en calculer des éléments structuraux Dessiner et relever les plans de constructions Surveiller et contrôler la qualité de construction Diriger les rapports des travaux quotidiens du chantier 15
CHAPITRE II
ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
1. Généralité Dans le domaine de la conception des structure, on partage generalement les composantes structurales en quatres sous-systemes, chacin faisant l’objet d’études distinctes mais complementaires comme l’ossature verticale, les divers systemes de planchers et de toits, les escaliers et les fondation. Le role des composantes structurales est de recevoir les charges et surcharges, de les repartir uniformement dans l’ensemble de l’ossature et de les transmettre aux fondation. La fondation est un element de structure qui a pour objet de transmettre au sol les efforts apporte par la structure. Dans le cas le plus generale, un element determiner de la structure peut transmettre a sa fondation :
Un effort normale : charge vertical centr ;ee dont il convient de connairte les valeurs extremes.
Un force horizentale resultant, par exemple, de l’action du vent ou du seisme, qui peut etre varaible en grandeur et en direction.
Un moment qui peut etre de grandeur variable et s’exercer dans des palns differents.
Compte tenu de ces sollicitations, la conception generale des fondations doit assurer la coherence du projet vis-à-vis du site, du sol et de l’ouvrage/interaction sol-structure. 2. Les type de fondation On peut classer les fondations, selon le mode d’exécution et selon la résistance aux sollicitations extérieures, en :
Fondation superficielles : Semelles continues sous murs, reposant sur le sol, Semelles sous points d’appuis isolés reposant sur le sol, Radier générale : structure répartissant les pressions,
Fondation massives : Semelles sur puits, Fondation pour réservoirs, châteaux d’eau, cheminées, etc. ;
Fondation profondes : 16
Semelles sur pieux Système spéciaux de fondations Les types de fondations sont caractérisés par les conditions suivantes : D 4 La fondation superficielle B D 4 10 La fondation semi-profonde B D 10 La fondation profonde B
Figure 13 : Abaque de classification la fondation
2.1 La fondation superficielle
Une fondation superficielle est définie par les caractéristiques géométriques décrites ci-après : Les semelles circulaires B 2 R Les semelles carrées L B Les semelles rectangulaires B L 5B Les semelles continues L 5B On s’appelle fondation superficielle toutes les fondations dont l’encastrement D dans le sol de fondation n’excède pas quatre ou cinq fois la largeur B (le plus petit côté). Elles sont de dimension limitée.
17
Figure 14 : Dimension la fondation superficielle et profonde
Les principaux types de fondations superficielles que l’on rencontre dans la pratique sont : Les semelles continues sous murs, Les semelles continues sous poteaux, Les semelles isolées Les radiers Les fondations superficielles doivent être justifiées sous les états-limites suivant : L’état-limite d’équilibre statique : La condition de non-glissement L’état-limite ultime de résistance vis-à-vis du sol d’une part, et de la semelle d’autre part L’état-limite de service vis-à-vis des fissurations L’état-limite de service vis-à-vis des déformations
Figure 15: les différents types de fondation superficielle
18
2.2 La fondation profonde
Les fondations profondes sont caractérisées par la manière dont le sol est sollicité pour résister aux charges appliquées, par des méthodes d’exécution qui font appel à des entreprises spécialisées et par un fort élancement. En générale, une fondation peut être considérée comme profonde lorsque l’élancement D B 6 , et D 3m D : Longueur de la fondation enterrée dans le sol, B : Largueur de la fondation
Figure 16: Comportement générale un pieu isolé soumis à une charge verticale
Les fondations profondes sont constituées de pieux ou de barrettes qui sont des parois moulées porteuses dont le comportement est comparable à celui des pieux coulés en place sans tubage. Les pieux peuvent être classé suivant : La nature du matériau constitutif (béton armé, bois, acier) Le mode de réalisation et type de sollicitation du sol
19
Les pieux ont plusieurs de section comme la section circulaire, section rectangulaire, section en I, H, les rideaux continus, les pal-pieux ou palplanches etc. Ils sont soit préfabriqué en usine avant de transport au chantier ou coulé en place. Souvent, les pieux battu en béton armes ou précontraintes sont les préfabriqués, et les pieux forés sont les coulé en place avec plusieurs méthodes. Les suivants sont les catégories de types des pieux :
Pieux façonnés à l’avance :
Figure 17: Types des sections des pieux
Battu préfabriqué Métal battu Tubulaire précontrainte Battu enrobé Battu ou vibrofoncé, injecté haute pression Pieux foré : Foré simple Foré tubé Foré boue Pieux foncé Béton foncé Métal foncé Puits Les micropieux
Figure 18: Classification des pieux
20
Dans la pratique de la géotechnique, les divers modèles de pieux sont désignés sous l’appellation génétique de fondations profondes. La capacité de support des pieux dépend de deux facteurs : la résistance en pointe et la friction latérale entre les parois du pieu et le sol environnant.
Figure 19 : Schéma des pieux avec frottement latérale positif et négatif
3. Les semelles sur pieux Ces semelles ont pour rôle d’assurer la transmission aux pieux des charges de la construction. La dimension de ces semelles doit tenir compte des écarts qui peuvent exister entre implantation théorique des pieux et l’implantation réelle, c’est-à-dire des tolérances d’implantation au niveau du recépage. Il y a diffèrent type des semelles comme : semelle sur un pieu unique ou isolé, Semelle sur deux pieux, trois pieux, quarte pieux etc.
Figure 22: Semelle sur 3 pieux
Figure 21: Semelle sur 4 pieux
Figure 20: Semelle sur 6 pieux
21
CHAPITRE III
ETUDES DES CHARGES APPLIQUES ET DES SOLLICITATION
1. Normes utilisé Pour les ouvrages et constructions, la détermination les sollicitations et les charges appliquées dans ce projet s’est fait en respectant la norme Eurocode 1 (EC1). C’est quoi EC1 ? Il est un de collection des Eurocodes. Il comporte les normes suivantes, chacune étant, en général, constituée d’un certain nombre de parties : EN 1990 eurocode 0 : Bases de calcul des structures, EN 1991 eurocode 1 : Actions sur les structures, EN 1992 eurocode 2 : Calcul des structures en béton, EN 1993 eurocode 3 : Calcul des structures en acier, EN 1994 eurocode 4 : Calcul des structures mixtes acier-béton, EN 1995 eurocode 5 : Calcul des structures en bois, EN 1996 eurocode 6 : Calcul des structures en maçonnerie, EN 1997 eurocode 7 : Calcul géotechnique, EN 1998 eurocode 8 : Calcul des structures pour leur résistance aux séismes, EN 1999 eurocode 9 : Calcul des structures en aluminium. L’eurocode NF EN 1991-1-1 a été publié en mars 2003 et la norme NF P 06-111-2 (l’Annexe nationale à la NF EN 1991-1-1) en juin 2004. 2. Terminologies Etat-limite Etat limite est l’état pour lequel une condition requise d’une construction est strictement satisfaite et cesserait de l’être en cas de modification défavorable de l’action. On distingue 2 états limites : Les états-limites de service de fissuration, de déformation…. (ELS) Les états-limites ultimes de résistance, de stabilité de forme…(ELU)
22
Les actions Les actions sont l’ensemble des charges (forces, couples, etc., permanentes, climatiques et d’exploitation) appliquées à la structure. Ils sont classés en trois catégories en fonction de leur probabilité d’occurrence et de leur variation d’intensité dans le temps. Action permanent (G) : poids propre de la structure, pression de la terre, Action variable
(Q) : charge exploitation, charge climatique, charge en cour d’exécution, action due à températures etc.
Action accidentelle (A) : explosion, chute de véhicule, séisme etc. Les sollicitations Les sollicitations sont les efforts internes en chaque section du point de la structure provoquée par les actions extérieures. Ils sont désignés par l’effort normal (N), l’effort tranchant (T), le moment (M), la coupe de torsion (T). 2 Poids Volumique kN / m
Matériaux Béton non arme
24
Béton arme
25
Brique pleine
20
Brique creux
18
Mortier de ciment
23
Mortier de plaire
18
Tableau 1: Le poids volumique des matériaux
Catégorie
2 Valeur de charge kN / m
Plancher
A
1.5
Escalier
A
2.5
Balcons
A
3.5
Bureaux
B
2.5
Lieux de réunions
C3
4
C4
7
Commerces
D
5
Parking
G
5
Nature des locaux
Tableau 2: La charge exploitation (Extraits de l'EC1)
23
3. Combinaison des actions En état limite ultime
1.35G
kj ,sup
Gkj ,inf 1.5Qk ,1 1.5 0,i .Qk ,i i 1
j
i 1
13.5G+1.5Q+0.9W 1.35G+1.05Q+0.9W 1.35G+1.05Q+1.5W En état limite de service Combinaison Caractéristique
G
k, j
Qk ,1 0,i .Qk ,i i 1
j
G+Q+0.6W G+0.7Q+0.6W G+0.7Q+W Combinaison fréquente
G
k, j
1,1.Qk ,1 2,i .Qk ,i i 1
j
G+0.5Q G+0.3Q G+0.3Q+0.2W Combinaison quasi-permanente
G
k, j
j
2,i .Qk ,i i 1
G+0.3Q Les hypothèses pour la modélisation Type : Bâtiment en Béton Armé
Hauteur de chaque étage : (Annexe 6)
Largeur : 41.3m
Longueur : 42.3m
Matériaux :
Sous-sol et mur: C35, Semelle:C35.
Poteaux: C35 24
Poutres et planchez: C35
Escalier: C35.
Dimension:
Planchez : 120mm, 200mm
Poteaux : 40x40-135x60
Poutres : 25x35-20x75, 25x30-25x75, 30x40-30x70, 40x50-40x75
4. Modélisation des structures Cette partie est dédiée à la modélisation des structures, l’exploitation des résultats. L’étude se fera avec les logiciels ETABS 2015 version 15.2.2. 4.1 Présentation du logiciel
CSI ETABS 2015 est une application logicielle intégrée utilisée pour l'analyse et de renforcement structurel des dessins. ETABS propose une modélisation et des outils de visualisation 3D inégalées qui sont le résultat de plus de 40 ans de recherche et développement. CSI ETABS 2015 a un linéaire ultra-rapide ainsi que la puissance d'analyse non linéaire. Il utilise des techniques de composants finis conception ainsi que l'analyse de structure métallique et des bâtiments en béton armé.
Figure 23: Modélisation du bâtiment C7
25
4.2 Sollicitation sur la semelle étudié
DETAIL#
DETAIL#
DETAIL#
DETAIL#
DETAIL#
DETAIL#
DETAIL#
DETAIL#
DETAIL#
DETAIL#
DETAIL#
DETAIL#
DETAIL#
Figure 24: Pointe de la semelle étudiée
Après avoir modélisé et analysé avec logiciel, le résultat obtenu est Nser
Fx
Fy
Mx
My
kN
kN
kN
kN .m
kN .m
9808.45
65.78
83.70
27
34.85
Fréquente
8875.4
54.78
66.32
21.77
30
Quasi-permanente
8509.12
45.83
53
20.2
17
ELS Caractéristique
Tableau 3: Les sollicitations en ELS
Nu
Fx
Fy
Mx
My
kN
kN
kN
kN .m
kN .m
ELU1
13523.06
90
116
40.45
48
ELU2
12680.33
83.02
104.71
34.94
45.35
ELU3
12670.4
89.54
113.78
34.03
56.12
ELU
Tableau 4: La sollicitation en ELU
26
CHAPITRE IV
CALCUL ET VERIFIER FONDATION PROFONDE
Dans ce chapitre, je vais faire les études de la fondation qui ont un impact immédiat sur le comportement de l’ouvrage. Cette étude me permis de découvrir le résultat de fondation avec le chantier. J’ai eu en outre l’occasion de découvrir le règlement français DTU, étude par STP (Standard Pénétration Test), la méthode des éléments finies (Plaxis 3D), et de les comparer. 1. Données et hypothèses 1.1 Données
Les fondations du bâtiment C7 seront des pieux de type forés tubés à tube non perdu. Seulement un diamètre sera utilisé 1m et la hauteur du pieux est 28 m. En effet, les sondages effectués jusqu’à 40m. Les pieux seront coulés en béton C25/30. 1.2 Résultat et analyse des sondages
L’étude géotechnique a été menée par STL (Soil Testing Laboratory Co., Ltd). Les 10 trous essais ont été effectués par pénétromètre dynamique. (Voir résultats en Annexe).
No
Description
Profondeur
Epaisseur
(m)
w
e
h
d
C
(m)
E (kPa )
1
Backfilling
1.5
1.5
-
-
18
16
10
5
5000
2
Very soft lean CLAY
7.5
6
29.75
1.32
14.76
11.63
29
7
1100
3
Loose fine SAND
9
1.5
26.61
0.9
17.99
14.21
0
29
4000
4
Soft lean CLAY
12
3
36.37
1.08
17.67
12.96
26
10
3300
5
Medium dense SAND
21
9
19.28
0.66
18.99
16.24
0
33
16800
30
9
10.84
0.43
20.09
18.82
0
41
40000
34.5
4.5
8.57
0.45
19.99
18.58
81
21
50000
40
5.5
10.65
0.42
20.82
19.04
80
23
50000
6 7 8
Very dense SAND Very hard Lean CLAY Very hard Lean CLAY
Tableau 5: Tableau resumé la caracteristique du sol
L’absence de substratum rocheux jusqu’à 40 mètres de profondeur implique que les fondations profondes seront encastrées dans la dernière couche, c’est-à-dire de l’argile. Au niveau 7m ont évacuée pour la construction de la sous bassement. Le pieu se situe dans la couche 3 de sol (Loose fine SAND). Certaines caractéristiques du sol ne sont pas tous donnés, j’utilise le tableau normatif du sol pour la discussion les valeurs C, . 27
Figure 25: Géométrique du pieu dans les couches du sol
2. Calcul capacité portance du pieux par la méthode de l’essai laboratoire 2.1 Le couche d’ancrage
Dans une monocouche (sol homogène), l’ancrage critique est donné par l’expression :
Dc = max (6D, 3m)
Dans une multicouche (sol hétérogène), on prend :
Dc = 3D=3x1=3m
2.2 La charge de pointe limite
Formule Q pu A q pu
(Ref.4, pg 389)
p : coefficient de réducteur de l’effet de pointe
A : aire de la section du pieu
28
q pu : contrainte limite de pointe Argiles Type de pieu
Sables
p
s
p
s
1
1
1
1
0.5
1
0.5
1
Pieu H
0.5
1
0.75
1
Palplanches
0.5
1
0.3
0.5
Section pleine Tubulaire fermée Tubulaire ouvert Palpieux
Tableau 6: Valeur de
p et s
si σ'v <100kPa .D.N q.max C.N c.max q pu a.N q.max .C.N c.max si σ'v 100kPa 7.Cu sol purement coherents
(Ref.4, pg 400)
Contrainte vertical effective des couches supérieures à la couche d’ancrage de pieu n
'v i .hi 1.5 8 6 4.76 1.5 7.99 3 7.67 9 18.99 9 10.09 i 1
4.5 19.99 4.5 20.8 452kPa Contrainte verticale effective 'v 452kPa 100kPa On utilise la formule suivante :
qpu aNq,max CNc,max
a : constante ayant les dimensions d’une pression égale à 50kPa
1.3 pour pieux de section circulaire ou carré : Coefficient de forme = B 1 0.3 L pour les barrettes et parois
C : Cohérent du sol de couche ancrage Nq.max 103.04tan( ) 103.04tan(23) 19.52 N c.max
(Ref.4, pg 398)
N q.max 1 19.52 1 43.62 tan( ) tan(23 ) 29
q pu 50 19.52 1.3 80 43.62 5512.55kPa Donc : Qpu 1 0.785 5512.55 4327.35kPa 2.3 Charge de frottement latérale limite
Qsu s .P. qsi .hi
(Ref.4, pg 398)
s : Coefficient réducteur de frottement latéral P : Périmètre de la section du pieu qsi : Frottement latérale unitaire limite dans la couche i hi : Épaisseur de la couche du sol Pour sol pulvérulent Le frottement latérale unitaire limite est la contrainte de cisaillement qui peut être mobilise au contact du fut et du sol lorsqu’il y a un déplacement de l’un par rapport à l’autre. Si le contact est parfaitement rugueux, la valeur de qs est donné par : qs c k . .h tan Pour pieu foré la valeur k k p avec la valeur inclinaison :
2 (Ref.4, pg 400) 3
Milieu pesant pulvérulent
-1
- 2/3
- 1/3
ka
kp
ka
kp
ka
kp
10
1.06
1.66
0.81
1.59
0.75
1.51
15
10.6
2.2
0.72
2.05
0.64
1.88
20
1.04
3.1
0.64
2.75
0.54
2.4
25
1.02
4.4
0.55
3.7
0.47
3.1
30
0.98
6.5
0.49
5.3
0.38
4
35
0.94
10.5
0.4
8
0.32
5.4
40
0.88
18
0.34
12
0.26
7.6
45
0.82
35
0.27
20
0.19
11
Tableau 7: Valeur Ka et Kp
Calcul la charge de frottement latérale de chaque couche : 30
Couche 2 : (c=29 kPa, 7) 1 qs 2 c2 k p 2 ( 2 h2 ) tan( 2 ) 2 1 qs 2 29 1.59 tan(7 ) 4.76 0.5 29.23kPa 2
Couche 3 : (c=0 kPa, =29) 1 qs 3 c3 k p 3 ( 2 h2 3 h3 ) tan( 3 ) 2 1 qs 3 0 4.98 tan(29 ) 0.5 4.76 7.99 1.5 23.11kPa 2
Couche 4 : (c=26 kPa, =10 ) 1 qs 4 c4 k p 4 ( 2 h2 3h3 4 h4 ) tan( 4 ) 2 1 qs 4 26 1.59 tan(10 ) 0.5 4.76 1.5 7.99 7.67 3 33.25kPa 2
Couche 5 : (c=0 kPa, =33) 1 qs 5 c5 k p 5 ( 2 h2 3 h3 4 h4 5 h5 ) tan( 5 ) 2
1 qs 5 0 6.92 tan(33 ) 0.5 4.76 1.5 7.99 3 7.67 18.99 9 2 552kPa 80kPa Couche 6 : (c=0 kPa, =41) 1 qs 6 c6 k p 6 ( 2 h2 3h3 4 h4 5 h5 6 h6 ) tan( 6 ) 2
1 qs 6 0 13.6 tan(41) 0.5 4.76 1.5 7.99 3 7.67 18.99 9 10.09 9 2 2999.2kPa 80kPa
Couche 7 : (c=81 kPa, =21 ) 31
1 qs 7 c7 k p 7 ( 2 h2 3h3 4 h4 5 h5 6 h6 7 h7 ) tan( 7 ) 2
qs 7 81 2.94 tan(21) (0.5 4.76 1.5 7.99 3 7.67 18.99 9 1 +10.09 9 19.99 4.5) 2 469.31kPa 80kPa
Couche 8 : (c=80 kPa, =23 ) 1 qs 8 c8 k p 8 ( 2 h2 3h3 4 h4 5 h5 6 h6 7 h7 8 h8 ) tan( 8 ) 2
qs 8 80 3.32 tan(23 ) (0.5×4.76+1.5×7.99+3×7.67+9×18.99 1 +9×10.09+4.5 19.99+ 1.5 20.82) 2 650.28kPa 80kPa
s 1
P : .D=3.14m
Qsu s .P. qsi .hi =1 3.14 (29.23 0.5 23.11 1.5 33.25 3 80 9 80 9 80 4.5 80 1.5) Qsu =6500kN Donc : Qsu 6500kN 2.4 Capacité portant d’un pieu isolé à état limite
Qad
Qpu
q
Qsu
m
(Ref.4, pg 440)
Coefficient de sécurité partiels à considérer sont les suivants: Etat limite ultime (ELU)
:
pour l’effort de pointe:
q 2
pour le frottement latéral: m 1.4 Etat limite de service (ELS)
:
pour l’effort de pointe:
q 3
pour le frottement latéral:
m 2
Donc : la capacité portance en l’état limite de service : 32
Qad
Qpu 3
Qsu 4327.35 6500 4692.5kN 2 3 2
2.5 Déterminer le nombre de pieux
Par ailleurs, la transmission des contraintes en profondeur sous un group est différente de celle sous un pieu isolé. Il y a interférence des contraintes induites par chaque pieu et un effet radié apparait. On suppose n 4
L 2.5D 2D 4.5m B 2.5D 2D 4.5m H
L a 4.5 0.6 2 4 4
Charge admissible d’un groupe de pieux
Qad Ce Qad Ce est le Coefficient d’efficacité déterminé par la formule Converse-Labarre :
B 2 arctan d 1 1 Ce 1 2 180 m n
(Ref.4, pg 417)
m 2 nombre de rangées n 2 nombre de pieux par rangée B D 1m diamètre du pieu
d 2.5D 2.5m distance entre axe des pieux 1 2 arctan 2.5 Ce 1 (2 0.5 0.5) 0.7577 180 Qad 4692.5 0.7577 3555.5kN
Calcul nombre de pieux 33
n pieu
N
ser
,
Q ad
N
1012.5 254 9808.45 11074.95kN
ser
11074.95 3.11 3555.5 n pieu 4
2.6 Vérifier la stabilité de la semelle sur pieux
Elle est vérifiée si cette équation est justifiée Pmax Q ad
Pmax
N
N
ser
n
ser
M .x M . y x² y ² y
x
11074.95kN
M x 27 KN .m M y 34.85KN .m
Pmax
11074.95 27 1.5 34.85 1.5 4 4 1.5 ² 4 (1.5) 2
2781KN
Pmax 2781 Qad 3555.5KN (Vérifié) 2.7 Vérifier contrainte sous la semelle fictive
Le groupe de pieux considère comme une pile monolithique de largeur Bg ou Bf, de section correspondant à l’enveloppe du groupe de pieux (aire A), de périmètre P correspondant au contour-enveloppe et de fiche D. Il y a semelle fictive de dimension (D) pour semelle sur 4 pieux lors que l’on obtenir compte le frottement latéral et elle est située à la profondeur de 2/3 longueur de pieu. On a déjà tenir compte l’effet de frottement latérale positif donc notre pieu travail comme le pieu flottant. Les dimensions de la semelle fictive sont : La hauteur D f
2 2 32 L 21.33m 3 3
La longueur L f 2.5D D 3.5m La largeur B f 2.5D D 3.5m 34
Figure 26: Schéma de la semelle fictive
Vérifier la contrainte sous la semelle fictive Il faut vérifier que:
qref qad
Calcul contrainte de référence qref
N
N
ser
B f .L f ser
N ser N semelle N pieux N sol
N ser 9808.45kN N semelle 1012.5kN
35
N pieu 4 3.14
12 21.33 25 1674.5kN 4
N sol 292.5kN N dalle 254kN B f 3.5m L f 3.5m Donc : qref
9808.45 1012.5 1674.5 254 292.5 1064kPa 3.5 3.5
Calcul contrainte admissible sous la semelle fictive
qad q0
qu q0
q
, q 3
(Ref.4, pg 330)
q0 ' i hi 0.5 4.76 1.5 7.99 3 7.67 9 18.99 7.33 10.09 282.24kPa
qu 0.5s . 2 .B '.N sq .q0' .Nq sc .c.Nc
(Ref.4, pg 333)
N c 18.34 N q 8.98 N 6.26 sc 1 0.2
Bf Lf
1.2
s 1 0.2 B f 0.8 Lf
sq 1
qu 0.5 0.8 20.82 3.5 6.26 1 282.24 8.98 1.2 80 18.34 = 4477.6kPa La contrainte admissible est:
qad q0
qu q0 4467.67 282.24 282.24 1680.6kPa q 3
Donc: qref 1064kPa qad 1680.6KPa 36
2.8 Calcul tassement de la fondation 2.8.1Tassement élastique d’un pieu
Se Se1 Se 2 Se3
(Ref.2, pg 589)
S e1 : Le tassement élastique du béton
Se 2 : Le tassement de force à la pointe du pieu
Se 3 : Le tassement de force frottement latérale
Le tassement élastique du béton Se1
(Qp Qs ) Lp Ap E p
On prend charge admissible sur un pieu=4500 kN 6500 3250kN Qs : La charge limite en frottement latéral 2 Q p : La charge limite en pointe un pieu 4500 3250 1250kN L p : Longueur du pieu 32m Ap : Section du pieu 0.785m 2 E p : Module élastique du béton 32.106 MPa E p 11000 3 f c 11000 3 30 32 106 kPa : Coefficient =0.5
Se1
(1250 0.5 3250) 32 3.6mm 0.785 32.106
Le tassement de force à la pointe du pieu Se 2 q p .
Dp Es
(1 s 2 ).I wp
q p : Résistance en pointe
Qp Ap
1250 1592.35kPa 0.785
D p : Diamètre du pieu 1m Es : Module élastique du sol 50000kPa s : Coefficient de poisson du sol 0.3 I wp : Facteur d’influence 0.85
Se 2 1592.35
1 (1 0.32 ).0.85 24.6mm 50000 37
Le tassement de la force frottement latéral Q Dp Se 3 s . .(1 s 2 ).I ws pL Es
p : Périmètre du pieu 3.14m L : Longueur du pieu 32m I ws : Facteur d’influence Es
Eh h
i i
26849kPa
i
I ws 2 0.35
L 32 2 0.35 3.97 D 1
1 3250 Se3 (1 0.32 ) 3.97 4.35mm 3.14 32 26849
Donc le tassement total d’un pieu égale : Se 3.6 24.6 4.35 32.55mm 2.8.2 Tassement de groupe de pieux
On va trouver l’intersection entre la courbe de f ( z , zp ) et de f ( z , 0.2 zp ) à partir de but de la semelle fictive. La formule de tassement est définie par :
zp ,i hi Ei i 1 n
Si
zp ,i
0.8
zp ,i zp ,i 1 2
La contrainte exerçant sur le sol :
zp qref q0 qref 1064 KPa q0 282.24 KPa
zp 1064 282.24 781.7 KPa La contrainte sur chaque couche sous la semelle fictive :
zpi i zp
: Coefficient d’influent est en fonction de m 2 z
Bf
n
Lf B f
Epaisseur de chaque couche pour tassement 38
hi 0.4 B f 0.4 3.5 1.4m hi 1m 1.4
La couche de compressibilité 0.1 z s'il y a l'eau 0.2 z
z i .hi
D’après le calcul, le résultat de tassement est : 3.4 cm 5cm (vérifié) Annexe 2.7 3. Vérifier la capacité portance du pieux par l’essai in-situ (SPT) L'essai de la pénétration dynamique consiste à faire pénétrer dans le sol par battage une pointe conique portée par un train de tiges et à compter le nombre de coups nécessaires pour obtenir un enfoncement de 30 cm. Il est recommandé d'utiliser d‘une des méthodes (SPT, pénétromètre dynamique) en corrélation avec les résultats obtenus par les autres méthodes. L’essai de pénétration au carottier ou essai SPT, d’origine américaine, est probablement, à l’heure actuelle, l’essai de pénétration en place le plus répandu dans le monde. Il fournit notamment le nombre de coupe N nécessaire pour obtenir un enfoncement de 30cm de l’échantillon fendu. 3.1. Déterminer valeur de correction N60
Les valeurs N correspondant à 60 pour cent d'efficacité sont appelés N60. De nombreux facteurs de correction à la N-valeur mesurée sont nécessaires en raison de inefficaces d'énergie et les variations de la procédure dans la pratique. Lorsque tous les facteurs sont appliqués au domaine N-valeur enregistrée (Nm), la valeur corrigée est calculée comme (Skempton, 1986):
N60
N H BsR 60
N : Nombre de SPT pour chaque couche H : L’efficacité du marteau (%) B : Correction pour le diamètre du trou de forage S : Correction pour l’échantillonneur R : Correction pour longueur de tige de machine SPT
39
Country
Hammer type
H (%)
Hammer release
Donut Free fall Donut Rope and pulley Safety Rope and pulley United State Donut Rope and pulley Argentina Donut Rope and pulley Donut Free fall China Donut Rope and pulley Tableau 8: Variation de la valeur H : Japan
Diameter mm
B
60-120
1
150
1.05
200
1.15
Tableau 9: Variation de la valeur
Rod length m
78 67 60 45 45 60 50
B :
R
>10
1
6 to 10
0.95
4 to 6
0.85
0 to4
0.75
Tableau 10: Variation de la valeur R :
Variable Standard sampler
S 1
With liner for dense sand and clay
0.8
With liner for loose sand
0.9
Tableau 11: Variation de la valeur
S :
40
No Couche 1 Couche 2 Couche 3 Couche 4 Couche 5 Couche 6 Couche 7 Couche 8
Profondeur
épaisseur
SPT
m
m
N-Value (Blow)
1.5 7.5 9 12 21 30 34.5 40
1.5 6 1.5 3 9 9 4.5 5.5
0 2 5 3 34 50 50 50
H
60
B
1
S
R
N 60
1
0.75 0.95 0.95 1 1 1 1 1
0 1.9 4.75 3 34 50 50 50
Tableau 12: Le résultat de valeur SPT après la correction
3.2 Calcul la charge de pointe limite
Q pu p .q p . A p : Coefficient de réducteur A : Aire de la section du pieu q p : La résistance limite de pointe
La résistance limite de pointe est obtenue par la formule :
q p K .N
(Ref.3, pg 68)
N N 60 50 (Valeur après avoir corrigée)
La profondeur du pieu est de 28 m et la base se situe dans la couche de sol argile : Selon Shioi & Fukui (1982), on prend K 150kPa (Annexe 2.8) q p 150 50 7500kPa
On a p 1 A(
.D 2 4
)(
.12 4
) 0.7854m2
Donc : Qpu 1 0.7854 7500 5890.48kPa 3.3 Calcul la charge limite en frottement latérale
Qsu s . f s .Pi .ei
s : Coefficient de réducteur
Pi : Périmètre de la section droite du pieu
ei : L’épaisseur de la couche du sol
41
f s : Frottement latérale unitaire limite
Pi .D .1 3.14m
Le frottement latéral unitaire limite
f s A B.N
(Ref.3, pg 67)
N N 60 est la valeur de nombre SPT après avoir corrigée
A & B sont le constante dépendant le type de sol et le type du pieu (Annexe 2.9) Calcul frottement latéral unitaire par couche Couche 2: [dark-gray very soft lean clay] (CL) ( A 0, B 5) f s 2 A B.N 2 0 5 1.9 9.5kPa Qsu ,2 9.5 3.14 0.5 14.92kN
Couche 3: [dark-gray loose find SAND] (CL) ( A 0, B 1) f s 3 A B.N 3 0 1 4.75 4.75kPa Qsu ,3 4.75 3.14 1.5 22.384kN
Couche 4: [dark-gray soft lean clay] (CL) ( A 0, B 5) f s 4 A B.N 4 0 5 3 15kPa Qsu ,4 15 3.14 3 141.372kN
Couche 5: [dense fine to SAND] (SM) ( A 0, B 1) f s 5 A B.N 5 0 1 34 34kPa Qsu ,5 34 3.14 9 961.32kN
Couche 6: [Very dense to coarse SAND] ( A 0, B 1) f s 6 A B.N 6 0 1 50 50kPa Qsu ,6 50 3.14 9 1413.717kN
42
Couche 7: [very hard lean CLAY] ( A 0, B 5) f s 7 A B.N 7 0 5 50 250kPa Qsu ,7 250 3.14 4.5 3534.292kN
Couche 8: [very hard lean clay with sand] (CL) ( A 0, B 5) f s 8 A B.N8 0 5 50 250kPa Qsu ,8 250 3.14 1.5 1178kN
Le frottement latéral total est : 8
Qsu Qsu ,i i4
=14.923+22.384+141.372 961.327 1413.717 3534.292 1178 =7266.11kN 3.4 Capacité portance admissible du pieu
On prend la valeur de coefficient de sécurité égale à 3
Qad
Q pu Qsu
Donc : Qad
3 5890.48 7266.11 4385.53kN 3
3.5 Tassement élastique d’un pieu
Se Se1 Se 2 Se3
(Ref.2, pg 589)
S e1 : Le tassement élastique du béton Se 2 : Le tassement de force à la pointe du pieu Se3 : Le tassement de force frottement latérale Le tassement élastique du béton Se1
(Qp Qs ) Lp Ap E p
On prend charge admissible sur un pieu= 4500 kN 7266.11 3633kN Qs : La charge limite en frottement latéral 2 Q p : La charge limite en pointe du pieu 4500 3633 867kN 43
L p : Longueur du pieu 32m Ap : Section du pieu 0.785m 2 E p : Module élastique du béton 32.106 KPa : Coefficient =0.5
Se1
(867 0.5 3633) 32 3.41mm 0.785 32.106
Le tassement de force à la pointe du pieu Se 2 q p .
Dp Es
(1 s 2 ).I wp
q p : contrainte en pointe du pieu
Qp Ap
867 1104.4kPa 0.785
D p : Diamètre du pieu 1m Es : Module élastique du sol 50000kPa s : Coefficient de poisson du sol 0.3 I wp : Facteur d’influence 0.85
Se 2 1104.4
1 (1 0.32 ).0.85 17mm 50000
Le tassement de la force frottement latéral Q Dp Se 3 s . .(1 s 2 ).I ws pL Es
p : Périmètre du pieu 3.14m
L : Longueur du pieu 32m
I ws : Facteur d’influence
Es 26849kPa
I ws 2 0.35
L 32 2 0.35 3.97 D 1
1 3633 Se3 (1 0.32 ) 3.97 4.86mm 3.14 32 26849
Donc le tassement total d’un pieu égale : Se 3.41 17 4.86 25.27mm
44
3.6 Tassement groupe de pieux
Meyerhof (1976) a donné des équations empiriques pour le règlement des groupes de pieux en utilisant test standard de pénétration (SPT) et le test de pénétration de cône (CPT) données. Le règlement d'un groupe de pieux dans les sols granulaires en utilisant des données SPT est: S g (mm) 0.96 q
Bg N 60
I
(Ref.2, pg 624)
Bg : Largueur de section du groupe de pieu N60 : Nombre de SPT I : facteur d’influence 1
L valeur entre 0.5 8 Bg
L : profondeur du pieu q
N 11074.95 904 KPa Lg Bg 3.5 3.5
S g (mm) 0.96 904
3.5 0.7 22.7 mm 50
Donc tassement groupe de pieu =22.7mm 4. Essai de pieu par la charge dynamique PDA Pile Dynamique Analysis test, c’est le type de test réel sur pieu au chantier après la construction des pieux. Il nous donne contrainte compression sur le pieu, intégration de dimension du pieu, le tassement et aussi que la capacité portant vraiment du pieu qu’on faire ce test. La pratique de PDA test n’utilise pas beaucoup de temps de faire comme Statique Load Test. PDA est besoin d’instrumentation fondation profonde les accéléromètres et de capteur de contrainte. Matériaux utilisant dans ce test sont : Machine Analyser (Pile Dynamique Analyser) Deux capteurs de contrainte et capteurs d’accéléromètre Plaque d’équilibre de pieu (mettre sur la tête du pieu) Ferme en métal, Plaque métal de 12kN, Grue de laver le charge de plaque métal 12kN 45
Figure 27: Le graphique résultat de PDA
Selon le graphique l’axe X représente la charge appliqué (tonne) et l’axe Y est le tassement (mm). Ce graphique on la charge ultime en pointe seulement 142.4 tonne et la charge en frottement 784.5 tonne. Le résultat indique le charge portance en pointe est diminué si on compare avec le calcul analytique. Si on prend la valeur de charge admissible 4500kN on a le tassement égale 2.2mm. Pieu isolé Résultat
Charge (kN)
Tassement (mm)
Charge admissible
4500
2.3
Capacité ultime Ru
9269
5.9
5. Vérifier capacité portance et tassement par PLAXIS 3D Méthode Numérique, c’est la méthode de calcul en utilisant méthode d’élément fini. Plaxis 3D est le logiciel d’ordinateur d’élément fini qu’on peut utiliser pour déterminé les tassements aussi que les capacités portant de la fondation profonde, fondation superficielle, parois ; surtout, les substructures qui relie aux sols. Plaxis 3D a 3 dimension (X, Y, Z) qu’on peut facilement modeler et définir les résultats. Dans ce projet on utilise ce logiciel pour déterminer tassement et capacité portant de pieu isolé et de group des pieux. On modèle la réalité de notre fondation au chantier dans Plaxis 3D par deux grand étapes. Première étape est la modélisation : 46
Créer le niveau projet Créer le plan de travail Déterminer la position et la dimension du pieu Créer la model du profile des sols et leur caractéristiques Créer le matériau du pieu (linear elastic and non-porous) Deuxième étape est le calcul : Créer les étapes d’opérations Installation du pieu Excavation des sols et mise en œuvre la semelle sur pieux Mettre la charge sur la semelle Pour un pieu isolé
Figure 28: Modélisation un pieu isolé
47
Figure 29: Tassement un pieu isolé sous charge 18000kN par PLAXIS 3D
Charge (kN) 0
2250
4500
6750
9000
11250
13500
15750
18000
0
Tassement cm)
1 2 3 4 5 6 7
Figure 30: Interprétation le résultat par Excel
D’après le calcul par PLAXIS 3D, on obtient la graphique ci-dessus. Ce graphique on l’axe X représente la charge appliqué (kN) et l’axe Y représente le tassement (cm).
La capacité ultime du pieu isolé : 12850 kN Le tassement Sutime 1.6cm
La charge admissible du pieu isolé 4500kN On obtient le coefficient de sécurité
12850 2.85 4500
Le tassement sous charge admissible : 6mm 48
Pour un groupe de pieux
Figure 31: La modélisation le groupe de pieux
Le résultat
Figure 32: Tassement groupe de pieux sous charge 70000kN par PLAXIS 3D
49
Charge (kN) 0
5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 55000 60000 65000 70000
0 1 2
Tassement (cm)
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Figure 33: Interprétation résultat par Excel
D’après le calcul par PLAXIS 3D, on obtient la graphique ci-dessus. Ce graphique on l’axe X représente la charge appliqué (kN) et l’axe Y représente le tassement (cm).
La capacité ultime du groupe de pieux : 58000kN Le tassement S g ,utime 2.9cm
La charge admissible du groupe
58000 20350kN 2.85
Avec coefficient de sécurité = 2.85 Le tassement du groupe sous charge admissible : Sg 0.9 1cm Sous charge en verticale en service N ser 11074.95kN est 0.5cm Selon le graphique, au tassement égale 1cm
Pour un pieu isolé Qad 6900kN
Pour un groupe des 4 pieux Qad 21000kN Qad un pieu isolé parmi d’un groupe des 4 pieux
Coefficient Ce
21000 5250kN 4
5250 0.76 6900
50
Résumé le résultat Comparaison les charges limite du pieu isolé entre 3 méthodes :
No
Q pu ( kN )
Qsu ( kN )
Qul ( kN )
Méthode
1
Laboratoire
4327.35
6500
10827.35
2
SPT
5890.48
7266.11
13156.59
3 PLAXIS 3D Comparaison la charge admissible entre 4 méthodes : o
12850
Charge admissible Pieu Isolé Groupe de ( kN ) pieux ( kN )
Ce
N
Méthode
1
Laboratoire
4692.5
3555.5
0.7577
2
SPT
4385.53
3323
0.7577
3
PLAXIS 3D
4500
3420
0.76
-
-
4 Expérimentale 4500 Comparaison le tassement entre 4 méthodes :
Tassement
No
Méthode
Pieu Isolé (cm)
Groupe de pieux (cm)
1
Laboratoire
3.2
3.4
2
SPT
2.5
2.27
3
Numérique (PLAXIS 3D)
0.6
4 Expérimentale (PDA) 0.22 La différence entre le calcul analytique, numérique et expérimentale est causée par les méthodes de calcul, les paramètres des sols, coefficient à tenir compte, efficacité dans le test expérimentale. Après avoir calculé la charge limite, la méthode laboratoire est plus petite que les autres quand SPT et PLAXIS 3D ont la charge ultime presque la même. Pour le tassement du pieu isolé et semelle sur pieux, on sait que le résultat analytique est plus grand que le calcul numérique et expérimental. Avec le résultat expérimental (PDA) et analyse numérique (PLAXIS 3D), le tassement est acceptable à condition réel de la construction au chantier. A mon avis, comme la fondation est la structure sous-sols plus importance ingénieur doit faire le calcul les différent méthodes (analytique, numérique, expérimentale) et les comparer avec les méthodes expérimental au chantier pour obtenir la bonne et résultat précise. 51
6. Détermination des armatures 6.1 Généralité
Il y a deux méthodes pour déterminer des armatures de la semelle sur pieux comme :
La méthode de flexion
La méthode de bielle et tirant
Méthode des bielles Les recommandations professionnelles proposent l’application de la méthode des bielles pour les justifications des semelles sur plusieurs pieux. La méthode des bielles a été exposé par J. Blevot et R. Fremy dans les Annales de l’ITBTP de février 1967, no 120, séries TMC no 57. On considère dans cette méthode que l’effort N Ed du poteau de largeur a est transmis aux pieux par des bielles comprimées en béton inclinées d’un angle avec le plan des armatures qui équilibrent la composante horizontale des bielles. Les dimensions de la semelle doivent tenir compte de la possibilité d’ancrer correctement les efforts et de la tolérance d’implantation des pieux. Dans le calcul, la méthode des bielles est utilisée selon la recommandation professionnelle française. La méthode des bielles s’applique si les conditions suivantes sont vérifiées: Les pieux sont disposés aux sommets d’un carré au centre duquel est situé le Poteau La hauteur utile d au nu du Poteau vérifie la condition: 45 ~ 55
tg
D’ou d
d 1 a ' a 2 2 4
2 a a a ' et d a ' 2 2 2 Figure 34: schéma de la semelle sur 4 pieux
52
6.2 Application numérique
Hypothèses :
Pu 13523.06kN M x 27kN .m , M y 48kN .m e
Mx 40 B 4.5 0.75m 2.95 103 m , 6 6 N Ed 13523.06
e
B donc on considère que le moment est négligé 6
Caractéristique des matériaux Béton : f c 28 30MPa , fctm 0.3 fck 2/3 2.9MPa Acier : f ed
f yk 1.15
390 339.13MPa 1.15
Dimensionnement On prend h 2m Entre-axes
a ' 2.5 2.5m
Semelle
tg
d 1 a ' a 2 2 4
d 2m (0.05 0.012) 1.938m (Hauteur utile)
a 0.6m (Petit dimension du poteau) a ' 2.5m (Entre axes des pieux)
tg
d
1.938 1.245 2.5 0.6 2 2 4
51.24 (Vérifié)
2 0.6 0.6 2.5 et d 2.5 2 2 2
d 1.55m
et d 2.2m , on a h d 5cm 2m 53
Les deux conditions sont vérifiées on peut donc utiliser la méthode des bielles Vérification de la contrainte de compression des bielles Section au droit du poteau Pu 1.35 f c 28 B.sin 2 B 0.6 1.6 0.96m 2 (Section du poteau)
13523.06 103 1.35 30 0.96 sin 2 51.24
23.16MPa 40.5MPa Section au voisinage des pieux :
1.35G0 Pu 1.35 f c 28 4Bp 4 BP .sin 2
Bp
.D 2 4
0.785m2 (Section du pieu)
G0 (4.5 4.5 2 25) 1012.5kN (Poids propre de la semelle)
(1.35 1012.5) 13523.06 1.35 30 4 0.785 4 0.785.sin 2 51.24
7.4MPa 40.5MPa Calcul section d’armature Selon recommandation professionnelle française, la disposition des armatures se classifie en deux types : Ferraillage suivant les côtés avec quadrillages repartis Ferraillage suivant les côtés et suivant les diagonales Effort de traction suivant les diagonales Pu N d F u tg 4 ' 8d F a a 2 2 4
a 2 a' 2
(Ref.10, pg 155)
54
F
13523.06 0.6 2 2.5 2713.74kN 8 1.938 2
Effort de traction suivant les cotés F ' F.
Ou
F'
2 2 2713.74 1918.9 kN 2 2
Pu ' a a 1918.9kN 8d 2
Le choix type de disposition est : ferraillage en cerces et quadrillages repartis La Section d’armature en coté 0,75 ≤ α ≤ 0,85 en général, on prend α ≈ 0,8 Acu .
F' 1918.9 0.8 4.526 103 m 2 45.266cm 2 3 f ed 339.13 10
Choisir : 10 HA25 49cm2 La section des armatures en quadrillage réparti est dans chaque sens Aru 1.2 2 (1 )
F' f ed
Aru 1.2 2 (1 0.8)
1918.9 2.715 103 m 2 27.15cm2 339.13 103
Choisir : 14 HA25 68.72cm2
f ct ,eff b.d 165cm 2 0.26 f yk Armature minimum 0.0013bd 111.15cm2 f cte f ctm 2.9MPa A s ,total (58.9 2) 49.09 166.9cm2 As ,min 165cm2
OK
Vérifier la contrainte tangentielle aux voisinages des pieux (Ref.10, pg 181) Pour la sécurité on doit vérifier la contrainte tangentielle 55
Nu 0 4 1.5 f ctm , b' p d b '.d
13523.06 103 4 0 1.5 2.561 (1 1.983) 1.938
0.57MPa 3.84MPa OK !!!
Figure 35: Armature inférieur répartis
Figure 36: Armature inférieur en coté
Figure 37: Section de la semelle
56
CHAPITRE V
TECHNOLOGIE DU CHANTIER
1. Généralité En générale, ingénieur de chaque chantier utilise quelque différent technologie de construire sa construction mais ils ont besoin de le même résultat que la construction est en bon démarche, bon qualité, gagner le temps, sécurité etc. Donc, dans le chantier que j’ai fait du stage a aussi la technologie du construire. D’abord, on doit préparer le chantier par chercher la surface or espacement d’implanter notre bâtiment. Plus, pour les matériaux de chantier on doit les mettre dans le stockage. Après, le règle dans le chantier et crée pour tous les travailleurs de chantier pratique comme la loi de sécurité et la loi de hygiène dans le chantier. Pour construire les pieux forés, les matériaux important sont : Virole (casing), Trémies, Tarière ou Carottier, Grue de lavée, Grue de forée, Excavateur, plombe hydraulique, Tuyaux, Réservoir de bentonite. 2. Technologie de construction 2.1 Avant le démarrage des travaux
Contrôle des matériels : Matériel de forage, Contrôle des matériaux : Condition de stockage : contrôler l’aire de stockage Tubages, Virole de tête Eléments de cage d’armatures Tube d’auscultation et éventuellement tube de carottage : Ecarteur (dispositif de centrage) Epreuve de convenance à la centrale à béton, et le cas échéant, à la centrale de secours. 2.2 Avant le début de forage
Vérification de la plate-forme de travail (nivellement) par appareil topo métrique : on control le niveau, la planéité, la propreté et la stabilité, en référence au plan et à la procédure d’exécution. Vérifié du positionnement des pieux (implantation des axes) : Chercher les coordonnées et location du pieu par le géomètre : On cherche de point location des coordonnés des pieux on utilise la méthode 3, 4 ,5.
57
Vérification de la mise en place de la machine (verticalité de la machine) : contrôle visuel sachant que ce contrôle ne permet pas de s’assurer de la verticalité exacte de la machine. Au démarrage de forage, la verticalité conditionne la bonne exécution des éléments de fondation.
Figure 38: Vérifier la verticalement de la virole
2.3 Pendant l’exécution
Il convient de s’assurer que les dispositions décrites dans le marché, les plans et ses procédures sont effectivement applique, de noter la présence des matériels et leur diffèrent mouvement sur le chantier, de veiller à ce que l’entreprise renseigne de manière suffisamment précise une fiche de suivi du forage. Contrôle du fonçage du tube de travail (mise en œuvre des tubages) : Installer la virole tubée que le centre de la virole doit être en la même coordonnée du pieu et en ligne verticale. Méthode d’installation de la virole : Après avoir cherché la position du pieu, on installe la virole en tube ; on utilise la machine de vibration de puiser la virole en verticalité en utilisant l’aplomb et on utilise la méthode de triangle rectangulaire pour installer le centre de virole correct avec le point de center de pieu et aussi vérifié la position du virole et coordonné du pieu.
58
Figure 39: Vérifié la coordonnée du pieu
Boue de forage (bentonite) : Caractéristiques de la boue (neuve ou recyclée) : il comprend généralement la mesure de la densité, de la fluidité et de la teneur en sable au cours de la réalisation de chaque élément de fondation. La qualité de la bue conditionne la stabilité du forage et la qualité du béton des éléments de fondation. Niveau de la boue dans le forage : il réfère à la procédure d’exécution du forage. Au niveau insuffisant peut entrainer des éboulements, voire un effondrement de parois de l’excavation. Circulation de la boue Recyclage de la boue : pour recyclage de la boue on doit le vérifie la caractéristique de la boue. Curage quel que soit le type de pieux foré : Le curage est nécessaire pour assurer un bon contact entre le terrain et les éléments de fondations. Il doit être fait juste avant le bétonnage. Contrôle la mise en place de la cage d’armature : Présence des bouchons étanches aux extrémités inférieures et supérieures des tubes d'auscultation : pour éviter la pénétration de laitance ou de béton dans les tubes et assurer l’étanchéité à l’eau.
59
Raboutage des éléments de cage : vérifié les recouvrements ou les manchonnage des aciers.
Figure 40: Souder les armatures de recouvrement
Déformation de la cage d’armature : les manutentions ne doit pas provoquer de déformation. Positionnement de la cage d’armature en altimétrie : Comparer la longueur de la cage avec la profondeur réelle du forage. Longueur des aciers en attente : vérifier avec le plan de ferraillage 2.4 Le bétonnage
Avant de bétonnage le pieu foré on doit :
Installer tuyaux de trémie au centre du trou du forage
On doit vérifier la profondeur du forage s’il n’y a pas les sédiments, on peut préparer le bétonnage
Mais, si le trou dans le cas où il y a les sédiments au fond du trou de forage, nous avons besoin de le nettoyer à l'aide d'Air Lift
la méthode de levage de l'air (air lift) va utiliser le tube plongeur avec le tuyau de pression d'air pour nettoyer les sédiments.
Apres avoir fait « air lift », on prépare le bétonnage du pieu.
Mais un des autres points importance est la vérification de la boue bentonite. On doit la vérification un fois pour un bétonnage. Pour vérifier la caractéristiques de la boue, on faire
60
les tests comme : viscosité test, test de teneur en sable, et PH test. Pour les bentonites utilisé sont évacué au le « Batching Plant »pour remixer et réutiliser. Pour la recommandation la boue bentonite au chantier est : Avant le forage :
Densité 1.02 – 1.05
Viscosité 32 – 46
Teneur en sable 3%
PH 7.5 – 10.5
Avant de bétonnage :
Densité > 1.05
Viscosité 32 – 46
Teneur en sable < 3%
PH 7.5 – 10.5
La qualité d’un ouvrage dépend autant de la bonne mise en œuvre du béton. Pour les pieux forés on doit examiner les conditions suivant : 1. Les techniques de mise en œuvre du béton dans le forage. 2. L’influence de la présence d’eau ou de boues de forage et les points délicats de la mise en œuvre 3. Les opérations postérieures à la mise en œuvre du béton : retrait du tube de travail éventuel recepage, extraction éventuelle du béton frais en place e cas d’incident grave. Pour avoir une bonne qualité de la mise en œuvre on doit : Contrôle du bétonnage Contrôle de la profondeur du forage avant bétonnage : pour vérifier l’absence d’éboulement dans le forage. Le délai entre la fin de curage et le bétonnage doit être le plus court. Contrôle du béton : Contrôle affaissement 170 25mm
61
Figure 41: Affaissement du béton
Le tube plongeur est destiné à éviter le délavage, la ségrégation et la pollution du béton en guidant son déversement jusqu’que fond de forage, et en maniement continue son alimentation au sien de la masse de béton frais déjà en place. Le tube doit, avant amorçage et bétonnage, reposer sur le fond du forage Si le tube plongeur ne repose pas au fond, dans le cas de bétonnage sous eau ou sous boue, il y a délavage ou pollution du premier béton.
Figure 42: Installation la trémie et le bétonnage du pieu foré
L’amorçage : une descente trop rapide du premier béton dans le tube plongeur provoque sa dispersion et sa ségrégation. En présence d'eau ou de boue, le délavage ou la pollution qui s'ensuit est d'autant plus grave que la ségrégation est plus accentuée. 2.5 Controller du pieu fini
En pointe de vu technique, il y a nombreux de test pour contrôler les pieux finis. Au Cambodge, on souvent utilise la méthode « L'auscultation sonique en transparence » ou « Sonique 62
Test ». Sonique test est un test qu’on peut trouver la destruction ou non-homogène parti dans
les pieux. Principe Sonique Test permet à : émettre une vibration ultrasonore dans un tube de réservation plein d'eau la capter au même niveau, dans un autre tube également rempli d'eau, après passage dans le béton du fût ; mesurer le temps de parcours et l'amplitude des premières oscillations captées. Les résultats des mesures sont donnés sous forme de graphique comportant deux courbes en fonction de la profondeur : la courbe de temps de propagation des ondes, la courbe de variation des amplitudes des ondes captées.
Figure 43: Processus d’opération de Sonique test
Étapes de réalisation du sonique test : Mettre les tuyaux de test au long avec l’armature qu’on a mis dans le trou de pieu et après le bétonnage on peut utiliser ces tuyaux pour tester. Après 2 jours de bétonnage, on peut faire ce test.
Le recépage du pieu ne doit être exécuté avant les mesures. Excaver le sol en haut de la tête du pieu. 63
Mettre 2 senseurs petit à petit dans les trous de tuyaux où existe l’eau de dans.
Figure 44: Activités de la réalisation du Sonique Test
Figure 45: Les zones auscultées par le Sonique test
Figure 46: Exemple graphique représentatif du profile du pieu par Sonique test
Comme le résultat du Sonique test, on obtenu la graphique ci-après. Ce graphique indique le pieu est bonne. Il y a avantages comme : interprétation sommaire intermédiaire, enregistrement continu sur toute la hauteur du fut du pieu. 64
2.6 Recépage
Après avoir bétonnage, on laisse généralement entre 3 à 8 jours avant de faire le recépage. Il y a plusieurs technique et les plus couramment utilisé sont le recépage hydraulique, et le marteau piquer. Les armatures en attente de doivent pas être successivement pliées et dépliées. Le brise roche ne doit pas être utilise car il engendre une microfissuration de la tête des pieux. On fait excavation des sols au niveau Il faut faire la cote de recépage par les techniciens topographiques se référer au plans et en tout état de cause jusqu’au béton sain. Dans notre chantier, le recépage le fait par la machine hydraulique. Purge en fin de bétonnage : Eliminer tout ou partie du béton pollué par la boue soit au minimum un volume correspondant à une hauteur égale à un diamètre du pieu environ.
Figure 47: Recépage la tête du pieu par la machine hydraulique
Figure 48: Recépage la tête du pieu par l’air compresseur
3. La mise en place de la semelle sur pieu La semelle est considérée comme le box du pied qui support toutes charges du bâtiment non seulement les charges permanents, mais aussi ceux variables. La surface de contact entre la semelle et le sol est plus grande que celle entre les éléments étant supportées et la semelle de fondation parce que le sol est normalement plus faible que le Poteau en béton armé. Après avoir recépage les pieux, le travail d’excavation est commencé jusqu’au niveau indiquant par les ingénieurs en utilisant le machine topographique. “Total Station et Nivellement” cause de variation de hauteur de la semelle de fondation à ce chantier. 65
Nivellement la base de la semelle La phase de nettoyage la tête du pieu en formant sa forme comme le plan détaillé de structure et en mettant en place le béton de propriété de 10cm. En plus, si la tête du pieu est cassée, on doit les réparer avec grouting méthode (voir figure 50).
Figure 49: Nettoyer la base de la semelle
Figure 50: Nettoyer la base du béton propriété et tête du pieu
Installation des armatures de la semelle Pour respecter les dimensions d’élément constructif, le travail topographique est très essential et nécessaire pour marquer non seulement les points mais aussi les linges de grill. Après avoir marqué, les armatures de la première, deuxième et troisième couche du bas est mis en place en ordre chronologie avec l’enrobage. L’enrobage est mis sous l’armature le premier et dans l’intervalle entre les armatures et le coffrage pour que l’acier n’apparaisse pas après démouler à éviter l’apparition du rayon de miel sévère, un des facteurs à rouiller la qualité du béton armé d’élément constructif par climat (aire, valeur, vent, teneurs en eau d’extérieur). 66
Figure 51: Installation des armatures de la semelle
Bétonnage de la semelle La phase préparatoire avant bétonnage est très importante et nécessaire pour non seulement tous les matériels utilisés soient à la place de travail mais aussi tous les éléments installées sont suivi la technologie et la spécification technique. Lesquelles sont suit: Vibrateur Contrôler les armatures et recouvrement des armatures Contrôler la stabilité du coffrage Contrôler les axes des éléments à bétonner Nettoyer les armatures en arrosant d’eau Contrôler l’affaissement du béton frais
Figure 52: Bétonnage la semelle sur pieux
67
CHAPITRE VI
SECURITE ET HYGINE
1. Généralité Au chantier, la sécurité est considérée comme le premier facteur dont on doit tenir compte au cours du travail. Normalement, le danger des travailleurs résulte du manqué de la sécurité et cela retardera le progrès de travail. Ayant une garantie dépend de chaque personne qui sait le règlement et achève sa responsabilité. Le cadre réglementaire de référence s’appuie sur la directive européenne du 12 juin 1989, transposée en France par la loi du 31 décembre 1991 et déclinée dans le code du travail. “L'employeur prend les mesures nécessaires pour assurer la sécurité et protéger la santé physique et mentale des travailleurs.” La mise en œuvre des principes généraux de prévention peut s’appuyer sur les axes de travail suivants: éviter les risques, évaluer les risques qui ne peuvent être évités, combattre les risques à la source, adapter le travail à l’homme (afin notamment de limiter le travail monotone et le travail cadencé et de réduire les effets de ceux-ci sur la santé), tenir compte de l’état d’évolution de la technique, remplacer ce qui est dangereux par ce qui n’est pas dangereux ou moins dangereux, planifier la prévention (en intégrant la technique, l’organisation, les conditions de travail, les relations sociales et l'influence des facteurs ambiants), prendre les mesures de protection collective en leur donnant la priorité sur les mesures de protection individuelle, donner les instructions appropriées aux travailleurs (pour leur sécurité et celles des autres).
68
2. Arrangement du chantier Le chef du chantier souhaite toujours le déroulement progressif de la construction à partir de commencer à finir avec succès du travail. L’arrangement du chantier est non seulement nécessaire et la première chose à penser prudemment, mais aussi un objectif indispensable pour que l’exécution de la construction se précède couramment et effectivement. Pour maitriser la gestion effectivement, le chantier se divise en les zones différentes comme image ci-dessous :
Figure 53: Les zones divisées dans le chantier
Dans le domaine du chantier, il y a des choses très importantes et aussi intéressantes comme ci-dessous : Stockage temporaire : protection non seulement les matériaux mais aussi les matériel. Clôture temporaire : Indication la région où est en train de construire, assurance la sécurité des animaux et aussi les gens, contrôle tous les matériaux et matériels sont importés et aussi exportés. Bureaux temporaire : pour le président, le chef du chantier, ingénieur au chantier, le contremaître quelque fois, et autres employés comme dessinateurs... Panneaux de signalisation: qui nous indiquent la position du chantier, avec des images indiquant des mesures de protection personnelle… Entrepôts temporaire: pour stocker des sacs de ciment, des appareils de mesures, des équipements utilisés, des outils Toilette temporaire: pour les ouvriers et les gens travaillant au chantier. Parking temporaire: pour les motos et les vélos.
69
3. Sécurité dans le chantier La sécurité est principalement prise en compte pour éviter des accidents gênant l’exécution des travaux au chantier, et provoquant des échecs, des obstacles. On prend les dispositifs personnels comme des casques, des bottes, des gants. Dans tous les chantiers constructifs, la sécurité de travaux et l’hygiène s’en bien parlé. Ils sont considérés comme le premier facteur pour tous les travailleurs pour qu’ils évitent les accidents au chantier. Si l’on ne respecte pas la loi desquelles et ne fait pas l’attention, on peut avoir un accident. Normalement, le danger de travailleurs résulte. Pour prévenir les événements accidentelles ou imprévisibles surtout l’exécution de construction, les mesures ci-dessous doivent être respectées couramment : Bien séparer hors des accès des gens non concernées. C’est pourquoi, les clôtures extérieures sont recommandées inévitables, Avoir les gardiens à l’entrée pour contrôler non seulement les personnes entrantes et sortantes mais aussi les matériaux et les matériels, Installer les panneaux d’avis de la sécurité (figure 54) au lieu convenable avec les symboles des équipements de sécurité comme les casques, les lunettes, les ceintures (figure56), les bottes, les gants de protection, les chaussures… pour aider les travailleurs de faire l’attention et de bien respecter,
Figure 54: Le panneau de sécurité dans le chantier
Disposer convenablement les fils électroniques de haute tension à l’aide de leurs précautions et les techniques recommandées par les techniciens. En plus, poser les notes d’interdiction de s’y approcher ou les toucher, 70
S’entourer la barrière le droit dangereux comme la fouille, Avoir l’éclairé suffisante surtout la zone de travail à nuit,
Figure 55: Le tableau des informations misé à jour au chantier
Figure 56: L’ouvrier prend la ceinture pour la sécurité
Figure 57: Les ouvriers équipés les casques de sécurité pendant le travail dans autre zone de chantier
71
CHAPITRE VII
CONCLUSION
Pendant 3 mois du stage dans le chantier d’Olympia City pour réaliser mon mémoire de fin d’étude, je suis vraiment intéressé à la conception de la fondation du bâtiment C7 jusqu'à ce que je décide de choisir pour le titre de mon mémoire de fin d’étude. Après avoir fait mon mémoire, je trouve que il y a plusieurs méthode de calcul la fondation et le résultat obtenu n’est pas le grand diffèrent. Depuis le calcul les charges appliqués jusqu’à la détermination la capacité portance et dimensionnement les armatures de la semelle, je remarque que le résultat est acceptable, même s’il y a un peu différent à cause de la norme utilisé. En outre, l’ingénieur de fondation doit appliquer les plusieurs méthodes pour le calcul et le vérifier les résultats s’il y en a les erreurs avant de prise la décision. Grace à faire du stage pour le mémoire de fin d’étude, j’ai pu approfondir mes connaissances sur le calcul la fondation profonde et les expériences en réalité au chantier concernant les pratiques dans le domaine technique de construction, l’aménagement des travaux et les mesures avant et après la construction. Il est vraiment une expérience la plus importante pour la vie professionnelle. En fin, je voudrais remercier mon tuteur de stage M. CHREA Rada pour me consulter et corriger mon mémoire de fin d’étude avec sa patience et aussi responsable entreprise pour me permet de faire le stage et faciliter les documents nécessaires.
72
REFERENCES 1. CHREA Rada (2010), Note de cour de mécanique des sols, fondation profonde. 2. Braja M. Das, Principle of foundation engineer, SI unit, (7 ed), Cengage Learning, Stamford, CT 06902, USA 3. Fernando, S (2009). In situ testing in Geomechanic. Standard Penetration Test. London 4. Gérard, P. et Bertrand H (2007). Fondation et ouvrage en terre. Fondation profonde et semi-profonde. (6th ed). EYROLLES, 77, rue Claude Bernard-75005 Paris, France 5. Henry, TH. (2013). Projet de Béton armé. (7 ed.). 75784 Paris: 6. Henry, TH. (1993). Conception et calcul des structure de bâtiment, vol 2. (1st ed). 28, rue de Saint-Père, 75007 Paris 7. Jean, C. et Guy, S. Cour pratique de mécanique des sols, fondation profonde. Vol 2, (3rd ed). 8. Marcel, F. Fondations spéciales et reprises en sous-œuvre. Fondation profonde. EYROLLES. 9. Paillé, J. (2009). Calcul des structures en béton, (Afnor ed.). 75784 Paris: EYROLLES. 10. Perchar. J, Rou. J, (1994). Martrise du BAEL 91 et DTU associé. EYROLLES. 11. Pierre, G. Aide-mémoire ouvrage en béton arme, fondation profonde, pg 308, (4 ed). le MONITEUR 12. Robitalle, Vincent (1997) .Mécanique des sols théorie et pratique, 233, Sv, Dunbar, bureau 300, Mont-Royal, Canada 13. Sieng Pov (2010). Note de cour, foundation design. 14. VICTOR, D. (1995). Formulaire du béton armé, Fondation, (2nd ed), page 15, Le Moniteur, 17 rue d’Uzès, 15. Yves, B. et all (2013). Aide mémoires de mécanique des sols. (2 ed). Collection DUNOD, Paris 16. Eurocode 1, Action sur les structures- partie 1-4: Action générales- Action du vent.
73
ANNEXES Annexe 1 : Action du vent sur le batiment Annexe 2 : Tableau pour calcul la fondation profonde Annexe 3 : Tableau normatif de la caratéristique des sols Annexe 4 : Coordonnées le trou de forage au chantier Annexe 5 : Catactéristiques des sols Annexe 6 : Les plan architectural et structurals
74
Annexe 1 Action du vent sur le batiment
1. Calcul l’effet du vent sur le bâtiment 1.1 Hypothèse Type : Bâtiment en béton armé Catégorie : Appartement de 25 étages et une toiture Longueur du bâtiment L=42.3m Largeur du bâtiment B=41.3m Hauteur du bâtiment h=104.25m Situation du bâtiment : Bâtiment dans la ville 1.2 Calcul pression dynamique de pointe 1.2.1 Vitesse référence du vent Vitesse de référence du vent à une hauteur de 10m au-dessus du sol du terrain de la catégorie II
Vb Cdir .Csaison .Vb,0
Vb, 0 : Valeur de base de la vitesse de référence Cdir : Coefficient de direction, la valeur recommandée égale 1 Cseason : Coefficient de saison égale 1
Vb 1 1 30 30m / s 1.2.2 Vitesse moyenne du vent Vitesse moyenne à une hauteur z au-dessus du sol
Vm ( Z ) Cr (z).C0 (z).Vb Cr(z) : coefficient rugosité Co(z) : est le coefficient orographique, les informations concernant Co(z) figurent dans l’Annexe Nationale. Lorsque l’orographie est prise en compte dans la vitesse de référence du vent, la valeur recommandée est 1.0 1.2.3 Rugosité du terrain Coefficient de rugosité Cr ( Z ) K r .ln(
Z ) pour zmin z zmax Z0
Cr ( Z ) Cr ( zmin ) pour z zmin Zo : est la longueur de rugosité=1 pour catégorie IV Z0, II : 0.05m Z min : est la hauteur minimale définie dans le même tableau
Zmax : doit être considéré comme étant égale 200m Kr : le facteur de terrain dépendant la longueur de rugosité z 1 K r 0.19( 0 ) 0.07 0.19 0.05 z0, II
0.07
0.234
104.25 Cr 0.234 ln 1.088 1
Catégorie du terrain 1.2.4 Orographie du terrain L’effet de l’orographie peuvent être négliges lorsque la pente moyenne du terrain au vent est inférieure à 3˚. On considère que l’on est en présence d’un terrain plat et le Coefficient Orographique C0 (z)= 1 1.2.5 Turbulence du vent L'intensité de la turbulence Iv(z) à la hauteur z est définie comme l'écart type de la turbulence divisé par la vitesse moyenne du vent. Les règles recommandées pour déterminer Iv(z) sont données dans l'expression:
IV ( Z )
Kl C0 ( z ).ln(
Z ) Z0
, pour zmin z zmax
I v (z) Iv ( zmin ) , pour z zmin C0 : coefficient orographique=1 et Z0 est la longueur de rugosité =1
KI : le coefficient de turbulence =1 Z=h Iv
1 0.2152 104.25 1.ln 1
1.2.6 Pression dynamique de pointe Il y a lieu de déterminer la pression dynamique de pointe qp (z) à la hauteur z, qui est induite par la vitesse moyenne et les fluctuations rapides de vitesse. 1 q p ( z ) [1 7 I v ( z )] .Vm 2 ( z ) 2
Ou on a Ce (z) est le coefficient d'exposition Ce ( z )
q p ( z) qb
q p ( z ) Ce ( z ).q b
Ce (Z ) [1 7Iv ( z)].Cr 2 ( z).C02 ( z) 1 Pression dynamique de référence du vent qb .air .Vb 2 2
qb
air 1.25kg / m3
Ce 1 7 0.2152 .1.088 1 2.727 qb
1 1.25 302 562.5 N / m 2 2
qb 2.727 562.5 1533.94 N / m2 1.534kPa
Représentation du coefficient d’exposition Ce (z) pour Co=1, KI=1 1.3 Calcul pression exercé par le vent Pour pression exercés par le vent, on fait les études sur 2 parties: 1. Pression de vent perpendiculaire à la grande dimension
Sur les 4 surfaces du bâtiment
Sur la toiture du bâtiment de grande coté
2. Pression de vent perpendiculaire à la petite dimension
Sure les 4 surfaces du bâtiment
Sur la toiture du bâtiment de petite coté
Selon EC1 la distribution de la pression dynamique de vent pour les murs verticaux des bâtiments à plan rectangulaire est divisée en 3 cars différents :
Hauteur de référence Ze, dépendent de h et b On fait le calcul pour connaitre que notre bâtiment étudier dans quelque car et pour déterminer la pression dynamique de pointe q p : Car 1: h b on calcul seulement q p ( ze h) Car 2: b h b on calcul en 2 niveaux q p ( ze h) , et q p ( ze b) Car 3: h 2b on calcul en 3 niveaux q p ( ze b) , q p ( ze h) et q p ( ze zstrip )
1.3.1 Coefficient de pression intérieure (Cpi) Lorsqu’il se révèle impossible, ou lorsqu’il n’est pas considéré justifié d’évaluer µ pour cas particulier, il convient alors de donner à Cpi la valeur la plus sévère de +0.2 et -0.3. Alors, on prend Cpi=0.2 où Cpi= - 0.3 (EC1, note 2, p51)
Pression exercé sur les surfaces 1.3.2 Coefficient de pression extérieure (Cpe) Coefficient de pression pour les bâtiments est déterminer selon : Cpe, 1 : coefficient de pression de la surface plus petite égale à 1 m2 Cpe, 10 : coefficient de pression de la surface plus grande égale à 10 m2
Recommandée pour Cpe pour une aire chargée entre 1 m2 et 10 m2 Pour 1m2< A<10m2 on peut calculer C pe C pe,1 (C pe,1 C pe,10 ).log10 A
Mais le surface est plus grande que 10m2 donc Cpe est la valeur interpolation linéaire entre 0.25 à 5 à l’aide de tableau 7.1 (pour les surfaces) et 7.2 (pour toiture) dans EC1. 1.3.3 Calcul pression du vent perpendiculaire à la grande dimension 1.3.3.1 Pression du vent sur les 4 faces du bâtiment Ce car on a : h 104.25m , b 42.3m , d 41.3m , c’est-à-dire h 2b donc la distribution des pressions du vent est présenté comme la figure suivant :
Distribution du vent sur le grande coté du bâtiment
hstrip h 2b 104.25 2 42.3 19.65m zstrip b hstrip 42.3 19.65 61.95m Z (m)
Vb (m / s)
Kr
Cr
Vm (m / s 2 )
Iv
q p ( z ) (kPa)
42.3
30
0.234
0.876
26.28
0.267
1.24
61.95
30
0.234
0.965
28.95
0.242
1.44
104.25
30
0.234
1.088
32.64
0.215
1.67
Valeur e min(b, 2h) min(42.3, 2 104.25)
e 42.3 d 41.3
Les surfaces de chaque zone : e z A h 881.955m 2 5 e zB (d )h 3423.57m 2 5
zD zE b.h 4009.775m2 On a le rapport:
h 2.52 d
Coefficient de pression extérieur : Zone
A
B
C
h/d
Cpe,10
Cpe,1
Cpe,10
Cpe,1
5
-1.2
-1.4
-0.8
-1.1
2.52
-1.2
-1.4
-0.8
1
-1.2
-1.4
<0.2
-1.2
-1.4
Cpe,10
D Cpe,1
E
Cpe,10
Cpe,1
Cpe,10
Cpe,1
-0.5
0.8
1
-0.7
-1.1
-0.5
0.8
1
-0.58
-0.8
-1.1
-0.5
0.8
1
-0.5
-0.8
-1.1
-0.5
0.7
1
-0.3
Coefficient de pression intérieur:
C pi ,10 0.2
C pi ,1 0.3
Pression du vent sur la façade du bâtiment
qw (C pe C pi )q p ( z) Zone
C pi
C pe
A
qw ( z b)
qw ( z zstrip )
qw ( z h)
A
0.2
-1.2
881.955
-1.736
-2.016
-2.338
B
0.2
-0.8
3423.57
-1.240
-1.440
-1.670
C
0.2
-0.5
4009.775
-0.868
-1.008
-1.169
E
0.2
-0.58
4009.775
-0.967
-1.123
-1.302
1.3.3.2 Pression du vent sur la toiture de la terrasse Aire de chaque zone :
zF
e.e 44.73m 2 4 x10
e e zG b . 134.196m 2 4 10 e e z H b 715.716m 2 2 10 e z I d .b 852.345m 2 2
Coefficient de pression extérieure pour la toiture zone Type de
F
toiture
G
H
I
Cpe,10 Cpe,1 Cpe,10 Cpe,1 Cpe,10 Cpe,1 Cpe,10 Cpe,1 Rive à arêtes vives
-1.8
-2.5
-1.2
-2
-0.7
q p ( z ) (kN/m2 )
-1.2
-0.2
Pression du vent sur la toiture : Zone
C pi
C pe
A (m2 )
F
0.2
-1.8
44.73
G
0.2
-1.2
134.196
H
0.2
-0.7
715.716
I
0.2
-0.2
852.345
qw (kN / m 2 )
-3.068 1.534
-2.1476 -1.3806 -0.6136
1.3.4 Calcul pression du vent perpendiculaire à la petite dimension 1.3.4.1 Pression du vent sur les faces du bâtiment
h 104.25m , b 41.3m d 42.3m c’est-à-dire h 2b donc la distribution des pressions du vent est présentée comme la figure suivant :
Pression du vent sur les surfaces du batiment
hstrip h 2b 104.25 2 x41.3 21.25m zstrip b hstrip 41.3 21.25 62.95m
z
Vb
Kr
Cr
Vm
IV
qp
41.3
30
0.234
0.872
26.16
0.269
1.232
62.95
30
0.234
0.970
29.10
0.241
1.426
104.25
30
0.234
1.088
32.64
0.215
1.672
Valeur e min(b, 2h) min(41.3, 2 x104.25)
e 41.3 d 42.3
Les surfaces de chaque zone : e z A h 861.105m 2 5 4e z B h 3444.42m 2 5 zc (d e)h 3961.5m2
zD zE b.h 4305.525m2 h On a le rapport: 2.46 d Coefficient de pression extérieur : Zone
A
h/d 5 2.52 1
B
C
Cpe,10
Cpe,1
Cpe,10
Cpe,1
-1.2 -1.2 -1.2
-1.4 -1.4 -1.4
-0.8 -0.8 -0.8
-1.1 -1.1 -1.1
<0.2 -1.2 -1.4 -0.8 -1.1 Coefficient de pression intérieur: C pi ,1 0.3
Cpe,10
D Cpe,1
E
Cpe,10
Cpe,1
-0.5 -0.5 -0.5
0.8 0.8 0.8
1 1 1
-0.5
0.7
1
Cpe,10
-0.7 -0.58 -0.5 -0.3
C pi ,10 0.2
Pression du vent sur la façade du bâtiment
qw (C pe C pi )q p ( z) Zone
C pi
C pe
A(m 2 )
qw ( z b)
qw ( z zstrip )
qw ( z h)
A
0.2
-1.2
816.105
-1.728
-1996
-2.340
B
0.2
-0.8
3444.42
-1.232
-1.426
-1.003
C
0.2
-0.5
3961.5
-0.8624
-0.998
-1.170
D
-0.3
+0.8
4305.52
1.355
1.568
1.839
E
0.2
-0.58
4305.52
-0.961
-1.112
-1.304
1.3.4.2 Pression du vent sur la toiture de la terrasse Aire de chaque zone :
zF
e.e 42.64m 2 4 x10
e e zG b . 127.93m 2 4 10 e e z H b 698.8m 2 2 10 e z I d .b 894.145m 2 2
Cpe,1
Coefficient de pression extérieure pour la toiture
zone Type de
F
toiture
G
H
I
Cpe,10 Cpe,1 Cpe,10 Cpe,1 Cpe,10 Cpe,1 Cpe,10 Cpe,1 Rive à arêtes vives
-1.8
-2.5
-1.2
-2
-0.7
-1.2
-0.2
Pression du vent sur la toiture : Zone
C pi
C pe
A (m2 )
F
0.2
-1.8
42.64
G
0.2
-1.2
127.93
H
0.2
-0.7
698.8
I
0.2
-0.2
894.145
q p ( z ) (kN/m2 )
qw (kN / m 2 )
-3.068 1.534
-2.1476 -1.3806 -0.6136
Annexe 1.1 : Catégorie du terrain
Annexe 1.2 : Pression intérueure et extérieure
Annexe 1.3 : Surface exercé par du vent pour les coté du batiments
Annexe 1.4 :Surface exercé par du vent pour le toiture du batiments
Annexe 2 Tableau pour le calcul la fondation profonde
Annexe 2.1 : Coefficient de réducteur Type de pieu
Argile
Sable
p
s
p
s
Section pleine Tubulaire fermé
1.00
1.00
1.00
1.00
Tubulaire ouvert Pal pieux
0.50
1.00
0.50
1.00
Pieu H
0.50
1.00
0.75
1.00
Palplanches
0.50
1.00
0.30
0.50
Annexe 2.2 : Coefficient de β (Ref.4, pg 402)
Annexe 2.3 : La valeur de rapport
2 (Ref.4, pg 318) 3
Annexe 2.4 : le coefficient de poussé et butté (Ref.4, pg 280)
Annexe 2.5 : le frottement latérale litmite (Ref.4, pg 407)
Annexe 2.6 : Facteur d’influence à l’aplomb de la verticale m
2Z B
0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0 4.4 4.8 5.2 5.4 6.0 6.4 6.8 7.2 7.6 8.0 8.4 8.8 9.2 9.6 10.0 11.0 12.0
Semelle circulaire
1.000 0.949 0.756 0.547 0.390 0.285 0.214 0.165 0.130 0.106 0.087 0.073 0.062 0.053 0.046 0.040 0.036 0.032 0.028 0.024 0.022 0.021 0.019 0.018 0.016 0.015 0.011 0.009
Semelle rectangulaire n
L B
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.4
2.8
3.2
4.0
5.0
1.000 0.960 0.800 0.606 0.449 0.336 0.257 0.201 0.160 0.130 0.108 0.091 0.077 0.066 0.058 0.051 0.045 0.040 0.036 0.032 0.029 0.026 0.024 0.022 0.020 0.019 0.017 0.015
1.000 0.968 0.830 0.652 0.496 0.379 0.294 0.232 0.187 0.153 0.127 0.107 0.092 0.079 0.069 0.060 0.053 0.048 0.042 0.038 0.035 0.032 0.029 0.026 0.024 0.022 0.020 0.018
1.000 0.972 0.848 0.682 0.532 0.414 0.325 0.260 0.210 0.173 0.145 0.122 0.105 0.091 0.079 0.070 0.062 0.055 0.049 0.044 0.040 0.037 0.034 0.031 0.028 0.026 0.023 0.020
1.000 0.974 0.859 0.703 0.558 0.441 0.352 0.284 0.232 0.192 0.161 0.137 0.118 0.102 0.089 0.078 0.070 0.062 0.056 0.050 0.046 0.042 0.038 0.035 0.032 0.030 0.027 0.024
1.000 0.975 0.866 0.717 0.578 0.463 0.374 0.304 0.251 0.209 0.176 0.150 0.130 0.112 0.099 0.087 0.077 0.069 0.062 0.056 0.051 0.046 0.042 0.039 0.036 0.033 0.029 0.026
1.000 0.976 0.870 0.727 0.593 0.481 0.392 0.321 0.267 0.224 0.190 0.163 0.141 0.121 0.108 0.095 0.085 0.076 0.068 0.062 0.056 0.051 0.047 0.043 0.020 0.037 0.033 0.028
1.000 0.976 0.875 0.740 0.612 0.505 0.419 0.350 0.294 0.250 0.214 0.185 0.161 0.141 0.124 0.110 0.098 0.088 0.080 0.072 0.066 0.060 0.055 0.051 0.047 0.044 0.040 0.034
1.000 0.977 0.878 0.746 0.623 0.520 0.437 0.369 0.314 0.270 0.233 0.203 0.178 0.157 0.139 0.124 0.111 0.100 0.090 0.082 0.075 0.069 0.063 0.058 0.054 0.050 0.044 0.038
1.000 0.977 0.879 0.749 0.630 0.529 0.449 0.383 0.329 0.285 0.248 0.218 0.192 0.170 0.152 0.136 0.129 0.100 0.100 0.091 0.084 0.077 0.070 0.065 0.060 0.056 0.050 0.044
1.000 0.977 0.880 0.753 0.636 0.540 0.462 0.400 0.348 0.305 0.270 0.239 0.213 0.191 0.172 0.155 0.141 0.128 0.117 0.107 0.098 0.091 0.084 0.078 0.072 0.067 0.060 0.051
1.000 0.977 0.881 0.754 0.639 0.545 0.470 0.410 0.360 0.320 0.285 0.256 0.230 0.208 0.189 0.172 0.158 0.144 0.133 0.123 0.113 0.105 0.098 0.091 0.085 0.079 0.071 0.060
Semelle continue L n 10 B 1.000 0.977 0.881 0.775 0.642 0.550 0.477 0.420 0.374 0.337 0.306 0.280 0.258 0.239 0.223 0.208 0.196 0.184 0.175 0.166 0.158 0.150 0.144 0.137 0.132 0.126 0.114 0.104
Annexe 2.7: Tassement du groupe de pieux No
Description
2
Soft Lean Clay
hi
Graphique de tassement
(m)
Z (m)
m=2z/B' n=L'/B'
αi
σzp,i (kPa)
ρi
hi
(kN/m3) (m)
σz
0.1σz
0.2σz
Ei
Si
(kPa)
(kPa)
(kPa)
(kPa)
(cm)
5000
6 14.76
0.5
2.38
1100 4000
3
loose fine sand
1.5
17.99
1.5
14.365
4
Soft lean clay
3
17.67
3
37.375
3.738
3300
5
Mediun SAND trace gravel
9
18.99
9
208.285 20.83
16800
20.09
7.3
354.942
70.988
0.5
364.987
72.997
0.5
375.032
75.006
7.3 6
7
Very dense to Coarse SAND
Very hard Lean Clay (CL)
1.7
4.5
0 0 1
600
800 1000
0
0
0.5
0.3
1
1
781.7
0.97
758.249
0.88
687.896 549.535
0.7
389.095
77.819
0.6517
40000 0.7231
1
0.6
1.7
1.0
0.703
3
2.7
1.5
0.488
381.47
1
409.085
81.817
0.5028
4
3.7
2.1
0.316
247.017
1
429.075
85.815
0.3321
5
4.7
2.7
0.215
168.066
1
449.065
89.813
6
5.7
3.3
0.152
118.818
1
469.055
93.811
0.1807
6.2
3.5
0.137
107.093
0.5
479.05
95.81
0.075
7.2
4.1
0.103
80.5151
1
499.87
99.974
0.1144
8.2
4.7
0.08
62.536
1
520.69
104.138
9.2 11.7
5.3 6.7
0.062
48.4654 0
1 0.5
541.51 593.56
108.302 118.712
8
Lean clay with SAND (CL)
400
2
7
8
200
9
10
1
1
1
20.09
19.99
20.82
40000
50000
0.6187
0.2295
50000
T assement totale=
3.43
Annexe 2.8 : Valeur correlation entre K for SPT et pieu (Ref.3, pg 68)
Annexe 2.9 : Valeur correlation entre K for SPT et pieu (Ref.3, pg 67)
SPECIFIC MEANING OF STRENGTH AND DEFORMATION CHARACTERISTICS OF GROUNDS SNP 2.02.01-83* “Bases of structures and works” 1. Characteristics of the grounds shown in tables 1-3 can be used in designs of bases of structures in accordance with instructions 2 – 16. Table 1 Specific meanings of specific engagement cn , kPa (kgs/sm2), angle of internal friction φn , grad and deformation module E, MPa (kgs/sm2), sand sediment. Sand grounds
Gravel and grain size
Medium grain
Chips
Dust
Designation of Characteristic of ground at coefficient of porosity “e” equal ground characteristics to 0.45 0.55 0.65 0.75 cn 2 (0.02) 1 (0.01) φn 43 40 38 E 50 (500) 40 (400) 30 (300) cn 3 (0.03) 2 (0.02) 1 (0.01) φn 40 38 35 E 50 (500) 40 (400) 30 (300) cn 6 (0.06) 4 (0.04) 2 (0.02) φn 38 36 32 28 E 48 (480) 38 (380) 28 (280) 18 (180) cn 8 (0.08) 6 (0.06) 4 (0.04) 2 (0.02) φn 36 34 30 26 E 39 (390) 28 (280) 18 (180) 11 (110)
Normative meanings of specific engagement cn , kPa (kgs/sm2), angle of internal friction φn , grad and deformation module E, MPa (kgs/sm2), clay dust sediment. Grounds and limits normative meaning of flow index Sand loan 0 < IL < 0.25 0.25
Symbols of characteristics
Characteristics of ground at coefficient of porosity “e” equal to
cn φn
0.45 21 (0.21) 30
cn
19 (0.19)
0.55 17 (0.17) 29 15 (0.15)
0.65 15 (0.15) 27 13 (0.13)
0.75 13 (0.13) 24 11 (0.11)
0.85 -
0.95 -
1.05 -
9
-
-
Loans
Clays
φn
28
26
24
21
0 < IL < 0.25
cn φn cn φn
0.5
cn φn
37 (0.37) 25 34 (0.34) 23 -
31 (0.31) 24
0.25
47 (0.47) 26 39 (0.39) 24 -
0
cn φn
-
0.25
cn φn
-
81 (0.81) 21 -
0.5
cn φn
-
-
25 (0.25) 23 23 (0.23) 21 20 (0.20) 18 54 (0.54) 19 50 (0.50) 17 41 (0.41) 14
28 (0.28) 22 25 (0.25) 19 68 (0.68) 20 57 (0.57) 18 45 (0.45) 15
(0.9) 18 22 (0.22) 22 18 (0.18) 19 16 (0.16) 16 47 (0.47) 18 43 (0.43) 16 36 (0.36) 12
-
-
19 (0.19) 20 15 (0.15) 17 14 (0.14) 14 41 (0.41) 16 37 (0.37) 14 33 (0.33) 10
12 (0.12) 12 36 (0.36) 14 32 (0.32) 11 29 (0.29) 7
Normative meanings of the deformation module of dust - clay non-loess grounds Name of grounds and limits of normative meanings at their fluidity index Sandy 0 < IL < soil 0,75 Alluvial Loams 0 < IL < Dealluvial 0,75 0,25< IL <0,5 0,5< IL <0,75 Clay 0 < IL < 0,75
Module of ground deformation E, MPa (kgs/sm2) at coefficient
Origin “e” and age of ground
0,35
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
0,95
1,05
1,2
1,4
1,6
-
32 (320)
24 (240)
16 (160)
10 (100)
7 (70)
-
-
-
-
-
-
34 (340) 32 (320) -
27 (270) 25 (250) -
22 (220) 19 (190) 17 (170)
17 (170) 14 (140) 12 (120)
14 (140) 11 (110) 8 (80)
11 (110) 8 (80) 6 (60)
5 (50)
-
-
-
-
-
28 (280) -
24 (240) 21 (210)
21 (210) 18 (180)
18 (180) 15 (150)
15 (150) 12 (120)
12 (120) 9 (90)
-
-
-
Sandy soil Loams
Fluvioglatial
0,25 IL <0,5 0,5 IL <0,75 0 < IL < 0,75 0 < IL < 0,75 0,25 < IL <0,5 0,5< IL <0,75 IL < 0,5
Sandy soil and Loams Clay -0,25
-
-
-
-
15 (150)
12 (120)
9 (90)
7 (70)
-
-
-
-
33 (330)
24 (240)
17 (170)
11 (110)
7 (70)
-
-
-
-
-
-
40 (400) 35 (350) -
33 (330) 28 (280) -
27 (270) 22 (220) 17 (170)
21 (210) 17 (170) 13 (130)
14 (140) 10 (100)
7 (70)
-
-
-
-
75 (750)
55 (550)
45 (450)
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
27 (270) 24 (240) -
25 (250) 22 (220) -
22 (220) 19 (190) 16 (160)
15 (150) 12 (120)
10 (100)
2. Characteristics of sandy soil in Table 1 relate to quarts sand with grain of different size, with the content of field spar < 20 % and sum of different admixtures (mica, glauqunid) < 5%, including organic matter, irrespective of ground moisture content Sr. 3. Characteristics of clay-dust soil in Tabl. 2 and 3 belong to groups, which contain 5% of organic matter with humidity Sr = 0.8. 4. For grounds with intermediate meanings “e” against shown in Tabl. 1-3, characteristics cn, φn and E shall be found by means of interpolation. If the meaning e, IL, Sr for grounds are beyond the limits shown in Tabl. 1-3, characteristics cn, φn and E shall be defined by testing of these grounds. If it allowed to take into the reliability cn, φn and E by their lower limits meaning e, IL, Sr Tabl. 1-3, if e, IL, Sr of these grounds are less than these meanings. 1. In order to define the meanings of cn, φn and E by means of Tabl. 1-3, take normative meaning e, IL, Sr (2.12). SP 50-101-2004 “DESIGN AND ARRANGEMENT OF BASES AND FAUNDAMENTATIONS OF HOUSES” Table G. 1 Normative values of specific adhesion cn , kPa of the internal friction angle φn , grade, deformation module E, MPa (kgs/sm2) of sands Sands
Semigravel and grain size
Designations of ground characteristics cn φn E
Ground characteristics with porosity coefficient e equal 0.45 2 43 50
0.55 1 40 40
0.65 38 30
0.75 -
Medium size
Fine
Dust
cn φn E cn φn E cn φn E
3 40 50 6 38 40 8 36 39
2 38 40 4 36 38 6 34 28
1 35 39 2 32 28 4 30 18
28 18 2 26 11 Table G. 2
Normative values of specific link cn , kPa of the internal friction angle φn , grad, clay, grounds Characteristics of grounds at porosity coefficient e equal to
Names of grounds and limits Designations of group of normalized meanings of their characteristics index of fluidity
Sand loam
Loam
0,55
0,65
0,75
0,85
0,95
1,05
0 < IL < 0,25
c fi
21 30
17 29
15 27
13 24
-
-
-
0,25 < IL < 0,75
c
19
15
13
11
9
-
-
fi
28
26
24
21
18
-
-
0 < IL < 0,25
c fi
47 26
37 25
31 24
25 23
22 22
19 20
-
0,25 < IL < 0,5
c
39
34
28
23
18
15
-
fi
24
23
22
21
19
17
-
c
-
-
25
20
16
14
12
fi
-
-
19
18
16
14
12
c
-
81
68
54
47
41
36
0,5 < IL < 0,75
Clays
0,45
0 < IL < 0,25
0,25 < IL < 0,5
0,5 < IL < 0,75
fi
-
21
20
19
18
16
14
c
-
-
57
50
43
37
32
fi
-
-
18
17
16
14
11
c
-
-
45
41
36
33
29
fi
-
-
15
14
12
10
7
Table G. 3 Normative value of deformation module E, MPa, clay grounds. Origin and age of grounds
deposits
Aluvial Deluvial, Lake, Lake- aluvial
Names of grounds and Ground deformation module E, MPa, at porosity coefficient e equal to limits of normative values of their indexes of flower IL 0,35 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 1,2 1,4 Sand 0 < IL < 0,75 32 24 16 10 7 loam
Loams
Clays
Fluvioglation
Sand loam Loams
1,6 -
0 < IL < 0,25 0,25 < IL < 0,5 0,5 < IL < 0,75 0 < IL < 0,25 0,25 < IL < 0,5 0,5 < IL < 0,75 0 < IL < 0,75
-
34 32
27 25
22 19
17 14
14 11
11 8
-
-
-
-
-
-
-
17
12
8
6
5
-
-
-
-
-
28 -
24 21
21 18
18 15
15 12
12 9
-
-
-
-
-
-
-
15
12
9
7
-
-
-
-
33
24
17
11
7
-
-
-
-
-
0 < IL < 0,25 0,25 < IL <
-
40 35
33 28
27 22
21 17
14
-
-
-
-
-
Preserved Jurassic layer
Sand loam Loams Clays
0,5 0,5 < IL < 0,75 IL < 0,5
-0,25 < IL < 0 0 < IL < 0,25 0,25 < IL < 0,5
-
-
-
17
13
10
7
-
-
-
-
60
50
40
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
27 24 -
25 22 -
22 19 16
15 12
10
Table G. 4 Normative values of deformation module E, MPa internal friction angle φn , grad, and specific adhesion cn , kPa, grounds at the degree of 0.05< 1om < 0.25. Limits of normative Designations Characteristics of clay grounds at degree of 1om and coefficient of porosity e equal to of group values of flow characteristics indicator Iîò = 0,05-0,1 Iîò = 0,1-0,25 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 1,15 1,25 1,35 0 IL 0,25 E 13,0 12 11 10 8,5 8 7 5,0 fi 21 20 18 16 15 c 29 33 37 45 48 0,25 < IL 0,5 E 11 10 8,5 7,5 7 6 5,5 5 fi 21 20 18 16 15 14 13 12 c 21 22 24 31 33 36 39 42 0,5 < IL 0,75 E 8,0 7 6,0 5,5 5 5 4,5 4 fi 21 20 18 16 15 14 13 12 c 18 19 20 21 23 24 26 28 0,75 < IL 1 E 6 5 4,5 4,0 3,5 3 2,5 fi 18 18 18 17 c 15 16 17 18 -
Table G. 5 Normative values of specific friction cn , kPa, internal friction angle φn , grad and deformation module E, MPa, eluvial sands.
Sands
Designation of Sand characteristics at porosity coefficient e equal characteristics
Large and medium
c fi E c
0,45 45 34 44 41
0,55 41 31 33 35
0,65 39 28 24 29
0,75 37 25 18 23
0,85 35 23 15 19
1,0 34 21 14 -
1,2 -
fi 32 30 27 24 22 E 44 31 22 14 13 Dust c 58 51 44 39 33 29 fi 32 30 27 24 22 20 E 48 38 29 21 16 12 Note: Data from this table embrace eluvial sands, made by erosion of quartz containing magmatic rods.
24 18 10
Table G. 6 Normative values of specific friction cn , kPa, internal friction angle φn , grad and deformation module E, MPa, eluvial clay grounds of magmatic and metamorphic rocks. Names of grounds and limits of normative values their fluidity index IL
Sand loam
IL < 0
0 < IL < 0,75
Ground characteristics at porosity coefficient e equal
Designation of ground characteristics 0,55
0,65
0,75
0,85
0,95
1,05
1,2
c fi
47 34
44 31
42 28
41 26
40 25
39 24
-
E
37
30
25
20
15
10
-
c
42
41
40
39
38
-
-
fi
31
28
26
25
24
-
-
Loams
0 < IL < 0,25
0,25 < IL < 0,5
0,5 < IL < 0,75
Clays
0 < IL < 0,25
0,25 < IL < 0,5
E
25
18
14
12
11
-
-
c
57 24
55 23
54 22
53 21
52 20
51 19
50 18
E
27
25
23
21
19
17
14
c
-
48
46
44
42
40
37
fi
-
22
21
20
19
18
17
E
-
19
16
14
13
12
11
c
-
-
41
36
32
29
25
fi
-
-
20
19
18
17
16
E
-
-
15
13
11
10
9
c fi
-
62 20
60 19
58 18
57 17
56 16
-
E
-
19
18
17
16
15
-
c
-
54
50
47
44
-
-
fi
-
17
15
13
12
-
-
E
-
14
12
10
9
-
-
Note: The data of the table embrace eluvial grounds, which contain lump size particles (d > 2 mm) do not exceed 20% in the body.
Table G. 7
Normative value of specific adhesion cn , kPa of internal friction angle φn , grad and deformation module E, MPa, eluvial grounds of precipitate rocks. Ground characteristics, porosity coefficient e being
Notation of ground characteristic c fi E
0.45 58 29 25
0.55 48 24 21
0.65 40 21 17
0.75 35 19 13
0.85 31 17 10
