Programme de calcul de poteaux en bton arm

- 1 -Logiciel Pieux version 1.0.0 copyright 2006 - 2007 Programme de calcul de pieux en bton arm par la mthode du module de raction Vrification - Dimensionnement - Ferraillage - Mtr - Version 1.1.0

TABLES DES MATIERES

HYPERLINK \l "_Toc156385968" I - Objet et prsentation du logiciel3HYPERLINK \l "_Toc156385969" II Limites du logiciel3HYPERLINK \l "_Toc156385970" III - Hypothses de calcul3HYPERLINK \l "_Toc156385971" IV Mthode de calcul3HYPERLINK \l "_Toc156385972" V Organisation du logiciel3HYPERLINK \l "_Toc156385973" VI Feuilles3HYPERLINK \l "_Toc156385974" 6-1 Ecran Gnral4HYPERLINK \l "_Toc156385975" 6-2 Feuille Hypothses de calcul5HYPERLINK \l "_Toc156385976" 6-2 Feuille Bton5HYPERLINK \l "_Toc156385977" 6-3 Feuille Acier5HYPERLINK \l "_Toc156385978" 6-4 Feuille Sisme5HYPERLINK \l "_Toc156385979" 6-5 Feuille Vrification5HYPERLINK \l "_Toc156385980" 6-6 Feuille Gomtrie5HYPERLINK \l "_Toc156385981" 6-7 Feuille Sols5HYPERLINK \l "_Toc156385982" 6-8 Feuille Charges6HYPERLINK \l "_Toc156385983" 6-9 Feuille Note de calcul6HYPERLINK \l "_Toc156385984" 6-10 Feuille Dessin6

AvertissementAucune garantie ne peut tre donne sur les performances de ce logiciel. Il appartient lutilisateur de tester et de valider les rsultats obtenus. Le but de ce logiciel est pdagogique et toute utilisation titre professionnel ne saurait engager la responsabilit de lauteur.

I - Objet et prsentation du logiciel

Ce logiciel permetle calcul de pieux en bton arm sous charges excentres ou inclines notables. Ce programme de calcul a pour origine larticle Programmes de calcul des fondations sur pieux par la mthode du module de raction au moyen dun ordinateur de poche (HP 67 ou 97) srie Sols et fondations n79 paru dans les Annales de lITBTP n408 doctobre 1982. Il a t complt par les recommandations du DTU 13.2, CCTG 62 et dossier FOND 72.Le logiciel ralise le plan de ferraillage ainsi que le mtr du bton , de lacier et du coffrage .Ce logiciel ncessite WORD 2000 pour laffichage de la note de calcul.Ce logiciel fonctionne sous VB 2005 (quelque soit ldition) et sous windows XPCe programme est conforme aux recommandations du BAEL 99.

II Limites du logiciel

La semelle doit prsenter un axe de symtrie partir duquel est renseign la gomtrie de la semelle. Les nombres de pieu, de type de pieu et de couches de sols ne sont pas limits. Ce logiciel ne permet pas:- le calcul de pieu autre quen bton et circulaire. Ainsi, il ne convient pour le calcul de palplanche, etc le calcul de pieux sous effots verticaux uniquement. En gnral, ce calcul est donn directement par le gotechnicien dans son rapport; il prcise en gnral quel horizon doit tre ancr le pieu.

Cette version logicielle autorise laffichage du plan de ferraillage sous rserve que vous ayez pralablement renseign la feuille Vrifications avec aciers imposs.

III - Hypothses de calcul

Inertie constante du pieu sur toute sa hauteur.Pieux encastrs ou articuls dans la semelle de fondation. Il nest pas possible de panacher des pieux articuls et encastrs sur la mme semelle de fondations. Si vous avez un doute, vous pouvez toujours faire un premier passage en pieux articuls puis un deuxime passage en pieux encastrs et vous prenez lenveloppe des deux pour le dimensionnement de vos pieux.Raction lastique du terrain sur le pieu par lintermdiaire du module de raction. Il nest pas pris en compte de raction plastique du terrain.La couche de terrain est modlis par un module de raction constant et uniforme sur toute la hauteur de la couche. Si le projeteur estime que cette modlisation nencadre pas suffisament correctement la ralit, il peut redcouper la couche de terrain initiale en autant de couche quil veut et affecter chacune dentre elle un coefficient K diffrent.Les efforts indiqus sont supposs sexercer au centre gomtrique de la semelle de fondation

IV Mthode de calcul

La mthode de calcul utilise est celle dite du module de raction latral, qui consiste supposer que le pieu sappuie sur une infinit de ressorts indpendants, dont la rigidit dpend des qualits de la couche de sol considr. Le module de raction est suppos constant sur toute la hauteur de la couche. On pourra trouver les renseignements thoriques et pratiques ncessaires lapplication de cette mthode dans le dossier FOND 72 (SETRA) et dans la revue Sols-Soils n22-23 (1968)Le programme calcule dabord les coefficients crois en tte de chaque type de pieu.Puis, le logiciel rpartie les efforts agissant au centre gomtrique de la semelle entre les diffrents pieux. Cette rpartition est calcule par file de pieu puis, une fois les efforts dtermins, ils sont diviss par le nombre de pieux se trouvant dans la file pour dterminer les efforts en tte de chaque pieu.Enfin dans un troisime temps, le logiciel dtermine pour chaque file et chaque type de pieux, sous efforts instantans et efforts soutenus, les valeurs du moment, effort tranchant, rotations, dplacement et pression limite tout le long du pieu, de la semelle jusqu la pointe du pieu. Les dveloppements mathmatiques de la mthode de calcul se trouvent dans larticle n408 srie Sols et fondations n79 paru dans les Annales de lITBTP doctobre 1982. Je renvoi lutilisateur du prsent logiciel la lecture de cet article pour tous renseignements sur la modlisation mathmatique de la mthode de calcul.Les units de calcul sont le KN et le m et donc Kpa pour les units de pression.

V Organisation du logiciel

Le prsent logiciel est dcompos en un cran de pilotage gnral du logiciel qui permet laccs par son menu aux crans dentre de donnes et laffichage des rsultats (note de calcul, plans, etc ).Le chapitre suivant prsente en dtail chaque feuille et prcise les donnes et sorties.

VI Feuilles

Le logiciel est compos de 7 feuilles, 1 cran de prsentation du logiciel, 3 feuilles dentre de donnes et 3 feuilles de sortie de rsultats.

Les feuilles dentres de donnes sont:

Feuille Semelle: caractristiques gomtriques des pieux

Feuille Charges: efforts instantans et soutenus appliqus sur le centre gomtrique de la semelle

Feuille Bton: caractristique du bton employFeuille Acier: caractristiques des aciers employsFeuille Vrifications avec aciers imposs: Le renseignement de cette feuille est facultatif. Toutefois, si vous souhaitez laffichage du plan de ferraillage, cette feuille doit tre renseigne.

Les feuilles de sortie de rsultats sont:Feuille Note de calcul: affiche les rsultats et les dtails du calculFeuille Plan: affichage du plan de coffrage et de ferraillage du pieu

Pour faciliter la saisie, le logiciel dmarre avec des valeurs pr-tablies. Ces dernires peuvent tre conserves si le projet ne prsente pas de caractristiques diffrentes sinon, il suffit deffacer ces valeurs.

A laide dun exemple, nous allons expliquer le fonctionnement de chaque feuille, ses particularits et ses limites.

6-1 Ecran Gnral

Cet cran affiche un menu qui va permettre le calcul de la fondation sur pieux. Ce menu obit aux rgles gnrales du standard Windows et affiche:Fichier:Nouveau: pour effectuer un nouveau calculOuvrir: pour ouvrir un fichier de donnesEnregistrer: pour sauvegarder les donnes qui ont permis le calcul. Cela permet dviter davoir renseigner de nouveau lensemble des donnes si seulement une seule changer (qualit du bton par exemple).Enregistrer sous: idem que le menu ci-avant avec toutefois la possibilit de sauvegarder le fichier des donnes sous un nom que vous attribuez.Imprimer: (non fonctionnel)Aperu avant impression: (non fonctionnel)Configuration de limpression: (non fonctionnel)Quitter: pour quitter le logicielHypothses: pour renseigner les diffrentes hypothses de calculsMatriaux: En cliquant sur cet item du menu, vous accdez la feuille modification des hypothsesBton: pour renseigner sur la qualit du bton employAcier: pour renseigner sur la qualit de lacier employSisme: En cliquant sur cet item du menu, vous accdez la feuille Sisme. Non oprationnel dans cette version logicielle.Gomtrie: pour renseigner la gomtrie des pieux.Charges: pour indiquer les charges appliqus sur votre semelleExcution: lance les calculsRsultats:Note de calcul: affiche les rsultats et les dtails du calculPlans: affichage du plan de coffrage et de ferraillage du pieuAffichage des courbes de moment: comme son nom lindique, sous effort instantan ou soutenu, pour tous les types de pieux et pour toutes les files.Affichage des courbes deffort tranchant: comme son nom lindique, sous effort instantan ou soutenu, pour tous les types de pieux et pour toutes les files.Affichage des courbes de pression limite: comme son nom lindique, sous effort instantan ou soutenu, pour tous les types de pieux et pour toutes les files.Affichage des rotations de section: comme son nom lindique, sous effort instantan ou soutenu, pour tous les types de pieux et pour toutes les files.Affichage des courbes de dplacements: comme son nom lindique, sous effort instantan ou soutenu, pour tous les types de pieux et pour toutes les files.Outils:Calculatrice Windows: Pour faire apparatre la calculatrice Windows.

?: Aide: affichage de lAide (prsent fichier)A propos: affiche la version logicielle.

6-2 Feuille Hypothses de calcul

Cette feuille vous permet de prciser le coefficient de rduction prendre en compte pour pour les modules de raction sous efforts soutenus. Les modules de raction sous efforts instantans sont ceux renseigns directement dans la feuille Sols

6-2 Feuille Bton

Contrainte caractristique du bton la compression 28 jours: comme son nom lindiqueb = coefficient Gamma m du matriaux, en gnral gal 1,15, le prendre gal 1 si la combinaison deffort correspond une situation accidentelle.Module dlasticit du bton (= module de Young): il peut tre soit renseign directement soit tre calcul directement par le logiciel par lintermdiaire des formules du BAEL. partir de la contrainte caractristique la compression renseign Fissuration: indiquez si la fissuration est peu prjudiciable, prjudiciable ou trs prjudiciable.

6-3 Feuille Acier

Acier de limite lastique = 400 ou 500 MPas = 1.15 - prendre 1 si les efforts indiqus dcoule dun combinaison accidentelleEnrobage des aciers = prciser, lenrobage ne peut tre infrieur 2 cm.

6-4 Feuille Sisme

Non oprationnel

6-5 Feuille Vrification

Non oprationnel

6-6 Feuille Gomtrie

Cette feuille apparat aprs avoir cliquer sur litem Gomtrie du menu de lcran gnral.Cette feuille renseigne le logiciel sur les caractristiques gomtriques des pieux de fondations.Elle comporte les entres suivantes:Types de pieux: indiquer le nombre de type de pieux diffrents pieux droit, pieux inclins suivant diffrents angles dinclinaisons, pieux de diffrents diamtres, etc Diamtre du pieu:Condition en pied du pieu: pieu libre, articul ou encastr. Le pieu est considr comme libre sil vient sappuyer sur la couche dure, par exemple un rocher. Le pieu est considr comme encastrer sil senfonce de plus de dans la couche rsistante. Entre ces 2 cas, il sera considr comme articul.Inclinaison du pieu: inclinaison par rapport la verticale (voir dessin)Longueur du pieu: il sagit de sa longueur totale et non pas de sa profondeur (voir dessin). Important dans le cas de pieux inclin, sa longueur est alors suprieure sa profondeur.Nombre de files de pieux du mme type: voir dessinNombre de pieux: voir dessinAbscisse: Lorigine de labscisse est le centre gomtrique de la semelle. voir dessin

6-7 Feuille Sols

Important: la hauteur de couche de terrain renseigne correspond la hauteur de couche de terrain en contact avec le pieu dans le repre local de celui-ci. A titre dexemple, un pieu inclin de 20 traversant une couche de terrain de 4 m de hauteur verticale sera renseign pour ce pieu avec une hauteur gale 4m/cos(20) soit 4,256 m au lieu de 4 m si le pieu avait t vertical. Ce point est trs important sinon vos coefficients croiss seront faux et le reste du calcul aussi. Il en est de mme pour la couche n1 qui doit correspondre avec la hauteur totale de contact avec le pieu et non la hauteur totale de la couche.

Dans le cas dun tirant, vous ne renseignez pas le terrain, les coefficients croiss tant nuls.

Les modules de raction indiqus sont ceux effectivement mesurs, le logiciel faisant automatiquement la conversion pour les modules sous efforts soutenus suivant les renseignement que vous avez prcis la feuille Hypothses de calcul

6-8 Feuille Charges

La feuille demande renseigner 2 types de charges:efforts soutenus: ceux sont les charges de longue dure soit les charges permanentes et ventuellement une partie des charges dexploitation.Efforts instantans: charge de courte dure,par exemple le vent, les efforts sismiques, une explosion, etc

Cette diffrenciation est importante car pour les charges de longue dure, le logiciel prend en compte des phnomnes de fluage du bton en adoptant un module longitudinal du bton diffrent ainsi que des modules de raction du sols eux aussi diffrents.Par contre, vous avez intrt renseigner les efforts avec leurs valeurs pondrs car le logiciel vous donne les rsultats de calculs sous efforts instantantan, soutenus et les deux cumuls. Seule cette dernire valeur vous intressera pour le calcul du ferraillage du pieu, que se soit sous effort ELU ou sous efforts ELS si la fissuration tait prjudiciable ou trs prjudiciable.

6-9 Feuille Note de calcul

Le logiciel Word affiche la note de calcul. Cela permet lutilisateur de la modifier, imprimer, etc

6-10 Feuille Dessin

VII Rpertoire DATA

Dans le rpertoire Data, vous trouverez des fichiers exemples de donns qui mont permis aussi de valider le logiciel.