Module de prédimensionnement de pieux
1 Introduction
En complément de la vérification structurale détaillée des pieux, Scage propose un module de prédimensionnement de pieux qui permet d’obtenir rapidement le diamètre et le ratio d’acier nécessaires à minima pour respecter l’équilibre structural interne pour un ensemble de pieux soumis à un nombre infini de torseurs.
Ce module est accompagné d’un générateur de diagrammes d’interaction permettant de vérifier l’adéquation d’un taux de ferraillage pour un diamètre donné à des torseurs isolés.
Cette partie du manuel a pour but de fournir toutes les informations nécessaires pour son utilisation pratique.
2 Matériaux
Les deux modes d’utilisation partagent un onglet Matériaux qui permet de définir le type de béton et d’acier ansi que les coefficients partiels à prendre en compte dans les calculs.
Veuillez vous rapporter à la partie du manuel concernée pour plus détail.
3 Prédimensionnement simplifié de pieux
Cet onglet permet d’obtenir rapidement le diamètre et le ratio d’acier nécessaires à minima pour respecter l’équilibre structural interne pour un ensemble de pieux soumis à un nombre infini de torseurs.
Le calcul consiste à la génération des diagrammes d’interaction d’un pieu (section circulaire) pour un diamètre et un ratio d’acier donné. La recherche est établie sur une plage de diamètres et de ratios d’acier définies par l’utilisateur. Chaque combinaison et chaque situation donne lieu à un diagramme d’interaction différent. Chaque diagramme est alors confronté au nuage de points representant les torseurs appliqués sur chaque pieu.
Le résultat est accompagné d’un jeu de diagrammes d’interaction pour la solution retenue confrontés aux torseurs appliqués sur chaque pieu pour chacune des combinaisons et situations considérées.
3.1 Paramètres de recherche
Les paramètres de recherche à définir sont les suivants :
- Liste de diamètres à examiner : ensemble de diamètres à évaluer, l’utilisateur peut en ajouter autant que souhaité ou bien restreindre la valeur aux diamètres imposés par le projet ou le chantier.
- Ratios d’acier longitudinaux : plage de ratios d’acier à évaluer, ils peuvent être définis conformément à la norme NF P 94-262 ou bien être imposés (valeur personnalisée). La plage de valeurs à examiner est définie à partir d’une valeur minimale et d’une valeur maximale.
- Ratio d’acier transversal : valeur minimale à considérer, elle peut être définie conformément à la norme NF P 94-262 ou bien introduire être imposée (valeur personnalisée).
- Position du centre de gravité des aciers par rapport au bord de la section de béton : il s’agit de la distance entre le centre de gravité des aciers et le bord de la section de béton. Cela aura une incidente sur le le bras de lévier des aciers tendus et donc sur sa contribution vis-à-vis de l’équilibre interne de la section.
- Contrainte d’acier à l’ELS : il s’agit de la contrainte de travail des aciers à considérer à l’ELS.
3.2 Torseurs à évaluer par pieu
Les torseurs appliqués sur chaque pieux sont à définir sous forme de tableau à plusieurs colonnes :
- Pieu sur lequel s’applique le torseur : chaque pieu est identifié par son nom.
- Combinaison : il s’agit de l’état limit associé au torseur (ELU ou ELS)
- Situation :
- Si la combinaison est à l’ELU : Fondamental ou Accidentel
- Si la combinaison est à l’ELS : Caractéristique ou Quasi-permanent
- Torseur défini à 5 composantes :
- N : effort normal [kN]
- Mx : moment appliqué autour du semi-axe positif OX [kNm]
- My : moment appliqué autour du semi-axe positif OY [kNm]
- Vx : effort horizontal appliqué suivant le semi-axe positif OX [kN]
- Vy : effort horizontal appliqué suivant le semi-axe positif OY [kN]
Il est tout à fait possible d’importer le tableau de torseurs à partir d’un tableau Excel. Pour cela, il convient d’utiliser l’assistant d’import Import (Excel) qui dispose d’une notice propre accessible via le bouton d’aide.
Le bouton Tout supprimer permet de vider le tableau.
Le bouton Trier les torseurs permet d’ordonner les torseurs par pieu (ordre alphabétique croissant).
3.3 Résultats par pieu
Une fois les paramètres de recherche et les torseurs sont définis, le calcul peut être lancé à l’aide du bouton Σ.
Les résultats obtenus après le calcul se présentent sous forme de tableau à plusieurs colonnes :
- Pieu prédimensionné
- Diamètre retenu permettant de reprendre l’ensemble des torseurs appliqués sur le pieu avec un taux de ferraillage compatible avec les paramètres de recherche
- Section d’acier longitudinal : il s’agit de la valeur minimale nécessaire à prévoir. Elle se présente en tant que section d’acier ainsi que sous forme de ratio qu’elle répresente par rapport à la section béton.
- Section d’acier transversal : il s’agit de la valeur minimale nécessaire à prévoir.
Par construction, le diamètre et le ratio d’acier longitudinal appartiennent à la plage de valeurs définie par l’utilisateur.
Il est possible que les paramètres de recherche ne permettent pas la reprise des torseurs dans un ou plusieurs pieux. Dans ce cas là, la ligne du tableau correspondant à ce/s pieu/x est colorée en rouge. Il convient alors de modifier les paramètres de recherche ou de revoir la descente de charges appliqué sur le pieu.
Ce tableau de résultats est exportable à l’aide du bouton Exporter vers Excel (format csv).
Ce tableau de synhtèse est accompagné par un jeu de diagrammes d’interaction permettant de justifier la solution retenue par confrontation aux torseurs appliqués sur le pieu (nuage de points N-M). Au total, 4 diagrammes d’interaction peuvent être générés, chacun associé à une situation différente (ELU Fondamental, ELU Accidentel, ELS Caractéristique et ELS Quasi-permanent).
4 Générateur des diagrammes d’interaction
Cet onglet permet de générer un éventail de diagrammes d’interaction sur la base d’une plage de valeurs de diamètres de pieu à examiner ainsi qu’une plage de ratios d’acier longitudinaux.
Cet outil permet de valider le choix d’un diamètre et d’un ratio d’acier pour reprendre un ou plusieurs torseurs pour chaque combinaison/situation considérée.
4.1 Paramètres de recherche
Les paramètres de recherche restent identiques à ceux présentés dans le module de prédimensionnement de pieux. Pour plus de détail, veuillez vous consulter ce chapitre.
4.2 Résultats
Les résultats sont constitués d’un éventail de diagrammes d’interaction pour chaque couple diamètre-ratio d’acier. Ils sont présentés sous forme de courbe N-M qui délimite le domaine admissible (zone intérieure de la courbe), le domaine inadmissible étant à l’extérieur de la courbe.
Un tableau à droite de chaque graphique permet de representer un ensemble de torseurs (N, Mx, My) sous forme de point sur le graphique pour évaluer la pertinence du diamètre et ratio d’acier choisi. Les torseurs sont associés à une situation, ce qui permet de le comparer au diagramme d’interaction associé.
Il est tout à fait possible d’importer un tableau depuis Excel à l’aide du bouton Import (Excel), le format à respecter est détaillé dans la partie du manuel associé accessible via le bouton d’aide à côté du bouton.
Le bouton Supprimer permet de vider le tableau.
