Advance Design – Comment calculer la raideur KTZ pour les appuis élastiques

raideur verticaleProblématique

La raideur verticale KTZ est déterminée à partir des propriétés du sol (profondeur et module œdométrique). La méthode utilisée pour ce calcul est tirée de la littérature professionnelle et technique allemande.

Solution

Cette méthode ne s’applique que sur les formes rectangulaires. De ce fait, un appui de forme complexe sera d’abord converti en un rectangle équivalent. Une fois les dimensions du rectangles connues (a, b), il faut déterminer le paramètre de l’appui, f.

Ce paramètre est déterminé à l’aide du tableau n°1, en considérant deux ratios :

  • a/b,
  • z/b,

Avec :

  • a : longueur de l’appui,
  • b : largeur de l’appui,
  • z : profondeur de la couche de sol.

stratification des sols

Paramètre de l'appui f

Pour un sol multi-couches, chaque couche possède son paramètre f (f1, f2, f3…) correspondant qui contribue à la valeur finale de KTZ :

couches

Avec Esi : module œdométrique de la couche i.

La raideur KTZ est calculée de la manière suivante :

calcul raideur KTZ

 

Par exemple, nous allons considérer un radier (Figure n°2). Les dimensions sont les suivantes : a = 10m, b = 5m. Le rapport a/b est donc de 2.

dimensiosn du radier

Les couches de sols sont les suivantes :

  • Couche n°1 ⇒ Profondeur z1 = 5m, Es1 = 58.84 MPa,
  • Couche n°2 ⇒ Profondeur z2 = 15m, Es2 = 147.10 MPa,
  • Couche n°3 ⇒ Profondeur z3 = 30m, Es3 = 220.65 MPa.

Note : Dans Advance Design, les données correspondent à l’épaisseur des sols (Figure n°3)

definition des épaisseurs de sol

  • Couche n°1 :

z1/b = 5/5 = 1 à En utilisant le tableau n°1, f1 = 0.57

couche 1

Note: Pour des valeurs intermédiaires, f est déterminé en utilisant une interpolation linéaire.

  • Couche n°2 :

z2/b = 15/5 = 3 à En utilisant le tableau n°1, f2 = 0.89

couche 2

  • Couche n°3 :

z3/b = 30/5 = 6 à En utilisant le tableau n°1, f3 = 1.03

couche 3

  • Calcul de KTZ :

calcul KTZ

valeur KTZ

La figure n°4 montre la valeur de KTZ obtenue automatiquement avec Advance Design.

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