Les pieux sont des éléments structuraux essentiels en géotechnique pour transférer les charges des superstructures vers des couches de sol ou de roche plus profondes et plus stables lorsque les sols de surface ne sont pas adéquats. Contrairement aux fondations peu profondes, qui dépendent des sols de surface pour leur capacité portante, les pieux transfèrent la charge à des couches plus profondes, offrant une plus grande stabilité dans des conditions de sol plus faible ou compressible. Ces fondations profondes sont essentielles dans divers projets de génie civil, tels que les bâtiments à plusieurs étages, les ponts et les plateformes offshore.
RFEM 6, le logiciel de calcul de structure avancé de Dlubal Software, offre aux ingénieurs un moyen efficace et précis de modéliser des pieux dans un modèle de structure. Il inclut un type de barre spécifique appelé « Pieu » (Figure 1) qui vous permet de représenter efficacement ces éléments de fondation. Ce type de barre est conçu pour simuler les propriétés mécaniques du pieu lui-même et pour s’assurer que son interaction avec le sol environnant est prise en compte dans le calcul global.
Le choix du type de barre « Pieu », comme illustré sur la Figure 1, vous permet de définir les caractéristiques spécifiques du pieu, à partir de sa forme de section et ses dimensions (Figure 2). RFEM 6 offre la possibilité de spécifier la géométrie des pieux, qu’elle soit circulaire, carrée ou personnalisée. Vous pouvez entrer des paramètres détaillés tels que le diamètre ou la largeur, les propriétés de matériau (par exemple, le béton, l'acier) et la longueur. De plus, les matériaux et les sections peuvent être prédéfinis dans le navigateur, ce qui vous permet de les sélectionner facilement dans un menu déroulant au cours de cette étape.
Contrairement à l'onglet « Section » affiché dans la Figure 2, qui est universellement disponible pour tous les types de barre, l'onglet « Pieu » ci-dessous est dédié exclusivement aux pieux. En effet, cela permet de définir la résistance du pieu ' s (Figure 3), ce qui est essentiel pour comprendre le mécanisme par lequel le pieu transfère des charges dans le sol environnant.
La résistance offre par le sol au pieu est divisée en deux composants : résistance de la peau (également connue sous le nom de résistance du frottement) et résistance de base. Ces deux facteurs jouent un rôle clé dans la détermination de la capacité portante d'un pieu. Cela se reflète également sur l'entrée que vous devez effectuer dans la fenêtre affichée sur la Figure 4.
Le mécanisme principal par lequel un pieu transfère des charges dans le sol environnant est le frottement latéral. Le frottement latéral résulte des forces de frottement entre la surface du pieu et le sol adjacent. Cette résistance est répartie sur la longueur du pieu et varie selon les propriétés du sol et du matériau du pieu. Par conséquent, pour commencer à définir le type de résistance de pieu, vous devez d'abord définir la distribution de la résistance au cisaillement le long du pieu ; vous pouvez choisir entre trapézoïdal et variable (Figure 4).
Vous pouvez ensuite spécifier les valeurs de la résistance au cisaillement et de la rigidité au cisaillement. La résistance au cisaillement se réfère à la contrainte de cisaillement maximale que le sol peut supporter avant la rupture, tandis que la rigidité en cisaillement représente la résistance du sol à la déformation de cisaillement lorsque le pieu se déplace par rapport à cela. De plus, vous devez définir les paramètres de résistance de base, notamment la résistance axiale et la rigidité axiale. Ces paramètres peuvent être déterminés à l'aide des formules fournies ci-dessous. Elles peuvent ensuite être ajustées en fonction d'une courbe de déplacement de charge résultant d'essais sur le terrain ou de normes afin d'obtenir le comportement de pieu souhaité.
Conclusion
RFEM 6 offre une plate-forme performante et efficace pour effectuer des analyses géotechniques et des vérifications de fondations sur pieux. Grâce à ses outils complets, le logiciel permet une modélisation précise du comportement des pieux, la simulation des interactions sol-pieux et l'exécution des vérifications essentielles, qui seront explorées plus en détail dans un prochain article de la Base de connaissances. En incorporant des analyses géotechniques avancées dans un environnement de modélisation de structure unifié, RFEM 6 permet aux ingénieurs de concevoir des fondations sur pieux plus sûrs et plus efficaces, garantissant ainsi une stabilité structurale et des performances optimales dans des conditions de sol difficiles.
