Evolutions Des Règles de Calcul Des Ouvrages. Gilbert HAÏUN

Ponts Formation Conseil

Calcul et réalisation des murs de soutènement 26, 27 et 28 mars 2012

Evolution des règles de calcul des ouvrages L’Eurocode 7 – Partie 1

et les normes nationales complémentaires

Gilbert HAIUN

G. HAIUN H.

Evolution des règles de calcul – l’Eurocode 7 Toute utilisation des supports pédagogiques en dehors du cadre de la formation ne pourra être réalisée qu’avec l’accord exprès de leur auteur ©

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• Rappel des conditions actuelles de calcul des ouvrages

• L’Eurocode 7 – Partie 1 (Norme NF EN 1997-1) • Son Annexe Nationale et les normes nationales complémentaires

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Les ouvrages en béton armé et murs poids Il n’y a aujourd’hui encore aucun texte réglementaire applicable pour la justification technique des murs de soutènement en béton armé et des murs poids. Il existe cependant certains guides; ainsi pour les ouvrages routiers, la méthodologie à appliquer est présentée dans un document du SETRA paru en décembre 1998 et intitulé : « Les Ouvrages de Soutènement : Guide de conception générale » Note : Dans ce guide, comme dans les quelques autres rares documents existants, les calculs sont conduits sous sollicitations de service, c’est à dire sans pondération particulière des actions. Toutefois, la méthodologie développée dans ce guide a été reprise ultérieurement dans un logiciel du SETRA dans lequel elle a été quelque peu « adaptée », en introduisant notamment des justifications aux E.L.U.

Toutefois, l’élaboration de la norme nationale complémentaire pour les murs de soutènement (NF P 94 281) est bien avancée; celle-ci devrait paraitre dans le courant de l’année 2012 (ainsi que celles relatives aux fondations superficielles et profondes).

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Les ouvrages en remblais renforcés (et massifs en sols cloués) et les écrans de soutènement La norme nationale complémentaire relative aux massifs en sol renforcé et aux massifs en sols cloués (norme NF P 94 270), ainsi que celle relative aux écrans de soutènement (norme NF P 94 282) sont parues depuis 2009. Ces nouvelles règles de dimensionnement sont donc en conformité avec l’EC7-partie 1 et son Annexe Nationale, respectivement parus en 2005 et 2007. Elles portent notamment sur la stabilité externe des ouvrages, leur stabilité interne (résistance des structures) et la stabilité générale; elles sont complétées par des dispositions relatives à la conception des ouvrages et aux matériaux.

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L’Eurocode 7 (parties 1 et 2) Partie 1 : Règles générales :

NF EN 1997-1 - (P 94-251-1) – juin 2005 L’EN 1997-1 est consacrée exclusivement aux règles fondamentales du calcul géotechnique et sera complétée par des normes nationales (CEN/TC 250 Résolution N 87 - Paris le 6 septembre 1996).

Partie 2 : Reconnaissance des terrains et essais géotechniques NF EN 1997-2 - (P 94-252-1) – septembre 2007 Cette partie est dédiée aux essais de laboratoire et en place. Elle ne couvre pas la normalisation des essais géotechniques qui relève d’un autre Comité Technique créé par le CEN (TC 241).

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Eurocode 7 – Partie 1 (norme NF EN 1997 – 1) Table des matières Section Section Section Section Section

1 2 3 4 5

-

Section 6 Section 7 Section 8 Section 9 Section 10 Section 11 Section 12

-

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Généralités Bases du calcul géotechnique Données géotechniques Surveillance de l’exécution des travaux, suivi et entretien Mise en œuvre des remblais, rabattement de nappe et renforcement des terrains Fondation superficielles Fondations profondes Ancrages Ouvrages de soutènement Rupture hydraulique Stabilité d’ensemble Remblais Evolution des règles de calcul – l’Eurocode 7

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Annexes Annexe A (normative) : Facteurs partiels et de corrélation pour les E.L.U. et valeurs recommandées.

Annexes B, C, D, E, F, G, H et J (informatives) Quelques exemples d’annexes Annexe B : Commentaires sur les facteurs partiels des approches de calcul 1, 2 et 3. Annexe C : Exemples de procédures pour déterminer les valeurs limites de la pression des terres sur les murs verticaux. Annexe D : Exemple de méthode analytique de calcul de la capacité portante. Annexe E : Exemple de méthode semi-empirique pour l’estimation de la capacité portante.

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Etats limites ultimes (art. 2.4.7) 2.4.7.1(1) P – Il est nécessaire de vérifier que les états limites suivants ne sont pas dépassés, lorsqu’ils sont pertinents : •

Perte d’équilibre de la structure ou du terrain, considéré comme un corps solide….. (EQU)

•

Rupture interne ou déformation excessive de la structure ou d’éléments de structure ….. (STR)

•

Rupture ou déformation excessive du terrain …. (GEO)

•

Soulèvement global de la structure ou du sol provoqué par la pression de l’eau ou par d’autres actions verticales (UPL)

•

Soulèvement local du sol, érosion interne ou érosion régressive du terrain, sous l’effet des gradients hydrauliques (HYD)

Note : GEO est souvent critique pour la détermination des dimensions des éléments de structure et parfois critique pour la résistance des éléments. G. HAIUN H.

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Etats limites de service (art. 2.4.8) Ces états limites concernent essentiellement les déformations, déplacements et tassements (ouvrage et structures associées ou avoisinantes) de l’ouvrage sous sollicitations de service (non pondérées), qui doivent rester dans les limites définies, et la durabilité. Mais il est indiqué aussi que (art. 4) « l’on peut vérifier qu’une fraction suffisamment faible de la résistance du sol est mobilisée pour maintenir les déformations dans les limites admissibles pour l’ouvrage en service, à condition que cette approche simplifiée soit limitée aux situations de calcul où : - Il n ’est pas exigé de valeur de la déformation pour vérifier les ELS

- Une expérience comparable bien établie existe pour un terrain, une structure et une méthode de construction semblables.

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Facteurs partiels pour STR et GEO - ANNEXE A 3

Approches de calcul et combinaisons Approches

Combinaisons

1

A1 ; M1 ; R1 A2 ; M2 ; R1

2

A1 ; M1 ; R2

3

A1 ou A2 ; M2 ; R3

Facteurs partiels de résistance, selon le type d’ouvrage G. HAIUN H.

Action ( F) Permanente Défavorable Favorable Variable Défavorable Favorable

Symbole

A1

A2

 Gmax  Gmin

1,35 1,00

1,00 1,00

Q Q

1,50 0

1,30 0

Paramètre de sol ( M )

Symbole

M1

M2

Angle frottement interne Cohésion effective Cohésion non drainée Compression simple

 c’ cu qu

1,00 1,00 1,00 1,00

1,25 1,25 1,40 1,40

Poids volumique



1,00

1,00

R1

R2

R3

Résistance ( R )

Symbole

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Etats Limites Ultimes Géotechnique (GEO) et Structures (STR) Approches

Combinaisons

1

A1 + M1 + R1

Action ( F) Permanente Défavorable Favorable Variable Défavorable Favorable

Symbole

A1

A2

 Gmax  Gmin

1,35 1,00

1,00 1,00

Q Q

1,50 0

1,30 0

Paramètre de sol ( M )

Symbole

M1

M2

Angle frottement interne Cohésion effective Cohésion non drainée Compression simple

 c’ cu qu

1,00 1,00 1,00 1,00

1,25 1,25 1,40 1,40



1,00

1,00

R1

R2

R3

1,00 1,00

1,4 1,1

1,00 1,00

A2 + M2 + R1

2

A1 + M1 + R2

3

A1 ou A2 + M2 + R3

Exemple de l’approche 2 (combinaison unique)

les facteurs partiels sont appliqués aux actions ou aux effets des Poids volumique actions et aux résistances du terrain Symbole Résistance ( R ) Exemple : fondations Portance Rv superficielles Glissement G. HAIUN H.

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Rh

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L’Annexe Nationale (NF EN 1997 – 1/NA)

et ses normes nationales complémentaires

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L’annexe Nationale : NF EN 1997 – 1/NA (Sept 2006)

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Les normes nationales complémentaires • • • • • •

NF P 94 261 – Fondations superficielles NF P 94 262 – Fondations sur pieux NF P 94 270 – Remblais renforcés et clouage NF P 94 281 – Murs de soutènement NF P 94 282 – Ecrans de soutènement NF P 94 290 – Ouvrages en terre

(1) (2) (3)

Déjà parues Parution prévue dans le courant de l’année 2012 En cours d’élaboration

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(2) (2) (1) (2) (1) (3)

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