Note de Calcul Mur de Soutenement

D

α0 q q

eo ω

w

H'

H α

β

h '1=

1

m A

e2 Hb b1

e1

b2 b Lb

La coleur jaune signifier les données La coleur vert clair signifier les calculs automatique Caracteristiques Angle de frottement interne du sol φ ° Angle de la surface libre du sol avec l'horizentale w ° Angle de la résulante de poussée avec la normale à l'ecran α° Angle de la charge repartie sur la surface libre avec la normal de cette surface αo° Angle de la face de l'ecrant au contact du sol avec la verticale β ° Charge répatie appliquées sur la surface libre du sol q (MN/m² ) Lacohésion du sol C (Kpa) Poids volumique du sol humide ( appelé aussi densité apparente ) γ ( KN/m³ ) Hauteur du raideau ( de la tete du mur par apportà la base de la semelle ) H ( m ) Longueur horizentale du talus incliné (s'il existe) D (m) Pression limite admissible du sol de fondation correspondant à litat-limite de service бser(Mpa) Poids volumique immergé γi ( KN/m³ ) Pression due au poids du terain en haut Po (KN/m² ) masse volumique du béton ρ ( KN/m³ ) Type de fissuration : Peu préjudiciable 0 ; préjudiciable 1 ; très préjudiciable 2 Enrobage à l'axe des aciers d' (m) Resistance béton fc28 ( Mpa ) Limite élastique acier fe ( Mpa ) Contrainte limite du sol en ELU бu ( Mpa ) Diagramme des contraintes : linéaire ( trapeze ) = 1, constant = 2 Hauteur de la couche n°K hk ( m ) ( une seul couche ) Angle de frottement sol - semelle φ' °

Entrée les données Valeurs 30 0 20 0 0 15 0 25 4 0 0.2 0 0 25 0 0.05 25 400 0.15 1

4 20

Prédimensionnement des épaisseurs Les dimensions Epaisseur en tete du mur eo eo = H / 24 Epaisseur en tete du mur eo eo = 0, 2 m si H ≤ 6m eo = 0, 3 m si H > 6m Epaisseur max en tete du mur eo eo = Max (0,15 ; H / 24 ; 0,2 ) Nombre sans dimensions caractérisant le talus a a=D/H L' epaisseur e1 du mur à la base et e2 de la semelle e1= e2 =H /12

Hauteur total à l'avant du mur h'1 Dénivelée amont - aval H' Hauteur de la beche Hb Largeur de la beche L b

La longueur total de la semelle b Longueur semelle avant : à = b1 Longueur semelle arriere b2

Prédimensionnement des hauteurs Les dimensions Dessin H' = H - h'1

Valeurs 0.167 0.2 0.200 0 0.333

Valeurs 1 3

Dessin

0.2

Dessin

0.2

Prédimensionnement de la semelle Les dimensions b =1,15 * ( 0,20+0,45 * H ) b1 = à = ( H / 8 à H / 5 ) b2 = b - e1- b1

Valeurs 2.3 0.65 1.317

Unité m m m m

Unité m m m m

Unité m m m

Calcul des efforts de poussée et de butée Pour un mur vertical ( β = 0 ) et un angle de frottement α = 2 / 3 φ (Extraitdes tables de caquot - kérisel [1] ). Tab [ 1 ] : K aγ W/φ 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6

10° 0.990 0.806 0.748 0.710 0.680 0.656 0.636 0.619 0.603

15° 0.964 0.715 0.644 0.598 0.564 0.537 0.515 0.496 0.479

20° 0.927 0.628 0.551 0.503 0.469 0.442 0.420 0.401 0.384

25° 0.879 0.546 0.468 0.422 0.389 0.364 0.343 0.326 0.311

φ= 30° 0.822 0.469 0.395 0.352 0.322 0.300 0.282 0.266 0.253

Cos β = Cos α = Sin α = Tan φ = cotφ = Tan α = sin β = Tan β = Tan φ' =

1 0.940 0.342 0.577 1.732 0.364 0.000 0.000 0.364

les coefficients tableau de caquot - kérisel [2]

Valeurs 0.3

Unité

sin ε = sin α / sin φ sin εo = sin αo / sin φ δ = w - β + ( αo + ε o -α + ε ) / 2

43.160 0.000 11.580

en degré en degré en degré

35° 0.856 0.397 0.329 0.291 0.266 0.247 0.231 0.218 0.206

40° 0.683 0.320 0.271 0.239 0.218 0.202 0.189 0.177 0.167

45° 0.603 0.269 0.219 0.193 0.176 0.163 0.153 0.144 0.135

50° 0.520 0.215 0.174 0.154 0.140 0.130 0.120 0.115 0.129

Pour un ecran vertical ( β = 0 ) et un talus horizontal ( w = 0 ) (Extraitdes tables de caquot - kérisel [2] ). Tab [ 2 ] :

pour W=0 α=φ α =2/3 φ α=0

10° 0.649 0.656 0.704

15° 0.531 0.537 0.589

20° 0.440 0.442 0.490

25° 0.367 0.364 0.406

Coefficient de poussée due au poids du terrain K aγ Calcul ε Calcul εo Calcul δ

K aγ φ= 30° 0.308 0.300 0.333

35° 0.260 0.247 0.271

40° 0.219 0.202 0.217

45° 0.185 0.163 0.172

50° 0.155 0.130 0.133

Calcul Ψ

Ψ=δ+ π/2

Calcul θ

Coefficient de poussée due à la cohésion K ac

sin θ = sin φ x sin Ψ ((cos α-sin φ cos ε ) / ( cos αo + sin φ cos εo )) Si δ ≥ 0 : Kaq = ((cos α-sin φ cos ε ) / ( cos αo + sin φ cos εo )) x exp (- 2δ tanφ) Si δ < 0 : Ka= ((cos α-sin φ cos ε ) / ( cos αo + sin φ cos εo )) x ((cos θ + sin φ cos Ψ ) / ( cos θ - sin φ cos Ψ )) Avec Ψ = δ + π / 2 et sin θ = sin φ sin Ψ K aq = K ac

Calcul de la poussée

Origine

Coefficient de poussée due à la charge q K aq

0.202 1.773 101.580 29.329 0.383 0.304

en radian en radian en degré en degré

0.304

Terain 1

Unité

Cacul des pressions Pression due au poids du terain en bas P1 Pression due à la charge q en haut P2 Pression due à la charge q en bas P3 Contrainte normale en haut n1 Contrainte normale en bas n2 Contrainte tengentielle en haut t 1 Contrainte tengentielle en bas t 2 Hauteur comprimée h1 Force normale à l'ecran Fn Force tengentielle à l'ecran Ft Force horizontale Fh Force verticale Fv Distance de la force au pied de la couche h2

P1 = K aγ * γ * hk / cos β P2 = K aq * q P2 = K aq * q par ce que αo = 0 n1= K aq * q * cos α + K ac * c * cotφ * cos α -c * cotφ n2 = n1 + ( K aγ * γ * h * Cos α ) / Cos β t1=K aq* q * sin α + K ac * c * cotφ * sin α t2 = t1 + ( K aγ * γ * h * sin α ) / Cos β Cacul des forces Si n1 > 0 :h1 = h Si n1 < 0 :h1 =( h * n2) / (n2 - n1) Si n1 > 0 :Fn = ((n1 + n2)/2) *( h / cos β ) Si n1 < 0 :Fn = (n2 * h1) ( 2 * cos β ) Si n1 > 0 :Ft = ((t1 + t2)/2) *( h / cos β ) Si n1 < 0 :Ft = Fn * tan α Fh = Fn * cos β - Ft * sin β Fv = Fn * sin β + Ft * cos β Si n1 > 0 :h2 = (2 * n1+ n2 / (n1+n2 ))*h/3

30 4.553 4.553 4.278 32.469 1.557 11.818

KN/m² KN/m² KN/m² Kpa Kpa Kpa Kpa

4

Kpa

73.495

KN

26.750

KN

73.495 26.750

KN

1.489

m

Si n1 < 0 :h2 = h1 / 3 Distance verticale de la force au pied de l'écran h3 Distance horizontale de la force au pied de

h3 = h2 + Σ hk (hk : les epaisseurs des couches inferieures ) h4 = - h3 * tan β

L'écran h4

Moment de renversement par rapport au pied l'écran M

M = Fh * h3 - Fv * h4

1.489

m

0.000

m KN m

109.402

Pour : un ecran vertical ( β = 0° ) et un talus horizontal ( w = 0° ) ( Extraits des tables de butée de caquot - kérisel - absi [3] ). Tab [ 3 ] :

Kp α/φ 1 –2\3 –1\2 0

10° 1.660 1.590 1.550 1.420

15° 2.200 2.050 1.970 1.700

20° 3.110 2.750 2.550 2.050

25° 4.400 3.700 3.400 2.450

Calcul de la butée Coefficient de butée passive Kp Coefficient de butée due au poids du terrain K'p

φ= 30° 6.500 5.300 4.600 3.000

35° 10.500 8.000 6.500 3.700

40° 18.000 12.000 9.600 4.600

45° 25.000 20.000 15.000 5.800

Origine tableau de caquot - kérisel - absi [3] K'p = 0,5 * Kp

Terain 1 5.3 2.65

Unité

M=P*d

Poussée due au terrain Poussée due à la Charge q Butée

Poids semelle avant Poids fut Poids semelle Ariere Poids beche Poids total mur Poids terre sur Semelle arriere Charge q sur Semelle arriere Poids terre sur Semelle avant

Calcul des solicitations Formule Notation valeur Composante valeur Horizontale KN KN Force Composante Horizontale P1h = P1 * cos α 0,5 * K aγ * γ * h² p1 60 56.382 K aq * q * h

p2

0,5 * K'p * γ * ( h'1 + Hb )²

B

18.21172 P2h = P2 * cos α 47.7

Bh = B * cos α

Dist vertical valeur Par rapport à A (m) m Distances Verticalele d p1 1.333

Moment valeur Par rapport àA KN Moment Stabilis M p1 75.175

17.113

d p2

2

M p2

34.227

44.823

dB

0.333

MB

14.941

Dist horizon Par rapport à A (m) dG1a

0.325

M G1a

1.760

M G1b M G1c

27.222 18.013

M G1d

ρ * b1 * e2

G1a

5.417

ρ * H * e1

G1b G1c

33.333 10.972

dG1b dG1c

0.817 1.642

1.000 50.722 120.6944

dG1d

2.2

(H - e2 ) * b2 * γ

G1d G1 G2

dG2

1.642

M G2

2.2 49.195 198.140

b2 * q

G3

19.750

dG3

1.642

M G3

32.423

(h'1 - e2 ) * b1 * γ

G4

10.833

dG4

0.325

M G4

3.521

ρ * b2* e2 ρ * Hb *Lb

M G1

M=G*d

1,35 * p1h 1,5 * p2h

Total

76.115 25.670

KN KN

101.785

KN

0,9 * G1 * tan φ' 0,9 * G2 * tan φ' 0,9 * G4 * tan φ' 0,9 * Bh