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pieux et sol élastique

22 RÉPONSES 22
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Message 1 sur 23
ingenieurNEK
6795 Visites, 22 Réponses

pieux et sol élastique

Bonjour,

 Je suis en train de modéliser un batiment à usage d'habitation r+25 avec 2 sous sols, ds robot 2012, le sol est argileux et on a choisi de faire une fondation sur pieux.

Le modèle créé est ds module coque de robot, comment je présente mes appuis? et comment je considère les pieux?

Merci de me dire comment se fait les pieux ds robot pour que je puisse traiter ma fondation

 

22 RÉPONSES 22
Message 2 sur 23
Francois.Augiere
en réponse à: ingenieurNEK

Les pieux se modélisent généralement en 3D (structures de type Portique spacial, ou Etude d'une Coque) par des éléments barres verticaux, sur lesquelles vous allez appliquer des sections correspondant à la section de vos pieux.

Ensuite pour modéliser le sol : Cela se fait par des appuis élastiques, c'est à dire des raideurs (comme des ressorts)
Pour cela 2 façon de faire :
- soit des appuis élastiques nodaux (aux noeuds). Il faut donc diviser vos barres (Edition, Diviser barres) pour que vous ayez des noeuds au long de vos pieux sur lesquels appliquer des appuis élastiques nodaux. Vous pourrez par exemple définir dans ces appuis une raideur pour les directions horizontales (X et Y) et une raideur pour la direction verticale (Z).
Ou alors des appuis avec une raideur pour les directions horizontales (X et Y) seulement pour les noeuds le long des pieux, et des appuis avec une raideur pour la direction verticale pour le noeud d'appui d'extrémité de vos pieux.
- soit des appuis élastiques répartis le long de vos pieux (Structure, Caractéristiques additionnelles, Sols élastiques pour les barres) avec des raideurs pour le z et y locaux des barres-pieux (ce qui correspond au X et Y globaux vu que les pieux sont verticaux), et avec un appui élastique nodal au noeud d'extrémité des pieux avec juste une raideur en Z.



Francois Augiere
Support Specialist
Product Support
Autodesk, Inc.
Message 3 sur 23

Bonjour,

 

Va-t-on trouver une différence importante si on modélise directement la tête de pieu avec un appui élastique (en calculant les raideurs dans les trois directions par exemple d'après le fascicule 62) ?

 

Comment modélise-t-on le fait d'avoir plusieurs couches de sol avec le sol élastique ? Je suppose qu'il faut "couper" le pieu en plusieurs zones ?

 

Cordialement,

 

 

 

Message 4 sur 23

Oui j'imagine qu'il y aura des différences, par contre je pense que ce n'est pas possible de connaître à l'avance la valeur de ces différences de résultats, car cela dépend des valeurs des raideurs élastiques utilisées ainsi que de la géométrie.

 

Comme expliqué dans mon "post" précédent, pour modéliser les différentes couches de sols, "Il faut donc diviser vos barres (Edition, Diviser barres)". 

 

 



Francois Augiere
Support Specialist
Product Support
Autodesk, Inc.
Message 5 sur 23

Merci pour la réponse, j'imagine bien qu'il est difficile de prévoir à l'avance les résultats...

 

En revanche, est-ce que l'on sait si l'un des deux modèles est meilleur que l'autre en termes de résultat ?

Message 6 sur 23

"Meilleurs en terme de résultats" dépend des attentes de chaque calculateur, des résultats qu'on s'attend à obtenir, en se basant sur l'expérience de calculs identiques déjà effectués par le passé, mais encore faudrait-il que les calculs soient  "suffisamment similaires" pour qu'on puisse se baser dessus. 

Il est donc délicat de répondre à votre question, celle-ci étant toute relative.



Francois Augiere
Support Specialist
Product Support
Autodesk, Inc.
Message 7 sur 23

Je précise : j'entendais par "meilleur" plus proche du comportement réel du bâtiment. Je doute toutefois que l'on dispose d'études sur ce type de sujet suffisament poussées pour pouvoir se prononcer.

Merci en tout cas pour les échanges techniques.

 

Message 8 sur 23
Neo69
en réponse à: StéphaneLefebvre3987

Bonjour,
Dans la discussion, il me semble avoir vu la possibilité de créer de pieux soit avec des barres et appuis nodaux, soit avec des barres et appuis de type poutre élastique.
Je vous fait part de mon expérience sur le sujet, lorsque l'on soumet ces deux modèles à des efforts horizontaux.

Avec le premier modèle, vous imposez géométriquement au système les points d'appui (nodaux, ponctuels le long de la ou des barres), et vous ne respectez pas la théorie des poutres sur appuis élastiques linéaires.
De mémoire si vous affichez les résultats (diagramme d'effort tranchant) vous constaterez des diagrammes d'effort tranchant en dent de scie et non des sinusoïdes amorties. Les déplacements ne me semble pas corrects non plus (comparativement à la méthode du fascicule 62). Testé il y a quelques années sous 2011, non satisfaisant à priori.

En revanche, second façon de travailler, en modélisant une barre ( ou plutôt plusieurs barres empilées avec des appuis élastiques (poutres sur sol élastique) - 1 barre par couche de sol - ) cela donne exactement les résultats de la méthode du fascicule 62 et de la récente NFP 94 -262 - Fondations profonde - norme d' application de l'EC 7 - cf annexe I).
Deux bémols:
- en cas de forte différence de raideurs linéaires entre couches de tête, il peut être observé avec RSA des discontinuités de butée élastique dans le diagramme des résultats.
- pour procéder à un tel calcul, le logiciel utilise une méthode non linéaire il me semble ( théorie des poutres élastiques = équation diff en dy4/dx4), donc à éviter dans un modèle global avec de nombreux pieux, cas de charges, du séisme ou du calcul modal... ( a vrai dire, jamais testé dans un modèle global incluant des pieux de type poutre sur sol élastique, mais je pense que cela doit bloquer ou être très lent à converger).
En revanche, il est possible de faire des petits modèles simples de pieux ( plusieurs longueurs, plusieurs diamètres, plusieurs charges horizontales ou moments en tête ) pour en tirer les raideurs élastiques équivalentes (K=F/dy), qui peuvent ensuite être injectées dans le modèle global, pour faciliter les calculs.
Une fois ces petits modèles bâtis, ils sont réutilisables en changeant les longueurs de barres et valeurs de butée de sol.
Compte tenu de la dispersion des paramètres de sol, et des études géotechniques, cette méthode de calculs est suffisamment précise à mon avis.

Cordialement
Message 9 sur 23
t.sautierr
en réponse à: Neo69

Autre possibilité que la poutre sur appui élastique de RSA : diviser sa barre en X barres avec un appui élastique calculé à la main -> pas de modèle non linéaire.

 

On peut mettre aussi des appuis non-linéaires pour simuler d'autres comportements, mais ne pas se faire d'illusions : RSA n'est pas un logiciel de calcul géotechnique point à la ligne. Donc vérifier des ordres de grandeurs et passer calcul au géotechnicien ensuite.

Message 10 sur 23
Neo69
en réponse à: t.sautierr

Bonjour,

 

Pour illustrer le propos : 3 exemples de gauches avec appuis nodaux, 3 à droites avec poutres sur sol élastique.

 

Les différences s'estompent avec la discrétisation de division des barres, surtout en tête, depuis ce que j'ai vu en 2011, avec cependant des écarts de grandeurs (noeuds tous les m) ici.

Modèle.jpg

 

 

 

 

 

 

Message 11 sur 23
t.sautierr
en réponse à: Neo69

Merci pour l'illustration, je n'avais jamais fait attention à cela. On peut avoir le fichier pour voir la def des appuis?

 

PS : question sûrement idiote mais : votre appui nodal en tête de pieu est bien deux fois moins rigide que le reste des noeuds? (demi-pas courant)

 

A+

Message 12 sur 23
Neo69
en réponse à: t.sautierr

 

 

Bonjour,

 

oui pour l'appui de tête ( pris demi kx soit 25MN/ml, alors que les autres courants sont à 50MN/ml)

Autre possibilité: prendre des appuis nodaux centrés sur les tronçons de barre..., ce qui change la répartition des noeuds, pour avoir une valeur constante . Mais dans ce cas la tête serait un peu en console...

 

Je pense qu'en augmentant le maillage des appuis nodaux en partie supérieure ( la ou tout se passe), les deux approches peuvent converger.

 

Personnellement, je préfère faire ce genre de petit modèle, avec poutres sur sol élastique, pour déduire des raideurs équivalentes à entrer ensuite en tant qu'appuis nodaux dans un modèle global du projet.

 

 

Ci joint le fichier pour info.

Message 13 sur 23
t.sautierr
en réponse à: Neo69

Avec une discretisation tous les 0.5m on est à 43.59 pour 100kN donc pas de soucis bien juste un problème de savoir en combien on découpe les barres pour appuis nodal. Par contre, on ne sait pas en combien les barres sont découpés pour les appuis continus élastique (s'il les découpe d'ailleurs),il n'apparait pas de point de calcul quand on le demande à l'affichage.

Je suppose qu'il n'y a pas de découpage en fait car la solution est exacte (analytique)?

 

Message 14 sur 23
loubna.lahnin
en réponse à: t.sautierr

Bonjour,

 

Est ce qu'on peux modeliser les pieux par des appuis nodaux type encastrement si on cherche seulement à avoir les efforts en tete de pieux? 

Merci d'avance

 

CDT

Message 15 sur 23
Neo69
en réponse à: loubna.lahnin

Bonjour,

Oui il est possible de modéliser les pieux par des appuis nodaux (mais plutôt élastiques). C'est même souhaitable, sauf cas exceptionnel, de ne pas modéliser les pieux avec des barres et appuis élastiques pour éviter d'alourdir le fichier.

Doivent / Peuvent ils être modélisés par des encastrements ? cela dépend du contexte et de la structure qu'ils supportent.

En général, il vaut mieux éviter des appuis rigides, rotules ou encastrements parfaits, car ces appuis concentrent les efforts ( les foreurs de pieux apprécient ...) et soulagent la superstructure, ce qui peut avoir de mauvais effets (sous estimation des efforts et déformations). Des appuis élastiques par direction conviennent (et articulations). Des encastrements élastiques moins car, si tu fais des pieux, c'est que ton sol en tête est mauvais, donc sauf pieu de fort diamètre supportant un élément moins rigide, le blocage en rotation risque d'être surestimé.

Un peu comme si tu modélisais une poutre, en l'encastrant aux extrémités, et que tu ne t'intéressais qu'à ce qui se passe en travée..., sans te préoccuper de savoir si la poutre est réellement encastrée, au risque de sous estimer flèche et moment en travée.

Les Eurocodes (2.1, 8.1, 8.5) , évoquent ces interactions sol structure ( dont prise en compte de l'élasticité d'appui, sans parler d'élasticité / plasticité), mais avec le jeu de piste des articles et des "contradictions ", soit en résumé : on peut, on doit dans certains cas, mais on n'est pas obligé, sauf si cela a un impact sur les effets, il vaut mieux le faire.

Cordialement
Message 16 sur 23
loubna.lahnin
en réponse à: Neo69

Merci enormement pour votre reponse, j'ai une autre question : est-t-il possible d'avoir le chargement d'une poutre ou d'une longrine sur robot ?( comme c'est le cas pour cbs). A partir de la modelisation du batiment je peux avoir que les efforts mais pas le chargement. j'espere que ma question est claire. Merci d'avance.

Message 17 sur 23

Non, ce sont les efforts internes des éléments que vous récupérerez dans les modules d'exécution du logiciel, et non pas les chargements.

 

Les chargements sont une des données d'entrée saisis sur le modèle de calcul, les efforts internes se retrouvent en tant que résultats dans ces mêmes éléments à l'issu du calcul RDM du modèle, ce sont eux qui sont transférés pour calcul du ferraillage.

 

 

 

 



Francois Augiere
Support Specialist
Product Support
Autodesk, Inc.
Message 18 sur 23
t.sautierr
en réponse à: loubna.lahnin

Astuce : D (v) / Ds = - p donc en dérivant l'effort tranchant, tu auras le chargement .... (attention aux charges ponctuelles..)

Message 19 sur 23
loubna.lahnin
en réponse à: t.sautierr

Pourrais-je vous envoyer mon fichier robot pour m'aider à comprendre le diagramme du moment ? En effet, j'ai modélisé un bâtiment avec  des longrines sous les voiles or en calculant la valeur du moment à la main je ne trouve pas le même résultat en plus le diagramme du moment n'est pas parabolique comme dans le cas d'une poutre soumise à une charge uniforme. 

Message 20 sur 23
t.sautierr
en réponse à: loubna.lahnin

Si tu veux mais je ne pourrais pas répondre très vite, je suis chargé en ce moment.

Il y a plein d'autres utilisateurs, poster ton fichier de permettra surement d'avoir des explications plus rapides et plus claires.

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