Test Res0085

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ODUC V6.1

NOTE DE CALCUL

DIMENSIONNEMENT MECANIQUE DES CANALISATIONS

CONFORMEMENT AUX PRINCIPES DE CALCUL DU FASCICULE 70

(Ce document comporte 8 pages)

REFERENCE DU PROJET :

Référence du projet SONASR

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NOTE DE CALCUL EDITEE PAR :

Auteur du projet SONASR

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DATE D'IMPRESSION :

Imprimé le 25/08/2015

VERSION LOGICIEL :

ODUC V6.1.0.8

Cette note de calcul a été établie avec le logiciel ODUC V6.1 développé et diffusé par le CERIB BP 30059 - 28231 EPERNON.

Tél.: 02 37 18 48 00 - Fax: 02 37 18 48 68 E-mail: [email protected] Site internet: www.cerib.com

Référence du projet : SONASRImprimé le 25/08/2015

Logiciel utilisé : ODUC V6.1

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1) Domaine d'applicationLes ouvrages visés sont ceux :

qui sont mis en oeuvre de façon traditionnelle dans des tranchées ou sous remblai sur un lit de

pose constituant un appui continu ;

qui sont enterrés à des hauteurs de couverture supérieures ou égales à 0.80 m lorsqu'il y a une chaussée;

qui sont posés dans le plan médian d'une tranchée avec une tolérance de plus ou moins 10 cm

quel que soit le diamètre ;

qui entrent dans un réseau à écoulement gravitaire, la pression hydraulique intérieure ne

dépassant pas 4 m de colonne d'eau (0.04 MPa) conformément au domaine d'application de la

NF EN 476.

2) Méthode de calcul (*)La méthode est conforme à celle présentée dans le chapitre 4 du Fascicule 70 :

le calcul de l'action due au remblai s'effectue sur les bases de la théorie de MARSTON ;

le calcul de l'action due aux charges d'exploitation éventuelles s'effectue sur la base de la théorie

de FROHLICH ;

le calcul des sollicitations tient compte des effets de second ordre ;

la vérification de la sécurité fait appel aux notions d'états limites :

vérification aux états limites ultimes :

canalisation à comportement rigide : résistance à court terme (force portante ou contrainte

ou moment résistant) ;

canalisation à comportement flexible : stabilité par flambement à court terme et à long terme

et résistance à court terme (force portante ou contrainte ou moment résistant) ou

allongement maximal (cas des tubes en PRV).

vérifications aux états limites de service :

canalisation à comportement rigide : état limite d'apparition de fissure ou ouverture de

fissure ;

canalisation à comportement flexible : état limite de déformation à court terme et à long

terme (allongement et ovalisation verticale relative).

(*) La Publication Technique DDE 17 du CERIB présente les modèles de calcul, les développements ainsi que les justifications des hypothèses retenues dans le cadre de cette méthode.



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3) Hypothèses de calcul (1/2)

Paramètres liés à la canalisationType de matériau Béton armé

Diamètre nominal 1000

Diamètre intérieur (Di) 1000 mm

Epaisseur (Ep) 100 mm

Diamètre extérieur (De) 1200 mm

Paramètres liés à la mise en oeuvreType de pose Pose en tranchée pose sur berceau

Hauteur de couverture (H) 6,5 m(épaisseur de chaussée comprise)

Largeur (B) 2 m

1. Type du berceau 120°

2. Béton :

Résistance à la compression fc28 25 MPa

3. Acier :

Limite élastique (fe) 500 MPa

Type d'acier HA

Enrobage des aciers 3 cm

Présence d'un blindage ? Non

Paramètres liés au solMasse volumique 20 kN/m³

Nature (Groupe de sol)

Sol en place G2

Enrobage G2

Mise en oeuvre

Sol en place CAS 4 : Compacté, contrôlé et validé q4

Enrobage CAS 2 : Compacté, contrôlé, non validé

Présence d'une nappe phréatique ? Oui

Hauteur de la nappe 0 mLe déjaugeage n'est pas pris en compte

Présence d'un géotextile ? Oui

Paramètres liés à la chausséePrésence d'une chaussée Non



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3) Hypothèses de calcul (2/2)

Paramètres liés aux charges de surfaceCharges ferroviaires Convoi type UIC

Nombre de voies 2

Entr'axe des voies 3,7 m



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4) Paramètres de calculModule conventionnel de l'enrobage Ec 1,20 MPa

Coefficient de cisaillement k1 0,15

Coefficient de pression horizontale k2 0,35

Angle conventionnel de pose 2 90 °

5) RésultatsComportement de la canalisation

Rigide

Actions

Pression due au remblai 138 kN/m²

Système de charge le plus défavorable Convoi type UIC

Pression due aux charges d'exploitation 20,25 kN/m²

Sollicitations les plus défavorables dans la canalisation

Etat limite ultime (ELU) Moment 9,53 kNm/m

Etat limite de service (ELS)

Moment 5,08 kNm/m

Charges d'essai à garantir

Etat limite ultime (ELU) Charge minimale de rupture 76,17 kN/m

Etat limite de service (ELS) Charge minimale d'ouverture de fissure stable 29,02 kN/m

Vérification de la sécurité

Coefficient de sécurité par rapport à la rupture 1,18

Coefficient de sécurité par rapport à la fissuration 2,08

CLASSE MINIMALE DE RESISTANCE A UTILISER 90 A

Le cas traité est hors champ d'application du Fascicule 70. (pose sur berceau)

ATTENTION !

Cette classe de résistance n'est utilisable que si les hypothèses de calculs retenues

correspondent à la réalité notamment en ce qui concerne la nature du sol, la qualité du

compactage et le cas échéant la largeur de tranchée, les conditions de retrait du blindage ainsi

que la présence d'une nappe phréatique.



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6) Hypothèses liées à la pose particulière1. Type du berceau 120°

2. Béton :

Résistance à la compression fc28 25 MPa

Fissuration Peu préjudiciable

3. Acier :

Limite élastique (fe) 500 MPa

Type d'acier HA

Enrobage des aciers 3 cm

7) Sollicitations dans le berceauSollicitations les plus défavorables dans la canalisation

Etat limite ultime (ELU) Moment à l'ELU 24,54 kNm/m

Etat limite de service (ELS) Moment à l'ELS 18,18 kNm/m

8) Résultats du calcul BAELDimensions minimales du berceau :

a : 25 cm

b : 55 cm

c : 25 cm

d : 154 cm

Enrobage des aciers :

e : 3 cm

Sections d'acier à disposer :

Armatures principales transversales (At) 2,74 cm²/m

Armatures de répartition longitudinales (Al) 1,81 cm²

(à répartir dans la section transversale de largeur d)

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9) Plan qualité(1/2)La canalisation est titulaire d'une certification ?

Pas de certification

Canalisation en béton armé

Les canalisations en béton issues d'usines titulaires de la marque NF bénéficient d'une certification

volontaire de qualité ; leurs caractéristiques sont garanties et contrôlées par une tierce partie.

La réception sur chantier se limite alors à la vérification :

- des quantités,

- de l'aspect et de l'intégrité,

- du marquage.

Dans le cas contraire (absence de certification), une procédure d'appréciation technique d'expérimentation

(ATEX) ou une réception par lots devront être réalisées (notamment critères d'aptitude à la fonction de la

norme NF EN 476 (dimensions, géométrie, état de surface, résistance mécanique, résistance à la corrosion et

l'érosion, étanchéité, durabilité etc.)).

Définitions des groupes de sol: G2

Le guide technique "Remblayage des tranchées et réfection des chaussées - SETRA (1994)" donne des

indications sur l'épaisseur des couches et le nombre de passes à réaliser pour atteindre les objectifs de

densification spécifiés, et ce en fonction du matériel de compactage utilisé.

S'il est prévu de réaliser un serrage hydraulique du sol, on s'assurera d'une perméabilité suffisante de

l'encaissant (voir fascicule 70 annexe 5).

La nature du sol mis en oeuvre sera vérifiée et comparée à celle prise en compte lors de la conception

mécanique. En aucun cas l'enrobage ne devra être de qualité inférieure à celle prévue (numéro du groupe de

sol réel inférieur ou égal à celui pris en compte dans le dimensionnement).

Qualité de compactage: Compacté, contrôlé, non validé

Compactage Contrôlé non validé : il est nécessaire de contrôler les moyens de compactage mis en oeuvre.

Dans ce cas, l'entrepreneur soumet pour avis au maître d'oeuvre le mode d'exécution et de justification des

dispositions prévues pour le compactage.

Définitions des groupes de sol: Sol en place

Si la nature du sol en place est inconnue ou mal connue, il est nécessaire de réaliser une étude de

reconnaissance géologique sommaire, et, si besoin, une étude géotechnique du projet de terrassement avec

sondages et identification des matériaux.

On s'assurera ainsi que le sol en place est de qualité au moins égale à celle prise en compte pour le

dimensionnement (numéro du groupe de sol réel inférieur ou égal à celui pris en compte dans le dimensionnement).



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9) Plan qualité(2/2)Présence d'un géotextile

Un sol en place de qualité médiocre est susceptible d'affecter les qualités éventuelles du matériau

d'enrobage, ce qui peut être particulièrement préjudiciable pour les canalisations à comportement flexible.

Un géotextile de filtration anticontaminant peut être mis en place pour éviter ce phénomène.

Pour autant, ce géotextile doit être judicieusement choisi en fonction des sols en présence (choix de

l'ouverture de filtration, de la résistance au poinçonnement notamment), et mis en oeuvre en respectant

quelques précautions élémentaires relatives notamment au recouvrement entre nappes. Ce recouvrement

sera au moins de 50 cm et pourra être porté à 1 m en cas de sols compressibles par exemple.

Poids volumique du remblai

En fonction des conditions hydriques, il pourra être nécessaire de contrôler le poids volumique du matériau

de remblaiement avant sa mise en oeuvre. Des dispositions pourront être prises pour que les hypothèses

prises en compte lors du dimensionnement soient respectées.

Présence d'une nappe phréatique

Lorsqu'une nappe phréatique a été détectée, l'étude hydrogéologique du site, associée à la connaissance de la

granularité des sols en place ou utilisés en remblai, a une importance primordiale.

Pendant les travaux, il existe des risques liés à l'assèchement du fond de fouille (voir aussi l'aide du

logiciel), qui peut avoir une influence sur la consolidation des sols de fondation des constructions voisines,

ou conduire à des instabilités de fond de fouille si le pompage est trop puissant.

De plus, dans le cas particulier d'un terrain très perméable, en présence d'une nappe "puissante", une pose

dans l'eau peut s'avérer plus économique. Dans ce cas, il sera porté une attention particulière :

- aux risques d'entraînement du lit de pose sous régime hydraulique,

- aux risques de flottabilité des canalisations légères,

- aux difficultés de remblaiement,

et par conséquent à la prise en compte de dispositifs particuliers définis par le maître d'oeuvre.

Caractéristiques de la chaussée

La chaussée réalisée doit correspondre à celle prise en compte pour le dimensionnement mécanique du

tuyau ; il est souhaitable que la structure de cette chaussée ait été dimensionnée en fonction du site (portance

du sol et trafic notamment).

En aucun cas la chaussée réalisée ne devra avoir une qualité inférieure à celle prévue.

Charges ferroviaires

On s'assurera de la compatibilité entre les charges prises en compte lors du dimensionnement mécanique du

tuyau et celles réellement appliquées, en particulier lors de la phase de travaux.

En aucun cas les charges réelles ne devront créer des sollicitations supérieures à celles prises en compte lors

du dimensionnement.

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