NOTE DE CALCUL

GENIE CIVIL

Gestionnaire du Réseau Transport Gaz "GRTG"

Sous Direction de l'Engineering Immeuble 700 Bureaux RN N° 38

Gué de Constantine - ALGER -

PROJET GAZODUC ROCADE EST OUEST

GREO

NOTE DE CALCUL FONDATIONS POUR BRIDE D’ANCRAGE.

D 14/10/10 FLG BTB BFA Emis pour exécution

C 17/08/10 FLG BTB BFA Selon rappel de 11/08/10

B 09/06/10 FLG BTB BFA Emission approbation

A 09/06/10 FLG BTB BFA Emission interne

SAFIR Cosider MO Rev Date Rédaction Vérification

Approbation N° GREO-NC-GC-003 Page : 1/7

D'INGENIERIE ET DE REALISATIONS SOCIETE ALGERO-FRANCAISE

B.P.7059 - 31000-ORAN(Algérie) Tel : (041) 28.44.07 / 08 Fax : (041) 28.44.04

Rév : D

Date : 14/10/2010

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SOMMAIRE

1. OBJET.

2. DOMAINE D’APPLICATION DES REGLES BAEL91.

3. LES MATERIAUX ACIER ET BETON.

4. CARACTERISTIQUES DU SOL.

5. LES SOLICITATIONS APPLIQUEES SUR LES SUPPORTS DE FONDATION.

6. VERIFICATION DE LA STABILITE.

7. CALCUL DE FERRAILLAGE.

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1. OBJET :

La présente note de calcul à pour objet l’étude génie civil des fondations pour massifs de la bride d’ancrage dans le cadre du PROJET GAZODUC ROCADE ‘’ EST-OUEST’’ pour tous les postes.

Ces fondations seront fondées sur un sol meuble de moyenne résistance avec une contrainte admissible du sol prise égale à 1.0bars à partir de 1.50m d’ancrage (cas le plus défavorable selon le rapport du sol REF183/UB/2010 du 12/05/2010).

Le dosage est de 350 kg/m3 pour le béton en infrastructure.

Pour la conception de ce projet on utilise les règles B.A.E.L91.

Fig. 1 : La géométrie du support de la bride d’ancrage.

2. DOMAINE D’APPLICATION DES REGLES BAEL91:

les règles de calcul B.A.E.L91sont applicables à tous les ouvrages et constructions en béton armé dont le béton est constitué de granulats naturels normaux avec un dosage en ciment au moins égal a 300kg/m2 de béton mis en œuvre.

3. LES MATERIAUX ACIER BETON :

Pour pouvoir dimensionner des éléments en béton armé, il est indispensable de connaître le comportement des matériaux acier et béton et d'être capable de le modéliser.

3.1 MODELISATION DU BETON:

3.1.1 Résistance caractéristique:

3.1.1.1 Résistance caractéristique à la compression:

Pour l'établissement des projets, un béton est défini par une valeur de résistance à la compression à l'age de 28j dite valeur caractéristique et notée fc28 égale à 25Mpa (Classe B25 (Dosage 350 kg/m³ de ciment).

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3.1.1.2 Résistance caractéristique à la traction:

La résistance caractéristique à la traction du béton à j jours est conventionnellement définie par la relation suivante:

ftj=0.6+0.06.fcj

3.2 DEFORMATIONS LONGITUDINALES DU BETON:

L'expression ci-dessous permet de déterminer la valeur du module de déformation longitudinale instantanée du béton soumis à des contraintes normales d'une durée d'application inférieure à 24h:

Eij=11000.fcj281/3

fcj28=25Mpa.

Sous des contraintes de longue durée d'application, on admet que le module de déformation longitudinale est égal à l'expression suivante:

Eij=3700.fcj281/3

3.3 MODELISATION DE L’ACIER:

On rencontre plusieurs type d'armatures : les ronds lisses, les armatures à haute adhérences et les treillis soudés.

Pour constituer les armatures des pièces en béton armes on utilise les aciers de nuances suivantes:

FeE400=400MPa.

FeE235=235MPa.

3.3.1 Le module d'élasticité longitudinal:

Le module d'élasticité longitudinale de l'acier est égal à la valeur suivante:

Es=200000MPa.

4. CARACTERISTIQUES DU SOL :

Les caractéristiques du sol sont données comme suit :

Contraintes du sol : σsol =1.0bars.

Angle de frottement interne Φ=30°.

Coefficient de pression active : Ka=0.25.

Coefficient de pression passive : Kp=4.02.

Coefficient de frottement : μ=0.5.

Masse volumique du sol :ρ=1800kg/m3.

Sol au dessus du massif a=0.20m.

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5. LES SOLICITATIONS APPLIQUEES SUR LES SUPPORTS DE FONDATION :

Les sollicitations sont les efforts (efforts normal et effort tranchant) et les moments (moment fléchissent et moment de torsion) calculés à partir des actions par des méthodes appropriées.

Les charges appliquées sur le support sont récapitulées au tableau suivant :

5.1 CHARGES PERMANENTES G :

Le poids de massif de fondation G1.

Le poids du sol G2.

Le poids de la conduite G3.

La poussée des terres G4.

5.2 CHARGES D’EXPLOITATION P :

La poussée du liquide contenu (donnée par études process) T= 1441KN.

6. VERIFICATION DE LA STABILITE :

6.1 STABILITE AU RENVERSEMENT :

Pour vérifier la stabilité du bride d’ancrage au renversement, on localise arbitrairement l’axe de rotation du la semelle au droit de l’arête extérieur de la semelle et l’on compare les moments par rapport à cet axe :

Des forces stabilisatrices qui sont le poids du la semelle et l’action horizontale des terres.

Des forces renversantes qui sont les poussées des liquides contenus.

Le rapport de ces moments est illustré par un coefficient de sécurité qui ne doit en aucun cas descendre au dessous de 1.5. La vérification au renversement s’écrit alors :

5.1tsrenverssanmoments

eursstabilisatMoment

Afin de se placer dans le cas le plus défavorables, les actions permanentes de stabilisation n’ont été majorées, tandis que les actions de renversement permanentes ont été majorées de 1.35.

Donc le coefficient de stabilité kr :

5.128.2)( 4321

T

GGGG

M

MMMMKr

6.2 VERIFICATION DE NON GLISSEMENT :

Sous l’action de la poussée du liquide contenu (surcharge), la bride d’ancrage tend à se déplacer horizontalement par glissement, on doit vérifier que :

0.25.1

tag

ftesrenverssanforces

ricesstabilisatforces

0.237

5.155.2

4321

tag

fT

GGGG

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6.3 VERIFICATION DES CONTRAINTES :

Il faudra également qu’en tout point de la partie inférieure de la fondation de la bride d’ancrage, la contrainte maximale induite par les différentes actions reste inférieure à la portance du sol, désignée par σsol, la vérification des contraintes dans le sol s’écrit :

solmoy

4

3 minmax

Avec :

S

Nv

I

Mmax ;

S

Nv

I

Mmin ;

N

Me , Donc :

)6

1(max B

e

S

N ; )

61(min B

e

S

N

Avec :

M : Moment dû a l’effort de poussée de pipeline (T).

N : Effort normal dû au poids de massif de fondation, le produit contenu et la conduite.

Remarque1 : Les résultats sont montrés à l’annexe 1.

7. CALCUL DE FERRAILLAGE :

Après ces vérifications préliminaires, les sollicitations (M, N, T) serviront de données pour le calcul des armatures des différentes parties du massif de fondation.

Un ferraillage de renforcement sur les quatre cotés du massif sera utilisé pour parer aux effets du retrait dû à la température du béton durant le coulage : ferraillage T12esp=20cm.

Un ferraillage de renforcement de la bride d’ancrage au niveau u massif d’ancrage dont la valeur doit être au minimum supérieur à l’effort tranchant de la poussée.

Un ferraillage de renforcement au niveau de la réservation de la conduite.

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ANNEXE 1

CALCUL DE LA BRIDE D'ANCRAGE B.A.E.L 91 révisé 99

PROJET :GAZODUC ROCADE ''EST-OUEST'' -GREO- BRIDE D'ANCRAGE-

DonnéesLa longuer de la bride L = 6.00 m

La largeur de la bride B = 5.50 m

La hauteur de la bride H = 3.00 m

Le diametre de la conduite D = 0.71 m

La distance entre le centre de la ligne et le terrain naturel C = 1.35 m

La hauteur des terres h = 0.20 m

Le poids de la conduite g3 = 2.45 KN/ml

Contrainte admissible du sol Dépend du type de sol q sol = 100.00 KN/m²

Coefficient de pression passive Kp Dépend du type de sol Kp = 4.00

la masse volemique du sol Dépend du type de sol ρ = 18.00 KN/m3

L'effort tranchant T T: Donné par etude process T1 = 1441.00 KN

Résultatsles surface et volume

Aire de la bride ( S=LxB ) S = 33.00 m²

Volume de la bride ( V=LxBxH ) V = 99.00 m3

les efforts appliquée à la bride

Le poids propre G1 majorée G1=25xVx1,35 G1 = 3341.25 KN

Le poids terres G2 G2= Sxhxρx1,35 G2 = 160.38 KN

Le poids de la conduite G3 G3= g3xBx1,35 G3 = 18.19 KN

Le Poussée des terres G4 G4=0,5KpxρxH²xBx1,35 G4 = 2624.40 KN

L'effort tranchant T T: Donné par etude processx1,5 T = 2161.50 KN

Les forces stabilisatrices Fs Fs=G1+G2+G3+G4 Fs = 6144.22 KN

Les forces renversantes Fr Fr=T Fr = 2161.50 KN

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Les bras de leviers

ZG1 ZG1 = 2.75 m

ZG2 ZG2 = 2.75 m

ZG3 ZG3 = 2.75 m

ZG4 ZG4 = 1.00 m

ZT ZT = 1.85 m

les moment dûes aux efforts

MG1 MG1=G1xZG1 G1 = 9188.44 KN.m

MG2 MG2=G2xZG2 G2 = 441.05 KN.m

MG3 MG3=G3xZG3 G3 = 50.03 KN.m

MG4 MG4=G4xZG4 G4 = 2624.40 KN.mMT MT=TxZT T = 3998.78 KN.m

Les moments stabilisants Ms Ms=MG1+MG2+MG3+MG4 Ms = 12303.91 KN.mLes moments renversants Mr Mr=MT Mr = 3998.78 KN.m

VERIFICATION DE LA STABILITE DE LA BRIDE D'ANCRAGEVerification au glissement Kg=Fs/Fr>1.5 Kg = 2.84 OKVerification au renvesement Kr=Ms/Mr>2.0 Kr = 3.08 OK

VERIFICATION DELA CONTRAINTE ADMISSIBLE DU SOL

L'effort N dû au charge verticales N=G1+G2+G3 N = 3519.82 KN

L’excentricité e e=Mr/Fs e = 0.65 m

La contrainte maximales σmax σmax=N/S(1+6e/B); avec e=MT/Fs σmax = 182.39 KN/m²

La contrainte minimales σmin σmin=N/S(1-6e/B); avec e=MT/Fs σmin = 30.9334 KN/m²

La contrainte moyenne σmoy σmoy=(3σmax+σmin)/4 σmoy = 144.53 KN/m²

Contrôle ( q' < 1,5xq ) Vérifié

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