CARPE 2.0 Documentation Technique

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  • Programme Carpe v2.0 page 1 26 aot 2013

    CARPE Version 2.0 Juillet 2013

    Manuel de l'utilisateur

    SETRA

  • Programme Carpe v2.0 page 2 26 aot 2013

    Documentation programme Carpe Sommaire

    DOCUMENTATION PROGRAMME CARPE ................................ 2 1 Introduction ...................................................................................................................3 2 Caractristiques.............................................................................................................3 3 Conventions d'criture..................................................................................................3

    3.1 Conventions du langage ...........................................................................................3 3.2 Conventions de description des commandes............................................................4

    4 Hypothses et notations ................................................................................................5 5 Donnes ..........................................................................................................................5

    5.1 Donnes administratives ..........................................................................................5 5.2 Gomtrie et rigidit du soutnement ......................................................................6 5.3 Eau............................................................................................................................6 5.4 Sol amont..................................................................................................................6 5.5 Sol aval .....................................................................................................................6 5.6 Cas de charge ...........................................................................................................7 5.7 Sections de calcul .....................................................................................................7 5.8 Coefficients de scurit ............................................................................................8

    6 Mthodes et hypothses de calcul ................................................................................9 6.1 Systme de rfrence................................................................................................9 6.2 Calcul dun rideau non ancr....................................................................................9 6.3 Calcul dun rideau ancr en bute simple ..............................................................10 6.4 Calcul dun rideau ancr par la mthode de la ligne lastique...............................10 6.5 Calcul des pressions de pousse et de bute ..........................................................11 6.6 tude des efforts et de la dforme ........................................................................12

    7 Remarques importantes sur les coefficients de scurit ..........................................15 7.1 Cas dun rideau non ancr ......................................................................................15 7.2 Cas dun rideau ancr en bute simple...................................................................15 7.3 Remarques concernant la mthode de Blum ..........................................................16 7.4 Conclusion..............................................................................................................16 7.5 Illustration des tests cits (moments flchissants)..................................................17

  • Programme Carpe v2.0 page 3 26 aot 2013

    1 Introduction Le programme CARPE v2 est la mise jour de lancien programme Carpe v1 du Stra.

    Le programme Carpe sert calculer les rideaux de palplanches (ou de parois moules) non ancrs ou comportant une seule nappe de tirants.

    2 Caractristiques Les donnes sont principalement:

    la gomtrie du soutnement (palplanche, tirant)

    les caractristiques de sols

    les cas de charges

    La note de calcul fournit:

    les pressions des terres, la force de contrebute, le point d'encastrement

    la longueur de fiche

    les efforts dans la palplanches et tirant

    les dplacements

    3 Conventions d'criture 3.1 Conventions du langage

    Mots cls Les mots cls sont des mots rservs dune longueur maximale de 35 caractres non accentus. Ils sont insensibles la casse (interprts en majuscules) :

    GEOMETRIE, Geometrie, geometrie Les mots cls peuvent possder des synonymes (p. ex. fminin, pluriel, etc.).

    Valeurs numriques Les valeurs numriques relles ou entires sont reprsentes symboliquement dans la description des commandes par valeur. Lcriture est conforme celle de la plupart des langages de programmation, mais sans distinction entre entiers et rels :

    1000, 1000.00, 1.e3, 1.0D3, etc.

    Chanes de caractres Les chanes de caractres sont places entre guillemets ("). Elles peuvent contenir des caractres accentus et des apostrophes (6).

    Commentaires et lignes blanches Le caractre # permet dinsrer des commentaires. Ces commentaires peuvent tre placs en fin de ligne aprs des commandes. Les lignes blanches ou comprenant uniquement un commentaire sont ignores.

    Sparateur Le sparateur entre deux termes dune mme ligne est exclusivement le caractre blanc.

  • Programme Carpe v2.0 page 4 26 aot 2013

    Blocs Les donnes sont organises en blocs , commenant par le mot cl BLOC et se terminant par le mot cl FIN. Lordre dcriture des diffrents blocs dans le fichier est indiffrent.

    3.2 Conventions de description des commandes On utilise les conventions suivantes pour caractriser les donnes : I entier. R rel. Ch chane de caractres.

    Choix entre plusieurs paramtres (commutateur) Les paramtres dont le choix est obligatoire sont nots entre les signes < et > et sont spars par des virgules :

    < ABSOLU, RELATIF > Lorsquune valeur par dfaut est propose pour un tel choix, la commande devient optionnelle et le choix par dfaut est rouge (si couleur) et soulign :

    (< ABSOLU, RELATIF >)

    Paramtres ou valeurs optionnels lintrieur dune commande, les paramtres pouvant ne pas tre dfinis ou pouvant recevoir une valeur par dfaut sont crits entre parenthses :

    (CALCUL "Numero")Lorsquune commande ne contient que des paramtres optionnels, elle devient elle-mme optionnelle lorsque tous les paramtres prennent leurs valeurs par dfaut :

    COEFFICIENT (MIN k1) (MAX k2)

    Valeurs prdfinies ou par dfaut Le dcodeur attribue la valeur par dfaut aux donnes non renseignes qui en possdent une. Cette valeur est note : [X.XX].

  • Programme Carpe v2.0 page 5 26 aot 2013

    4 Hypothses et notations Le programme Carpe sert calculer les rideaux de palplanches (ou de parois moules) non ancrs ou comportant une seule nappe de tirants. Dans le deuxime cas, on peut choisir soit un calcul en bute simple, soit la mthode dite de la ligne lastique, ou mthode de Blum.

    Le sol et leau sont reprsents de faon totalement indpendante lamont et laval (en pratique, pour les ouvrages en dblai, le sol sera en grande partie identique des deux cts).

    Note : lunit de force utilise est le kN.

    Figure 1

    1

    2

    3

    4

    1

    (ht)

    2

    Hs

    hw

    hw

    F

    5 Donnes 5.1 Donnes administratives Ces donnes sont reprises car elles font lobjet dun traitement standard dans Chamoa. Il nest pas sr quelles soient pertinentes dans le cadre du prsent programme.

    I d e n t i f i c a t i o n d u c a l c u l D o n n e s : ("Version") Ch Numro de version de linterface projeteur. ("Numero") Ch Numro du calcul. ("suffixe") Ch Suffixe attach une note de calcul. ("jj/mm/aaaa") Ch Date de passage du calcul. ("hh.mm.ss") Ch Heure de passage du calcul.

    I d e n t i f i c a t i o n d e l o u v r a g e . D o n n e s : "Titre" Ch Titre figurant sur la page de garde de la note de calculs. "X", "Y", "Z", "T" Ch Autres renseignements.

  • Programme Carpe v2.0 page 6 26 aot 2013

    5.2 Gomtrie et rigidit du soutnement La gomtrie du soutnement est caractrise par : Donnes : Hs R Hauteur libre de soutnement (m). (ht) R Emplacement du tirant lorsquil existe (m).

    La rigidit de la paroi est quant elle donne par : Donnes : E R Module dYoung (MPa). I R Inertie (m4). EI R Rigidit (MPa.m2).

    5.3 Eau Donnes : Gamma_w R Poids spcifique (kN/m3) [10.00].

    5.4 Sol amont Le sol amont est reprsent par une succession de couches horizontales. Donnes : *i R paisseur de la couche (m). Gamma_i R Poids spcifique (kN/m3). Gamma_p_i R Poids spcifique djaug (kN/m3). (Phi) R Angle de frottement interne (degrs). (C) R Cohsion (kPa) [0.00].(ka_h) R Coefficient de la composante horizontale de la pousse (cf. 6.5.1). (Delta) R Inclinaison de la pousse (degrs) [0.00]. Note : I J 0.

    Commentaires : Si Ka_h nest pas prcis, il est calcul daprs les tables de CaquotKrisel, soit avec la valeur par dfaut

    de Delta, soit avec la valeur spcifie par lutilisateur. Chaque couche est reprsente par un bloc numrot. Les couches sont disposes par numros croissants du

    haut vers le bas, le programme contrle quelles dcrivent un intervalle [1 : n]. Les diffrentes donnes peuvent tre entres sur une ou plusieurs lignes. Lpaisseur de la dernire couche na pas dimportance. Elle est suppose infinie.

    5.5 Sol aval Les donnes sont les mmes que pour lamont, except la pouss, qui se transforme en bute. Donnes : *i R paisseur de la couche (m). Gamma_i R Poids spcifique (kN/m3). Gamma_p_i R Poids spcifique djaug (kN/m3). (Phi) R Angle de frottement interne (degrs) [0.00].(C) R Cohsion (kPa) [0.00].(kp_h) R Coefficient de la composante horizontale de la bute (cf. 6.5.2). (Delta) R Inclinaison de la bute (degrs) [-2/3.Phi]. Note : I K 0.

  • Programme Carpe v2.0 page 7 26 aot 2013

    Commentaires : Si Kp nest pas prcis, il est calcul daprs les tables de CaquotKrisel, soit avec la valeur par dfaut de

    Delta, soit avec la valeur spcifie. Lpaisseur de la dernire couche na pas dimportance. Elle est suppose infinie.

    5.6 Cas de charge Un cas de charge est dfini par une profondeur de nappe amont, une profondeur de nappe aval, une charge uniforme amont, une charge uniforme aval, un moment en tte et une force horizontale en tte. Donnes : (Q0_am) R Surcharge amont (kPa) [0.00].(Q0_av) R Surcharge aval (kPa) [0.00].(M0_tete) R Moment en tte de rideau (kN.m). (H0_tete) R Force horizontale en tte de rideau (kN). (Hw_am) R Profondeur de la nappe amont (m) [infini].(Hw_av) R Profondeur de la nappe aval (m) [infini].

    Commentaires : Si Kp nest pas prcis, il est calcul daprs les tables de

    CaquotKrisel, soit avec la valeur par dfaut de Delta, soit avec la valeur spcifie.

    hw_amonthw_aval

    Q0_amont

    Q0_aval

    H0 +

    M0 +

    Figure 2

    Une variante consiste dfinir un cas de charge gnralis en entrant directement les diagrammes de pression de pousse et bute, ce qui permet de prendre en compte des cas particuliers (par exemple talus, surcharges locales, gradient hydraulique, etc.). Donnes supplmentaires : e R paisseur (couche) de sol. (ph_am) R Pression amont en haut de la couche (kPa) [0.00].(pb_am) R Pression amont en bas de la couche (kPa) [0.00].(ph_av) R Pression aval en haut de la couche (kPa) [0.00].(pb_av) R Pression aval en bas de la couche (kPa) [0.00].

    Commentaires : Mme si tous les cas de charge sont gnraliss, les sols amont et aval doivent tre dcrits. ATTENTION : Pour les cas de charge gnraliss, aucun coefficient de scurit nest appliqu ni sur la

    bute ni sur la pousse, dans la mesure o il est impossible de distinguer la part de pression deau et la part de pression des terres.

    5.7 Sections de calcul Par dfaut, les sections de calcul des rsultats sont situes tous les 0,50 m. Il est toutefois possible de dfinir un ou plusieurs intervalles possdant chacun son propre pas de calcul. Donnes : (Pas_i) R Pas de calcul (m) [0.50].(X_Fin) R Abscisse de fin de lintervalle (x = 0 en haut du soutnement) [infini].

    Commentaires : Le programme vrifie que x_Fin(i+1) > x_Fin(i). x_Fin. Du dernier intervalle de calcul peut ne pas tre renseigne (bas de la paroi)

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    5.8 Coefficients de scurit Hors mthode de Blum, dont le calcul de fiche intgre directement la scurit, lutilisateur a le choix entre une scurit portant sur la bute seule ou une scurit rpartie entre la pousse et la bute. Vis vis des justifications externes (gotechnique), les deux approches sont sensiblement quivalentes pour la dtermination de la fiche, la deuxime mthode est plus dfavorable pour leffet des actions dans la paroi.

    Commentaires : ATTENTION : Comme il a t dit en 5.6, pour les cas de charge gnraliss, aucun coefficient de scurit

    nest appliqu. Les coefficients appliqus sont les suivants : C_Sec_b_tr R Coefficient minorateur sur la bute du sol seul, situations transitoires. C_Sec_b_def R Coefficient minorateur sur la bute du sol seul, situations dfinitives. C_Sec_p R Coefficient majorateur sur la pousse du sol seul. C_Sec_w R Coefficient majorateur sur laction de leau (amont et aval).

    Les valeurs rglementaires sont les suivantes : R BUTEE_SEULE POUSSEE_BUTEE BLUM(*) C_Sec_b_tr R [1.50]. [1.10]. [1.00].C_Sec_b_def R [1.89]. [1.40]. [1.00].C_Sec_p R [1.00] (**). [1.35]. [1.00].C_Sec_w R [1.00] (**). [1.20]. [1.00].

    (*) Sauf pour des tudes trs particulires, il est vivement dconseill de modifier les coefficients de la mthode de Blum.

    (**) Coefficient non modifiable.

    Pour les utilisateurs avertis, ces valeurs sont modifiables.

    Commentaires : Le programme suppose que laction de leau est dfavorable. Dans certains cas (par exemple : niveau deau

    amont infrieur au niveau deau aval), on pourra tre amen soit choisir une scurit sur la bute seule, soit prendre le coefficient majorateur sur la pousse de leau gal 1,00.

    La mthode de Pousse_Bute est recommande: les coefficients de scurit des mthodes de Bute_seule et Blum permettent de justifier la stabilit externe (gotechnique), mais ne fournissent pas directement les efforts pondrs (ELU) pour satisfaire les justifications internes des aciers de palplanches et du tirant ventuel, car les sollicitations ne sont pas pondrs selon les rgles aux Etats Limites classiques(gammeS*S

  • Programme Carpe v2.0 page 9 26 aot 2013

    6 Mthodes et hypothses de calcul

    6.1 Systme de rfrence Toutes les abscisses (tirant, profondeur du toit de la nappe, sections de calcul) sont comptes partir du sommet du rideau et orientes vers le bas.

    Les signes des diffrentes autres grandeurs qui interviennent dans le calcul sont dfinis Figure 3.

    H +

    M +

    p + v +

    +

    x +

    Figure 3

    6.2 Calcul dun rideau non ancr Un tel rideau est galement dsign sous le nom de rideau simplement encastr dans le sol.

    Le principe de la mthode de calcul consiste idaliser les actions relles du sol (Figure 4) par un schma ou lon suppose que le sol est partout en pousse ou en bute limites et dautre part que laction de la contre-bute est concentre en un seul point C (Figure 5).

    Dans ltude de cet quilibre, le diagramme horizontal de la bute est frapp dun coefficient de scurit (cf. 5.8).

    dforme

    pousse

    bute

    contre-bute

    Figure 4

    pousse

    bute

    contre-bute

    Figure 5

    Pour dterminer la position de ce point, il suffit dcrire que le moment du diagramme rsultant est nul en C.

    La connaissance de la position de C permet de dfinir la fiche primaire F0, la fiche relle sen dduit en admettant que la contrebute sexerce sur une hauteur gale 0,2 F0 (Figure 6).

    01,2F F=

    Pour le calcul des dformations du rideau, on fait lhypothse quen C le dplacement et la rotation sont nuls.

    C

    F0

    F

    Figure 6

  • Programme Carpe v2.0 page 10 26 aot 2013

    6.3 Calcul dun rideau ancr en bute simple Cette mthode sapplique aux rideaux suffisamment rigides pour ne pas pouvoir mobiliser de contrebute significative. Elle peut tre galement applique pour ltude de lquilibre limite de rideaux plus souples.

    Le principe de la mthode de calcul consiste idaliser les actions relles du sol (Figure 7) par un schma ou lon suppose que le sol est partout en pousse ou en bute limites. Comme dans le cas prcdent, le diagramme horizontal de la bute est frapp dun coefficient de scurit (cf. 5.8).

    dformepousse

    bute

    Atirant

    Figure 7

    pousse

    bute

    A

    Figure 8

    Le dimensionnement de la fiche est simplement effectu en crivant que le moment au point dancrage du tirant A est nul.

    Il est noter que cette mthode ne permet destimer les dplacements du rideau qu une rotation prs, qui reprsente malheureusement lessentiel des dplacements pour une paroi rigide.

    6.4 Calcul dun rideau ancr par la mthode de la ligne lastique Cette mthode a t a t introduite par Blum. Elle nest applicable en principe quaux rideaux suffisamment souples pour quun tat de bute et de contrebute puisse se dvelopper dans le sol dans la partie en fiche du rideau et, toujours en principe, dans le cas de sols pulvrulents.

    Le principe est assez proche de celui du calcul dun rideau non ancr, o lon suppose que laction de la contrebute est concentre en un seul point C (Figure 9).

    dformepousse

    bute

    contre-bute

    Atirant

    Figure 9

    pousse

    bute

    contre-bute

    A

    Figure 10

  • Programme Carpe v2.0 page 11 26 aot 2013

    Le dimensionnement de la fiche primaire est effectu en crivant que la tangente la dforme du rideau au point C est verticale (rotation nulle) et que le point dancrage du tirant A est fixe.

    La fiche relle sen dduit en admettant que la contre-bute sexerce sur une hauteur gale 0,2 T (Figure 11).

    0 0, 2F F T= +

    Compte tenu de cette hypothse de tangente verticale, la mthode est utilise sans introduire de coefficient de scurit sur la bute (cf. 5.8).

    C

    F0F

    A

    T

    Figure 11

    6.5 Calcul des pressions de pousse et de bute 6.5.1 Pousses Dans le cas simple dune terre-plein horizontal, ventuellement charg par une charge uniformment rpartie, et lorsque langle I de frottement sol-cran est nul, la pression des terres et donne par lune des expressions suivantes :

    ( )1tana a v acK K

    = + sols cohrents et frottants

    2a v c = sols purement cohrents

    On admettra que cette formule reste admissible pour le coefficient donnant la composante horizontale de la pousse : cosa aK K = .

    En pratique, il est conseill de calculer Ka avec I = 0 et dtre trs prudent sur la prise en compte de la cohsion.

    Le programme se comporte quant lui de la manire suivante :

    Si KA est spcifi, on le prend en compte comme tant le coefficient de pouss horizontale Ka.Si en outre, c > 0, on applique la correction due la cohsion (il faut alors que c soit spcifi).

    Sinon, si 0 > , Aa est valu suivant la premire formule en calculant Ka suivant les tables de CaquotKrisel, puis cosa aK K = .

    Sinon, si 0 = , Aa est valu suivant la deuxime formule en nacceptant videmment pas de tractions sur lcran, soit : { }max 0, 2a v c = .

    6.5.2 Butes Le raisonnement est le mme, en prenant :

    ( )1tanp p v pcK K

    = + sols cohrents et frottants

    2p v c = + sols purement cohrents

    On calcule de mme cosp pK K = .

  • Programme Carpe v2.0 page 12 26 aot 2013

    L-aussi, il faut se montrer trs prudent sur la prise en compte de la cohsion. Les errements

    traditionnels prconisent de prendre 23

    = .

    Le comportement du programme est similaire celui de la pousse, mis part que la valeur par dfaut de I est 2/3.Z.

    6.6 tude des efforts et de la dforme Avec les conventions de la Figure 3, considrons une longueur [ de poutre soumise un diagramme de pressions linaire.

    M1

    T1

    P1P2

    x

    Figure 12

    Il est facile dtablir par intgrations successives que (lindice p correspond la pression des terres) :

    ( ) ( )

    ( ) ( )

    ( ) ( )

    ( ) ( )

    ( ) ( )

    1 2 1

    2

    1 1 2 1

    2 3

    1 1 1 2 1

    2 3 4

    1 1 1 1 2 1

    2 3 4 5

    1 1 1 1 1 2 1

    2

    2 61

    2 6 24

    12 6 24 120

    p

    p

    p

    p

    xp x p p p

    xT x T p x p p

    x xM x M T x p p p

    x x xx M x T p p pEI

    x x x xv x v x M T p p pEI

    = +

    = + +

    = + + +

    = + + + +

    = + + + + +

    Do lon dduit les efforts et dformations en tout point de lintervalle, et notamment son extrmit, ce qui permet de poursuivre sur lintervalle suivant.

    Les inconnues sont v1 et B1 lorigine du premier intervalle. Par commodit, nous noterons ( )p x et ( )pv x les expressions ci-dessus prises avec v1 et B1 nuls.

    6.6.1 Rideau non ancr Comme il a t vu en 6.2, il suffit de trouver lintervalle et la valeur de x pour lesquels on a

    ( ) 0M x = , ce qui donne le point C, caractris par une hauteur h.

    Le rideau tant suppos encastr en pied, on a :

    ( ) ( )( ) ( )

    1

    1 1

    0

    0p

    p

    h h

    v h v h v h

    = + =

    = + + =Soit :

    ( )( ) ( )

    1

    1

    p

    p p

    h

    v h h v h

    =

    =

  • Programme Carpe v2.0 page 13 26 aot 2013

    6.6.2 Rideau ancr

    Il se superpose ltat prcdent les efforts et dformations engendrs par le tirant, soit :

    ( ) ( )( ) ( ) ( )

    ( ) ( ) ( )

    ( ) ( ) ( )

    0

    0 0

    20

    0

    30

    0

    2

    6

    t a

    t a

    t a

    t a

    T x T H x x

    M x T x x H x x

    x xx T H x x

    EIx x

    v x T H x xEI

    =

    =

    =

    =

    xx0

    -Ta

    Figure 13

    ( )H x tant la fonction de Heaviside.

    En superposant les deux tats, on a :

    ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )

    ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )

    1

    1 1

    p t

    p t

    p t

    p t

    T x T x T x

    M x M x M x

    x x x

    v x v x v x v x

    = +

    = +

    = + +

    = + + +

    Rideau ancr en bute simple Dans ce cas, il faut trouver la valeur de h pour laquelle le moment et leffort tranchant sont nuls en pied de paroi, soit (Figure 13) :

    ( ) ( ) ( )( ) ( )

    ( ) ( ) ( )( )

    00

    0

    00

    0

    p pp a

    pp a a

    M h T h h xM h M h T h x

    M hT h T h T T

    h x

    == = = = =

    Comme il a t dit en 6.3, les dplacements du rideau ne sont dfinis qu une rotation prs. Si, titre purement arbitraire, afin estimer la dforme intrinsque de la paroi, nous prenons dplacement nul au niveau du pied de la paroi, on aura :

    ( ) ( ) ( ) ( )

    ( ) ( ) ( ) ( ) ( )0 1 1 0 0 0 1 1 0 0

    30

    1 1 1 1

    0

    06

    p t p

    p t p a

    v x v x v x v x v x v x

    h xv h v h v h v h v h v h T

    EI

    = + + + = + + = = + + + = + + =

    On en dduit :

    ( ) ( ) ( )

    ( )

    0 01

    0

    1 0 1 0

    6p p

    p

    p

    v x v h h xM hh x EI

    v v x x

    = +

    =

    Mthode de la ligne lastique Le moment au point C dapplication de la contrebute doit tre nul, soit, comme ci-dessus :

    ( ) ( ) ( )00

    0 pp a aM h

    M h T h x Th x

    = =

  • Programme Carpe v2.0 page 14 26 aot 2013

    On en dduit la contrebute :

    ( ) ( ) ( ) ( )b p t a pC T h T h T h T T h= = =

    1 et 1v sont dtermins de la mme manire que pour un rideau ancr en bute simple, puisque le pied du rideau et le point dattache du tirant sont pris comme des points de dplacement nul.

    La rotation en pied, dont lannulation donne la position du point C, est donne par :

    ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )0 010 3

    p pp t p p

    v x v h h xh h h h M hh x EI

    = + + = +

  • Programme Carpe v2.0 page 15 26 aot 2013

    7 Remarques importantes sur les coefficients de scurit En procdant aux test de Carpe , nous nous sommes rendu compte de divergences importantes entre les diffrentes mthodes permises par lE.C. 7.

    Les coefficients appliqus sont les suivants:

    b : coefficient minorateur sur la bute du sol seul.

    p : coefficient majorateur sur la pousse du sol seul.

    w : Coefficient majorateur sur laction de leau (amont et aval)

    Les valeurs rglementaires sont les suivantes en fonction de la mthode de calcul : Bute seule PousseBute Blum

    b (dfinitif) 1,89 1,40 1,00

    b (transitoire) 1,50 1,10 1,00

    p 1,00 1,35 1,00

    w 1,00 1,35 1,00

    O lon remarque que :

    p w = .

    ( )def

    1,89 1,00 1, 40 1,35b p = = .

    ( )trans

    1,50 1,00 1,10 1,35b p = .

    7.1 Cas dun rideau non ancr On a vu dans le document de spcifications que la fiche primaire se dtermine en crivant que le moment du diagramme rsultant est nul en C :

    ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )' '0 0 0

    1H H Hp p w w b

    b

    x H x dx x H x dx x H x dx

    + =

    On remarque donc que H est indpendant de la mthode en bute seule ou en poussebute condition que :

    etp w b p teC = =

    ce qui est le cas.

    En revanche, les moments dans la paroi sont considrablement plus levs avec la mthodepoussebute, comme le montrent les exemples Carpe 02 et P133 (cf. 7.5).

    pousse

    bute

    C

    pw

    7.2 Cas dun rideau ancr en bute simple

    ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )' '0 0 0

    1H H Hp p A w w A b A

    b

    x x x dx x x x dx x x x dx

    + =

    Le raisonnement est rigoureusement le mme que pour un rideau non ancr, mis part que lon crit que le moment du diagramme rsultant est nul en A.

  • Programme Carpe v2.0 page 16 26 aot 2013

    H reste donc indpendant de la mthode en bute seule ou en poussebute.

    On constate cependant que, l-aussi, les moments dans la paroi sont considrablement plus levs avec la mthode poussebute, comme le montrent les exemples Carpe 01 et Test 01 (cf. 7.5).

    pousse

    bute

    A

    pw

    7.3 Remarques concernant la mthode de Blum Rappelons dune part que cette mthode nest applicable quaux rideaux suffisamment souples et dautre part quil sagit dune mthode purement ELS, puisque tous les coefficients de scurit sont 1,00.

    En ce concerne la fiche, on trouve, aprs passage de la fiche primaire la fiche relle pour Blum :

    PousseBute Blum Carpe 01 11,135 17,921 Tests 01 13,575 13,008

    7.4 Conclusion La mthode de Blum applique des rideaux trs souples, pouvant mobiliser une contre

    bute importante, semble relativement reprsentative des moments dans la paroi aux ELS avec, en particulier, lexistence de moments positifs en pied. En revanche, la dtermination de la fiche, qui relve plutt des ELU, ne concorde pas avec la mthode en bute simple (elle semble a priori plus pessimiste), et peut prter controverse.

    Par rapport la mthode en bute simple avec coefficients partiels sur la bute et sur la pousse, la mthode en bute simple avec coefficient de scurit sur la bute seule donne une sous-estimation des moments ultimes dans la paroi et de la traction dans les tirants qui est presque exactement de 1,35 dans les cas examins (elle conduit toutefois exactement la mme fiche pour les raisons ci-dessus). Si on reste dans lesprit semi-probabiliste, il semble peu vraisemblable datteindre des efforts ultimes par la seule dfaillance du sol en bute (qui est corrle la pousse par les caractristiques des sols communs aux deux cts).

    En dfinitive, pour les calculs ELU (puisement de la bute, du moment rsistant, ou de la rsistance des tirants), il est incontestable que la mthode en "bute simple avec coefficients rpartis" (ou dite aussi "pousse bute") est beaucoup plus reprsentative que la dfaillance en bute seule. De plus, elle permet d'obtenir les efforts pondrs directement pour satisfaire les justifications internes des aciers de la palplanche et du tirant. La mthode "pousse bute" est donc celle que le SETRA recommande. La mthode de Blum, quant elle, peut garder un intrt pour la justification externe dans le cas des rideaux trs souples, notamment aux ELS. Pour la dtermination de la fiche, il y a lieu de la comparer au cas par cas avec la mthode en bute simple.

  • Programme Carpe v2.0 page 17 26 aot 2013

    7.5 Illustration des tests cits (moments flchissants)

    Carpe 01 Carpe 02

    P133 Test 01

    Documentation programme Carpe1 Introduction2 Caractristiques3 Conventions d'criture3.1 Conventions du langage3.2 Conventions de description des commandes

    4 Hypothses et notations5 Donnes5.1 Donnes administratives5.2 Gomtrie et rigidit du soutnement5.3 Eau5.4 Sol amont5.5 Sol aval5.6 Cas de charge5.7 Sections de calcul5.8 Coefficients de scurit

    6 Mthodes et hypothses de calcul6.1 Systme de rfrence6.2 Calcul dun rideau non ancr6.3 Calcul dun rideau ancr en bute simple6.4 Calcul dun rideau ancr par la mthode de la ligne lastique6.5 Calcul des pressions de pousse et de bute6.5.1 Pousses6.5.2 Butes

    6.6 tude des efforts et de la dforme6.6.1 Rideau non ancr6.6.2 Rideau ancrRideau ancr en bute simpleMthode de la ligne lastique

    7 Remarques importantes sur les coefficients de scurit7.1 Cas dun rideau non ancr7.2 Cas dun rideau ancr en bute simple7.3 Remarques concernant la mthode de Blum7.4 Conclusion7.5 Illustration des tests cits (moments flchissants)