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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
LOT A, B, C & F
NOTE DE CALCUL FONDATIONS POUR SUPPORTS TUYAUTERIE.
E 14/10/10 FLG BTB BFA Emis pour exécution
D 11/10/10 FLG BTB BFA Suivant commentaires clients
C 08/08/10 FLG BTB BFA Emission approbation
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-003-06 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 : E
Date : 14/10/2010
N° GREO-NC-GC-003-06
Page : 2 / 7
SOMMAIRE
1. OBJET.
2. DOMAINE D’APPLICATION DES REGLES BAEL91.
3. LES MATERIAUX ACIER ET BETON.
4. LES SOLICITATIONS APPLIQUEES SUR LES SUPPORT DE FONDATION.
ANNEXES
ANNEXE 1 RESULTATS DE CALCUL.
Rév : E
Date : 14/10/2010
N° GREO-NC-GC-003-06
Page : 3 / 7
1. OBJET :
La présente note de calcul à pour objet l’étude génie civil des fondations pour massifs des supports tuyauterie 28’’ dans le cadre du PROJET GAZODUC ROCADE ‘’ EST-OUEST’’.
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.
2. DOMAINE D’APPLICATION DES REGLES BAEL91:
les règles de calcul B.A.E.L91 sont 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/m3 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).
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 armé on utilise les aciers de nuances suivantes:
Rév : E
Date : 14/10/2010
N° GREO-NC-GC-003-06
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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. 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 :
Type d’élément Poids d’élément (Kg)
Tuyauterie 8’’ (3m)
Les brides (2 éléments). 53.0
Les tubes de conduite. 42.65/ml
Tuyauterie 12’’(3m)
Les brides (2 éléments). 102.0
Les tubes de conduite. 73.65/ml
Tuyauterie 20’’(4m)
Les brides (2 éléments). ---
Les tubes de conduite. 174.1/ml
Tuyauterie 28’’(4m)
Les brides (2 éléments). ---
Les tubes de conduite. 245.68/ml
Tableau 1 : les poids propres des différents éléments.
4.1 CHARGES PERMANENTES G :
Les brides:
TUYAUTERIE 8’’ :
G1=53.0x2=106kg.
TUYAUTERIE 12’’ :
G1=102.0x2=204.0kg.
TUYAUTERIE 20’’ :
G1=0.0kg.
TUYAUTERIE 28’’ :
G1=0.0kg.
Rév : E
Date : 14/10/2010
N° GREO-NC-GC-003-06
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Les tubes de conduites :
TUYAUTERIE 8’’ :
G2=3.0x42.65=127.95kg.
TUYAUTERIE 12’’ :
G2=3.0x73.65=220.95kg.
TUYAUTERIE 20’’ :
G2=4.0x174.10=696.4kg.
TUYAUTERIE 28’’ :
G2=4.0x245.68=982.72kg.
4.2 CHARGES D’EXPLOITATION P :
TUYAUTERIE 8’’ :
Poids de liquide contenu (eau) P= 3.14x (0.1016)2 x1000x3.0=92.23kg.
TUYAUTERIE 12’’ :
Poids de liquide contenu (eau) P= 3.14x (0.1524)2 x1000x3.0=218.78kg.
TUYAUTERIE 20’’ :
Poids de liquide contenu (eau) P= 3.14x (0.254)2 x1000x4.0=810.32kg.
TUYAUTERIE 28’’ :
Poids de liquide contenu (eau) P= 3.14x (0.3556)2 x1000x4.0=1588.22kg.
4.3 LES COMBINAISONS A PRENDRE EN COMPTE :
Les combinaisons à prendre en compte dans les calculs à partir des charges primaires G et P sont :
Etat limite ultime ELU :
1.35G+1.5P.
TUYAUTERIE 8’’ :
NELU=1.35 (106+127.95)+1.5x92.23=454.17Kg.
TUYAUTERIE 12’’ :
NELU=1.35 (204+220.95)+1.5x218.78=910.85Kg.
TUYAUTERIE 20’’ :
NELU=1.35 (0.0+696.4)+1.5x810.32=2155.62Kg.
TUYAUTERIE 28’’ :
NELU=1.35 (0.0+982.72)+1.5x1588.22=3709.0Kg.
Etat limite de service ELS :
G+P.
TUYAUTERIE 8’’ :
NSER= 106+127.95+92.23= 326.18 Kg.
Rév : E
Date : 14/10/2010
N° GREO-NC-GC-003-06
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TUYAUTERIE 12’’ :
NSER= 204+220.95+218.78= 643.73 Kg.
TUYAUTERIE 20’’ :
NSER= 0.0+696.4+810.32= 1506.72 Kg.
TUYAUTERIE 28’’ :
NSER= 0.0+982.72+1588.22= 2570.94 Kg.
Remarque1 : Les charges sont données par le fournisseur.
Remarque2 : La majoration des charges n’intervient pas dans le calcul des dimensions de la fondation qui sont déterminées à l’état limite de service. Le dimensionnement vis-à-vis de leur comportement mécanique (ferraillage) s’effectue à l’état limite ultime.
Remarque3 : Les résultats sont montrés à l’annexe 1.
SEMELLE DE FONDATION ISOLEEB.A.E.L 91 révisé 99
PROJET : GAZODUC ROCADE ''EST-OUEST'' -GREO- SUPPORT TUYAUTERIE 8'' ET 12'' S1 ET S2
DonnéesDimensions du poteau Grand coté du poteau b = 0.30 m
Petit coté du poteau a = 0.30 mContrainte de l'acier utilisé Fe = 400 MPaContrainte du béton à 28 jours Fc28 = 20 MPaEffort de service Nser = 0.00643 MNEffort ultime Nu = 0.00910 MNContrainte admissible du sol Dépend du type de sol q.sol = 0.1 MPaType de calcul (1) Débords homothétiques, (2) Débord constant Type : 1Conditions de fissuration (1) FP, (2) FTP Type : 1
RésultatsAire approchée de la surface portante ( Ns / q.sol ) S1 = 0.06 m²Calcul des dimensions approchées Débord homothétique =>
A1 = ( S1 x ( a / b )) ^1/2 B1 = ( S2 x ( b / a )) ^1/2 Débord A = -0.02 m Débord constant => Débord B = 0.25 m Débord = [((( 4 x S1 ) + a² - 2ab + b² )^ 1/2 ) - a - b A1 = 0.25 m A1 = a+( 2 x débord ), B1 = b+( 2 x débord ) B1 = 0.25 m
Choix des dimensions A > A1 A = 0.50 m B > B1 B = 0.50 m
Hauteur minimale de la semelle Si débord > 15 cm => (( B - b ) / 4 ) + 5 cm Si débord < 15 cm => ( 2 x débord ) + 5 cm Ht mini = 0.10 m
Choix de la hauteur de la semelle Arrondir Ht = 0.30 mCalcul de la hauteur utile ( Ht - 5 cm ) d = 0.25 m
Contrôle de la contrainte admissible du solAire de la surface portante ( A x B ) S = 0.25 m²Poids propre de la semelle ( A x B x Ht x 0.025 ) Pp = 0.0019 MNCharge totale sur le sol ( Nu + Pp ) N = 0.0083 MNContrainte de travail sur le sol ( N / S ) q' = 0.033 MPaContrôle ( q' < q ) vérifié
Détermination des aciers tendusContrainte de traction du béton 0.6 + ( 0.06 x Fc28 ) Ft28 = 1.80 MPaContrainte de traction de l'acier FP = mini ( 2/3 Fe ; maxi ( 1/2 Fe ; 110 x (( h x Ftj )^1/2 )))
FTP = 0.80 x sst ( FP ) sst = 200.00 MPaNappe inférieure ( Nu / 8 ) x (( B - b ) / ( d x sst )) Ax // b = 0.05 cm²Nappe supérieure ( Nu / 8 ) x (( A - a ) / ( d x sst )) Ay // a = 0.05 cm²Choix des sections commerçiales Lire dans le tableau des aciers Ax => T12 e=15 cm²
Ay => T12 e=15 cm²
REV:E 14/10/2010 N° GREO-NC-GC-003-06
SEMELLE D'UN MASSIF DE FONDATION POUR SUPPORT DES TUYAUTRIES
B.A.E.L 91 révisé 99
PROJET : GAZODUC ROCADE ''EST-OUEST'' -GREO- SUPPORT TUYAUTERIE 12'' M7
DonnéesContrainte de l'acier utilisé Fe = 400 MPaContrainte du béton à 28 jours Fc28 = 25 MPaEffort de service = G + Q Nser = 0.00643 MNEffort ultime = 1.35 G + 1.5 Q Nu = 0.0091 MNContrainte admissible du sol Dépend du type de sol q.sol = 0.1 MPaType de calcul (1) Débords homothétiques, (2) Débord constant Type : 1Conditions de fissuration (1) FP, (2) FTP Type : 1
RésultatsAire approchée de la surface portante ( Ns / q.sol ) S1 = 0.06 m²Calcul des dimensions approchées Débord homothétique =>
A1 = ( S1) ^1/2 B1 = ( S1) ^1/2 Débord A = 0.13 m Débord constant => Débord B = 0.25 m Débord = [( 4 x S1)^1/2 ] / 4 A1 = 0.25 m A1 = ( 2 x débord ), B1 = ( 2 x débord ) B1 = 0.25 m
Choix des dimensions A > A1 A = 0.50 m B > B1 B = 0.40 m
Hauteur minimale de la semelle Si débord > 15 cm => ( B / 4 ) + 5 cm Si débord < 15 cm => ( 2 x débord ) + 5 cm Ht mini = 0.15 m
Choix de la hauteur de la semelle Arrondir Ht = 0.30 mCalcul de la hauteur utile ( Ht - 5 cm ) d = 0.25 m
Contrôle de la contrainte admissible du solAire de la surface portante ( A x B ) S = 0.20 m²Poids propre de la semelle ( A x B x Ht x 0.025 ) Pp = 0.0015 MNCharge totale sur le sol ( Nser + Pp ) N = 0.0079 MNContrainte de travail sur le sol ( N / S ) q' = 0.040 MPaContrôle ( q' < q ) vérifié
Détermination des aciers tendusContrainte de traction du béton 0.6 + ( 0.06 x Fc28 ) Ft28 = 2.10 MPaContrainte de traction de l'acier FP = mini ( 2/3 Fe ; maxi ( 1/2 Fe ; 110 x (( h x Ftj )^1/2 )))
FTP = 0.80 x sst ( FP ) sst = 201.63 MPaNappe inférieure ( Nu / 8 ) x (( B) / ( d x sst )) Ax // b = 0.09 cm²Nappe supérieure ( Nu / 8 ) x (( A) / ( d x sst )) Ay // a = 0.11 cm²Choix des sections commerçiales Lire dans le tableau des aciers Ax => T12 e=15
Ay => T12 e=15
REV:E 14/10/2010 N° GREO-NC-GC-003-06
SEMELLE D'UN MASSIF DE FONDATION POUR SUPPORT DES TUYAUTRIES
B.A.E.L 91 révisé 99
PROJET : GAZODUC ROCADE ''EST-OUEST'' -GREO- SUPPORT TUYAUTERIE 20'' M8
DonnéesContrainte de l'acier utilisé Fe = 400 MPaContrainte du béton à 28 jours Fc28 = 25 MPaEffort de service = G + Q Nser = 0.01506 MNEffort ultime = 1.35 G + 1.5 Q Nu = 0.02155 MNContrainte admissible du sol Dépend du type de sol q.sol = 0.1 MPaType de calcul (1) Débords homothétiques, (2) Débord constant Type : 1Conditions de fissuration (1) FP, (2) FTP Type : 1
RésultatsAire approchée de la surface portante ( Ns / q.sol ) S1 = 0.15 m²Calcul des dimensions approchées Débord homothétique =>
A1 = ( S1) ^1/2 B1 = ( S1) ^1/2 Débord A = 0.19 m Débord constant => Débord B = 0.39 m Débord = [( 4 x S1)^1/2 ] / 4 A1 = 0.39 m A1 = ( 2 x débord ), B1 = ( 2 x débord ) B1 = 0.39 m
Choix des dimensions A > A1 A = 0.90 m B > B1 B = 0.60 m
Hauteur minimale de la semelle Si débord > 15 cm => ( B / 4 ) + 5 cm Si débord < 15 cm => ( 2 x débord ) + 5 cm Ht mini = 0.20 m
Choix de la hauteur de la semelle Arrondir Ht = 0.30 mCalcul de la hauteur utile ( Ht - 5 cm ) d = 0.25 m
Contrôle de la contrainte admissible du solAire de la surface portante ( A x B ) S = 0.54 m²Poids propre de la semelle ( A x B x Ht x 0.025 ) Pp = 0.0041 MNCharge totale sur le sol ( Nser + Pp ) N = 0.0191 MNContrainte de travail sur le sol ( N / S ) q' = 0.035 MPaContrôle ( q' < q ) vérifié
Détermination des aciers tendusContrainte de traction du béton 0.6 + ( 0.06 x Fc28 ) Ft28 = 2.10 MPaContrainte de traction de l'acier FP = mini ( 2/3 Fe ; maxi ( 1/2 Fe ; 110 x (( h x Ftj )^1/2 )))
FTP = 0.80 x sst ( FP ) sst = 201.63 MPaNappe inférieure ( Nu / 8 ) x (( B) / ( d x sst )) Ax // b = 0.32 cm²Nappe supérieure ( Nu / 8 ) x (( A) / ( d x sst )) Ay // a = 0.48 cm²Choix des sections commerçiales Lire dans le tableau des aciers Ax => T12 e=15
Ay => T12 e=15
REV:E 14/10/2010 N° GREO-NC-GC-003-06
SEMELLE D'UN MASSIF DE FONDATION POUR SUPPORT DES TUYAUTRIES
B.A.E.L 91 révisé 99
PROJET : GAZODUC ROCADE ''EST-OUEST'' -GREO- SUPPORT TUYAUTERIE 28'' M1
DonnéesContrainte de l'acier utilisé Fe = 400 MPaContrainte du béton à 28 jours Fc28 = 25 MPaEffort de service = G + Q Nser = 0.0257 MNEffort ultime = 1.35 G + 1.5 Q Nu = 0.03709 MNContrainte admissible du sol Dépend du type de sol q.sol = 0.1 MPaType de calcul (1) Débords homothétiques, (2) Débord constant Type : 1Conditions de fissuration (1) FP, (2) FTP Type : 1
RésultatsAire approchée de la surface portante ( Ns / q.sol ) S1 = 0.26 m²Calcul des dimensions approchées Débord homothétique =>
A1 = ( S1) ^1/2 B1 = ( S1) ^1/2 Débord A = 0.25 m Débord constant => Débord B = 0.51 m Débord = [( 4 x S1)^1/2 ] / 4 A1 = 0.51 m A1 = ( 2 x débord ), B1 = ( 2 x débord ) B1 = 0.51 m
Choix des dimensions A > A1 A = 0.90 m B > B1 B = 0.60 m
Hauteur minimale de la semelle Si débord > 15 cm => ( B / 4 ) + 5 cm Si débord < 15 cm => ( 2 x débord ) + 5 cm Ht mini = 0.20 m
Choix de la hauteur de la semelle Arrondir Ht = 0.30 mCalcul de la hauteur utile ( Ht - 5 cm ) d = 0.25 m
Contrôle de la contrainte admissible du solAire de la surface portante ( A x B ) S = 0.54 m²Poids propre de la semelle ( A x B x Ht x 0.025 ) Pp = 0.0041 MNCharge totale sur le sol ( Nser + Pp ) N = 0.0298 MNContrainte de travail sur le sol ( N / S ) q' = 0.055 MPaContrôle ( q' < q ) vérifié
Détermination des aciers tendusContrainte de traction du béton 0.6 + ( 0.06 x Fc28 ) Ft28 = 2.10 MPaContrainte de traction de l'acier FP = mini ( 2/3 Fe ; maxi ( 1/2 Fe ; 110 x (( h x Ftj )^1/2 )))
FTP = 0.80 x sst ( FP ) sst = 201.63 MPaNappe inférieure ( Nu / 8 ) x (( B) / ( d x sst )) Ax // b = 0.55 cm²Nappe supérieure ( Nu / 8 ) x (( A) / ( d x sst )) Ay // a = 0.83 cm²Choix des sections commerçiales Lire dans le tableau des aciers Ax => T12 e=15
Ay => T12 e=15
REV:E 14/10/2010 N° GREO-NC-GC-003-06
SEMELLE D'UN MASSIF DE FONDATION POUR SUPPORT DES TUYAUTRIES
B.A.E.L 91 révisé 99
PROJET : GAZODUC ROCADE ''EST-OUEST'' -GREO- SUPPORT TUYAUTERIE 8'' M1
DonnéesContrainte de l'acier utilisé Fe = 400 MPaContrainte du béton à 28 jours Fc28 = 25 MPaEffort de service = G + Q Nser = 0.00326 MNEffort ultime = 1.35 G + 1.5 Q Nu = 0.00454 MNContrainte admissible du sol Dépend du type de sol q.sol = 0.1 MPaType de calcul (1) Débords homothétiques, (2) Débord constant Type : 1Conditions de fissuration (1) FP, (2) FTP Type : 1
RésultatsAire approchée de la surface portante ( Ns / q.sol ) S1 = 0.03 m²Calcul des dimensions approchées Débord homothétique =>
A1 = ( S1) ^1/2 B1 = ( S1) ^1/2 Débord A = 0.09 m Débord constant => Débord B = 0.18 m Débord = [( 4 x S1)^1/2 ] / 4 A1 = 0.18 m A1 = ( 2 x débord ), B1 = ( 2 x débord ) B1 = 0.18 m
Choix des dimensions A > A1 A = 0.50 m B > B1 B = 0.40 m
Hauteur minimale de la semelle Si débord > 15 cm => ( B / 4 ) + 5 cm Si débord < 15 cm => ( 2 x débord ) + 5 cm Ht mini = 0.15 m
Choix de la hauteur de la semelle Arrondir Ht = 0.30 mCalcul de la hauteur utile ( Ht - 5 cm ) d = 0.25 m
Contrôle de la contrainte admissible du solAire de la surface portante ( A x B ) S = 0.20 m²Poids propre de la semelle ( A x B x Ht x 0.025 ) Pp = 0.0015 MNCharge totale sur le sol ( Nser + Pp ) N = 0.0048 MNContrainte de travail sur le sol ( N / S ) q' = 0.024 MPaContrôle ( q' < q ) vérifié
Détermination des aciers tendusContrainte de traction du béton 0.6 + ( 0.06 x Fc28 ) Ft28 = 2.10 MPaContrainte de traction de l'acier FP = mini ( 2/3 Fe ; maxi ( 1/2 Fe ; 110 x (( h x Ftj )^1/2 )))
FTP = 0.80 x sst ( FP ) sst = 201.63 MPaNappe inférieure ( Nu / 8 ) x (( B) / ( d x sst )) Ax // b = 0.05 cm²Nappe supérieure ( Nu / 8 ) x (( A) / ( d x sst )) Ay // a = 0.06 cm²Choix des sections commerçiales Lire dans le tableau des aciers Ax => T12 e=15
Ay => T12 e=15
REV:E 14/10/2010 N° GREO-NC-GC-003-06