Vérifications de la conception des murs de soutènement conformément à l'ACI 318-19
Au cours du processus de conception d'un mur de soutènement en porte-à-faux en béton, la première étape consiste à définir le dimensions préliminaires et vérifier le la stabilité de cette géométrie préliminaire contre renversement, glissement, SkyCiv propose un calculateur de mur de soutènement gratuit qui calculera la pression latérale de la terre sur le mur. La réalisation de ces contrôles de stabilité implique le calcul de toutes les forces agissant sur la structure de soutènement. Ces charges, lorsqu'il est pris en compte, sont les éléments nécessaires pour effectuer des vérifications de conception sur le mur de soutènement en béton et garantir les dimensions et le ferraillage fourni, sera capable de résister aux charges de l'état ultime. Utilisation de notre logiciel de conception de murs de soutènement, il est possible d'effectuer les vérifications de stabilité requises lors du processus de conception d'un mur de soutènement en béton.
En résumé, les contrôles de conception des différents composants d'un mur de soutènement en béton comprennent:
- Mur
- Section critique: Situé à la base de la tige, à la face de la base du mur de soutènement. Pour le contrôle de la résistance au cisaillement, ACI 318 permet d'utiliser la section à distance d de la base comme critique.
- Forces agissantes: Pression active du sol retenue et pression supplémentaire provenant des surcharges.
- Effets à vérifier: Flexion et cisaillement à la section critique de la tige du mur de soutènement en porte-à-faux.
- Talon
- Section critique: Situé à l'interface entre la tige et la semelle de mur. Pour le contrôle de la résistance au cisaillement, ACI 318 permet d'utiliser la section à distance d de l'interface comme critique.
- Forces agissantes: Poids du sol retenu, poids propre du talon, et supplément d'action verticale. La pression du sol sous la base pourrait être incluse, mais est généralement négligé pour être conservateur.
- Effets à vérifier: Cisaillement et flexion à la section critique du talon du mur de soutènement en porte-à-faux.
- Doigt de pied
- Section critique: Situé à la face de la tige. Pour le contrôle de la résistance au cisaillement, ACI 318 permet d'utiliser la section à distance d de la face de la tige comme critique.
- Forces agissantes: Pression d'appui sous l'orteil. Le poids propre passif du sol agissant au-dessus du pied est généralement négligé, car il peut s'éroder ou être enlevé.
- Effets à vérifier: Cisaillement et flexion à la section critique du pied du mur de soutènement en porte-à-faux.
- Clé de cisaillement (si inclus)
- Section critique: Situé à l'interface entre la clé de cisaillement et la semelle de mur.
- Forces agissantes: Pression passive du sol.
- Effets à vérifier: Cisaillement à la section critique clé du mur de soutènement en porte-à-faux.
Facteurs de charge selon ACI-318
Lors de l'exécution d'un contrôle de conception sur un mur de soutènement en porte-à-faux en béton conformément aux exigences de l'ACI-318, toutes les forces externes qui agissent sur la structure et génèrent une force interne à la section critique, sont pris en compte selon leur nature, comme suit:
- Pour les pressions de terre latérales, en raison du poids du sol et des charges supplémentaires, le facteur de calcul des charges à l'état ultime est \(1.6\)
- Pour le poids propre de la structure, le facteur de calcul des charges à l'état ultime est \(1.2\)
Ces facteurs reflètent la probabilité de dépasser la valeur calculée “exact” value, pour le cas du poids propre de la structure, la probabilité d'être dépassé est assez faible, et donc le facteur est proche de 1.0, toutefois, les forces externes telles que le poids et la pression latérale du sol retenu et les surcharges sont plus susceptibles de prendre une valeur plus élevée, et c'est pourquoi le facteur de charge est plus proche de 2 que de 1.
Facteurs de réduction de résistance selon ACI-318
Outre l'augmentation des forces agissant sur la structure, sa résistance est également réduite en appliquant certains facteurs, suite au LRFD (Conception du facteur de charge et de résistance) approche. Chaque valeur de résistance est réduite comme suit:
- Pour la résistance à la flexion, en supposant que l'élément est contrôlé en tension, le facteur de réduction est \(0.9\)
- Pour la résistance au cisaillement, le facteur de réduction est \(0.75\)
Exigences de conception selon ACI-318
Comparaison des efforts internes de l'état ultime à la résistance réduite de l'élément à cet effort interne, il est possible de déterminer si la section en béton fournie et l'armature intégrée sont suffisamment solides ou non. Cela peut être exprimé dans les deux équations suivantes:
- Pour la résistance au moment nominal \(M_n) et moment d'état ultime \(M_u\)
\(\phi \; M_n \geq M_u\)
- Pour la résistance nominale au cisaillement \(V_n\) et force de cisaillement à l'état ultime(V_u\)
\(\phi \; V_n \geq V_u\)
Exigences supplémentaires selon ACI-318
En plus de remplir les conditions mentionnées ci-dessus, ACI-318 présente quelques exigences supplémentaires pour mener à bien une conception de mur de soutènement en béton:
- Le ferraillage calculé pour la flexion sur n'importe quel composant de la structure est vérifié par rapport au ferraillage en flexion minimum requis de la poutre. Selon ACI-318, la formule de la poutre est utilisée à la place de la formule de la dalle à sens unique en raison du manque de redondance:
\(UNE_{s, \; min} = frac{3 \sqrt{f'_c}}{f_y} b_w d)
- Une fois que la surface d'acier requise pour la flexion est calculée, la section est vérifiée pour s'assurer qu'elle est contrôlée en tension, en d'autres termes, s'assurer que l'acier d'armature cède avant que le béton ne se fissure:
\(\varepsilon_t = \frac{\varepsilon_c}{c}(d-c) > 0.005\)
Où \(c = frac{a}{\bêta_1}\), \(a = 1.31 A_s\), \(\varepsilon_c = 0.003\) (en supposant des fissures dans le béton à ce niveau de déformation), et \(d) est la distance entre le bord comprimé et le centre de l'armature tendue.
- Une zone de renforcement transversale minimale est calculée pour chaque composant du mur de soutènement en béton en porte-à-faux, en utilisant les ratios donnés dans le tableau 11.6.1 de l'ACI-318
- Les longueurs de développement et d'épissure sont également calculées pour chaque composant du mur de soutènement en béton en porte-à-faux, en utilisant les critères indiqués dans 25.4.2 de l'ACI-318
Calculateur de mur de soutènement SkyCiv
SkyCiv propose un calculateur de mur de soutènement gratuit qui vérifiera le glissement dans le mur de soutènement et effectuera une analyse de stabilité sur vos murs de soutènement. La version payante affiche également les calculs complets, afin que vous puissiez voir étape par étape, SkyCiv propose un calculateur de mur de soutènement gratuit qui calculera la pression latérale de la terre sur le mur, glissement et l'écrasement du sol! Avec le compte payant, il est également possible d'effectuer des vérifications de conception selon ACI sur le mur de soutènement.
Développeur de produit
BEng (Civil)
