Déversement de palplanche

[invite13112cee]

Bonjour à tous,

Je me heurte à un drôle de problème et peut être que vous pourriez m'aiguiller, me donner vos avis quant à une démarche ou même m'aider. J'aimerais calculer le déversement d'une palplanche (disons AZ28-700 au hasard lol). Pourquoi ?
Je n'utilise pas cette palplanche pour faire un mur de quai (disposition verticale) mais comme un franchissement pour y mettre un gros tuyau PeHD de diamètre ext 630 mm chargé en eau (Disposition Horizontale)

Je dois calculer une palplanche entre 2 appuis simples distants de 15 mètres chargé uniformément par

• le poids de tuyau: 103kg/m
• le poids de la palplanche: 220 kg/m
• le poids de l'eau dans le tuyau: 208 kg/m

Pour faire simple: avec une pondération de 1.35 je trouve:

• Un moment max: 197 783 N.m
• Une contrainte max : 51 MPa
• Une déformée: 18 mm (très faible déformée pour 15 mètres)
• Effort tranchant max: 52 742 N

Sauf que je sais que dans certains cas la contrainte max de déversement est bien inférieure à la limite élastique du matériau (ici 240 MPa) et on peut atteindre des contraintes max de déversement de l'ordre de 50 MPa justement pour certains chargements et type de profilés.

J'utilise l'Eurocode 3 pour mes standards de calculs en générale mais là c'est un peu hors portée. Dans l'eurocode, il faut généralement calculer:

• Un coefficient de réduction pour le déversement Xlt, qui se détermine avec
• l'élancement réduit approprié Lamba lt pour le déversement, qui lui même est déterminé par
• le moment critique pour le déversement élastique Mcr

C'est là ou ça fait mal, impossible dans cette norme de trouver Mcr pour une palplanche, puisque ce n'est pas en principe utilisé pour ces conditions. Mais je vous avoue que la palplanche, elle a une forme vachement pratique pour un petit pont entre 2 points pour y passer des câbles ou des tuyaux.

Du coup, auriez-vous une idée pour déterminer si cette palplanche déverse ?
Est-ce que la petite déformée de 18 mm nous assure que le déversement n'aura pas lieu ?

Petite question bonus: Avec la forme en V des palplanches AZ28-700, si j'en emboite 2 l'une dans l'autre je me retrouve avec un moment quadratique doublé et un module de flexion doublé (environ c'est pas juste juste, c'est une estimation). Du coup avec le nouveau poids de la palplanche à prendre en compte, j'ai:

• Contrainte max: 36 MPa
• Déformée: 13 mm
• Coeff de sécurité: 6.6

Même question: est-ce que ça déverse ?

Merci d'avance pour votre aide ou vos avis éclairés

Abouboune
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[Jaunin]

Bonjour, Abouboune,
Bienvenu sur le forum de Futura-Sciences.
Je ne connais pas bien les palplanches, c'est ce genre là que vous voulez utiliser :
http://palplanches.arcelormittal.com...name/zsections
Mais vous avez une espèce d'articulation au centre.
Comment seront vos appuis aux extrémités.
Cordialement.
Jaunin__

[invite13112cee]

Bonjour Jaunin,

C'est exactement ce profilé. C'est vrai qu'après avoir posté mon message, j'ai remarqué que je n'avais pas précisé que le profilé en Z est doublé pour faire un V. Bien vu.

Dans la doc Arcelor que j'utilise qui date de 2008 (mais ça ne doit pas avoir beaucoup changé depuis). Il me semble que ces profilés sont pincés au centre du V. J'avoue que pour ma modélisation je ne considère pas l’emboîtement des Z comme articulé mais plutôt un profilé en V d'épaisseur constante 13,2 mm homogène.

Dans l'idée 2 V sont emboîtés l'un dans l'autre (voir question bonus).

Pour mes appuis, ce sont des appuis en béton qui épouse les dimensions externes de la palplanche. Un pavé de béton avec en haut un creux de forme parallélépipédique qui épouse la palplanche. Je n'ai pas accès, au moment où j'écris le post, aux dimensions des blocs. L'épaisseur du bloc est suffisante mais on ne peut pas considérer la liaison comme encastrée malgré tout.

Pour les valeurs de mon premier post, j'ai considéré le plus contraignant à savoir: une charge répartie uniformément, sur un appui rotule et un appui glissant. Appuis distants de 15 mètres.

Détails auquel j'ai pensé entre ces 2 posts. Le tuyau chargé en eau n'est pas parfaitement centré dans la palplanche. Il repose sur le fond et une face. Le centre de gravité du tuyau est décentré par rapport à celui de la palplanche de 50mm. Du coup la résultante du poids du tuyau et de l'eau crée un moment de torsion supplémentaire dans la palplanche que j'avoue ne pas avoir pris en compte.

Dans l'idée, j'essaie quand même de simplifier (peut être un peu trop ) parce que je n'ai aucun ordre de grandeur qui me permet d'évaluer où est ce que je me situe par rapport à la contrainte de déversement. Si ca se trouve la question ne se pose même pas tellement on en est loin. Ce qui ne m'étonnerait même pas au vu de ce à quoi servent les rideaux de palplanches en vrai.

https://www.google.com/search?q=quai...quai+&tbm=isch

En tout cas, merci de vous intéresser à mon sujet.

Abouboune

[invitef1c8f642]

bonjour,
concernant votre oefficint de pondération de 1,35,c'est valable pour de charge permanente,mais concernant la surcharge c'est 1,50,l'eau dans votre tuyau c'est de la surcharge d'ou coefficient de pondération 1,50,les valeurs que vous avez calcule doivent être supérieures dans ces conditions.

cordialemet

géagéa

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef1c8f642]

bonjour,vous parlez d'emboitement de vos palplanches,et vous considérez une section monolithique,mais teansnt compte de l'effort rasant,qui n'est poas bridé,on ne peut pas considérer une section monoliyhique(il est vrai que pour les façades type Mur rideau,parfois on dispose des renforts acier ,emboités,et on tinet compte du monolithisme,sur le plan purement RDM,ce n'est pas correct.

Concernant le déversement,en applicaion des eurocodes 3,le calcul est fastidieux,mais néanmoins,on peut faire le calcul avec unélancement de déversement lamdaLT=0,9xLLT/iz avec LLT) KcxLo et Kc est un paramètre défini en fonction du cas decharement dans votre cas c'est 0,94 et L=15m soit longueur de deversement 0,94x15=14,10m,il faudrait avoir le rayon de giration,ainsi que le module plastique et module de flexion
cordialement

géagéa

[Jaunin]

Bonjour, Abouboune,
Pourriez nous faire un croquis de votre assemblage.
Votre décentrage du centre de gravité est uniquement à l'horizontal.
Votre tuyau est en quelle matière, si il est en Ac, pourriez-vous me donner ses diamètres.
Cordialement.
Jaunin__

http://forums.futura-sciences.com/te...s-jointes.html

[invite13112cee]

Merci à vous géagéa et jaunin pour vos commentaires. Je réponds avec un peu de retard désolé.

@géagéa:
-Vous dîtes qu'il est possible de faire le calcul avec l'Eurocode. J'ai un peu de mal à lire la formule mais pense avoir compris l'idée. Pourriez vous m'indiquer la section de l'Eurocode auquel vous faîte référence que je puisse y jeter un oeil en détails ? Merci d'avance.
-Je suis d'accord sur le fait que la pondération de l'eau est de 1.5 et non 1.35. Les résultats sont à revoir à la hausse.
-Pour la question de monolithisme, c'est une simplification pour faire la modélisation par étape. A prendre en compte en fonction de l'approximation du déversement actuel. (Sinon je m'en sors pas )

@Jaunin: Je vous mets un croquis en pièce jointe. J'espère que ça aidera mieux à comprendre.

Cordialement,

Abouboune

Petite remarque:
On me demande cette méthode de franchissement parce qu'elle a déjà été effectuée mais avec un tuyau plus petit: DN315 SDR11; PeHD; masse volumique linéaire: 25.8kg/m. Ca a l'air de tenir sans problème pour les mêmes palplanches AZ 28-700 Double.

[invitef1c8f642]

Merci à vous géagéa et jaunin pour vos commentaires. Je réponds avec un peu de retard désolé.

@géagéa:
-Vous dîtes qu'il est possible de faire le calcul avec l'Eurocode. J'ai un peu de mal à lire la formule mais pense avoir compris l'idée. Pourriez vous m'indiquer la section de l'Eurocode auquel vous faîte référence que je puisse y jeter un oeil en détails ? Merci d'avance.
-Je suis d'accord sur le fait que la pondération de l'eau est de 1.5 et non 1.35. Les résultats sont à revoir à la hausse.
-Pour la question de monolithisme, c'est une simplification pour faire la modélisation par étape. A prendre en compte en fonction de l'approximation du déversement actuel. (Sinon je m'en sors pas )

@Jaunin: Je vous mets un croquis en pièce jointe. J'espère que ça aidera mieux à comprendre.

Cordialement,

Abouboune

Petite remarque:
On me demande cette méthode de franchissement parce qu'elle a déjà été effectuée mais avec un tuyau plus petit: DN315 SDR11; PeHD; masse volumique linéaire: 25.8kg/m. Ca a l'air de tenir sans problème pour les mêmes palplanches AZ 28-700 Double.

bonjour
Pour le calcul du déversement selon eurocode3(voir chapitre 5.5.2)d'autre part si vous appliquez l'eurocode3 pour le déversement,il faudrait déterminer la classification de la section, a savoir si vous êtes en classe1,2 ou 3(calcul en élasticité) ou classes1,2 calcul en plasticité

cordialement

géagéa

[invite13112cee]

@geagea:

Pour la classe de la palplanche. Celle ci est donnée (classe 2) avec le rayon de giration et le module de flexion élastique, pas plastique. Au pire je prends le module de flexion élastique, c'est plus contraignant.

Je vais regarder ce point là de l'Eurocode. Comme je me suis déjà pensé sur l'Eurocode, j'ai peur d'être bloqué avec la formule de moment critique encore une fois.

Cordialement,

Abouboune

[invitef1c8f642]

[QUOTE=Abouboune;4882291]@geagea:

Pour la classe de la palplanche. Celle ci est donnée (classe 2) avec le rayon de giration et le module de flexion élastique, pas plastique. Au pire je prends le module de flexion élastique, c'est plus contraignant.

Je vais regarder ce point là de l'Eurocode. Comme je me suis déjà pensé sur l'Eurocode, j'ai peur d'être bloqué avec la formule de moment critique encore une fois.
bonjour, la classe 2 est considérée en section plastique
En effet le moment critique au déversement est assez long a calculer,il faut connaître l'inertie de gauchissement,mais il y a d'autres méthodes de calcul au déversement approchée.

cordialement

géagéa
Cordialement,

[Jaunin]

Bonjour, Abouboune,
J'ai un peu schématisé vos palplanches au niveau de l'accrochage central.
J'ai aussi admis que les extrémités reposaient dans un encastrement de 500 [mm].
Il n'y aura que 14 [m] de portée dans le vide.
J'ai aussi réparti la charge de l'eau et du tuyau sur le flan et sur le fond.
J'ai aussi admis que le tuyau ne renforçais pas les palplanches.

Donc, j'ai une flèche au centre de la palplanche de 3 [mm] et de 11 [mm] sur le flan ou s'appuie le tuyau.
J'ai une contrainte maximum aux sorties des appuis des palplanches de 190 [MPa] et des contraintes de 40 [MPa] dans les palplanches.
Cordialement.
Jaunin__

[invitef1c8f642]

bonjour jaunin,
pourquoi encastrer aux extrémités de 500mm,le cas étudué est sur deux appuis simples,le calcul est différent,vous encastrer comment faites vous l'encstrement aux extrémités,a mon avis il faut respecter l'hypothèse sur deux appuis simples,surtout il nous avons dit que le cas avait été traité sur une autre étude,le problème c'est le déversement

cordialemet

géagéa

[Jaunin]

Bonjour, Geagea,
Oui, effectivement il est mentionné deux appuis simples.
Là, cela ne va être facile et le système risque de ne pas être très stable, d'où mon encastrement.
Je vais essayer de voir.
Cordialement.
Jaunin__

[invitef1c8f642]

bonjour
pour reprendre les valeurs de calcul et hypothèses: q(ELS)=531aN/m q(ELU)748daN/m
portée:15m sur appuis simples
Moment ELS:15²x531/8=14934daN.m Moent ELU 15²x748/8=21038daN.m
Tranchant ELS:15x531/2=3983daN Tranchant ELU 15²x748/2=5610daN
Module de flexion élastique:2x2760=5520cm3
Module plastique:3273x2=6546cm3
Moment résistant élastique:132480daN.m
Moment plastique:157104daN.m
Inertie 63620x2=127240cm4
si on définit la classe3 calcul élastique soit 21038/132480=0,1588<1 soit une contrainte de flexon 3,81daN/mm²<24daN/mm²
si on définit la classe 2 calcul plastique soit 21038/157104=0,1339<1
Calcul de la flèche:5/12x14934x15x3,75/21^9x127240^-8=0,013099m soit 13,09mm soit 15000/13,09=1/1146L
La tuyauterie ext excentrée de 54mm soit a l'appui ELU 5610x0,054=303daN.m
il est vain de vérfier les contraintes de cisaillemnt a l'appui terme négligeable et torsion soit Tau.ad:24/1,732=13,86daN/mm²
D'autre part je voulais savoir si cette installation est indoor ou non,sinon tenir compte du vent,le maître couple n'est pas négligeable, voir analyse des contraintes,
Concernant le dévrsement,je vais regarder par une autre méthode qui dérive des urocodes 3,mais en raison des contraintes très faible,cela ne devrait pas poser de point singulier

cordialement

géaga

[invitef1c8f642]

@geagea:

Pour la classe de la palplanche. Celle ci est donnée (classe 2) avec le rayon de giration et le module de flexion élastique, pas plastique. Au pire je prends le module de flexion élastique, c'est plus contraignant.

Je vais regarder ce point là de l'Eurocode. Comme je me suis déjà pensé sur l'Eurocode, j'ai peur d'être bloqué avec la formule de moment critique encore une fois.

Cordialement,

Abouboune

bonjour,

calcul au déversement:
Longueur de déversement LLt=KcxL soit 0,94x1500=1410cm
Elancement de déversement: lambdaLt=0,9x1410/21,3=59,58
Epsilon(235/235)^0,5=1
Elancement d'Euler:lambda1=93,9xepsilon =93,1
Elancement réduit au déversement:lambda barre Lt=59,58/93,1x(5520/6546)^0,5=0,587
courbe d XLT(0,587)=0,75

Moment:21038daN.m<0,75x132480= 99360daN.m pas de risque de déversement
Moment:21038daN.m<0,75x157104= 117828daN.m
cordialement

géagéa

[invitef1c8f642]

bonjour,

pour compléter j'ai retenu le rayon de giration dans le plan de la palplanche,le rayon de giration hors plan doit être supérieur,j'ai retenu la valeur dans le plan

cordialement

géagéa

[invite13112cee]

Bonjour à vous deux,

Je suis désolé, je ne vois que maintenant toutes vos réponses. Je pensais que le forum allait me signaler lorsqu'un nouveau message était inscrit or il ne le fait qu'une fois et je n'avais pas répondu au dernier message. . Je change la notification en rapport quotidien par email

Je regarde vos réponses en détails car il y a pas mal de contenu ajouté.
Je vous aurais bien montré une photo de l'assemblage existant mais je ne suis pas autorisé à le faire.
C'est une solution outdoor, le vent serait à prendre en compte donc ? C'est pas négligeable ça ?

Pour les appuis de mes palplanches, je vous avoue que je préfère les considérer en appuis simples car plus contraignant et surtout parce que les palplanches m'ont l'air posé sur ces supports. Le béton épouse la forme en V mais il n'y a pas d'ancrage. En pièce jointe, les mesures faîtes sur les supports en béton déjà existants. La forme générale sera sûrement conservée mais par contre l'épaisseur sera sûrement augmentée vu que le poids est plus important.


Merci pour votre aide, je regarde tout ça aujourd'hui
Cordialement,

Abouboune

[invite13112cee]

Bonjour à tous,

Je viens de statuer sur une méthode de vérification après tous nos échanges.

@geagea:
vous avez l'air d'utiliser cette méthode que j'ai pu retrouver dans les eurocodes:
SX003 Exemple: Poutre sur appuis simples avec maintiens latéraux intermédiaires
disponible ici: https://www.cticm.com/sites/default/...003a-FR-EU.pdf

J'ai bloqué à partir de ifz. On doit considérer le rayon de giration sur un tiers de la section. Comme je n'étais pas tip top sûr, j'ai arrêté ici.
Attention cependant dans votre réponse. Les moment d'inertie, module de flexion élastique et autres infos dans le catalogue de palplanche sont données par mètre linéaire de rideau. Comme on est en configuration de palplanche double l'AZ 28-700, cela fait 1.4 mètre. Il faut donc multiplier les données de votre réponse par 1.4.

Du coup j'ai utilisé le moment critique avec la méthode suivante:
SX001 Exemple: Poutre simplement appuyée non maintenue latéralement
disponible ici: https://www.cticm.com/sites/default/...001a-FR-EU.pdf

J'ai utilisé un profilé que je considère équivalent et dont je peux estimer et calculer les données qui manquaient:

• Iz: Moment d'inertie selon l'axe fléchi
• It: Inertie de torsion
• Iw: Inertie de gauchissement

La manière dont j'ai estimé les dimensions du profilé équivalent pourrait faire l'objet d'un topic à lui tout seul. Vous trouverez les dimensions et le profilé sur la photo en pièce jointe.
J'ai ensuite utilisé les données de section qui peuvent être calculées par RDM6 (j'ai recoupé mille fois pour être sûr que les données du logiciel sont les mêmes que celles des catalogues)
Petit logiciel très vilain mais qui fait le job qu'on lui demande: http://iut.univ-lemans.fr/ydlogi/rdm_version_6.html

J'ai fais une vérification rapide avec les données que j'avais utilisé au début (attention les pondérations sont à revoir). On se retrouve avec un coeff de sécurité de 8. Même si ce n'est pas totalement juste je considère que s=8 est largement suffisant pour le déversement. Le calcul sur la photo en pièce jointe correspond à une palplance double AZ 28-700 en appuis simples sur 15 mètres avec les charges dans le premier post.
Il ne me reste plus qu'à le faire pour 2 palplanches double emboitées avec les bonnes charges, le plus dur est fait.

Merci à geagea et jaunin pour votre aide.

On peut passer ce topic sur résolu. Quand bien même ma méthode serait fausse, je n'ai pas le courage de passer plus de temps dessus.

Abouboune

[invitef1c8f642]

Bonjour à tous,

Je viens de statuer sur une méthode de vérification après tous nos échanges.

@geagea:
vous avez l'air d'utiliser cette méthode que j'ai pu retrouver dans les eurocodes:
SX003 Exemple: Poutre sur appuis simples avec maintiens latéraux intermédiaires
disponible ici: https://www.cticm.com/sites/default/...003a-FR-EU.pdf

J'ai bloqué à partir de ifz. On doit considérer le rayon de giration sur un tiers de la section. Comme je n'étais pas tip top sûr, j'ai arrêté ici.
Attention cependant dans votre réponse. Les moment d'inertie, module de flexion élastique et autres infos dans le catalogue de palplanche sont données par mètre linéaire de rideau. Comme on est en configuration de palplanche double l'AZ 28-700, cela fait 1.4 mètre. Il faut donc multiplier les données de votre réponse par 1.4.

Du coup j'ai utilisé le moment critique avec la méthode suivante:
SX001 Exemple: Poutre simplement appuyée non maintenue latéralement
disponible ici: https://www.cticm.com/sites/default/...001a-FR-EU.pdf

J'ai utilisé un profilé que je considère équivalent et dont je peux estimer et calculer les données qui manquaient:

• Iz: Moment d'inertie selon l'axe fléchi
• It: Inertie de torsion
• Iw: Inertie de gauchissement

La manière dont j'ai estimé les dimensions du profilé équivalent pourrait faire l'objet d'un topic à lui tout seul. Vous trouverez les dimensions et le profilé sur la photo en pièce jointe.
J'ai ensuite utilisé les données de section qui peuvent être calculées par RDM6 (j'ai recoupé mille fois pour être sûr que les données du logiciel sont les mêmes que celles des catalogues)
Petit logiciel très vilain mais qui fait le job qu'on lui demande: http://iut.univ-lemans.fr/ydlogi/rdm_version_6.html

J'ai fais une vérification rapide avec les données que j'avais utilisé au début (attention les pondérations sont à revoir). On se retrouve avec un coeff de sécurité de 8. Même si ce n'est pas totalement juste je considère que s=8 est largement suffisant pour le déversement. Le calcul sur la photo en pièce jointe correspond à une palplance double AZ 28-700 en appuis simples sur 15 mètres avec les charges dans le premier post.
Il ne me reste plus qu'à le faire pour 2 palplanches double emboitées avec les bonnes charges, le plus dur est fait.

Merci à geagea et jaunin pour votre aide.

On peut passer ce topic sur résolu. Quand bien même ma méthode serait fausse, je n'ai pas le courage de passer plus de temps dessus.

Abouboune

bonjour
en calculant l'inertie de St.Venant vous avez trouvé 162,4cm4 sans développement,moi je trouve1,32^3x208/3=159,46cm4 ecart négligeable Section d'une palplanche:271,075cm² Inertie Iz:89295,55cm4 vous avez trouvé 89076cm4 Iz écrt égligeable
ANE:22,27cmANP:22,68cm Module de flexion élstique en zone inéfrieure: 89076/22,27=3999,82cm3 et en zone supérieure 89076/2173=1099,2177cm3 Module Plastique(22,66x1,32x11,33)x22 2x57,36x1,32+(21,34x1,32x10,67 )x2+'30x1,32x20,68)x2=4582,50c m4 vous avez trouvé 4654cm4 en effet les écarts sont négligeables,on doit faire le développement du calcul pour trouvé vos résultats,iz=(89076/271,075)^0,5=18,127cm

cordialement

géagé

[invitef1c8f642]

bonjour,
je revien vers vous,car vous avez oublié de tenir compte du vent,le maître couple st loin d'étre négligeable,même si vous avez une sécurité concernant la condition de non déversement sous combinaison CP+CE+VENT NORMAL soit CPX1,35+CEx1,42+Vent normalx1,42

cordialeent

géagéa