Abonnez-vous aux flux RSS Abonnez-vous aux flux RSS

FAQ



Comment gérer l'interface sol-structure par l'utilisation d'appuis élastiques ?

  • Logiciel :

     Effel
  • Module :

     Structure
  • Question :

     Comment gérer l'interface sol-structure par l'utilisation d'appuis élastiques ?
  • Rubrique :

     Description
  • Difficulté :

     **

Réponse


Il suffit d'utiliser l'option non linéaire appliquée aux appuis élastiques ponctuels, linéaires et surfaciques ( de type butée).

1. Exemple utilisation des appuis élastiques linéaires de type butée

Désirant approcher au mieux la liaison sol-structure, nous proposons d'étudier à titre d'exemple une poutre en béton sur sol élastique supportant un chemin de roulement de grue. En effet, si la poutre « appuie » sur le sol, le sol doit résister, par contre, si le radier a tendance à se soulever, le sol ne doit pas s'y opposer. Autrement dit, les appuis verticaux de la structure ne doivent travailler que s'ils sont comprimés. S'ils sont tendus, les appuis verticaux doivent être déconnectés.

Comment gérer l'interface sol-structure par l'utilisation d'appuis élastiques

Les données sont les suivantes :
section de la poutre : 0.80mx0.5m ht
longueur de la poutre : 12m
Ksol : 50 MPa/m

Il faut donc saisir un filaire en béton de 0.80m*0.50ht et le mailler de manière suffisante (Voir Graitec - Expert - Modélisation d'une poutre sur appui continu élastique : l'article donne une bonne approche du maillage à effectuer)

L'appui linéaire de type butée se paramètre ainsi :
Ky = Ksol * largeur de poutre = 50 000 * 0.8 = 40 000 kN/m2

Comment gérer l'interface sol-structure par l'utilisation d'appuis élastiques

Nota : il est très important, dans la cas de l'utilisation d'appui de type Butée de ne placer des rigidités que dans une seule direction. Par ailleurs, il est nécessaire de placer un appui ponctuel horizontal pour stabiliser la structure en X. Cet appui peut être positionné n'importe où sur la poutre (à l'origine par exemple).

Comment gérer l'interface sol-structure par l'utilisation d'appuis élastiques

2. Exemple d'utilisation d'appuis élastiques surfaciques

Désirant maintenant étudier un cadre enterré prenant en compte non seulement la liaison verticale sol structure mais aussi une butée latérale du sol sur les deux parois verticales, la modélisation sera donc effectuée en éléments surfaciques :

Comment gérer l'interface sol-structure par l'utilisation d'appuis élastiques

Nous supposerons que le module de réaction vertical du sol est de 50 000 kPa/m et que le module de réaction horizontal du sol est de 25 000 kPa.
Les 3 appuis surfaciques représentés ci dessus sont donc de type butée et ont les caractéristiques suivantes :

Comment gérer l'interface sol-structure par l'utilisation d'appuis élastiques Appui n°1 : rigidité en translation suivant Y = 50 000 kN/m3 car les réactions d'appuis sont parallèles à l'axe global Y, suivant Y+ et non Y -. Les autres rigidités sont nulles.
Comment gérer l'interface sol-structure par l'utilisation d'appuis élastiques Appui n°2 : rigidité en translation suivant X = 25 000 kN/m3 car les réactions d'appuis sont parallèles à l'axe global X, suivant X+ et non X -. Les autres rigidités sont nulles.
Comment gérer l'interface sol-structure par l'utilisation d'appuis élastiques Appui n°3 : rigidité en translation suivant X = - 25 000 kN/m3 car les réactions d'appuis sont parallèles à l'axe global X, suivant X - et non X+.

D' où la remarque précédente de ne mettre que des rigidités suivant une seule direction au niveau d'appuis de type butée.
Dans l'exemple ci dessus, ne pas omettre de bloquer le modèle en Z à l'aide par exemple de deux appuis rigides en Z positionnés comme indiqué ci dessus.

3. Activation du calcul non linéaire

Par le menu Options / Calcul, cocher le bouton « Calcul non linéaire ».

Comment gérer l'interface sol-structure par l'utilisation d'appuis élastiques