Conception des structures : construction d'un bassin de rétention

Résumé du document

Le but de ce projet est de concevoir un bassin de rétention de 100 m3. Pour cela, nous disposons d'une emprise au sol de 15,00 m x 15,00 m. Aussi, le maximum du niveau du liquide de rétention devra être compris entre 2 m et 3 m maximum. La forme et le mode de construction nous sont libres, mais il est nécessaire de respecter toutes les données qui nous sont imposées et de faire attention au comportement du sol sous-jacent notre projet car le tassement nous est également imposé.

Nous modéliserons la structure choisie à l'aide du logiciel Robot, dans l'optique d'observer les déformations et les sollicitations. Ceci nous permettra aussi d'obtenir le ferraillage ainsi qu'un métré nous permettant d'estimer le coût de construction de notre bassin.

Extraits

[...] Cependant, on peut évaluer la charge de rupture du sol à Pl* divisé par 3 à 5. En se plaçant dans le cas le plus défavorable, on a alors Si on travaille à 800 kPa, on a un tassement qui est supérieur à 2mm (400 kPa). Ce tassement doit en contrepartie rester inférieur à 400 kPa. Il faut donc des pieux de A=0,65m². Cependant, les pieux restent très chers, on peut donc effectuer un radier de fondation à 1m de profondeur, et couler la chape du fond du bassin au- dessus. [...]

[...] Ceci entraîne par ce biais une diminution des sollicitations de notre structure et d'avoir une plus faible descente de charge. Le fait d'augmenter la surface de contact avec le sol du bassin permet de diminuer la pression appliquée au sol comme le montre la relation mathématique suivante : σ = Q/S où σ est la pression appliquée au sol, Q la force et S la surface de contact. Le fait que la surface soit inversement proportionnelle à la contrainte, en l'augmentant, on diminue la pression. [...]

[...] En revanche, l'appui global du bassin sera considéré comme une rotule et sera modélisé en tant que tel sous Robot. Sollicitations Pression Hydrostatique Effort Normal Moment fléchissant Déplacements totaux Déformée Déformée vue de dessus Déformée en perspective Adaptation au sol et fondations Nous avions dans un premier temps, pensé à fonder le bassin sur 4 pieux à 3m de profondeur. Si on effectue un bassin de 2,20m d'eau, nous avions une charge de 25 kPa. De plus, on a une charge due au béton armé de la dalle de fond de bassin de 7,5 kPa. [...]

[...] Il est donc absolument impossible que l'emprise de notre bassin dépasse ces dimensions. Le sol sous-jacent comporte une couche de limons compressibles, une couche de craie altérée et de craie saine, dont les épaisseurs respectives sont représentées par le schéma suivant : - Limons compressibles : pl* = 0,6 MPa ; Em = 5 MPa ; - Craie altérée : pl* = 1,5 MPa ; Em = 24 MPa ; - Craie saine : pl* = 4 MPa ; Em = 35 MPa ; Fondations Le mode de fondation ne nous est pas imposé, mais il doit respecter les règles suivantes : - tassement de 2 cm sous semelle de 1,50 m x 1,50 m à -1,00 m sous une contrainte de 100 kPa à l'ELS - tassement de 2 mm sous semelle de 1,00 m x 1,00 m à -3,00 m sous une contrainte de 400 kPa à l'ELS Le tassement admissible global pour toute la structure et de son environnement est de 1cm quelque en soit les fondations. [...]

[...] Certains paramètres n'étant pas imposés par le cahier des charges, il a fallu faire des choix réfléchis afin d'entrer dans le cadre d'un projet réalisable. Le fait que notre ouvrage soit rectangulaire et donc qu'il possède des points anguleux à plus fortes sollicitations ne nous a pas dérangés ; il n'était donc vraiment pas nécessaire de s'embêter avec un bassin circulaire qui aurait engendré des difficultés supplémentaires de réalisation. Bibliographie indicative Grégoire Allaire. Conception optimale des structures, Ecole polytechnique p. Thonier Henry. Conception et Calcul des Structures de Bâtiment - l'Eurocode 2 Pratique. [...]