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Résistance du terrain selon la SIA 267

Calcule la résistance du terrain sous une semelle superficielle rectangulaire ou filante selon la SIA 267:2013, en conditions drainées et non drainées, sur la surface effective, et vérifie le renversement, le glissement et l’excentricité en service. Chaque étape présente sa formule et le chiffre de la norme dont elle découle.

Basic SIA 267:2013

Inclus dans l’abonnement Basic

Ce module est inclus dans l’abonnement Basic et les abonnements supérieurs, avec sa note de calcul.

À propos de cette vérification

chiffres, exemple de calcul et questions

Calcule la résistance du terrain sous une semelle superficielle rectangulaire ou filante selon la SIA 267:2013, en conditions drainées et non drainées, sur la surface effective, et vérifie le renversement, le glissement et l’excentricité en service. Chaque étape présente sa formule et le chiffre de la norme dont elle découle.

Ce qui est vérifié

  • Valeurs de calcul du sol : tan φ′d = tan φ′k/γφ, c′d = c′k/γc et cu,d = cu,k/γcu, chiffre 5.3.2.1, équation (5), avec les facteurs du chiffre 5.3.2.2, tableau 1.
  • Fondation effective : ea = Ma,d/EN,d, a′ = a − 2 · |ea|, de même dans la direction b, et A′d = a′ · b′, EN 1997-1 D.1.
  • Renversement : (ea/a)² + (eb/b)² ≤ 1/9 avec l’effort vertical favorable EN,d,inf, chiffre 8.5.3.6, équations (38) et (39).
  • Résistance du terrain en conditions drainées : Nq, Nc et Nγ, les facteurs de forme sq, sγ et sc, et les facteurs d’inclinaison de la charge iq, iγ et ic, EN 1997-1 D.4 ; R/A′ = qc + qq + qγ, équation (D.2).
  • Résistance du terrain en conditions non drainées : R/A′ = (π + 2) · cu,d · bc · sc · ic + q, EN 1997-1 D.3, équation (D.1).
  • Dans les deux cas : qR,d = (R/A′)/γR et EN,d ≤ RN,d = qR,d · A′d, chiffre 8.5.2.1, équation (29), et chiffre 8.5.3.5, équation (37).
  • Glissement, en conditions drainées et non drainées : ET,d ≤ RT,d + RE,d, chiffre 8.5.3.4, équation (36). En conditions drainées, RT,d = EN,d · tan δd/γR, chiffre 8.5.2.2, équation (31), avec δk ≤ 35° (8.4.1.1, équation (27)). En conditions non drainées, RT,d = A′d · cu,d/γR, équation (32), au plus 0.4 · EN,d lorsqu’un vide peut s’ouvrir sous la base (EN 1997-1 §6.5.3(12)).
  • État de service : la résultante dans le noyau central, |ea|/a + |eb|/b ≤ 1/6 (8.5.4.7), et le rapport entre la capacité portante non drainée et la charge de service, Rk/EN, EN 1997-1 §6.6.2(16).

Ce que vous saisissez et ce que vous obtenez

Vous choisissez le modèle, facteurs partiels ou capacité portante classique avec un facteur de sécurité global (8.5.2.1), et la condition de drainage, drainée, non drainée ou les deux (8.5.1.6). Vous saisissez la forme, rectangulaire ou filante, les côtés a et b, la profondeur D et l’éventuelle inclinaison de la base α, la rugosité de la base, puis φ′k, c′k, cu,k, γe,1, γe,2 et les facteurs partiels. Pour les actions sur la base de la fondation : EN,d, Ma,d, Mb,d, ET,a,d, ET,b,d et EN,d,inf ; puis γR, c′ pour le glissement, si l’eau peut atteindre la base, RE,k, ainsi que les actions de service.

Vous obtenez qR,d pour chaque cas, prêt à être saisi dans les modules de semelles, et chaque vérification avec son taux d’utilisation et son chiffre. Avec l’abonnement Basic, les résultats peuvent être imprimés sous forme de note de calcul A4.

Hypothèses et limites

  • La pression est supposée uniforme sur la surface effective, centrée sur la résultante.
  • Une semelle filante est calculée par mètre de longueur.
  • c′ n’est pas pris en compte dans la résistance au glissement, sauf si sa permanence est certaine (8.4.1.2). RE,k n’est pris en compte que si le sol situé devant la fondation subsistera.
  • Sans EN,d,inf, EN,d est utilisé pour le glissement et le renversement, ce qui ne va pas dans le sens de la sécurité lorsqu’il comprend des charges variables.
  • Le cas non drainé utilise le poids volumique total pour les terres de couverture, le cas drainé le poids volumique déjaugé sous le niveau de la nappe.

Exemple de calcul

Une semelle de 2.4 × 3.0 m à D = 1.2 m, avec φ′k = 30°, c′k = 5 kN/m² et cu,k = 120 kN/m², sous EN,d = 2 400 kN, Ma,d = 240 kNm, ET,a,d = 150 kN et EN,d,inf = 1 900 kN, en conditions drainées et non drainées et, en service, EN = 1 700 kN avec Ma = 100 kNm. Les résultats ci-dessous sont ceux du module pour son exemple de calcul, calculés lors de la génération de cette page.

Données
DonnéeValeurRéf.
Modèle pour la résistance du terrainCoefficients partiels sur le sol et sur la résistance§ 8.5.2.1
Condition de drainageDrainé et non drainé§ 8.5.1.6
Forme de la semelleRectangulaire
Côté de la semelle dans la direction a a2.4 m
Côté de la semelle dans la direction b b3.0 m
Profondeur de la base sous le terrain D1.2 m
Base de la semelle, pour le glissementRugueuse, rupture dans le sol : δ = φ′§ 8.4.1.1
Angle de frottement interne φ′k30 °
Cohésion effective c′k5 kN/m²
Cohésion non drainée cu,k120 kN/m²
Poids volumique du sol au-dessus de la base γe,119 kN/m³
Poids volumique du sol sous la base γe,210 kN/m³
Coefficient partiel sur tan φ′ γφ1.2§ 5.3.2.2 t.1
Coefficient partiel sur la cohésion effective γc1.5§ 5.3.2.2 t.1
Coefficient partiel sur la cohésion non drainée γcu1.5§ 5.3.2.2 t.1
Force verticale EN,d2400 kN§ 8.5.3.7
Moment dans la direction a Ma,d240 kNm
Moment dans la direction b Mb,d0 kNm
Force horizontale dans la direction a ET,a,d150 kN
Force horizontale dans la direction b ET,b,d0 kN
Force verticale avec poids favorables (facultatif) EN,d,inf1900 kN§ 5.4.1.2
Coefficient partiel sur la résistance γR1.0§ 8.5.2.1 (30)
Cohésion effective au glissementNon prise en compte§ 8.4.1.2
L’eau ou l’air peut-il atteindre la base ?Oui, l’eau ou l’air peut atteindre la baseEN 1997-1 §6.5.3(12)
Force verticale EN1700 kN
Moment dans la direction a Ma100 kNm
Moment dans la direction b Mb0 kNm
Calcul : Semelle et sol
ÉtapeValeurRéf.
Aire de la basea·bA = 7.200 m²
Pression des terres de couverture au niveau de la baseγe,1·Dagit à côté de la semelle et retient le solq′ = 22.8 kN/m²
Valeur de dimensionnement de l’angle de frottement interneatan(tan φ′k/γφ)φ′d = 25.69 °§ 5.3.2.1 (5)
Valeur de dimensionnement de la cohésion effectivec′k/γcc′d = 3.3 kN/m²§ 5.3.2.1 (5)
Valeur de dimensionnement de la cohésion non drainéecu,k/γcucu,d = 80.0 kN/m²§ 5.3.2.1 (5)
Angle de frottement à la baseφ′k ≤ 35°δk = 30.00 °§ 8.4.1.1 (27)
Valeur de dimensionnement de l’angle de frottement à la baseatan(tan δk/γφ)δd = 25.69 °§ 8.5.2.2
Facteur de portancee^(π·tan φ′d)·tan²(45° + φ′d/2)Nq = 11.47EN 1997-1 D.4
Facteur de portance(Nq − 1)·cot φ′dNc = 21.77EN 1997-1 D.4
Facteur de portance2·(Nq − 1)·tan φ′d, base rugueuse (δ ≥ φ′/2)Nγ = 10.08EN 1997-1 D.4
Calcul : Fondation effective
ÉtapeValeurRéf.
Excentricité dans la direction aMa,d/EN,dea = 0.100 m
Excentricité dans la direction bMb,d/EN,deb = 0.000 m
Côté réduit dans la direction aa − 2·|ea|a′ = 2.200 m
Côté réduit dans la direction bb − 2·|eb|b′ = 3.000 m
Aire efficacea′·b′la surface centrée sur la résultante, sur laquelle la pression est admise uniformeA′d = 6.600 m²EN 1997-1 D.1
Largeur effective (le plus petit côté)min(a′ ; b′)B′ = 2.200 mEN 1997-1 D.1
Longueur effective (le plus grand côté)max(a′ ; b′)L′ = 3.000 m
Force horizontale√(ET,a,d² + ET,b,d²)ET,d = 150.0 kN
Calcul : Vérification — renversement (type 1)
ÉtapeValeurRéf.
Excentricité avec la force verticale favorable, aMa,d/EN,d,infed,a = 0.126 m
Excentricité avec la force verticale favorable, bMb,d/EN,d,infed,b = 0.000 m
Renversement : résultante dans les limites de l’excentricité admissibleed/egrη = 0.158 · VérifiéTaux d’utilisation : 16 %§ 8.5.3.6 (38)(39)
Calcul : Vérification — résistance du terrain en conditions drainées
ÉtapeValeurRéf.
Coefficient de forme1 + (B′/L′)·sin φ′dsq = 1.318EN 1997-1 D.4
Coefficient de forme1 − 0.3·B′/L′sγ = 0.780EN 1997-1 D.4
Coefficient de forme(sq·Nq − 1)/(Nq − 1)sc = 1.348EN 1997-1 D.4
Exposant des facteurs d’inclinaisonmL·cos²θ + mB·sin²θ; mB = (2 + B′/L′)/(1 + B′/L′); mL = (2 + L′/B′)/(1 + L′/B′); θ : angle de ET,d par rapport à L′m = 1.577EN 1997-1 D.4
Facteur d’inclinaison de la charge[1 − ET,d/(EN,d + A′·c′d·cot φ′d)]^miq = 0.905EN 1997-1 D.4
Facteur d’inclinaison de la charge[1 − ET,d/(EN,d + A′·c′d·cot φ′d)]^(m + 1)iγ = 0.850EN 1997-1 D.4
Facteur d’inclinaison de la chargeiq − (1 − iq)/(Nc·tan φ′d)ic = 0.896EN 1997-1 D.4
Terme de cohésionc′d·Nc·bc·sc·icqc = 87.7 kN/m²
Terme des terres de couvertureq′·Nq·bq·sq·iqqq = 312.0 kN/m²
Terme de poids propre0.5·γe,2·B′·Nγ·bγ·sγ·iγqγ = 73.5 kN/m²
Résistance du terrain par unité de surface effectiveqc + qq + qγR/A′ = 473.1 kN/m²EN 1997-1 D.4 (D.2)
Valeur de dimensionnement de la pression portante(R/A′)/γRà saisir dans le module de la semelleqR,d = 473.1 kN/m²
Valeur de dimensionnement de la résistance du terrainqR,d·A′dRN,d = 3’122.6 kN§ 8.5.2.1 (29)
Résistance du terrain en conditions drainéesEN,d/RN,dη = 0.769 · VérifiéTaux d’utilisation : 77 %§ 8.5.3.5 (37)
Calcul : Vérification — résistance du terrain en conditions non drainées
ÉtapeValeurRéf.
Pression totale des terres de couverture au niveau de la baseγe,1·Davec le poids volumique total comme γe,1 pour ce casq = 22.8 kN/m²
Coefficient de forme1 + 0.2·B′/L′sc = 1.147EN 1997-1 D.3
Facteur d’inclinaison de la charge0.5·(1 + √(1 − ET,d/(A′·cu,d)))ic = 0.923EN 1997-1 D.3
Résistance du terrain par unité de surface effective(π + 2)·cu,d·bc·sc·ic + qR/A′ = 458.2 kN/m²EN 1997-1 D.3 (D.1)
Valeur de dimensionnement de la pression portante(R/A′)/γRà saisir dans le module de la semelleqR,d = 458.2 kN/m²
Valeur de dimensionnement de la résistance du terrainqR,d·A′dRN,d = 3’023.9 kN§ 8.5.2.1 (29)
Résistance du terrain en conditions non drainéesEN,d/RN,dη = 0.794 · VérifiéTaux d’utilisation : 79 %§ 8.5.3.5 (37)
Calcul : Vérification — glissement sur la base
ÉtapeValeurRéf.
Force verticale agissant avec la force horizontaleEN,d,inf = 1’900.0 kN
Valeur de dimensionnement de la résistance au glissement, conditions drainéesEN,d·tan δd/γR, c′ non prise en compteRT,d = 914.1 kN§ 8.5.2.2 (31)
Glissement, conditions drainéesET,d/(RT,d + RE,d)η = 0.164 · VérifiéTaux d’utilisation : 16 %§ 8.5.3.4 (36)
Valeur de dimensionnement de la résistance au glissement, conditions non drainéesA′d·cu,d/γR ≤ 0.4·EN,d (vide possible à la base)RT,d = 528.0 kN§ 8.5.2.2 (32)
Glissement, conditions non drainéesET,d/(RT,d + RE,d)η = 0.284 · VérifiéTaux d’utilisation : 28 %§ 8.5.3.4 (36)
Calcul : Excentricité en service
ÉtapeValeurRéf.
Excentricité dans la direction aMa/ENea = 0.059 m
Excentricité dans la direction bMb/ENeb = 0.000 m
Résultante dans le noyau centrale/ekernη = 0.147 · VérifiéTaux d’utilisation : 15 %§ 8.5.4.7
Calcul : Capacité portante non drainée en service
ÉtapeValeurRéf.
Capacité portante non drainée rapportée à la charge de service((π + 2)·cu,k·sc + q)·A′/EN, cu,k caractéristique, charge verticaleRk/EN = 2.95EN 1997-1 §6.6.2(16)

Comment ce module est vérifié

Contrôlé chiffre par chiffre au regard de la SIA 267:2013 et vérifié à l’aide de calculs indépendants utilisés sur des projets réels, avant sa publication.

Questions

Que signifie l’avertissement sur R_k/E_N ?

Dans l’exemple de calcul, ce rapport vaut 2.95. En dessous de 3, les tassements doivent être calculés, EN 1997-1 §6.6.2(16). Le module de semelle isolée les calcule à partir des couches de sol.

Quelle profondeur D saisir ?

Depuis la surface du terrain la plus basse à côté de la semelle qui subsistera, en tenant compte des excavations et des tranchées futures.

Quel abonnement comprend ce module ?

L’abonnement Basic, avec sa note de calcul.

Voir aussi

Norme : SIA 267:2013 · Page mise à jour : 29 octobre 2026