Cage d’apparition. Gabions structuraux en treillis électrosoudéAspects techniques, architecturaux et de durabilité - Turin
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Le rôle des essais expérimentaux dans la certification des fondations sèches
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Pour l'idée d'une fondation préfabriquéeréalisée avec un gabion gabion à mailles électrosoudées rempli de cailloux, est devenu un produit structurel pour le génie civil, il a été nécessaire de mener une campagne expérimentale solide qui a impliqué, pendant environ 3 ans, un groupe de recherche réparti sur deux départements de l'Université de Trente.Université de Trente (Département d'ingénierie civile, environnementale et mécanique-DICAM et Département d'ingénierie industrielle-DII) et l'Institut pour la bioéconomie de l'Université de Trento.Institut pour la bioéconomie du Conseil national de la recherchebasé à San Michele all'Adige (TN). Dans le laboratoire d'essais des matériaux et des structures (LPMS) de la DICAM des essais DICAM ont été réalisés pour étudier comportement mécanique du kit LSFafin d'optimiser sa géométrie, d'identifier les essais à inclure dans l'EAD (EAD 200171-00-0103) et d'obtenir le marquage CE par l'intermédiaire de l'ETA.
Comportement mécanique du kit : domaine de rupture et rigidité
Le comportement mécanique du kit sous des charges monotones est décrit par le domaine de rupture et la rigidité. Le domaine de rupture est la combinaison des forces verticales (N) et horizontales (T) auxquelles le kit se rompt ; la rigidité est décrite par le rapport entre la force, N ou T, appliquée sur la charnière du kit et le déplacement correspondant. En présence de charges cycliques, telles que celles provoquées par le vent ou les tremblements de terre, le comportement mécanique du kit est décrit en termes de déplacement accumulé pendant l'application des cycles de charge et de changement de rigidité.
Actionneurs servo-hydrauliques et capteurs de déplacement : l'unicité du LPMS
Des essais visant à étudier le comportement mécanique ont été réalisés dans le laboratoire LPMS de l'université de Trente, à l'aide de deux actionneurs servo-hydrauliques, pour appliquer des forces ou des déplacements sur la charnière, et de capteurs de déplacement, à la fois à contact et à fil, pour mesurer les déplacements de la poutre et de la cage en béton préfabriqué. Les parties qualifiées et uniques du LPMS sont le mur de réaction bidirectionnel composé d'un mur en béton armé précontraint de 9,5 m de haut et d'un plancher de réaction de 42 m de long. Le LPMS est certifié ISO 9001:2015.
Tests préliminaires : géométrie et EAD
Une grande partie du travail expérimental a été consacrée à l'élaboration des protocoles d'essai les plus efficaces pour saisir les caractéristiques mécaniques du kit. Ces protocoles d'essai ont été discutés avec le TAB et l'EOTA et ont été transposés comme suit évaluation dans EAD 200171-00-0103 "kits de gabions soudés destinés à être utilisés dans les fondations de bâtiments". Parallèlement, les caractéristiques géométriques optimales du kit et, en particulier, de la poutre préfabriquée en béton ont été définies, ainsi que le nombre et la position des boulons d'ancrage reliant la poutre en béton au panneau de base en gabion.
Preuve définitive : ETA
Au cours des mois suivants, 41 essais ont été réalisés, dont 10 sous charge cyclique et le reste sous charge monotone (https://www.ingenio-web.it/articoli/fondazioni-a-secco-per-edifici-in-legno/). Dans le détail, les essais suivants ont été réalisés :
- 21 essais monotones sur des fondations sèches sur un sol rigide,
- 5 essais monotones sur fondations sèches sur matelas d'eau,
- 5 essais monotones sur les barres filetées des charnières en acier,
- 3 essais de charge cyclique verticale,
- 5 essais de charge cyclique symétrique horizontale,
- 2 essais de charge cyclique horizontale asymétrique.
Les résultats des essais, rapportés dans l'ETA, ont permis de délimiter le domaine de défaillance avec 3 mécanismes de défaillance : poinçonnement de la poutre en béton préfabriqué, rupture en cisaillement de la barre filetée de la charnière, et glissement du kit sur la surface de pose.
Les déplacements accumulés pendant les cycles de charge se sont avérés négligeables.
Rôle des galets : le projet Hybrid Structures with Pebbles (StIC)
La durabilité de la fondation en LSF est étroitement liée à la possibilité de remplir la cage en treillis soudé avec des galets récupérés près du chantier, car cela rend le transport de la fondation du site de production au chantier plus efficace. Mais si vous changez de carrière, la même ETA s'applique-t-elle toujours ? C'est la question à laquelle répond le projet de recherche et de développement StIC : Hybrid Structures with Pebbles, financé par la Fondazione Caritro (projet n° 2022.0495). Au cours du projet, d'autres essais ont été réalisés en utilisant des galets de lithologie, de forme et de granulométrie différentes.
Ing. Lucia Simeoni
Lucia Simeoni est ingénieur géotechnicien et maître de conférences à l'université de Trente. Titulaire d'un doctorat en ingénierie géotechnique de l'université polytechnique de Turin, elle mène des recherches sur la stabilité des pentes, la surveillance géotechnique et la gestion des risques. Elle est l'auteur de nombreuses publications scientifiques, membre de comités internationaux et chargée de cours sur la géotechnique et les structures de soutènement.
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