Les tuyaux sur pilotis sont largement utilisés dans divers projets de construction, des routes et ponts aux installations de traitement des eaux. Installés à l'aide de batteurs de pieux spéciaux ou de marteaux à percussion, les tuyaux s'intègrent aux fondations du sol avant de rester maintenus en place par la pression du sol. Les pilotis de tuyaux présentent des propriétés structurelles élevées, ce qui rend l'installation plus simple et plus rapide. L'acier est généralement le matériau de choix ; cependant, d'autres formes telles que le béton et le bois peuvent également être utilisées pour les pilotis. Le polymère renforcé de fibres (FRP) est devenu un matériau de plus en plus populaire. Non seulement ce matériau est plus résistant que l'acier, avec une résistance à la traction beaucoup plus élevée et aucun effet de corrosion, mais il est également léger, ce qui rend le transport et l'installation beaucoup plus simples qu'avec les matériaux traditionnels.
La pénétration d'un pieu dépend de sa capacité à résister aux charges latérales et de la façon dont son interaction entre sa partie hélicoïdale et le sol fonctionne ensemble ; cette interaction est définie par les propriétés mécaniques de contact qui incluent à la fois le comportement normal et tangentiel des surfaces en contact. Cet article cherche à évaluer comment la position affecte la capacité portante des pieux hélicoïdaux monoplaques à arbre creux en utilisant des expressions d'enveloppe de rupture ; une comparaison est ensuite effectuée entre les résultats de cette étude et ceux trouvés ailleurs.
Le pieu creux en acier 11 comporte une saillie hélicoïdale 13 composée d'une tige ronde ou rectangulaire ayant une hauteur approximative de 20 mm, fixée à une extrémité de circonférence extérieure par soudage sur une partie de longueur approximative qui est inférieure à 10 fois son diamètre. De plus, une saillie intérieure de vis au moins deux fois plus grande qu'un diamètre deux fois plus grand peut agir pour augmenter la poussée de la paroi intérieure du pieu et des tests de pénétration ont démontré que les exigences de couple pendant le processus peuvent ainsi être considérablement réduites.
Le processus de vissage améliore également la vitesse de pénétration tout en raccourcissant le temps nécessaire pour atteindre la résistance de conception requise, en augmentant la capacité portante du pieu et en améliorant la capacité portante grâce à l'effet du vissage dans le pieu. Pour obtenir l'effet souhaité, la saillie de la vis dans un pieu doit être fixée à au moins deux fois son diamètre, en prenant soin de choisir sa forme et sa taille en fonction des performances de pénétration et des considérations d'ouvrabilité. Les projections de vis doivent également être situées dans une partie inaccessible du pieu afin de minimiser le frottement interne provoqué par les projections de vis, maintenant ainsi des performances de pénétration optimales du pieu. Il est recommandé de l'insérer selon un angle afin de minimiser au maximum la résistance à la pénétration.
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