-Table des matires1INTRODUCTION GENERALE41.1Prsentation gnrale51.1.1But de ltude51.1.2Prsentation de louvrage51.1.3FCaractristiques de louvrage61.1.4Donns naturelles82CONCEPTION DE LOUVRAGE DART82.1Justification du choix de la variante choisie82.1.1Pont en arcs en bton arm92.1.2Pont suspendu102.1.3Pont mixte acier bton112.1.4Conclusion122.2DEFINITION ARCHITECTURALE DE LA VARIANTE RETENUE122.2.1Choix du systme de poutres122.3Conception de louvrage132.3.1Conception longitudinale de louvrage132.3.2Conception transversale de louvrage202.3.3Conception de pile et cules223Dfinition des charges et surcharges243.1Rglements et normes pour les calculs243.2Phasage de construction243.3Matriaux utiliss293.4Dfinition des charges et surcharges313.4.1Charges permanentes et les complments des Charges permanentes313.4.2Charges dexploitation373.5COMBINAISONS DACTIONS ET CALCUL DES STRUCTURES523.5.1Combinaisons dactions52

Liste des figuresFigure 1: Localisation de l'ouvrage.7Figure 2 : Plan de situation de l'ouvrage.7Figure 3 : Coupe transversale du pont.9Figure 4 : Pont en Arc en bton arm sur la Rance.11Figure 5 : Pont suspendu Golden Gate Bridge (San Francisco).12Figure 6 : Schma statique.15Figure 7 : lments structuraux dun pont-mixte.16Figure 8 : lments porteurs de la superstructure.17Figure 9 : Les caractristiques gomtriques dune section en I. (2)18Figure 10 : Les dimensions (en mm) des poutres en trave. Figure 11 : Les dimensions (en mm) des poutres sur appui.21Figure 12 : Bipoutre entretoises.21Figure 13: lments de la cule24Figure 14 : Les principaux Eurocodes utiliss pour le calcul dun pont mixte.29Figure 15 : Ordre de btonnage des plots du hourdis en bton.34Figure 16 : Rpartition des charges.37Figure 17 : Dtails des superstructures.38Figure 18 : Dcoupage de la chausse en voie conventionnelle.41Figure 19: Application du Modle de Charge 142Figure 20 : Disposition des voies de circulation pour le calcul de la poutre n1.43Figure 21 : Chargement du tablier par le tandem TS.44Figure 22 : Chargement du tablier par la charge uniformment rpartie UDL et la charge sur le trottoir.44

Liste des figuresTableau 1 : Valeurs optimales de l'lancement. (1)16Tableau 2 : Caractristiques du bton.30Tableau 3 : Age des plots de btonnage en fin de phasage.34Tableau 4: Les charges des lments non porteurs.38Tableau 5 : Nombre et largeur de voies pour le cas gnral. (9)40Tableau 6 : Dcoupage de la chausse du projet en voie. (9)40Tableau 7 : Coefficients de pondration pour chaque classe de trafic. (9)41Tableau 8 : Valeurs des actions du modle LM1. (9)41Le calcul du retrait de mise en service ncessite de savoir lge de bton. On considrera lge des dalles gal (Tableau 9: Age des plots de btonnage en fin de phasage).46Tableau 10 : Valeurs de calcul intermdiaires de la fonction de fluage et des coefficients dquivalence.50Tableau 11: Tableau rcapitulatif des actions du vent57Tableau 12: Sollicitations externes dimensionntes.64Tableau 13: Hauteur nette d'lastomre.67Tableau 14: Choix de l'appareil convenable.67Tableau 15: Calcul de A'(cm2).67

INTRODUCTION GENERALE

Depuis toujours, lhomme construit les pontsqui taient primitifs ne supportant quune circulation pitonne ou des besoins locaux simples (franchissement dune rivire par exemple) et leur construction ne faisait appel quaux matriaux trouvs en place : bois, pierres Aujourdhui, un pont demeure la solution adquate pour franchir une dpression ou un obstacle et assurer le passage d'hommes et de vhicules mais sa conception rsulte plutt dune dmarche itrative, dont lobjectif est loptimisation conomique de louvrage projet vis--vis lensemble des contraintes naturelles et fonctionnelles imposes, tout en intgrant un certain nombre dexigences de qualit architecturale et paysagre.Ce travail concerne conception, la modlisation et le dimensionnement d'un pont mixte bipoutre. A vrai dire, le dimensionnement peut tre fait par deux mthodes: La mthode des anciens rglements et celle des Eurocodes.Ici, Nous allons s'appuyer la mthode des Eurocodes.

Prsentation gnraleBut de ltude

Ce mmoire de fin dtudes porte sur la conception et ltude dun pont au niveau du septime-neuvime tranche, commune de Cocody Abidjan. .Pour ce faire trois variantes seront prsentes en vue de choisir la solution optimale. Ce choix sera bas sur une comparaison selon des critres conomiques et environnementaux.Prsentation de louvrageIl sagit dun pont au niveau du septime-neuvime tranche, commune de Cocody Abidjan (figure 1). Figure 1: Localisation de l'ouvrage.Le pont conduit vers lhpital dAngr dun ct et vers le boulevard des Martyrs de lautre ct. Figure 2 : Plan de situation de l'ouvrage.Caractristiques de louvrage

Largeur du tablier (1)La section transversale est compose de 2 voies de circulation chacune de , dun trottoir franchissant de , espace libre de de 2 cots et de barrire de scurit de 2 cts de type BN4 de .Do la largeur totale est:

Soitm Largeur roulable (1)La largeur roulable est dfinie comme tant la largeur comprise entre dispositifs deretenue ou bordures; elle comprend, donc outre la chausse, proprement dite toutes lessurlargeurs vent

uelles telles que bande drase, bande d'arrt, etc

Largeur chargeable (1)La largeur chargeable se dduit de la largeur roulable;- en enlevant une bande de le long de chaque dispositif de retenue (glissire oubarrire) lorsqu'il en existe ;- en conservant cette mme largeur roulable dans le cas contraire.

Classe du pont (1) Le pont est de la premire classe. Nombre de voie (1)

Longueur du pont (1) avec trois traves dont les deux de rive ont chacune une porte de et celle intermdiaire dune porte de.

Figure 3 : Coupe transversale du pont.

Donns naturelles Donnes gotechniquesLouvrage sera implant sur un sol sablo argileux.Donnes hydrauliques Aucun rseau hydrologique nest prsent ct du site; Lacotedesplus hautes eaux(PHE) est de

CONCEPTION DE LOUVRAGE DART

La conception dun pont doit satisfaire un certain nombre dexigences du fait quil est destin offrir un service des usagers. On distingue les exigences fonctionnelles qui sont lensemble des caractristiques permettant au pont dassurer sa fonction douvrage de franchissement, et les exigences naturelles qui sont les ensembles des lments de son environnement dterminant sa conception. Ainsi, il est indispensable de faire diffrentes tudes qui vont permettre de rpondre ces exigences. Pour entamer, il est ncessaire de justifier la variante principale de notre projet.Choix de la variante Il faut tout dabord connatre la fois l'ensemble des contraintes respecter et l'ensemble des types d'ouvrages envisageables. Notre pont se situe dans un coude il faut alors loigner au maximum lemplacement de la cule, dautre part les ponts en bton arm ( poutre ou dalle) ncessitent un nombre lev de piles do cette variante est rejeter; On ne peut pas opter pour le choix du pont en bton prcontraint car celui-ci est assez lourd pour notre sol (sol de mauvaise qualit: voir rapport gotechnique) et sa ralisation demande beaucoup de temps alors que le projet doit tre ralis dans des courtes dures vue la ncessit socio-politique de la liaison entre la 7me et 9me tranche.Les variantes envisages Pont arcs en bton arm ; Pont suspendu; Pont mixte acier bton.Pont en arcs en bton arm Le pont en arc est un systme porteur de tablier. Il est port par deux arcs latraux par lintermdiaire de poteaux. Ce type de pont ne peut tre envisag que sil peut prendre appui sur un rocher, capable de rsister aux pousses quil engendre.

Figure 4 : Pont en Arc en bton arm sur la Rance.Avantages Esthtique - Des bonnes proportions et reflte une certaine harmonie dans lespace ; - Une bonne ordonnance de la structure. Technique Structure approprie au franchissement de valle encaisse ou de gorges profondes ; Les matriaux peuvent tre fournis localement. Inconvnients Les entreprises locales ne maitrisent pas encore les deux principales techniques de construction savoir la construction en encorbellement position et la construction la verticale avec basculement des deux arcs en position; Ces ouvrages sont conseills surtout si le sol est de bonne qualit, ce qui nest pas le cas pour notre site douvrage.Conclusion partielle Sur notre site, on constate linexistence de rocher pour que louvrage puisse prendre appui. De plus, malgr les avantages que ce soit techniquement ou esthtiquement, les inconvnients nous obligent faire face des problmes dont les solutions semblent tre improbables. Ainsi, lide dun pont arcs en bton arm est rejeter.Pont suspendu Pour ce type de pont, le poids du tablier est maintenu par deux cbles porteurs solidement arrims aux berges.

Figure 5 : Pont suspendu Golden Gate Bridge (San Francisco).Avantages Libration totale de lespace infrieur grce au portage du tablier par suspension, ncessaire pour le franchissement de fleuves aux gabarits de navigation exceptionnel ou de brches larges ou profondes ; lancement exceptionnel du tablier. Inconvnients Ncessite lexistence de massifs dancrage imposants et lourds sinon le cot du projet va croitre considrablement ; Les matriels principaux nexiste pas localement ; Le remplacement des cbles savre un travail trs dur et fastidieux; Une mauvaise tude de leffet du vent peut causer leffondrement de louvrage. Conclusion partielle En faisant lanalyse, il savre que la conception dun pont suspendu nest pas la solution adquate pour ce projet. En effet, le site ne possde pas de massif dancrage et les matriels principaux nexistent pas localement.Pont mixte acier bton Cette structure est caractrise par lassociation dune ossature mtallique et dune dalle en bton arm par lintermdiaire de connecteurs empchant le glissement et le soulvement de la dalle par rapport lossature. Avantages Vis--vis des ponts en bton

Hauteur et poids propre infrieurs ; Une plus grande simplicit et plus grande facilit de construction, surtout dans les situations difficiles (ponts trs levs ou avec une courbure horizontale ) ; Utilisation plus simple et plus efficace des systmes continus, notamment dans la partie infrieure, prs des appuis; Gain du temps de construction; Diminution des problmes environnementaux ; Rduction de la perturbation du trafic.

Vis--vis des ponts en acier Une plus grande rigidit; Meilleure durabilit et maintenance plus aise ; Diminution des lments secondaires de contreventement ; Moins coteux.Inconvnients Importation des matriaux mtalliques ; Ncessit dentretien priodique.

Conclusion partielle Malgr quelques inconvnients, la construction dun pont mixte acier bton semble faisable techniquement. En effet, plusieurs entreprises locales ont la capacit de concevoir ce type de pont. De plus, la morphologie du site ne pose aucun problme pour sa ralisation.Conclusion On dduire que la variante la plus adquate notre projet est le pont mixte bipoutre. Celle-ci sera prise donc comme la variante tudier dune manire dtaille plutard.

DEFINITION ARCHITECTURALE DE LA VARIANTE RETENUEChoix du systme de poutresPour le pont mixte acier bton, il existe plusieurs gammes de structures mtalliques : les bipoutres mixtes, les multi poutres et les caissons. Les ouvrages mixtes de type caisson Sont beaucoup plus rares que les ouvrages poutres. En effet, ils sont plus complexes et donc plus couteux raliser et entretenir. Toutefois ils peuvent tre adopts pour des considrations esthtiques ou par rapport lespace disponible pour la ralisation des appuis. Les ouvrages multi-poutres Sont composs de plusieurs poutres principales relies par des entretoises. Ce type de pont est plus coteux. Il nest donc utilis que dans des cas prcis par exemple : pour une largeur de tablier suprieure 25 m ou dans le cas dune contrainte dpaisseur du tablier (avec 4 poutres le tablier sera plus fin quavec 2 poutres).

Les ouvrages bipoutres

Choix du systme de poutresLa solution de pont bipoutre est propose plutt quune solution multi-poutres classique ou mme quun ouvrage mixte de type caisson puisque la solution bipoutre offre plusieurs avantages. Solution conomique et durable; Rduction importante de la quantit de soudures; Rduction du nombre dappareils dappui; Lancement de deux poutres seulement au lieu de multiple lancement de deux poutres; Rduction des nombre dopration si les poutres sont poses la grue; Meilleure maitrise des ractions dappui pour les ouvrages lancs ou monts par grue; Entretien ais; Limitation du nombre dopration lors de la construction et du temps de construction.Conception de louvrageConception longitudinale de louvrage

Dtermination de la porte de chaque trave Pour la porte des ponts mixtes, elle va de pour les traves indpendantes et de pour les traves continues. En tenant compte de laspect architectural, on choisit une structure symtrique 3 traves. En effet, cet ouvrage est assez reprsentatif de lensemble des bipoutres routiers mixtes puisque compos de 3 traves avec une travure bien quilibre (les traves de rives sont environ gales fois la trave centrale).

Figure 6 : Schma statique.lancementLlancement conomique des bipoutres mixtes varie selon le schma mcanique de l'ouvrage (traves indpendantes ou continues), et sa gomtrie (rapport des portes, hauteur constante ou variable).Les valeurs optimales de llancement indiques dans le tableau ci-dessous correspondent au rapport optimal des portes de l'ouvrage.Tableau 1 : Valeurs optimales de l'lancement. (1)Schma (Hyperstatique)Hauteur ConstantHauteur variable

Sur appui mi- trave

Do le choix de trave hyperstatique dhauteur constante.Dfinition et Pr dimensionnement des lments Structuraux

Ltape de pr dimensionnement donnera une ide des dimensions des lments constitutifs du pont, tels que : la charpente mtallique et le tablier.

Figure 7 : lments structuraux dun pont-mixte.

La figure ci-dessous montre les diffrents lments porteurs constituants la superstructure dun pont mixte bipoutre.On distingue la dalle, les poutres maitresses avec les connecteurs et les entretoises.Le contreventement fait galement partie de la superstructure.A noter que le systme form de la dalle et les poutres maitresses est appel tablier du pont.

Figure 8 : lments porteurs de la superstructure.

Les poutres matressesLes poutres matresses sont des profils reconstitus souds (P.R.S): Cette technique est employe pour obtenir des profils sortant de la gamme des PCC (trs grands I par exemple), ou des profils prsentant une forme particulire (poutre inertie variable).La figure 9 montre les caractristiques gomtriques de la section dune poutre matresse.

ETUDE DES PILES ET APPAREILS DAPPUIS

Avec: : hauteur de la poutre; : hauteur de lme; : paisseur de lme; : largeur de la membruresuprieure; : paisseur de la membrure suprieure; : largeur de la membrure infrieure; : paisseur de la membrure infrieure.

Figure 9 : Les caractristiques gomtriques dune section en I. (2) Hauteur des poutres On considre des poutres mtalliques de hauteur constante. Les changements d'paisseurs des semelles se font vers l'intrieur des poutres. La hauteur des poutres mtalliques dpend des portes et de la largeur de l'ouvrage. (2)Soit Avec: ; : la largeur de l'ouvrage =.

Entraxe des poutres Pour un ouvrage entretoises ou pices de pont avec consoles, on prendra: (2)Soit

paisseur de lme des poutres ()Pour dterminer lpaisseur de lme, il faut respecter les quatre conditions suivantes : Rsistance la corrosion; Rsistance au cisaillement; Rsistance au voilement.En gnral lpaisseur de lme est suprieure . (2)Pour la poutre qui est sur les piles, leffort tranchant est prpondrant ainsi que le moment flchissant, donc la section de la poutre doit tre conue pour rpondre aux diffrentes sollicitations de cisaillement ainsi que le moment de flexion, ce qui nous amne au choix de :Sur appui : L'paisseur des mes dpend des efforts que doit reprendre la section (V et M). Elle est souvent comprise entre. (2)Soit En trave : En service, l'effort tranchant est faible. Cependant les mes sont sollicites pendant le lancement et ne doivent donc pas tre trop fines (pas moins de). Lpaisseur des mes mi- trave est souvent comprise entre Soit

Semelle Largeur des semelles infrieures ( (2)

Soit La largeur des semelles infrieures est constante sur tout louvrage, comme dans la grande majorit des ponts mixtes. Largeur des semelles suprieures ( Les semelles suprieures sont plus troites car d'une part il n'y a pas de risque de dversement en service (dalle connecte), et d'autre part les aciers passifs de la dalle sont proches et contribuent la rsistance de la section.Puisque la largeur du tablier est infrieure ou gale alors la largeur de semelle suprieure est: (2)

Soit La largeur des semelles suprieures est constante sur tout louvrage, comme dans la grande majorit des ponts mixtes

Epaisseur des semelles Sur appui : On considrera pour la semelle infrieure: (2)Arrondi prs. Pour la semelle suprieure on prendra la mme paisseur que pour la semelle infrieure. Soit En trave : A cause des problmes de fatigue on ne descendra pas en dessous de pour la semelle suprieure et de pour la semelle infrieure. Pour simplifier on prend:

Figure 10 : Les dimensions (en mm) des poutres en trave. Figure 11 : Les dimensions (en mm) des poutres sur appui.

Conception transversale de louvrageChoix de la structure mtalliqueLa section bipoutre envisage requiert lutilisation de pont de type bipoutre entretoises qui reprsente la majorit des ouvrages mixtes. Le domaine dutilisation se situe pour des largeurs de tablier infrieur 13m. Ils sont constitus de deux poutres principales (deux poutres mtalliques en I, gnralement de hauteur constante) relies par des poutres secondaires appeles entretoises qui ne prsentent aucun contact avec la dalle (une dalle en bton arm connecte). Ces entretoises sont gnralement des profils du commerce. Elles sont soudes sur les poutres principales par lintermdiaire de profils en T souds sur les faces intrieures des mes appels montants.

Figure 12 : Bipoutre entretoises.Pr dimensionnementLtape de pr dimensionnement donnera une ide des dimensions des lments constitutifs du pont, tels que : la charpente mtallique et le tablier. La dalle La fonction essentielle de la dalle est de transmettre les charges du trafic aux lments porteurs principaux. Elle est gnralement ralise en bton arm, et parfois en bton prcontraint transversalement ou longitudinalement, et rarement en acier.La dalle est modlise comme tant un rectangle unique en bton arm dont l'paisseur note est donne ci-dessous. On dfinit de valeurs de lpaisseur: une valeur minimale au centre de la dalle (1)

une valeur maximale au niveau des poutres (1) On retiendra la valeur moyenne pour le projet (tout en m) (1)

Soit Donc dans notre cas, on a une prdalle de qui prcde la dalle en bton arm qui a une paisseur de 25 cm, ce qui nous donne une paisseur totale.

Entretoise Pour notre cas on prend pour les entretoises des profils mtalliques dont les caractristiques gomtriques suivent :

Calcul de nombre dentretoise sur la longueur de louvrage On va prendre lespacement entre les entretoises gal .Donc le nombre des entretoises est gal entretoises intermdiaires, et entretoises dabot Pices des ponts au niveau des appuis. (1)

Conception de pile et culesUn appui est constitu dune manire gnrale, de deux parties: pile et cule qui dpendent de deux lments qu'elles unissent: le sol et le tablier. Elles doivent tre conues au mieux, en tenant compte de plusieurs facteurs: mcaniques, conomiques et esthtiques.Conception des pilesLes piles ont pour rle de transmettre les efforts du tablier jusquau sol de fondations. De faon gnrale elles sont dimensionnes pour permettre limplantation :- Des appareils dappuis dfinitifs;- Des niches vrins pour le changement des appareils dappuis.Il existe deux type de piles: les piles de type voile et les piles de type poteau. Les piles de type voileLe modle de base le plus simple est un voile continu dpaisseur constante, facilement excutable avec une bonne aptitude rsister aux chocs de vhicules. Les piles de type poteau Les poteaux peuvent tre libres en tte sils sont placs au droit des descentes de charges par lintermdiaire des appareils dappui, ou lis par un chevtre dans les cas contraire.

Choix du type de pile Il sagit dun petit ouvrage do le choix de pile de type poteau.Conception des cules La cule doit permettre un accs au tablier, et galement permettre la visite des appareils dappuis.On distingue plusieurs familles de cules : Les culs enterrs Ce sont des cules dont leur structure porteuse est noye dans le remblai daccs louvrage, elles assurent essentiellement une fonction porteuse puisquelles sont relativement peu sollicites par des efforts horizontaux de pousse des terres. Les culs remblays Une cule remblaye est constitue par un ensemble de murs ou voiles en bton arm. Sur lun dentre eux, appel mur de front; les autres sont les murs latraux appels mur en aile ou en retour selon quils sont parallles ou non laxe longitudinal de louvrage projet.Elles jouent le double rle de soutnement et de structure porteuse. Le tablier sappuie sur une semelle solidaire de mur de front massif qui soutient les terres du remblai. Compte tenu des efforts horizontaux importants, on pourra lenvisager que si la hauteur du soutnement reste infrieure une dizaine de mtres.Choix du type de cule Notre pont est un passage suprieur qui se trouve sur un terrain en remblai, do le choix dune cule remblaye. Pr dimensionnement de la cule remblaye

Figure 13: lments de la cule. Le mur de front Le mur de front est un voile pais dont lpaisseur courante varie de selon la hauteur.Cette paisseur est gnralement surabondante sur le plan mcanique, mais il convient deviser une certaine robustesse et une certaine rigidit pour que la cule fonctionne dans de bonnes conditions. Dune manire gnrale, on cherchera autant que possible centrer la descente de charge verticale du tablier dans laxe du mur de front.Le dbord du nu du mur par rapport au nu des appareils dappui ne doit pas tre infrieur 20cm. Lpaisseur du mur ne doit pas tre suprieure celle de la semelle pour assurer lencastrement. On fixe lpaisseur du mur et sa longueur .

Mur en retour Les murs en retour sont des voiles dpaisseur constante sauf, ventuellement, en partie suprieure pour laccrochage des corniches ou la fixation dventuelles barrires, ils sont encastres la fois sur le mur garde grve, le mur de front et la semelle dans sa partie arrire.La longueur de la partie libre ne doit pas dpasser 7 8m.Lpaisseur des murs en retour est dimensionne par des considrations de rsistance mcanique. Elle varie entre 30cm et 50cm.On prend 30cm.Longueur du mur en retour se mesure daprs la pente du matriau utilise pour le remblai(Dans notre cas langle de frottement do la pente est de ) Longueur : comprise entre 2 m et 6 m, soit . Mur garde grve Le mur garde grve a pour fonction de sparer physiquement le remblai de louvrage.Il sagit dun voile en bton arm, construit aprs achvement du tablier (pour faciliter le lancement de traves mtalliques ou la mise en tension de cbles de prcontrainte) par reprise de btonnage sur le sommier. Il doit rsister aux efforts de pousse des terres, aux efforts de freinage dus la charge dexploitation et aux efforts transmis par la dalle de transition.Hauteur : H =hauteur de (la poutre + la dalle) +hauteur de (lappareil dappui + de dappui)

Sommiers dappui Le sommier dappui est llment sur lequel repose labout du tablier. Dans le cas de cules remblayes, il est intgr au mur de front. Sa surface doit tre amnage de faon permettre :- limplantation des appareils dappui.- La mise en place de vrins pour changer ces derniers sil y a lieu ou pour procder des mesures de ractions dappui.- Assurer lvacuation des eaux, du moins en phase de construction du tablier.Donc on donne gnralement une pente dau moins larase suprieur du sommier et on recueille les eaux dans une cunette ralise contre le mur garde grve.L`paisseur du chevtre est dtermine par la condition suivante : (avec hauteur du tablier)On fixe : Dalle de transition :La dalle de transition est un lment de prvention car les rampes d'accs peuvent, au cours du temps, subir un tassement qui conduit une dnivellation entre la chausse courante de l'ouvrage et les rampes d'accs. Ces dnivellations sont intolrables aux abords des ouvrages puisqu'elles sont dangereuses pour les usagers circulant grande vitesse. D'o la ncessit de bien adapter une dalle de transition pour viter le problme de tassement.En effet, et puisque nous avons opt pour une solution avec dalle de transition, le mur garde grve comportera un corbeau arrire servant d'appui la dalle de transition. Ce corbeau doit tre plac suffisamment bas pour librer l'paisseur ncessaire du corps de chausse. La dalle de transition repose sur un bton de propret.Dautre part, sa longueur doit tre suffisante et le remblai slectionn situ derrire les cules doit tre minutieusement compact, ce qui rend possible d'viter la dalle de transition toute rotation nuisible la tenue du revtement de chausse.La longueur de la dalle dpend de la distance sur laquelle on doit bien compacter le remblai. La largeur, de, elle doit balayer toute la largeur de la chausse avec les dbordements, et elle aura une paisseur de .

Pr dimensionnement des piles

Les piles comme les cules ont pour rle de transmettre les efforts transmis par le tablier au sol de fondation. Elles se distinguent des cules par le fait quelles sont lair libre sur la plus grande hauteur et quelles ne transmettent pas de ractions horizontales importantes.Dans ce projet, on a choisi des pales (succession de colonnes relies en tte par un chevtre). Les colonnes sont appuyes sur une semelle de liaison qui transfre les charges aux pieux. Choix du type des piles Trois critres essentiels conditionnent le dimensionnement des fts : la rsistance mcanique, la robustesse et lesthtique. On a opt pour le choix des colonnes car ils sont assez conomiques et prsentent un coffrage et un ferraillage plus simple que les voiles. En plus, leur forme cylindrique favorise lcoulement de leau de loued.On choisit donc des piles de type colonnes. Dimension du chevtreLes poteaux peuvent tre libres en tte sils sont placs au droit des descentes de charges par lintermdiaire des appareils dappuis, ou lis par un chevtre dans le cas contraire.La prsence d`un chevtre devient obligatoire, car il joue un rle actif de transfert des descentes de charges et ventuellement des efforts horizontaux transmis par le tablier (freinage, sisme ), il permet galement de placer des vrins pour soulever le tablier en cas de changement des appareils d`appui, opration qui peut tre rendue difficile si l`on ne dispose que de la surface offerte par les colonnes ou poteaux.L`paisseur du chevtre est dtermine par la condition suivante : (Avec hauteur du tablier)On fixe :

Choix du diamtre des colonnes En ce qui concerne le diamtre des piles de type colonne, SETRA recommandeque:Le nombre des lments porteurs est li au nombre des points d'appuis de la structure, et les proportions des lments porteurs doivent tre tudis partir de perspectives ralistes.Et comme on a un ouvrage courant, on opte pour une pale de deux fts cest dire pour viter leffet de forer et laisse leau circuler.

- Le diamtre minimal du ft est de. Donc on fixe, - Lespacement entre deux fts est lespacement entre deux points dappui.Donc la valeur de varie de.Tel que : est lentraxe de rive.est lespacement entre les deux axes de fts.Donc : , Lespacement

Dfinition des charges et surcharges

Rglements et normes pour les calculsLes calculs seront conformes aux Eurocodes. Ainsi, les rglements et normes utiliss pour cette tude aux Eurocodes sont les suivants : Eurocode 0 : Base de calcul des structures ; Eurocode 1 : Action sur les structures ; Eurocode 2 : Calcul des structures en bton ; Eurocode 3 : Calcul des structures en acier ; Eurocode 4 : Calcul des structures mixtes acier-bton; Eurocode 7 : Calcul gotechnique. La figure suivante montre en dtails les diffrentes parties utilises dans chaque norme.

Figure 14 : Les principaux Eurocodes utiliss pour le calcul dun pont mixte.

Matriaux utiliss BtonTableau 2 : Caractristiques du bton.BtonCiment

ClasseDosage

Hourdis

Chevtres, colonnes, semelles de liaisons et dalles de transitions

Pieux

Rsistance caractristique en compression sur cylindre 28 jours (3)

Rsistance moyenne en compression (3)

Valeur moyenne de la rsistance la traction (3)

Fractile de la rsistance la traction (3)

Fractile de la rsistance la traction (3)

Module dlasticit instantan du bton (3)

Module dlasticit effectif tangent du bton (3)

Avec: : La valeur de calcul du module d'lasticit tel que:

: Le coefficient de fluage effectif

Do:

Rsistance la compression

En mixte (4)

En bton arm (5)

Avec: est un coefficient tenant compte des effets long terme sur la rsistance en compression et des effets dfavorables rsultant de la manire dont la charge est applique.La valeur recommande de est 1. (6)

Armatures passivesOn utilise des armatures haute adhrence qui possdent les caractristiques suivantes : Limite dlasticit (3)

Valeur de calcul de la limite dlasticit

Module dYoung des armatures (4)

Coefficient de Poisson Le coefficient de poisson reprsente la variation relative de dimension transversale dune pice soumise une variation relative de dimension longitudinale. Ce coefficient gal pour le bton non fissur et pour le bton fissur. (3)Phasage de construction Les hypothses prises en ce qui concerne les phases de construction sont importantes pour toutes les vrifications effectues au cours du montage de la structure en acier du tablier et pendant le coulage du bton. Elles sont galement ncessaires pour la dtermination des valeurs des rapports modulaires acier/bton. Enfin, les phases de construction doivent normalement tre prises en compte pour le calcul des sollicitations exerces dans le tablier. (4)Le phasage de construction suivant a t adopt au:- Montage de la structure en acier du tablier par lancement ;- Coulage des segments de dalle en bton effectu sur chantier selon un ordre dtermin.La longueur totale de 110 m a t divise en 10 segments identiques d'une longueur de 11 m.Ces segments sont couls dans l'ordre indiqu dans la Figure14. Le dbut du coulage du premier segment de dalle constitue l'instant d'origine (t = 0). Sa dfinition est ncessaire pour la dtermination des ges respectifs des segments de dalle au cours des phases de construction.Le temps ncessaire au coulage de chaque segment de dalle est valu 3 jours. Le premier jour est consacr au coulage du bton, le second sa prise et le troisime au dplacement du coffrage mobile. Cette squence permet de respecter une rsistance minimale du bton de avant dcoffrage. Cette mesure permet de ne pas endommager un bton partiellement durci dont le fonctionnement en phases ultrieures de btonnage. La dalle est ainsi acheve dans un dlai de jours.Installation des quipements non-structuraux On suppose que l'installation est acheve dans un dlai de jours, de sorte que le tablier est entirement construit la date.

A partir de ces choix, le Tableau 2-1 montre les ges des diffrents segments de dalle et la valeur moyenne de l'ge pour la totalit du bton mis en place chaque phase de construction.Note: La dalle est ainsi compltement ralise en (en ne considrant pas les jours chms de week-end).

Remarque: La technique du pianotage (7)Le coulage de la dalle par plots est une technique devenue trs courant ; les plots de dalle sont dabord couls en trave, puis sur appui. La longueur des plots doit tre d'au moins 8 mtres, pour limiter les reprises de btonnage et les recouvrements. Cette technique permet de limiter les contraintes de traction dans la dalle et minimise galement le nombre de mouvement de lquipage mobile.

Figure 15 : Ordre de btonnage des plots du hourdis en bton.

Tableau 3 : Age des plots de btonnage en fin de phasage.Age des plots de btonnage en fin de phasage

ChargementInstant t du chargementPlot 1Plot 2Plot 3Plot 4Plot 5Plot 6Plot 7Plot 8Plot 9Plot 10Age Moyen t0 du bton l'instant t considr

Btonnage Plot 10

Btonnage Plot 2333

Btonnage Plot 36634,5

Btonnage Plot 499636

Btonnage Plot 512129637,5

+Btonnage Plot 61515129639

Btonnage Plot 71818151296310,5

Btonnage Plot 8212118151296312

Btonnage Plot 924242118151296313,5

Btonnage Plot 102727242118151296315

Fin de prise de la dalle complte303027242118151296316.5

Superstructures11011010710410198959289868396.5

Fin de Phasage11011010710410198959289868396.5

Dfinition des charges et surcharges