Action Thermique

cours de projet de pont - actions 1

Cours de Projet de PontActions thermiques


NF EN 1991 NF EN 1991 --EurocodeEurocode 11

Actions sur les Actions sur les structuresstructuresPartie 1Partie 1 --5 : 5 :

Actions Actions thermiquesthermiques


•• Section 1Section 1 ggéénnééralitralit ééss•• Section 2Section 2 classification des actionsclassification des actions•• Section 3Section 3 situations de calculsituations de calcul•• Section 4Section 4 reprrepr éésentation des actionssentation des actions•• Section 5Section 5 bâtimentsbâtiments•• Section 6Section 6 pontsponts•• Section 7Section 7 cheminchemin éées et pipelineses et pipelines•• AnnexesAnnexes


0. 4 0.5 0 .6 0.7 0. 8 0.9 1 .0 1.1 1. 2 1.3

0,005

0,007

0,01

0,014

0,02

0,05

0,1

0,2

p m aximum minimum

Ratios

10 ans

50 ans

Changement de la pChangement de la p éériode de retour pour les riode de retour pour les situations transitoiressituations transitoires


•• composante verticale (2 cas : composante verticale (2 cas : θθθθθθθθsupsup > > θθθθθθθθinfinf et et θθθθθθθθsupsup < < θθθθθθθθinfinf ))•• composante horizontale + ou composante horizontale + ou -- 55°°CC

Effets thermiques dans les pontsEffets thermiques dans les pontsTempTemp éérature dans les poutresrature dans les poutres


•• ∆∆∆∆∆∆∆∆TTUU induit une variation de longueurinduit une variation de longueur–– dimensionnement des joints de chaussdimensionnement des joints de chauss ééee

–– dimensionnement des appareils ddimensionnement des appareils d ’’appuiappui–– efforts hyperstatiques dans certaines efforts hyperstatiques dans certaines

structures (portiques hyperstatiques, structures (portiques hyperstatiques, etc.)etc.)

–– efforts dans les rails continus des ponts efforts dans les rails continus des ponts ferroviairesferroviaires


•• ∆∆∆∆∆∆∆∆TTMM induit une rotation dans chaque induit une rotation dans chaque sectionsection–– dans une poutre isostatiquedans une poutre isostatique

•• courbure mais pas dcourbure mais pas d ’’efforteffort

–– dans une poutre hyperstatiquedans une poutre hyperstatique•• courbure et efforts hyperstatiquescourbure et efforts hyperstatiques

•• ∆∆∆∆∆∆∆∆TTE E induit une distribution autoinduit une distribution auto --ééquilibrquilibr éée de contraintes dans la e de contraintes dans la section (contraintes rsection (contraintes r éésiduelles)siduelles)


Classification des pontsClassification des ponts

Type n° Description Forme de la section droite

Poutre-caisson 1 Tablier métallique

Poutre en treillis ou en profilé métallique

2 Tablier mixte acier-béton

-

Dalle pleine

Poutre en béton

3 Tablier en béton

Poutre-caisson en béton


DDéétermination des effets thermiquestermination des effets thermiques

CorrCorr éélation entre les lation entre les temptemp éératures ratures minimales/maximales minimales/maximales de lde l ’’air sous abri air sous abri ((TTminmin //TTmaxmax ) et la ) et la composante de composante de temptemp éérature uniforme rature uniforme minimale/maximale minimale/maximale dd’’un pont (Tun pont (T e.mine.min /T/Te.maxe.max ) )


Calcul du souffle des jointsCalcul du souffle des joints

TT00 est la tempest la temp éérature drature d ’’origine du pont origine du pont àà la date ola date o ùù la configuration la configuration (sch(sch ééma statique) dma statique) d ééfinitive de la structure est rfinitive de la structure est r ééalisalis éée.e.


⇒⇒ ∆∆∆∆∆∆∆∆TTMM + + ∆∆∆∆∆∆∆∆TTEE peuvent être traitpeuvent être trait éés s par une distribution linpar une distribution lin ééaire aire ∆∆∆∆∆∆∆∆TTMM

⇒⇒ ∆∆∆∆∆∆∆∆TTMM + + ∆∆∆∆∆∆∆∆TTE E peuvent être traitpeuvent être trait éés par s par une distribution non linune distribution non lin ééaire aire

Traitement de Traitement de ∆∆∆∆∆∆∆∆TTMM


Gradient de Température

positif

Gradient de température

négatif

Type de Tablier

∆∆∆∆TM,pos (°C) ∆∆∆∆TM,neg (°C) Type 1 : Tablier métallique 18 13 Groupe 2 : Tablier de pont-mixte acier béton

15 18

Groupe 3 : Tablier en béton : - poutre caisson - poutre en T - dalle

10 15 15

5 8 8

NOTES 1) Les valeurs contenues dans le tableau, représentent les valeurs limites supérieures des composantes de température variant linéairement, pour les types représentatifs de géom étrie des ponts. 2) Ces valeurs peuvent être modifiées dans l'Annexe Nationale

Valeurs caractValeurs caract ééristiques des gradients linristiques des gradients lin ééaires de aires de temptemp éérature pour diffrature pour diff éérents types de tabliers de ponts rents types de tabliers de ponts

(ponts routiers, passerelles et ponts ferroviaires)(ponts routiers, passerelles et ponts ferroviaires)


Ponts routiers, passerelles et ponts ferroviaires

Type 1 Type 2 Type 3

Epaisseur de

revêtement

surface supérieure

plus chaude que la partie

inférieure

partie inférieure plus chaude que la

surface supérieure

surface supérieure


inférieure

partie inférieure

plus chaude que la

surface supérieure

surface supérieure


inférieure

partie inférieure

plus chaude que la

surface supérieure

(mm) k sur k sur k sur k sur k sur k sur

0 0,7 0,9 0,9 1,0 0,8 1,1

Etanchéité (1)

1,6 0,6 1,1 0,9 1,5 1,0

50 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

100 0,7 1,2 1,0 1,0 0,7 1,0

150 0,7 1,2 1,0 1,0 0,5 1,0

Ballast 0,6 1,4 0,8 1,2 0,6 1,0

(750 mm)

1) Ces valeurs représentent des valeurs limites sup érieures pour une couleur foncée

Coefficients (multiplicateurs) Coefficients (multiplicateurs) kksursur àà prendre en compte prendre en compte pour diffpour diff éérentes rentes éépaisseurs de revêtementpaisseurs de revêtement


•• Les tableaux suivants sont valables Les tableaux suivants sont valables pour une certaine pour une certaine éépaisseur du paisseur du revêtement (voir Annexe B de la revêtement (voir Annexe B de la norme)norme)

•• la rla r éésultante dsultante d ’’effort normal est effort normal est nnéégligglig ééee

∆∆∆∆∆∆∆∆TTMM + + ∆∆∆∆∆∆∆∆TTE E traittrait éés par une s par une distribution non lindistribution non lin ééaireaire


Ponts mPonts m éétalliquestalliques


Ponts mixtesPonts mixtes


Ponts en béton


)()(75.0

)(35.0)(

.,.,,,

.,.,,,

raccNallongNfroidMchaudM

raccNallongNfroidMchaudM

TouTTouT

TouTTouT

∆∆∆∆∆∆∆∆++++∆∆∆∆∆∆∆∆

∆∆∆∆∆∆∆∆++++∆∆∆∆∆∆∆∆

DiffDiff éérence de temprence de temp éératures entre parois internes et externes dans ratures entre parois internes et externes dans le cas de grands caissons en ble cas de grands caissons en b ééton : valeur recommandton : valeur recommand éée 15e 15°°CC

SimultanSimultan ééitit éé entre composantes uniforme et gradient de entre composantes uniforme et gradient de temptemp éérature : rature :

DiffDiff éérences de composantes uniformes de temprences de composantes uniformes de temp éérature entre rature entre ééllééments structuraux :ments structuraux :-- 1515°°C entre C entre ééllééments structuraux principauxments structuraux principaux-- 1010°°C et 20C et 20°°C entre câbles (suspension, haubans) et tablier (ou C entre câbles (suspension, haubans) et tablier (ou pylône) selon la couleur, claire ou foncpylône) selon la couleur, claire ou fonc éée.e.

RRèègles complgles compl éémentairesmentaires


Actions thermiques sur les piles de ponts en bActions thermiques sur les piles de ponts en b ééton, ton, pleines ou creusespleines ou creuses

5°C sur la section

±15°C paroi

Axe du tablier portAxe du tablier portéé

Documents

Action Thermique