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THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS
Haute Ecole d’ingénierie et de gestion du canton de Vaud, Département
EC+G
CONSTRUCTION D’UN PONT
PIETON EN BOIS
TRAVAIL DE BACHELOR
RAPPORT TECHNIQUE
Encadrant : Prof. Andrea Bernasconi
Expert : Mr. Alessandro Fabris
Etudiant : Laribi Ismaïl
Filière construction et infrastructure GCI 2018
THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS
27 juillet 2018 Laribi Ismail 1/40
THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS
27 juillet 2018 Laribi Ismail 2/40
REMERCIEMENTS
Mes remerciements vont en première intention à Mr Bernasconi à qui je voudrais
témoigner toute ma gratitude pour son soutien et son encadrement pendant
l’ensemble de ce projet. Je tiens aussi à le remercier pour sa sympathie et sa
disponibilité durant ce travail. Merci également à Mr Fabris pour ses explications et ses
conseils lors de la présentation intermédiaire.
Je remercie tous mes collègues pour les multiples échanges et toute personne qui a
participé de près ou de loin à l’élaboration de ce projet.
THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS
27 juillet 2018 Laribi Ismail 3/40
AVANT PROPOS
Depuis longtemps, le bois occupe une place essentielle dans l’histoire des ponts et,
durant ces derniers siècles, il a estompé face au profit de l’acier et du béton pour
devenir un matériau très adapté. La dimension environnementale et l’analyse des
cycles de vie sont certes la raison sûre de cette place de ce matériel précieux dans
le paysage des ponts.
Ce présent rapport comporte une étude de projet de construction d’un pont piéton
en bois, dans la ville de Laufen située dans le Canton de Bâle Suisse. Durant ce travail,
trois variantes ont été traitées et dont une a été validée par la suite pour
dimensionnement finale.
THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS
27 juillet 2018 Laribi Ismail 4/40
Remerciements ............................................................................................................................ 2
Avant propos ............................................................................................................................... 3
1. Introduction ....................................................................................................................... 8
2. Etat des lieux ..................................................................................................................... 9
3. Description de l’ouvrage ................................................................................................. 9
4. Contraintes du projet ..................................................................................................... 10
5. Variantes .......................................................................................................................... 11
5.1 Etude de concept ....................................................................................................... 11
5.2 Variantes choisies ......................................................................................................... 12
6. Prédimensionnement ........................................................................................................ 12
6.1 Pont à treillis .................................................................................................................. 12
6.1.1 Concept de protection ........................................................................................ 13
6.1.2 Gabarit final de prédimensionnement .............................................................. 14
6.1.3 Esthétisme et montage ......................................................................................... 15
6.2 Pont en arc ................................................................................................................... 15
6.2.1 concept de protection ........................................................................................ 16
6.2.2 Gabarit final de prédimensionnement .............................................................. 17
6.2.3 Esthétisme et montage ......................................................................................... 18
6.3 Pont à poutre simple ................................................................................................... 18
6.3.1 concept de protection ........................................................................................ 19
6.3.2 Gabarit final de prédimensionnement .............................................................. 19
6.3.3 Esthétisme et montage ......................................................................................... 20
6.4 Choix de la variante finale ......................................................................................... 20
7. Dimensionnement .......................................................................................................... 21
7.1 Situation de danger ..................................................................................................... 21
7.2 Note de calcul ............................................................................................................. 21
7.2.1 Etude de la sécurité structurale .......................................................................... 21
7.2.2 Aptitude au service ............................................................................................... 21
7.2.3 Combinaisons de charges ....................................................................................... 21
7.2.4 Classe d’humidité du bois ....................................................................................... 22
7.3 Méthodologie ............................................................................................................... 22
7.4 Charges verticales ....................................................................................................... 22
TABLE DES MATIERES
THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS
27 juillet 2018 Laribi Ismail 5/40
7.4.1 arc ........................................................................................................................... 22
7.4.2 Tablier ...................................................................................................................... 23
7.4.3 Suspentes ................................................................................................................ 23
7.4.4 Traverses supérieures ............................................................................................. 23
7.4.5 Contreventements ................................................................................................ 23
7.5 Charges horizontales ................................................................................................... 24
7.5.1 arc ........................................................................................................................... 24
7.5.2 Traverses supérieures ............................................................................................. 24
7.5.3 Contreventement supérieur ................................................................................ 24
7.5.4 Suspente ................................................................................................................. 24
7.5.5 Contreventement inférieur .................................................................................. 24
7.6 Résumé des sections ................................................................................................... 25
8. Assemblages ................................................................................................................... 26
8.1 Rotule de l’arc .............................................................................................................. 27
8.2 Rotule du pied de l’arc ............................................................................................... 27
8.3 Suspente ........................................................................................................................ 28
8.4 Garde-corps ................................................................................................................. 29
8.5 Contreventement supérieur ....................................................................................... 30
8.6 Longerons ...................................................................................................................... 31
8.7 Contreventement inférieur ......................................................................................... 32
8.8 Tablier ............................................................................................................................. 33
8.9 Appui du tablier ........................................................................................................... 33
9. Plan De protection .......................................................................................................... 35
9.1 Arc .................................................................................................................................. 35
9.2 Traverses supérieures ................................................................................................... 35
9.3 Suspentes ...................................................................................................................... 35
9.4 Traverses inférieures ..................................................................................................... 35
9.5 Longerons ...................................................................................................................... 35
9.5 Tablier ............................................................................................................................. 35
9.6 Garde-corps ................................................................................................................. 35
10. Plan De maintenance ............................................................................................ 36
10.1 Causes de dégradations .......................................................................................... 36
10.1.1 Intempéries ........................................................................................................... 36
10.1.2 Humidité ................................................................................................................ 36
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10.1.3 Soleil ....................................................................................................................... 36
10.1.4 Les insectes ........................................................................................................... 36
10.2 Plan de maintenance ............................................................................................... 36
11. Plan de montage ........................................................................................................ 38
11.1 Conception des éléments ........................................................................................ 38
11.1 Préparation du chantier ............................................................................................ 38
11.1 Etapes de montages .....................................................................................................
12. conclusion ........................................................................................................................ 40
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27 juillet 2018 Laribi Ismail 7/40
Figure 1. Localisation du site ................................................................................................... 8
Figure 2: Etat actuel ................................................................................................................. 9
Figure 3: Gabarit minimal à respecter ................................................................................ 10
Figure 4: Vue en élévation-variante treillis .......................................................................... 14
Figure 6: Renforcement angle rigide-cas1 ......................................................................... 15
Figure 6: Renforcement angle rigide-cas2 ......................................................................... 15
Figure 7 Sections et matériaux de la variante Arc ............................................................ 16
Figure 8 Coupe transversale du pont, variante Arc ......................................................... 17
Figure 9 Sections et matériaux de la variante Poutre simple ......................................... 18
Figure 10 Coupe transversale variante Poutre simple ...................................................... 19
Figure 11 Résumé des sections ............................................................................................ 25
Figure 12 Vue en élévation ................................................................................................... 28
Figure 13 Vue en élévation de l'assemblage .................................................................... 34
Figure 14 résumé du plan de maintenance ...................................................................... 37
THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS
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1. INTRODUCTION
Ce projet rentre dans le cadre de ma thèse de Bachelor à la Heig-vd et vise la
construction d’une passerelle piétonne en bois. L’ouvrage se situe en plein centre-ville
de Laufon, sise dans le canton de Bâle-Campagne. La ville est développée sur les
deux rives droites et gauches de la « Birse », l’urbanisation est continue le long du cours
d’eau et des infrastructures de transport.
La passerelle a pour but de franchir la rivière de la « Birse » permettant ainsi le passage
des piétons et des cyclistes.
Le projet consiste à faire une pré-étude de trois variantes envisageables en tenant
compte de toutes les contraintes indiquées dans le cahier des charges. Il en résulte le
choix d’une variante optimale permettant de répondre aux mieux aux exigences du
maitre d’ouvrage et d’étudier les différentes étapes du dimensionnement. Ci-dessous
des cartes qui montrent la localisation du site d’étude
Laufen
Gare Birse
Figure 1. Localisation du site
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2. ETAT DES LIEUX
Actuellement un pont, dont la structure principale est en béton armé, existe et permet
seulement la circulation piétonne et cycliste. L’ouvrage ne répond plus aux normes
en terme de sécurité et de protection contre les crues.
En effet, comme le montre la photo ci-dessous, un pilier intermédiaire est fondé dans
la rivière de la « Birse » qui a subi ces dernières années plusieurs évènement de crues.
En conséquence, le pont doit être reconstruit de manière à garantir une revanche
hydraulique minimal de sécurité et en laissant un gabarit libre sur toute la travée.
Il a été nécessaire d’effectuer une analyse de la situation actuelle comprenant
l’étude de l’ouvrage (type d’usagers, géométrie, espace disponible), complétée par
une visite de terrain, le 8 juin 2018, avec prise de photos.
La visite du site a permis d’avoir plus d’informations sur la région et sur l’état actuel de
l’ouvrage. En longeant « la Birse » plusieurs ponts ont été observés.
Le secteur jouit d’un dégagement visuel intéressant, et se trouve à proximité de la
gare et des commerces au cœur de la ville de Laufen.
3. DESCRIPTION DE L’OUVRAGE
Le bois est le matériau principal de la passerelle. L’utilisation d’autres matériaux
comme le béton ou l’acier est admise. La forme et les dimensions de la structure sont
définies sur la base des plans d’architectes fournies et adaptées en assurant le respect
des contraintes du projet.
L’ouvrage permet aux usagers, piétons et cyclistes, de franchir la rivière de « Birse » qui
traverse le canton de Liesberg à Birsfelden. Son profil géométrique permet de desservir
aussi les personnes à mobilité réduite. La circulation des véhicules légers de service est
admissible.
Figure 2: Etat actuel
THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS
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L’accès est interdit, en revanche, pour les véhicules motorisés et les engins lourds.
Ci-dessous les caractéristiques techniques et géométriques de l’ouvrage :
Altitude moyenne 350 [m]
Longueur 38 [m]
Revanche minimale 1 [m]
Classe d’humidité (SIA265) 2 (élément à l’extérieur mais protégé des
intempéries)
Géolocalisation 47°25′09.964″N ; 7°30′03.290″E
Un gabarit minimal de la passerelle doit être respecté. Il présente une largeur de
passage interne de 3 m, qui permet le croisement des usagers (piétons et cyclistes),
avec une hauteur libre minimale de 2.80 [m].
La position des fondations est définie par la construction existante, soient deux piles
en béton armé. Il est possible d’effectuer des modifications de leurs dimensions pour
assurer la compatibilité avec la structure du pont. Les chemins d’accès seront adaptés
à la construction et ne représentent ainsi pas de contraintes pour le projet.
4. CONTRAINTES DU PROJET
Les exigences du maitre d’ouvrage doivent être respectés en premier lieu, ceci
consiste à suivre les indications suivantes :
Matériaux Principalement en bois, utilisation d’autres matériaux est
admise
Profil libre Respecter un gabarit minimal de passage (figure 3)
Travée Pilier intermédiaire à supprimer
Revanche Garder une hauteur minimale de 1m entre le niveau d’eau
et le niveau inférieur de la passerelle
Durée de vie
o Structure porteuse 50 ans au minimum
o Etanchéité, revêtement 10 ans au minimum
o Autres éléments de construction 10 ans au minimum
Figure 3: Gabarit minimal à respecter
THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS
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Protection Définir un concept de protection du bois, avec détails
constructifs
Esthétique Assurer l’aspect esthétique de l’ouvrage
Fondation Pas de restrictions, fondation existante capable de
supporter les charges
Maintenance Auscultation facile et entretien aisé
Durabilité Vérification à la sécurité structurale et l’aptitude au service
selon les normes SIA en vigueur (ELU, ELS)
Montage Pas de restrictions au niveau d’accès (places de parcs
disponibles), possibilité d’utilisation des machines spéciaux
et des véhicules lourds
L’aspect financier n’est pas étudié, néanmoins, des discussions sur les possibilités de
réalisation et sur les considérations générales ont eu lieu avec le maitre d’ouvrage
Remarques : la nouvelle passerelle n’est pas soumise à une étude d’impact sur
l’environnement, des mesures devront toutefois être prises pour limiter au maximum
les nuisances pour le voisinage direct du chantier (sonore, air, vibration, pollution).
Les différentes lois et ordonnances environnementales (LPE, OPB, Osol, Opair) doivent
être dûment respectées durant et après les travaux.
5. VARIANTES
5.1 Etude de concept
La première partie du projet consiste à étudier un certain nombre de variantes
possibles, avant de passer à l’étape de prédimensionnement. Un tableau comparatif
entre cinq variantes a été réalisé et se trouve en annexe à ce présent document.
Différents critères ont été étudiés. Il est à noter que les sections des éléments figurant
dans le tableau ont été déterminées par un prédimensionnement basé sur le
formulaire des sections fournit pendant le cours de construction en bois.
Les variantes étudiées sont les suivantes
N°1 : Pont en arc suspendu à deux ou trois articulations
N°2 : Pont à treillis
N°3 : Poutre à hauteur variable
N°4 : Poutre simple
N°5 : Pont en arc avec diagonales
THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS
5.2 Variantes choisies
Suite à une étude grossière des variantes, ci-dessous les variantes retenues pour le
prédimensionnement (Ce choix a été confirmé par Mr Bernasconi lors d’une
entrevue):
Pont à treillis
Pont en arc à trois articulations
Pont à poutre simple
6. PRÉDIMENSIONNEMENT
6.1 Pont à treillis
Cette première variante consiste à construire un treillis couvert par une toiture à pan
incliné. Le treillis est formé par deux montants extérieurs et des diagonales
intermédiaires. La hauteur statique du système est de 3.8 [m] (environ un dixième de
la longueur totale) permettant ainsi un fonctionnement efficace du pont. Les
extrémités du treillis sont conçues en angle rigide permettant ainsi la transmission des
efforts horizontaux.
Des traverses inférieures et supérieures sont disposées de manière symétrique et
équidistantes.
Deux systèmes de contreventement sont utilisés afin d’assurer la stabilité horizontale
de la passerelle.
En effet, le système de contreventement supérieur est donné par des croix en section
d’acier rond fixé au niveau des traverses. Contrairement au contreventement inférieur
qui est assuré par une dalle massive en CLT.
Les actions considérées dans le prédimensionnement sont les suivantes :
La charge utile piétonne : 𝑞𝑘,𝑢𝑡𝑖𝑙𝑒 = 4 𝑘𝑁/𝑚2
Charge de la neige : 𝑞𝑘,𝑛𝑒𝑖𝑔𝑒 = 0.72 𝑘𝑁/𝑚2
Poids propre de tous les éléments : 10 𝑘𝑁/𝑚
Les cas des charges considérés sont les suivants :
ELU II vertical: Charge utile prépondérante et neige concomitante
Avec 𝑞𝑒𝑑 = 1.35 ∗ 𝑝𝑜𝑖𝑑𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑟𝑒 + 1.5 ∗ 𝑐ℎ. 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑒 + 0.6 ∗ 𝑛𝑒𝑖𝑔𝑒
ELU II horizontal : Vent prépondérant ; répartition égale entre les deux
contreventements
ELS : cas fréquent
À noter que la vérification de l’aptitude de service n’a pas été traitée en détails. Cette
vérification est primordiale et peut avoir une influence non négligeable sur les sections
trouvées pour la sécurité structurale. Ainsi, elle sera abordée davantage dans le
dimensionnement de la variante finale.
Ci-dessous un résumé des sections obtenues lors du prédimensionnement :
THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS
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D’autre part, le prédimensionnement comporte aussi une partie dédiée aux
assemblages1. Il s’agit du nœud coïncidant les deux diagonales avec la membrure
inférieure et la traverse du tablier.
Ceci permet d’avoir une idée sur la manière à laquelle les éléments sont disposés et
sur le type de liaison nécessaire.
6.1.1 Concept de protection
Afin d’assurer la protection des éléments structuraux de la passerelle, les mesures
suivantes peuvent être préconisées :
Protection des assemblages exposés et faire en sorte d’avoir une certaine
aération et des mesures constructives permettant l’écoulement de l’eau
(éviter les zones de stagnation)
Le toit définit dans le concept permet la protection des éléments du tablier
Lambrissage en mélèze des poutres transversales du tablier
Tôle de protection en métal entre l’angle de membrure inférieure et la surface
de la traverse inférieure.
Mise en place des couches d’étanchéités dans le tablier, contact bitume-
dalle et traverse.
Lambrissage des diagonales exposées (la protection du toit n’assume pas
toute la longueur)
Coupe longitudinale du pont
1 Les détails du calcul se trouvent en annexe « la note de calcul du prédimensionnement »
Elément Section [mm] Matériau
Membrure supérieure 240/480 GL 24h
Membrure inférieure 300/500 GL 28h
Diagonales 240/240 GL 24h
Montants 380/400 GL 28h
Traverses supérieures 200/200 GL 24h
traverses inférieures 240/320 GL 24h
Contreventement RND 28 S235
Dalle ép. 150 CLT
Revêtement ép. 50 bitume
Tableau 1: Sections et matériaux de la variante treillis
THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS
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6.1.2 Gabarit final de prédimensionnement
Coupe transversale du pont
Le gabarit minimal de passage a été respecté. Le dessin comporte aussi une
proposition de possibilités de protection de la structure porteuse du pont.
Afin d’assurer la transmission des efforts horizontaux, deux variantes sont proposées :
Renforcement par des tirants en acier
Mise en place, à l’entrée et à la sortie du pont, des cadres rigides en acier de
type HEA .
Figure 4: Vue en élévation-variante treillis
THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS
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6.1.3 Esthétisme et montage
Ce chapitre aborde le sujet du montage et l’aspect esthétique de la variante poutre
à treillis.
En ce qui concerne le montage, cette étape ne doit pas poser de problèmes
particuliers, une poutre à treillis préfabriquée peut être mise en place en une seule
étape à l’aide d’une grue positionnée du côté de la rive. Ou alors une autre manière
consiste à couper une poutre à treillis sur deux (ce qui fait un total de quatre demi-
treillis) dont l’assemblage est à faire in-situ.
Pour l’aspect esthétique, le treillis présente une structure harmonieuse mais néanmoins
agréable puisque les dégagements visuels depuis le pont sont à priori interrompus par
les diagonales.
6.2 Pont en arc
Cette deuxième variante consiste à construire un pont en arc suspendu à trois
articulations. Les éléments porteurs principaux sont deux arcs qui permettent de
supporter les actions et ensuite les transmettre dans les culées. Les arcs ont une
longueur d’environ 39 m avec une hauteur statique de 6 [m] (environ 12% de L > 10%
de L). Le comportement structural de l’arc est ainsi assuré.
La flèche maximale de l’arc depuis le tablier est de 4.50 m avec une largeur de
passage de 3.20 m ainsi le gabarit minimal fixé dans la convention d’utilisation est
respecté.
Le tablier est suspendu aux arcs par des tirants en acier rond. La structure de la
chaussée est composée par des panneaux appuyés sur des poutres longitudinales qui
sont posées sur des poutres transversales.
Figure 6: Renforcement angle rigide-cas1 Figure 6: Renforcement angle rigide-cas2
THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS
27 juillet 2018 Laribi Ismail 16/40
L’entraxe entre les poutres transversales est régulier et de 3.50 [m] pour les parties
supérieure et inférieure.
Afin d’assurer la stabilisation latérale, deux systèmes de contreventement sont placés.
Un contreventement supérieur avec comme montants : les traverses supérieures, l’arc
assurant les membrures du système et les diagonales en acier RND.
Et un contreventement inférieur dont les traverses inférieures sont les montants, avec
des longerons qui travaillent comme membrures inférieures-supérieures et des
diagonales en acier RND.
Contrairement à la variante treillis, l’arc n’aura pas de toit ainsi les combinaisons de
charges utilisées pour le prédimensionnement sont différentes. La valeur de la neige
étant plus faible que la charge utile, elle ne sera pas considérée dans le calcul.
Cas de charge ELU II vertical: 𝑞𝑒𝑑 = 1.35 ∗ 𝑝𝑜𝑖𝑑𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑟𝑒 + 1.5 ∗ 𝑐ℎ. 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑒
ELU II horizontal : Vent prépondérant ; répartition égale entre les deux
contreventements
ELS : vérification grossière de l’aptitude au service
Voici un résumé des sections obtenues lors du prédimensionnement :
Le détail d’assemblage proposé dans cette phase de prédimensionnement est celui
de l’articulation entre les deux arcs. Un système de plaques et broches a été
préconisé. Le croquis d’assemblage se trouve dans l’annexe « Plan
prédimensionnement arc »
6.2.1 concept de protection
De même que pour la variante treillis un concept de protection générale a été utilisé
avec :
Elément Section [mm] Matériau
Arcs 360/960 GL 28h
Traverses supérieures 140/140 GL 24h
Contreventement sup RND 35 S235
suspentes RND 30 S235
Traverses inférieures 240/340 GL 24h
Panneau ép.40 BLC
Contreventement inf RND 28 S235
Revêtement ép.50 bitume
Figure 7 Sections et matériaux de la variante Arc
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Lambrissage sur les traverses inférieures
Protection des traverses supérieures par des tôles
Lambrissages en mélèze sur les parties latérales de l’arc
Éléments du tablier protégés par un revêtement en bitume avec une couche
d’étanchéité placée sur les surfaces de contact
6.2.2 Gabarit final de prédimensionnement
Coupe longitudinale du pont :
Coupe transversale du pont
De nouveau le gabarit libre de passage a été respecté. Le dessin présente également
la proposition des mesures de protections possibles :
Figure 8 Coupe transversale du pont, variante Arc
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6.2.3 Esthétisme et montage
Comme l’on peut apercevoir sur les coupes ci-dessus, La structure de l’arc montre une
valeur esthétique indéniable. Le montage des arcs peut être fait en quatre parties par
le biais de deux grues placées sur les rives gauches et droites. L’articulation au centre
peut être créée sur place. Les arcs peuvent être placés en premier lieu avec les
traverses supérieures et le contreventement, puis les suspentes avec les traverses
inférieures. Finalement, la structure du tablier avec le garde-corps et le revêtement de
chaussée.
6.3 Pont à poutre simple
Pour cette troisième variante, le pont est composé de deux poutres simples d’environ
2 [m] de haut sur une longueur libre de 38.50 [m]. La structure présente une légère
courbe avec un tablier intermédiaire. La hauteur statique de la structure est d’environ
2.50 [m] et baisse en s’approchant des appuis. Ainsi son comportement est
comparable à celui de la variante en arc. Les charges symétriques engendrent donc
l’effort normal maximum, tandis qu’en cas de charges asymétriques des moments de
flexion se créent dans les poutres.
Contrairement aux deux variantes précédentes, c’est le tablier cette fois-ci qui
constitue le seul élément de stabilisation horizontale du pont et il doit assumer
l’intégralité des actions du vent. Pour se faire, un système de contreventement en croix
a été placé en ayant comme membrures des longerons et comme montants des
poutres transversales en acier S355 avec des diagonales en RND.
Afin d’assurer la stabilité du système au déversement, des traverses en HEA 300 sont
assemblées au poutres longitudinales sur toute la longueur de travée avec un entraxe
de 3.50 [m].
Les sections obtenues lors de prédimensionnement sont les suivantes :
Figure 9 Sections et matériaux de la variante Poutre simple
Elément Section [mm] Matériau
Poutres longitudinales 300/2250 GL 28h
Pannes (longerons extrémités) 300/300 GL 28h
Longerons 300/200 GL 24h
Traverses HEA 300 S355
Contreventement RND 60 S355
Panneau ép.40 BLC
Revêtement ép.50 bitume
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6.3.1 concept de protection
De nouveau des mesures de protections sont proposées. Il s’agit de protéger en
premier lieu les deux poutres porteurs principaux par un lambrissage sur toute la
longueur. Les longerons seront recouverts par des protections en cuivre. Ensuite, des
raccords en métal serons mis dans la jonction entre traverses et poutres. Et finalement,
des couches d’étanchéités seront rajouté au contact avec le bitume.
6.3.2 Gabarit final de prédimensionnement
Vue en élévation
Coupe transversale au centre du pont
Comme pour le cas de l’arc, l’action de la neige n’est pas déterminante pour le
prédimensionnement de la structure. Le déversement de la poutre a été par contre
déterminant et, pour assurer la stabilisation de la structure, un choix d’éléments en
acier de type HEA a été fait. Ces sections bénéficient d’une bonne rigidité et une
épaisseur d’aile assez grande pour reprendre la flexion. La vérification de l’aptitude
au service a été déterminante et, pour reprendre les effets de force horizontales, les
sections des éléments de contreventement ont été modifiées.
Figure 10 Coupe transversale variante Poutre simple
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27 juillet 2018 Laribi Ismail 20/40
6.3.3 Esthétisme et montage
En ce qui concerne l’aspect esthétique, la structure est simple et donne une
impression de légèreté.
Pour le montage, la poutre sera transportée en un seul bloc et le montage des
éléments sera réalisé en étapes. Commençant par traverses et les éléments de
stabilisation avec les assemblages nécessaires. Ensuite les longerons avec les systèmes
de contreventement et finissant par le revêtement de chaussée.
6.4 Choix de la variante finale
Suite à une étude approfondie des trois variantes, il a été constaté que le pont en arc
à trois articulations est celui qui répond au mieux aux critères d’évaluation développés
précédemment. En effet, la structure se caractérise avant tout par son originalité et
son aspect esthétique permettant une très bonne intégration de l’ouvrage dans le
paysage local de la ville de Laufen. Par contre il faudra une attention particulière aux
détails constructifs afin de protéger convenablement la structure porteuse de l’arc et
assurer que son design demeure moderne dans le temps.
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7. DIMENSIONNEMENT
L’ouvrage doit être dimensionné de manière à répondre aux exigences de la norme
SIA en termes de sécurité structurale et d’aptitude au service, pour l’ensemble des
sollicitations prévues durant les périodes d’exploitation de l’ouvrage.
7.1 Situation de danger
Les situations de danger représentent les différentes actions pouvant agir sur la
structure et de ce fait l’affaiblir ou l’endommager. On distingue deux types d’actions:
Actions verticales :
o Poids propre des éléments porteurs
o Surcharge des éléments non porteurs
o Charges utiles
Action horizontale : de type vent
Les valeurs d’actions utilisées sont détaillées dans la note de calcul.
Les diverses situations de danger doivent être prises en considération lors du
dimensionnement afin que l’ensemble de la structure puisse répondre au cas de
charge déterminant.
7.2 Note de calcul
7.2.1 Etude de la sécurité structurale
Le contrôle de la sécurité structurale est effectué en état-limite II durable et transitoire.
Le principe réside dans l’application des coefficients de sécurité conformément à la
norme (SIA 260 chiffre 4.4.3).
Les cas de charges accidentelles de type séisme ne sont pas traités.
Les exigences concernant la sécurité de la structure porteuse et la sécurité des
personnes devront être respectées.
7.2.2 Aptitude au service
Les vérifications de l’aptitude de service doivent répondre aux exigences de la norme
(SIA 260 chiffre 4.4.4) qui permettent de garantir le fonctionnement de l’ouvrage et le
confort des usagers.
Les valeurs des déformations admises figurent dans la norme SIA 260 et se présentent
comme suit :
Cas fréquent :
o Déplacement verticale : flèche limite L/600
o Déplacement horizontale: flèche limite L/300
Cas quasi-permanent:
o Flèche limite L/700
7.2.3 Combinaisons de charges
Les différentes combinaisons prises en compte pour le dimensionnement des éléments
structuraux du pont ainsi que les valeurs des coefficients sont spécifiées dans l’annexe
« Base de projet ».
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7.2.4 Classe d’humidité du bois
L’ouvrage rentre dans une classe d’humidité 2 ; élément à l’extérieur mais protégé
contre les intempéries. Cette classe est caractérisée par une température de 20° C et
une humidité relative de l’air n’excédant pas les 85 %.
Deux facteurs de réduction sont à appliquer conformément à la norme SIA 265 :
𝜂𝑤 = 0.8 : Influence de la teneur en eau du bois sur la résistance ultime
𝜂𝑤 = 0.9 : Influence de la teneur en eau du bois sur la rigidité
7.3 Méthodologie
Les effets des actions verticales et horizontales sont traités séparément, et les
contraintes générées par ces deux types d’actions seront additionnées pour le
dimensionnement.
Chaque élément a été vérifié à la sécurité structurale et l’aptitude au service selon les
cas de charges définies dans la base de projet. Le calcul a été effectué selon un
modèle 2 D et vérifié par la suite par un modèle 3D. Les résultats du calcul se trouvent
en annexe « note de calcul-dimensionnement ».
7.4 Charges verticales
7.4.1 arc
Pour le cas des charges verticaux, l’arc est dimensionné selon deux cas de charges
différents : le premier consiste à considérer une charge symétrique permettant d’avoir
la compression maximale sur l’arc. Et le deuxième consiste à établir une charge
asymétrique permettant d’avoir la flexion maximale dans l’arc.
a. Longueur de flambage
Suite à une discussion avec Mr Bernasconi, la longueur de flambage de l’arc dans le
plan a été estimée grâce au graphique suivant :
Avec :
Sk = Longueur de flambage
S = Longueur de la moitié d’arc
Pour une flèche de l’arc égale à 6 m 𝑆𝑘 = 22.89 [𝑚]
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Pour ce qui concerne la longueur de flambage hors plan, elle a été déterminée grâce
à une modélisation 3D de la structure du pont sur Cubus. Le détail se trouve également
dans la note de calcul.
7.4.2 Tablier
Les efforts verticaux sont transmis par contact entre les éléments du tablier. Le cas de
charge le plus déterminant pour le dimensionnement est celui avec la charge utile
déterminante.
a. Panneaux
Le matériau utilisé pour les panneaux est le bois lamellé collé avec les caractéristiques
de 𝐺𝐿 24ℎ. Ce sont des éléments de 40 mm d’épais disposés sur toute la longueur de
travée avec les dimensions suivantes : 𝐿 = 3.50 [𝑚] 𝑒𝑡 𝐵 = 1.60 [𝑚]. Le système statique
utilisé est une poutre posée sur trois appuis.
Ils ne servent qu’à transmettre les actions verticales par contact vers les longerons.
b. Longerons
Les longerons sont sollicités à leurs poids propre et aux actions verticales transmises par
les panneaux.
Ce sont des poutres sur trois et quatre appuis avec un entraxe de 3.50 [m] ce qui fait
un nombre total de 25 longerons. En cas de charge verticale, on admet que les
longerons d’extrémité ne reprennent que la moitié des charges verticales. Ces
éléments constituent aussi les membrures inférieures et supérieures du système de
contreventement du tablier.
c. Traverses inférieures
Ils permettent de transférer les charges verticales du tablier. Et en cas d’efforts
horizontaux, ils constituent des montants de contreventement.
7.4.3 Suspentes
Ce sont des appuis au tablier ne permettent que la transmission des efforts en tractions
dus aux charges verticales.
7.4.4 Traverses supérieures
Sous effet de charge verticales, les traverses supérieures ne sont sollicitées qu’à leurs
poids propres. Elles constituent les montants de contreventement supérieur, ainsi leurs
dimensionnements est déterminant par les actions du vent.
7.4.5 Contreventements
Les deux contreventement supérieures et inférieures sont constitués par des
diagonales en tube de type RND. Le choix est porté sur des éléments qui ne travaillent
qu’en traction. On admet une répartition égale de la charge du vent entre les deux
systèmes.
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7.5 Charges horizontales
7.5.1 arc
C’est la flexion selon l’axe faible, sous effet des charges horizontales, qui a été
déterminante pour le dimensionnement de la section de l’arc. Une comparaison entre
les deux modèles 2D et 3D a été effectuée. L’appui élastique fournit par le
contreventement du tablier permet une stabilisation en plus de l’arc face aux actions
horizontales.
7.5.2 Traverses supérieures
L’action du vent sur le contreventement supérieur entraine la compression des
traverses supérieures. La résistance de la section a été réduite de 45 % suite à
l’application de coefficient de flambage. Ainsi c’est la compression selon l’axe faible
qui a été déterminante pour le dimensionnement.
7.5.3 Contreventement supérieur
Suite à une modélisation 3D, il a été constaté que les diagonales de contreventement
subissent une déformation en cas quasi permanent dépassant la limite exigée par la
norme. Ainsi, la section dimensionnée selon le modèle 2D a été modifiée.
7.5.4 Suspente
L’action du vent sur les suspentes n’a pas été considérée dans le dimensionnement
au vue de la faible section de ces éléments.
7.5.5 Contreventement inférieur
La vérification du modèle 3𝐷 a montré que le cas de charge le plus déterminant pour
le dimensionnement est celui de l’action des garde-corps avec une valeur
caractéristique de 3𝑘𝑁/𝑚. Contrairement au modèle 2D calculé dans le quel c’est le
vent prépondérant qui est déterminant.
Par conséquent, une nouvelle vérification des sections a été faite2 .
Pour les longerons d’extrémité la résistance du bois a été augmenté à GL28h pour
assurer leurs résistances comme membrures inférieures et supérieures de
contreventement.
Remarque : Suite à une modélisation du système de contreventement sur logiciel
STATIK, il a été constaté que les deux diagonales centraux présente une compression
ce qui n’est pas conforme à un cas réel. Ainsi suite à une discussion avec Mr.
Bernasconi, les problématiques d’instabilité de ces éléments ne sont pas traités.
2 Détails de calcul se trouve dans l’annexe « Note de calcul du dimensionnement »
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7.6 Résumé des sections
Figure 11 Résumé des sections
Le poids total de la structure porteuse du pont est de 22.2 tonnes, dont 19.7 tonnes
de masse en bois. Ceci correspond à un pourcentage de 90% du poids total. Ainsi
l’exigence fixée par le maitre d’ouvrage a été respectée. La structure est réalisée
principalement en bois.
7.7 Gabarit final de dimensionnement
L’ensemble des vérifications est réalisé sur une note de calcul en annexe intitulé
« dimensionnement ».
Elément Nombre Matériaux Section [mm] Masse Longueur[ m] Poids en tonne
Arc 2 GL 28h 400/960 410 kg/m3 40 12.60
traverses sup. 6 GL 24h 140/140 380 kg/m3 3.96 0.16
diagonale CV sup. 10 RND S355 60 22.2 kg/m 5.29 1.17
Suspentes 16 RND S235 30 5.55 kg/m variable/ Ltot=58 0.33
Garde-corps 24 RRW S460 80/80/8 17.5 kg/m 1.39 0.46
Panneaux 22 BLC 24h 3500/40 380 kg/m3 3.5 2.70
Longerons 15 GL 24h 180/180 380 kg/m3 7 et 10.5 1.92
Traverses inf. 10 GL 24h 240/340 380 kg/m3 2x3.2 / 8*4.2 1.30
Pannes CV 10 GL 28h 180/180 410 kg/m3 1x7/3x10.5 1.02
diagonale CV 22 RND S235 28 4.83 kg/m 5.02 0.53
Total 22.19
Tablier
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Voici une coupe transversale du pont :
On remarque que la structure présente une certaine légèreté permettant ainsi à
l’ouvrage de s’intégrer parfaitement dans le paysage.
La prochaine étape consistera à l’étude des assemblages des différents éléments
de la structure.
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8. ASSEMBLAGES
Comme mentionné dans la base du projet, les actions sismiques ne sont pas étudiées
dans le cadre de ce travail. Ainsi les assemblages présentés dans ce chapitre ne sont
pas dimensionnés pour reprendre ce type d’action qui peut toutefois être
déterminante. Il est donc indispensable dans un futur de vérifier la résistance de
l’assemblage face au séisme et faire les modifications nécessaires si besoin.
8.1 Rotule de l’arc
La rotule de l’arc sera formée par un assemblage de broches et de plaques de têtes
en acier. L’assemblage permet de transmettre principalement de la compression
dans les arcs, et éventuellement de l’effort tranchant résultant des charges verticales
asymétriques.
La liaison entre les deux arcs est assurée par trois tôles liés par un boulon Ø40 se
trouvant dans un raccord central. Une soudure de cordon d’angle permet de relier
les tôles aux plaques de têtes de côté et d’autre de l’arc.
Le nombre total utilisé est de 24 broches par côté réparties sur trois rangées.
8.2 Rotule du pied de l’arc
Afin d’assurer la rotule des quatre pieds de l’arc, on préconise un assemblage
ressemblant au précédent. Le pied de l’arc sera ainsi réalisé avec des broches et des
plaques de têtes en acier fixée dans la partie en bois, et une plaque en métal
boulonnée contre la culée en béton, permettant ainsi le passage des efforts vers la
fondation. La liaison entre ces deux éléments sera effectuée également par un
raccord entre trois tôles en acier 𝑆355 𝑑𝑒 30 [𝑚𝑚] d’épaisseur liées par un boulon ac
HR M40.
Le nombre total utilisé est de 24 broches réparties sur trois rangées.
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Figure 12 Vue en élévation
8.3 Suspente
Pour la partie inférieure de cet assemblage, les suspentes vont être introduites dans
les traverses du tablier et seront fixées sur la partie inférieure de ces poutres à l’aide
d’un boulon de diamètre 30. Ceci permet la transmission des efforts en traction vers
les arcs. Une plaque en acier S235 de 20 [mm] d’épaisseur sera fixée dans la traverse
par des vis universelles de Ø5 mm avec une résistance suffisante à l’arrachement.
Les suspentes ayant des section RND Ø30 S235 seront ainsi boulonnées à la plaque et
filetées à leurs extrémités.
De l’autre côté, les suspentes seront liées à l’arc à l’aide du même système. Une enture
devra être créée dans l’arc afin de cacher les suspentes et les intégrer dans le
concept de protection par un recouvrement supérieur. Il est à noter qu’une
vérification a été faite pour s’assurer des contraintes perpendiculaires aux fibres dans
la traverse et dans l’arc.
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8.4 Garde-corps
Les garde-corps sont assemblés aux traverses par le moyen des tiges métalliques de
Ø12 classe S355 avec une longueur de 290 [mm]. Ces tiges sont boulonnées sur des
plaques en acier S355 de 30 mm d’épaisseur. Elles permettent de reprendre le couple
d’effort en compression traction induit. L’action des garde-corps présente une valeur
de dimensionnement assez élevée qui, par conséquent, a influencé le choix du type
de profilée. En effet le choix a été fondé sur des sections en acier RRW 80/80/8 mm de
résistance élevée S460. Ce sont des profilés carrés creux bénéficiant d’une rigidité
importante capable de supporter la grande flexion. L’assemblage de ces éléments
sera réalisé au moyen d’une soudure complétement pénétrée sur la plaque inférieure.
Remarque : Le bois n’a pas été choisie comme solution car, pour reprendre la flexion
importante, il faudra des sections de très grandes dimensions avec des résistances très
élevés. En effet, au vue de l’espace à disposition sur la traverse cette solution ne peut
pas être faite sans modification conséquente des longueurs et disposition des
éléments.
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8.5 Contreventement supérieur
Cet assemblage a été conçu d’une manière permettant la transmission des efforts
entre les différents éléments du contreventement. Pour se faire, les axes des trois
sections (Traverse, diagonale et arc) sont concourants en un seul point axial.
Ceci permet d’éviter l’apparition des efforts secondaires dans l’assemblage. Le
principe consiste à lier la diagonale et la traverse supérieure par un gousset en acier
S355 de 12 mm de diamètre. Cette liaison est assurée par des broches de 8mm de
diamètre. De l’autre côté, la diagonale du contreventement est soudée sur une
plaque de liaison de 12 mm d’épaisseur. Cette plaque en acier S355 est boulonnée
par la suite sur le gousset avec des sections en acier M24.
Pour ce qui concerne l’assemblage avec la section de l’arc, le gousset sera soudé en
cordon d’angle (a= 4mm) sur une plaque frontale de 20 mm en acier S235.
Et cette dernière sera fixée sur l’arc par l’intermédiaire de 54 vis universelles de 10 mm
de diamètres. Ces vis sont caractérisées d’une résistance suffisante au cisaillement et
à l’arrachement.
Le concept se présente de la manière suivante :
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8.6 Longerons
Les longerons sont des poutres sur trois et quatre appuis. Afin d’assurer la continuité de
ces éléments un assemblage broché a été conçu. Le nombre total utilisé est de 20
broches (par côté) réparties sur quatre rangées. Cet assemblage permet de
reprendre l’effort normal transitant dans ces membrures inférieures et supérieures du
contreventement. La liaison a été effectuée plus loin du nœud de contreventement
du tablier. Ainsi l’autre partie des efforts dû aux passages des efforts entre les
diagonales sera prise par un autre type d’assemblage.
Le nombre et la disposition des broches se présentent de la manière suivante :
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8.7 Contreventement inférieur
Comme pour le contreventement supérieur, et afin d’éviter l’apparition des efforts
parasites dans le système, les axes des trois éléments (tablier, longeron et diagonale)
sont concourants en un seul point axial. Les sections utilisées pour les diagonales sont
également en acier du type RND, ainsi ces tubes auront le même type d’assemblage
des diagonales supérieures. Une soudure de cordon d’angle (a= 4mm) sera réalisée
sur une plaque de 10 mm d’épaisseur en S235. Le gousset sera fixé sur les longerons
avec des vis universelles de diamètre 10 mm (avec un nombre total de 28 vis).
De l’autre côté, le gousset est soudé sur une plaque frontale de 15 mm d’épais en
acier S235. Le lien entre la plaque frontale et la traverse inférieure est assuré
également par des vis universelles de 10 mm de diamètres avec une longueur de 90
mm permettant ainsi le respect de la profondeur de pénétration dans le bois.
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8.8 Tablier
Le tablier du pont n’est pas soumis au soulèvement dû aux actions du vent. Un
assemblage constructif sera donc mis en place entre les différents éléments du tablier.
En effet, la liaison entre les panneaux, longerons, et traverses inférieures sera faite par
des vis universelles de 6 mm de diamètre avec une longueur de 300 [mm]. Les efforts
verticaux sollicitant le tablier sont transmis par contact.
8.9 Appui du tablier
Il s’agit de garantir la transmission des charges verticales et horizontales entre la
superstructure et le massif de fondation sans blocage d’appuis. Pour se faire, l’appui
du tablier est réalisé par des éléments élastiques du type mageba LASTO-BLOCK,
permettant de reprendre les efforts verticaux. Pour ce qui concerne les passages des
efforts horizontaux, une cornière de 8 mm d’épaisseur a été fixée sur la traverse par
l’intermédiaire de vis universelles de 10 mm de diamètre. De l’autre côté, la cornière
est boulonnée à la fondation par des sections en acier 4.6 M 10. Le tablier est appuyé
de manière linéaire et assuré par conséquent contre le soulèvement.
Suite à une discussion avec Mr. Bernasconi, les vis et les boulons vont être conçus en
trou oblongs permettant ainsi le bon fonctionnement du modèle.
Le nombre total des éléments utilisés est de 8 boulons et 35 vis disposés de façon
linéaire sur toute la largeur du tablier. Les détails se trouvent en plan annexe de ce
présent rapport.
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Ci-dessous une vue en élévation de l’assemblage :
Figure 13 Vue en élévation de l'assemblage
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9. PLAN DE PROTECTION
9.1 Arc
La protection de l’arc contre les intempéries sera assurée par un lambrissage en bois
de mélèze pour les surfaces latérales visibles et par une tôle en inox pour la face
supérieure. Pour assurer une bonne ventilation du système de protection, les
lambrissages seront cloués sur des carrelets en bois de mélèze. Ceci permet d’assurer
l’aération des éléments et facilite leurs séchages.
9.2 Traverses supérieures
Le principe de protection de ces éléments est le même que celui utilisé pour l’arc. En
effet, la partie supérieure sera couverte par une tôle en inox posés sur des carrelets en
mélèze et un lambrissage sur ses faces latérales.
9.3 Suspentes
Les suspentes seront protégées par la continuité des tôles en inox posées sur la face
supérieure de la traverse.
9.4 Traverses inférieures
Une tôle en inox sera utilisée pour recouvrir la partie supérieure des traverses. Elle
permettra de protéger la surface située sous les longerons dans le cas d’un
écoulement d’eau inattendu. Les parties latérales exposées aux intempéries seront
protégées également par un lambrissage en mélèze.
9.5 Longerons
La protection de ces éléments sera assurée par les panneaux de chaussées qui seront
posés sur leurs faces supérieures.
Les longerons seront ainsi un peu décalés vers l’intérieur et protégés contre l’exposition
directe aux intempéries.
9.5 Tablier
Pour assurer la protection du tablier, une couche d’étanchéité sera posée sur toute la
longueur de sa face supérieure et sera prolongée sur ses deux extrémités afin qu’il ne
sera pas atteint par les eaux de pluies. Une goutte pendante sera ainsi placée sur les
deux côtés du tablier.
Le bord de bitume sera quant à lui couvert d’un raccord en inox permettant de
constituer un arrête pour le posage du revêtement de chaussée. Il est aussi imaginable
de faire un écoulement de bitume en légère pente permettant de diriger les
écoulements de surface vers les deux extrémités du tablier.
9.6 Garde-corps
Pour des raisons de sécurité, un détails constructif supplémentaire sera réalisé sur les
éléments de garde-corps. Il s’agit de placer une plaque supplémentaire sur
l’assemblage existant et la fixer avec des boulons. Ces derniers permettront
également de reprendre la flexion induite et présentent une résistance moindre que
les tiges utilisés pour l’assemblage de base. C’est une mesure de précaution
permettant d’assurer la stabilité de l’élément en cas d’accident.
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D’autre part et avec cette mesure, les garde-corps deviendront facilement
démontables.
10. PLAN DE MAINTENANCE
10.1 Causes de dégradations
10.1.1 Intempéries
Les intempéries constituent les principales causes d’altération du bois. L’ouvrage est
soumis aux danger des actions météorologiques du type : pluie, grêle ou de rafale de
vent.
Ceci peut entrainer une augmentation de l’humidité dans le bois et par conséquent
des cycles sec-mouillé. A l’aide des mesures de protections et de conception à mettre
en place ces risque seront fortement diminués. Néanmoins, dans des cas extrêmes,
comme par exemple des évènements de crues ou de pluies de fortes intensités, il se
peut y avoir une augmentation de l’humidité dans le bois.
10.1.2 Humidité
La variation de l’humidité dans le bois peut provoquer des fissures dans la structure
particulièrement à cause des phénomènes de gonflement et de retrait. De plus, cette
humidité peut entrainer l’apparition des champignons ou des bactéries. Pour cette
raison, les dispositifs de protections ont été munies d’une aération pour permettre le
séchage rapide du bois.
10.1.3 Soleil
Le soleil peut altérer la structure du bois par deux manières :
Des rayons ultraviolets : qui peuvent causer l’érosion de la surface du bois et
par conséquent le changement de sa teinte. (grisaillement)
Rayon infrarouges : qui peuvent entrainer un échauffement local de la surface
du bois et ainsi une variation de l’humidité du bois qui peut conduire aux
développement de champignons.
10.1.4 Les insectes
Les insectes présentent un risque non négligeable puisqu’ils attaquent directement la
structure du bois (source de nourriture). Afin de se prévenir de ce danger, le bois doit
avoir un traitement spécifique de surface pour éviter leurs accès.
10.2 Plan de maintenance
Le concept de protection du bois est un élément indispensable pour assurer la
durabilité de l’ouvrage.
Cependant, les mesures de protections prévues ne sont pas éternelles et doivent être
maintenues dans le temps. En cas de détérioration des éléments de protection, la
structure du bois sera exposée directement aux intempéries.
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Selon la convention d’utilisation, ces éléments doivent avoir une durée de vie
minimale de 10 ans. Dès lors, il sera indispensable de les remplacer chaque 10 an ou
alors plus constamment dans des cas spéciaux.
Le plan de maintenance se résume dans le tableau suivant :
Elément Durée de vie prévue Type d'inspection Indices de dégâts Mesures à prendre
Arc50 ans visuelle tâches, champignons changement protection
Traverses supérieure50 ans visuelle tâches, champignons remplacement élément
Traverses inférieure50 ans visuelle tâches, humidité changement protection
profilées métalliques50 ans visuelle & chimique Rouille protection
Protections10 ans visuelle humidité, dégradation Remplacement
Revêtement 10 ans visuelle Fissures intervention ou remplacement
Longerons50 ans visuelle depuis le bas du pont humidité, tâches Remplacement
Panneaux50 ans visuelle depuis le bas du pont humidité, tâches Remplacement
Figure 14 résumé du plan de maintenance
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11.1 Conception des éléments
La première étape consiste à faire la conception des éléments structuraux du pont en
atelier. Les plans avec les différentes vues et coupes se trouvent en annexe de ce
présent document.
11.1 Etapes de montage
Cette première étape consiste à faire des préparations de l’espace du travail in-situ
permettant le montage nécessaire pour la structure. Les étapes de montages ont été
choisies suite à une discussion avec le maitre de l’ouvrage est sont présentés par les
illustrations ci-dessous :
1. Mise en place des pieds de l’arc
La mise en place des appuis et des culées en béton sera accompagnées par la mise en place des pieds de l’arc.
2. Arrivée des grues
Deux grues seront utilisées pour le montage. Afin de faciliter le transport des éléments,
la structure du pont sera réalisé en quatre parties.
Ci-dessous les caractéristiques à considérer pour le transport des éléments spéciaux :
Les deux demi-arcs présentent chacune une longueur d’environ 20 m et une hauteur de transport ne dépassant pas les trois mètres.
Les longerons avec une longueur maximale d’environ 18 [m]
Compte tenu de poids de la structure, les grues doivent avoir une capacité de levage
suffisante pour porter les arcs. Le poids des demi-arcs est d’environ 6 tonnes.
3. Mise en place des deux demis-arcs
11. PLAN DE MONTAGE
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Les deux grues permettant de monter les deux demi-arc de côté et d’autre des rives. Ainsi les éléments seront liés sur-place donnant la rotule de l’arc. Afin d’assurer la stabilité des arcs, une solution a été proposée :
Mise en place des câbles de fixation provisoires sur les berges permettant à l’arc d’être stabilisé pendant la période du montage.
4. Mise en place des solives et suspentes
Les suspentes vont être fixées en en premier temps sur l’arc puis assemblées aux traverses.
Par la suite, les éléments constituant le tablier tels que les garde-corps vont être mis en place avec la disposition et les assemblages nécessaires. De même pour le montage des pannes et diagonales du contreventement du tablier. Et pour finir, une fois les longerons et les panneaux sont posés, on procède à la mise en places des montants de toiture et assurer la présence des éléments de protections définies dans les plans de protections en annexe à ce document. Finalement, la pose du revêtement bitumineux sur les panneaux.
5. Démontage du chantier et mise en service de la passerelle
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Ce projet m’a permis de mettre en pratique la matière apprise durant cette dernière
année d’étude et d’autre part consolidé mes connaissances et acquérir des
nouvelles. En effet, l’application des concepts théoriques associés à un projet réel
constitue une véritable plus-value.
Le travail a été réalisé en deux étapes principales. La première consistait à réaliser un
prédimensionnement de trois variantes différentes de projet. Cette étude a été
menée d’une manière relativement détaillée. Le choix finale est portée sur une
variante en arc à trois articulations qui a été dimensionné et vérifié selon la sécurité
structurale et l’aptitude au service. Une modélisation 3D a été effectué afin de
contrôler l’interaction et l’effet des actions combinées sur l’ensemble de la structure
porteuse du pont. Les commentaires et comparaisons obtenus ont été reporté dans
la note de calcul correspondante
Dans son ensemble, le projet s’est bien déroulé et les résultats sont assez satisfaisant.
Toutefois, quelques améliorations peuvent être faite.
12. CONCLUSION