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AFGC – Délégation Rhône Alpes – 19 juin 2014

AFGC – délégation Rhône-Alpes

LE PONT SCHUMAN : un 14eme Ouvrage sur la Saône à Lyon

Les études du Génie-Civil

Par Franck DUBOIS

BET Vinci Construction France STRUCTURES ENGINEERING

AFGC- délégation Rhône Alpes – 19 juin 2014

Génie civil

Sommaire

2

1-Les appuis

2-Etude de la dalle en béton armé du tablier

• Flexion transversale

• Le retrait

• le calcul des efforts

• le glissement caissons/dalle


Les appuis

Les appuis sont « classiques »

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Fondations sur pieux , sauf la pile centrale P1 sur semelle

Disposition des appareils d’appuis

Culée C0 Pile centrale P1 Pile P2 et culée C3

Appuis fixes longitudinaux sur P1

Appuis fixes transversalement sur C0 et C3

Appuis glissants sur P2


Les appuis

Particularité : Ferraillages de la pile centrale

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Ferraillage dense du fut de pile (HA32 e=10 cm) dû au choc de la péniche (13 MN en

frontal et 6.8 MN en latéral)

Ferraillage dense de la tête de pile dû aux efforts apportés par les appuis fixes et les

vérins provisoires et définitifs

Actions du tablier:

V=20 MN H=3MN état permanent


Dalle béton armé du tablier


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Epaisseur de la dalle :

• entre 43 et 60 cm entre les pièces de pont

• 10 cm au droit des pièces de pont

Pièces de pont espacées tous les mètres

Béton C35 XC3 Fissuration 0.3 mm

Coupe longitudinale

Coupe transversale



Flexion transversale : Tablier mixte ou pont à poutrelles enrobées ?

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P P

T T

roue de 200 KN

La flexion transversale entre les pièces de pont est assurée par la formation de bielles entre les

pièces de pont dont le tirant est repris par la tôle de fond

Réponse : un peu des deux :

1- La répartition des charges est réalisée comme pour les poutrelles enrobées:

2- La pièce de pont est calculée comme une poutre mixte


Retrait

Évolution du retrait dans le temps

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Application de l’EC2 avec une dalle d’épaisseur moyenne 53 cm

Après la pose de l’ étanchéité, le béton n’est plus exposé à la dessiccation (rayon moyen

infini), le retrait n’évolue plus !!!

Retrait final 3.9 10-4

À 120 jours 0.8 10 -4

Retrait à l’infini 3.9 10 -4

Pose de l’étanchéité

Valeur retenue : 2.5 10-4 (« comme avant ») pour le dimensionnement des appuis

Tôle de fond

Etanchéité

Retrait final 0.8 10 -4


Retrait

Béton supposé non fissuré

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fctK,0.05=2.25 Mpa

Le bilan des réactions d’appuis montre que la dalle équivalente a une épaisseur de 30 cm

Hypothèses de la modélisation : Béton non fissuré

Longueur 10ml

Retrait de 1 10-4

Dans les 10 cm sup, la traction varie entre 0.9 et 1.2 Mpa

Reprise du retrait différentiel

dalle de 10 cm/ charpente

Par ferraillage passif


Retrait

Prise en compte de la fissuration du béton

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Le retrait et les effets de la température sont considérés comme des actions indirectes :

Mise en place d’un ferraillage minimal de non fragilité (EN 1994-2.7.4.2) permettant d’équilibrer la traction fctm

Les ferraillages dus aux actions directes (superstructures , surcharges…) seront calculés à partir des efforts

Les effets du retrait et de la température sont des effets gênés qui dépendent de l’état de la fissuration de la dalle béton.

Sous les déformations imposées par les effets thermiques, la structure se dilate avec des déformations identiques selon que le béton soit considéré fissuré ou non fissuré.

Par contre les efforts dans le béton et les aciers varient directement selon le module pris en compte pour le béton : 0 si fissuré et E si non fissuré.

Application du guide EC4 du SETRA

Toutes ces sections d’aciers sont majorées pour limiter l’ouverture des fissures à 0.3 mm ( fsk= 240 Mpa au lieu de 500 Mpa )



Efforts longitudinaux en construction

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Dalle bétonnée directement sur la tôle de fond

Découpage en plots

Modélisation :

Dalle BA (10cm) et tôle de fond modélisées en éléments de coque

Objectif : calcul des contraintes de cisaillement τ12 dans le plan et les contraintes normales σ22 dans les phases de construction

Au final, les efforts dans la dalle en construction sont faibles, car le phasage est équilibré

Coontraintes partielles maximales en T/m2 dues au coulage d'un plotA B C D E F G H I J K L

Phase1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Phase2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Phase3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2Phase4 0 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Phase5 0 0 0 1 0 0 0 0 0 16 0 1Phase6 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0Phase7 0 0 0 0 0 0 0 8 0 0 0 2Phase8 25 24 0 1 0 0 0 3 0 0 -5 0Phase9 0 0 0 1 6 0 0 1 0 26 27 12Phase10 26 5 0 8 16 0 2 0 0 0 -1 0Phase11 0 -1 -1 0 1 0 15 10 0 6 33 11Phase12 1 1 1 -1 -1 0 -1 -1 1 2 2 1

Calculs SETECO



Efforts longitudinaux en service : actions directes

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Les cas de charges étudiés sont :

PH2 = Phase 2 - Equipements et superstructures ;

TASS = Tassement - Tassement des supports ;

DENIV= Dénivellation – Dénivellation de la culée C3 ;

PH3= Phase 3 – Charges d’exploitation ;

Modèle « Beam » en treillis de poutres

poutres longitudinales = dalle mixte plus tôle inferieure

Poutres transversales = pièces de pont

Calculs SETECO



Efforts longitudinaux en service (poutre centrale de largeur 1.25m)

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Bilan du ferraillage longitudinal dans les zones de rive et la zone centrale



Cisaillements entre les caissons et la dalle BA

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Principe de ferraillage

Vue en plan

représentant les glissements τ12 entre les caissons métal et la dalle béton

Les aciers de coutures sont égaux à At=fyd anf

Vedθcot⋅

Il faut vérifier de plus la compression de la bielle, soit

Mpaffckhf

Vedffcded 9.5cossin

25016.0 =⋅⋅

−<= θθτ


Génie civil

Merci de votre attention

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