omar+youcef

Rpublique Algrienne Dmocratique et Populaire Ministre de lEnseignement Suprieur et de la Recherche Scientifique

EEEEcole NNNNationale des TTTTravaux PPPPublics Projet de fin dtude pour lObtention du Diplme

dIngnieur dEtat en Travaux Publics

Propos par :

Encadr par : Etudi par :

-Mran Y.B - HADDAD Youcef - BENELGUEMAR Amar

Promotion 2006/2007

Conception et Etude dun Pont en Voussoirs Prfabriqus Sur la Deuxime Rocade DALGER

(OA 49)

THEME

Etude et Conception dun Pont en voussoirs prfabriqu sur la deuxime rocade dALGER (OA 49)

2006/2007 Ecole nationale des travaux publics

REMERCIEMENTS

Tout dabord, nous tenons remercier dieu clment et

misricordieux de nous avoir donn la force et le courage de

mener bien ce modeste travail.

Nous tenons remercier Mr MAN Y.B notre cher

encadreur pour sa patience et sa coopration le long de cette

priode .et aussi Mr : OUMEZIANE Rabeh et tous les effectifs

de ANA.

A tous les enseignants de lENTP sans exception qui ont

contribu notre formation avec beaucoup de comptence et

de dvouement.

Nos remerciements sadressent, galement, aux

membres du jury pour lintrt quils ont port notre travail.

Enfin, Nos plus vifs remerciements sadressent aussi

tous ceux qui nous ont aid, encourager et nous ont soutenu.

HADDAD Youcef BENLGUEMAR Amar



Chapitre I. Introduction Page 1 Introduction 1 2 -Prsentation du projet .2

2.1 -Donnes gomtriques ..2 2.2 -Donnes gologiques (gotechniques) ..2 2.3 -Donnes climatiques .........3 2.4 -Donnes du topographiques ...3

Chapitre II Conception gnrale -Choix du type douvrage ....4 1 -Conception de tablier ..4

1.1 -Variante N01 : pont poutre en bton prcontrainte par post-tension .......4 1.1.1 tymologie ...4 1.1.2 -Post-tension...4 1.1.3 Prdimensionnement ....5

1.2 -Variante N0 02 : pont mixte ...7 1.2.1 Introduction ..7 1.2.2 -Pr dimensionnement ....7

1.3 -Variante N03 ponts construit par encorbellement ...9 (Voussoirs prfabriqus hauteur constante)

1.3.1 -Pr dimensionnement des voussoirs .....9 1.3.2 -Caractristiques gomtriques des sections .....11

2 -Les inconvnients et les avantages pour chaque type de variante .....12 3 Conclusion..13 4 - Conception des appuis .......14

4.1 -les piles .14 4.2 -Conception des cules .....15

Chapitre III. Dimensionnement 1 Dimensionnement ....16

1.1 -Dimensionnement des voussoirs . 16 1.2 -Caractristiques gomtriques des sections . 21 1.3 - Caractristiques mcaniques des voussoirs ..... 22 1.4 -Nombre des voussoirs le long de la trave ... 24

2 -Dimensionnement du fut de pile .25 3 -Dimensionnement de Fondation 26

3.1 -Nombre de files de pieux ..26 3.2 - Semelles de liaison ....26

4 -Dimensionnement de la cule .... 28 4.1 -Choix de la morphologie .. 28

Chapitre IV- Hypothse de calcul

1 -Les Normes ... 30 2 -Model de calcul ..30

2.1 -Effets globaux du poids propre du tablier .30 2.2 -Effets de la prcontraintes....30 2.3 -Effets locaux sur le tablier ...30

3 -Actions de calcul ...31



3.1 Prcontrainte ....31 4 -Combinaisons aux tats limites .... ..32 5 -Caractristiques des matriaux de construction ......32

5.1 - Btons ......... .32 5.2 - aciers.. 34

5.2.1 -Aciers passifs ... .32 5.2.2 -Aciers de prcontrainte actifs ...34

Chapitre V- Charges et surcharges 1 -Les caractristiques du pont ...... 35 2 -Dfinition des charges....... 36

2.1 -Charge permanente ........ 36 2.2 - Surcharges routier ....... 38

2.2.1 -Systme de charge A (l) .. ..39 2.2.2 -Systme de charges B . 40 2.2.3 - Surcharges militaires MC120 ..45 2.2.4 -Surcharges militaires MC80. 46 2.2.5 -Charge exceptionnelle (D240)..47 2.2.6 - Surcharges des trottoirs : (ST) .....48 2.2.7 - Le Vent..... 48 2.2.8 -Forces de freinage .....48 2.2.9 - Le sisme.......49 2.2.10 -Effets des Gradients thermiques ......50

3 -Combinaisons des charges ( lexploitation)....52 Chapitre VI Les efforts dexcution

1 -Mthode de construction......53 2 -Charges appliques au flau (phase de construction)...............55

2.1 -Poids propres et dsquilibre ......55 2.2 -Charges de chant .......56 2.3 -Charges supplmentaires ........56 2.4 - Le vent ......56

3 -Actions gnrales sur le tablier:calcul des sollicitations ........57 3.1 -Efforts dus au poids propre dans un flau (isostatique) : G ...... 57

3.1.1 -Effort dus au poids propre ........57 3.1.2 -Efforts dus aux surcharges Reparties : Q .......................................... 58

3.2 -Pour le console .......59 3.3 - Clavage de la trave ......60

4 -Dtermination du moment hyperstatique (sur appui) .........61 5 - Rsum .. ......63

Chapitre VII - Etude de prcontrainte 1 Disposition des cbles et modalit de prcontrainte .64 2 Dtermination des efforts de prcontraintes et schmas de cblage 65

2.1 La prcontrainte du flau ..65 2.2 - Dtermination du nombre des cbles de flau66 2.3 -Rpartition des cbles dans chaque voussoir ..66

3 -Dtermination du nombre des cbles de continuit .67 4 -Trac des cbles ....68

4.1 - Etude du cblage en lvation ...69 4.2 - Etude du cblage en plan ..72

5 - Calcul des pertes de prcontrainte .....74 5.1 Les pertes instantanes ............74



5.1.1 -Perte par frottement .......74 5.1.2 - Pertes par raccourcissement du bton ..75 5.1.3 Pertes par recul dancrage ...76

5.2 -Pertes diffres .........77 5.2.1 - Pertes dues au retrait de bton..77 5.2.2 - Pertes par fluage ...77 5.2.3 -Perte par relaxation des aciers ...78

5.3 -Contraintes finales.......79 5.4 -Vrification des contraintes.........80

Chapitre VII - tude de la prcontrainte de continuit 1 -Cbles de continuit .........81

1.1 -Trave intermdiaire 1.2 Trave de rive.......84

2 - Moments hyperstatiques dus aux cbles de flaux......... 86 3 -Traages des cbles ..88 3.1-Cblage en plan ...88

3.2-Elvation ......90 4 -Vrification des contraintes .......91

4.1-Valeurs des contraintes pour trave intermdiaire .........92 4.2-Valeurs des contraintes pour trave de rive .. . 93

5-Rsistance leffort tranchant ....94 5.1- Dtermination de leffort tranchant du a leffort de prcontrainte .....94 5.2- Vrification de leffort tranchant ....95

5.2.1-Vrification des contraintes de cisaillement pour la trave intermdiaire.96 5.2.2-Vrification des contraintes de cisaillement pour la trave de rive...97

Chapitre VII Etude transversale 1. Dfinition des charges ....98 1 1. -charges permanentes ....98 1.2 Surcharge ......98 2-Les positions charges et surcharges sur la section transversale ...99

3- Calcul des sollicitations ....101 3.1- Voussoirs en trave .. .....101 3.2- Voussoirs sur pile ......102 4. Ferraillage des voussoirs ....103 4.1-voussoir en trave ....... 103 4.2-voussoir sur pile ..... 106 Chapitre X Etude de la diffusion de la prcontrainte et ancrage 1-Introduction .......108 2-Lancrage dun cble dans la section et non parallle la fibre moyenne .110 3 - Justification rglementaire ....... ...111 2.1-Zone de la premire rgulation .. .....110

2.2- quilibre gnral dune section pure .. .....114 Chapitre XI Les quipements du pont 1- Calcul du joint de chausse................115

1.1-Dfinition ...... .116 1.2-Calcul du souffle des joints .116

2 - Appareil dappui ...... ..119 3- Les ds dappuis ...................... .. 122



Chapitre XII tude linfrastructure 1-Ferraillage de pile ...125

Le ferraillage de la semelle ...126 Le ferraillage des pieux ....127 Ferraillage de cule ...128

Conclussions.131 Annexes Liste de figurer Liste des tableaux Bibliographie



Chapitre

I

Introduction

Chapitre I Introduction

2006/2007 Ecole nationale des travaux publics 1

1) Introduction :

-Le Pont est une construction permettant de franchir un obstacle ou une brche (cours deau, route, voie ferre) entre deux points. En gnral, un pont soutient une voie de circulation. Il peut galement supporter des canaux ou conduites deau : il sagit alors dun aqueduc. Un viaduc est un ouvrage routier ou ferroviaire de grande longueur, constitu de traves et permettant le franchissement grand hauteur dune brche. - Et pour cela et avec toute cette variation des types douvrages, la conception des ces derniers reste la phase la plus important pour un ingnieur. -la dmarche de conception dun pont consiste a faire des donnes au lecteur une vue densemble des diffrents lments du programme matrialisant cette dmarche. donc il faut des reconnaissances sur le site de louvrage limplantation et les caractristiques de louvrage , et aussi le recueil des donnes naturelles( la topographie lhydrologie la gotechnique- les actions naturelles susceptibles de solliciter le pont)

- La conception dun ouvrage est entirement conditionne par un certain nombre de donnes. Ces donnes sont de deux types :

- Les donnes naturelles : concernant le sol, les rivires franchir, leur hydrologie donc sont lensemble des lments de son environnement.

- Les donnes fonctionnelles de louvrage : fixes par le matre de louvrage, ventuellement aprs ngociations avec dautres dcideurs donc cest un ensemble caractristiques permettant au pont dassurer sa fonction douvrage de franchissement (rglements et circulaires).



2) Prsentation du projet :

Louvrage dart OA49 fait partie dun lensemble douvrages. il est situ dans le tronon de la deuxime rocade dALGER reliant la ville de ZERALDA et la ville de BOUDOUAOU PK 57+680 lest cet ouvrage est situ prs de la localit de KHEMIS EL KHECHNA dans la willaya de BOUMERDES.

2.1- Donnes gomtriques :

Trac en plan : Lalignement en plan donne la dfinition gomtrique du trac en plan de laxe de la voie droite.

Profil en long : Le profil en long est la ligne situe sur laxe de louvrage, dfinissant en lvation du trac en plan. longitudinalement, le trac de la voie routire bidirectionnelle prsente une pente de 0,50 %, en partant de niveau 50,458 m en rive droite pour arriver 53,436 m en rive gauche. La hauteur de la pile itermdiare est 7 m.

Profil en travers : le profil en travers est lensemble des lment qui dfinissent la gomtrie et les quipement de la voie dans le sens transversal. il doit tre soigneusement tudie car il est trs difficile de modifier (pare exemple , de llargir) si une telle possibilit n a pas t prvue lors de la conception de louvrage. Pour la chausse, il est important de dfinir la largeur des trottoirs (sils existent) et la largeur roulable, avant ltablissement de lavant projet dtaill. Le profil en travers de notre chausse est dfini par :

Largeur roulable Lr = 7 m Nombre de voies de circulations = 2 voies. Largeur de trottoir =1 m. La pente du versant : 2.5 %

2.2- Donnes gologiques (gotechniques) : La connaissance des caractristiques gotechniques du sol, entrane les meilleures conditions de stabilit et de rigidit. La reconnaissance du sol est un paramtre fondamental et essentiel pour dfinir le type de louvrage correspondant, ainsi que la proposition des fondations envisages pour les appuis, et de choisir un bon emplacement dont le but davoir un bon comportement mcanique de louvrage. La zone de notre ouvrage traverse des terrains constitus essentiellement de formations - les deux sondage ralises montre que cet endroit est reprsent par des argiles sableuse marneuse, jaune-verdatre avec fines concrtions calcaires et traces racines vgtales, surmontant des marnes gris-verdatre gristre peu compact compacte, avec prsence de dbris de coquilles cette, formation dbute partir de 9m de profondeur et stend jusqu 30m de profondeur. le tout est recouvert par couche sablo-graveleuse par endroits et des remblais par dautre.

2.3- Donnes climatiques : le vent : Les efforts engendrs sur les structures par le vent, sont fixs par le rglement de charge (fascicule 61, Titre II) (2 KN/m2). Leffet du vent est pris en considration cause de la hauteur des piles. La temprature : Les effets de temprature sont bien videmment pris en compte dans le calcul des constructions, (12C).



2.4 - Donnes topographiques : A partir le lev topographique on peut remarquer que notre site est plat et aussi aucune difficult qui peut dranger les travaux dexcution :

Fig.II.1. vue en plan de limplantation de louvrage .

Fig.II.2. situation de louvrage.



Chapitre

II

Conception Gnrale

Chapitre II Conception

2006/2007 Ecole national des travaux publics 4

II) : Conception 1-Choix du type douvrage : -Lobjectif est de dterminer du point de vue technique, esthtique et conomique (cot et dlais), le type douvrage capable de satisfaire le mieux possible a toutes les conditions imposes et les contraintes existantes.

-Avec le choix du type douvrage, on prend en considration les lments Principaux suivants : - Les conditions aux sites. - La nature du terrain. - Le profil en long . - La position possible pour les appuis. - Le gabarit respecter - Porte de louvrage - Dlais de ralisation - dure de lutilisation

.1-Conception de tablier.

Nous proposons trois variantes qui sont : I/ Variante 1 : pont a poutres en bton prcontraint par post-tension

II/ Variante 2 : Pont mixte III/Variante 3: pont construit par encorbellement (voussoirs prfabriqus hauteur constante) 1.1-Variante N01 : pont poutre en bton prcontraint par post-tension : 1.1.1 : tymologie : Le mot prcontrainte cre par E. FREYSSNET. Signifie avant ; Le bton prcontrainte est soums, pralablement tout charge extrieure, un effort de compression qui permettra de supprime les contraints de traction qui apparatraient dans un lment en bton arme tels que fissuration, corrosion des aciers, bton tendu inutile Les portes conomiques se situent entre 30 35m, exceptionnellement jusqu 50m.

1.1.2 Post-tension : Dans ce procd les aciers de prcontrainte sont tendu aprs le durcissement du bton .Tout dabord, les cbles de prcontraint sont placs dans le coffrage et enfils dans des gaines ; et ensuite, le bton est coul .aprs le durcissement du bton, on tend les aciers de prcontrainte, qui peuvent glisser dans les gaine laide de vrins placs aux extrmits de llment en bton et on bloque les cbles laide dancrages. Une fois les aciers tendus et ancrs, on procde linjection des gaines avec un coulis de ciment et laide dune pompe. Lors de linjection, on remplit tout le vide que lacier de prcontrainte laisse linjection de sa gaine de mortier. Linjection permet de crer ladhrence de aciers de prcontrainte au bton par lintermdiaire de la gaine. Parfois dans certaines application, les gaines ne sont pas injectes .c est le cas, par exemple, des cbles de prcontraintes extrieurs. Dans ce denier cas, la force de prcontrainte est transmise aux ancrages car il ny a pas dadhrence entre les deux matriaux. La prcontrainte par post-tension est utilise principalement pour les ponts de grande porte.



1.1.3:Prdimensionnement : Hauteur des poutres (ht)

On a : L=39 1.3 ht 1.95 ht = 1,4m

Largeur de la table de compression (b) :

b =1.40m

paisseur de table de compression (e1) :

Donc: e1= 0.16m

paisseur (e1) e2 = 0.06m Epaisseur du talon e On prend e4= 0.20m Epaisseur de lme (b0)

On a deux situations sont prvisible

FigII-1 : Section de la poutre en trave FigII-2 : Section de la poutre sur appuis

mdmetLL ht 6,05,02030

ht 0.50bet m 1m50 b 1,40m

cm 22 e cm 16 1



En trave : 22m,0b0,16m 0 b0 = 0,20 m Sur appuis : TLb =0 b0 = 0,50 m

Largeur de talon (L t):

Donc: Lt = 0,5 m

Gousset du talon :

En trave : = 45 e3 = 0,15m

Nombre de poutre (N) : Le nombre de poutres est dtermin par le rapport en la largeur de tablier et lespacement

La : est entraxe entre les poutre Dextrmit, gale 9 m D : entraxe des poutres :

D=1,80 m

N = 11.89

+ = 6 poutres. N = 6 poutres

Epaisseur de la dalle h0 :

Dans ce cas on fixe : h0 =0.18 m

Fig II-3 : Coupe transversale de tablier totale

cm 80 tL cm 50

25 0h 18

2.5mD1.5m

1D

La N +=

06045



1.2 : Variante N0 02 : pont mixte : 1.2.1 : introduction : Un pont mixte de tablier poutres ou caissons mtalliques sous chausse, la dalle de roulement peut tre constitue par un hourdis en bton arm ou prcontrainte connect la semelle suprieure par des lments de liaison appels connecteurs, dont le rle est dviter tous glissements relatifs du tablier par rapport aux poutres. Les portes conomiques de ce mode de construction se situent entre 30 110m.

1.2.2 : Pr dimensionnement: Poutre principale :

En partie courante, une poutre en I comporte une me et deux semelles .les notations habituellement employes sont reprsentes sur le dessin de la figure suivant :

Fig II-4 : Coupe transversale de la poutre

Hauteur d

On a L=39m d = 1,56 m

Epaisseur ts (en trave)

Donc : ts = 12 mm Epaisseur ts ( sur appui )

Donc : ts = 20 mm

Epaisseur ti (en trave)

Donc : ti = 20 mm Epaisseur ti (sur appui)

Donc : ti = 30 mm

mmtimm 4012

mmtimm 4020

mmtimm 4020

mmtimm 6030

25Ld =



La largeur bs

Donc : bs= 400 mm La largeur bi

Donc : bi = 500 mm Dtermination de lpaisseur tw :

Dans la pratique, elle est presque toujours suprieure ou gale 12mm Et pour lacier de E36 Donc : tw = 12 mm

Fig II-5 : coupe transversal de la poutre mi trave fig II-6:coupe transversal de la poutre sur appui

Nombre de poutre (N): Le nombre des poutres est dtermin par le rapport entre la largeur de tablier et

lespacement

La: est entraxe entre les poutre Dextrmit, gale 8 m, Lespace

N = 148

+ = poutres. N = 3 poutres

mmbimm 1200500

mmbsmm 800400

10mm tw

1d

La N +=

m 4 D =



Epaisseur de la dalle

Donc : em=20cm

FigII-7 : coupe transversale douvrage entretoise.

3 : Variante N03 : pont construits par encorbellement (voussoirs prfabriqus hauteur constante)

3.1 - Pr dimensionnement des voussoirs:

FigII-8 : la hauteur de tablier

Dans les ouvrages de porte 4065m,les pont en bton prcontrainte construit encorbellement sont gnralement avec une hauteur constante.( hp = hc) -hp : la hauteur du tablier sur pile -hc : la hauteur du tablier sur cule Le type de convient pour des traves de longueur moyenne), mais une fois la portes grande, il faut construire le tablier avec hauteur variable. Pour des raisons conomique et esthtique.

cmemcm 2420



Hauteur constante des voussoirs : Pour des tabliers de hauteur contente est gnralement :

Tel que L dsigne la porte de la plus grande trave adjacente la pile considre. (L=39) On prend : mLhp 80,15.21

==

La variation de la hauteur : Lintrados suit une hauteur constante gale hc peuvent

lx 0 : mhxh c 80,1)( == Lpaisseur du hourdis infrieur ei :

Elle diffrant suit trois zone : -1 : lpaisseur au voisinage des piles. - 2 : lpaisseur de voussoirs de transition - 3 : lpaisseur mi porte

Section transversale : Arctg suprieur (1/5). B= 10m

1.80m

Distance entre les axe des mes : B: la largeur total de tablier b : la distance entre les axe des mes au niveau de leur enracinement sur ce hourdis , on adopte gnralement une disposition telle que B = 2b Donc Lcartement entre les deux mes est b=5,00 m

Epaisseur des mes : Lme doit assurer la rsistance aux efforts de cisaillement et permet la bonne mise en place du bton ainsi que, dans de nombreux cas, lancrage des cbles de prcontrainte Lpaisseur minimale est de 30cm. On peut fixer, au stade de pr dimensionnement, en partant de la formule statistique suivant :

Sachant que : l: la porte de travers

Do : 80.33265

39ea =+

On prend lpaisseur des mes de rive et intermdiaire 70 cm pour les sections v proches de la pilet 40 cm mi trave

)(265

)(ea cm

ml+



Lcartement entre les deux mes est 5,00 m Arc tg 1/5

Epaisseur du hourdis suprieur : Pour les caissons non nervur lpaisseur de lordre de 22 25 cm telle que b/es =25 30

Es cmb 20

25500

25===

On prend lpaisseur de lhourdis suprieur 35cm constante sur toute la porte. Epaisseur du hourdis infrieur : On prend : Lpaisseur du hourdis infrieur sur pile : ei p = 50cm. Lpaisseur du hourdis infrieur la cl : eic =30cm.

1/2 Coupe transversale du voussoir Goussets

Lpaisseur e est comprise entre 20 et 25 cm. On prend = 24 cm Lpaisseur est comprise entre b'/5 et b'/7 . On prend : = 33cm Langle entre linclinaison du gousset et lhorizontale est 60 - tg 60 = v/h , si on prend h = 50cm v = 0.87cm

3.2 :Caractristiques gomtriques des sections :

: Fig :II-9 : Section transversale du voussoir en trave.



FigII-10 : Section transversale du voussoir sur pile

-Apre les tudes prliminaires les trois variante nous avons :

-2.Les inconvnients et les avantages pour chaque type de variante :

2.1-Variante N01 : pont poutre en bton prcontrainte par post-tension - Les avantages :

Facilit de ltude Bton toujours comprim qui limite la fissuration. Bonne protection des armatures dacier. Possibilit de franchir des grandes portes (3050) m. La possibilit dassembler des lments prfabriqus sans chafaudage ni

btonnage. - Les inconvnients :

Poids important des pertes conomiques (cot et dlais)

2.2-Variante N0 02 : pont mixte : -Les avantages :

La possibilit de franchir de grandes portes (30 100) m La lgret, donc la diminution du nombre des pieux. Nest pas sensible au tassement diffrentiel.

- Les inconvnients Le cot est plus lev. Le problme majeur des ponts mixtes est la maintenance contre la corrosion et le

phnomne de fatigue dans les assemblages. la stabilit de la structure en place doivent tre vrifie tous les stades importants

du montage, ainsi quun contrle strict sur le chantier. Demande des mains doeuvre qualifies (surtout les soudeurs). La dure (lentretient) de ce pont est petite

2.3-Variante 1 : pont construits par encorbellement : - les avantages

La dure dutilisation (lentretient) est plus long Sa structure de pont donne la belle forme esthtique La porte de ce pont est plus grande Rapidit de construction dans le cas des ouvrages voussoirs prfabriqus dont la

vitesse davancement de torsion est nettement plus faible que celle dun caisson



Les inconvnients dtude laborieuse

3-Conclusion - Les tablier construit par encorbellement hauteur constante conviennent que dans une gamme de porte limite , de lordre de 60 70 m , ou peut tolrer mme moins de 60m . Ce type de tablier est fortement concurrenc par les ponts poutres prcontrainte ou les ponts en ossature mixte. -Mais, parmi les trois variantes proposes nous en venons choisir la variante N03, qui fera lobjet de notre tude. Pour des raisons que ce type de tablier malle matrise dans notre pays, et pour convoyer le dernier dveloppement dans le domaine de construction des ponts.



: des appuisConception: 4

-Un appui peut tre caractris par ses caractristiques gomtriques et mcaniques, ces caractristiques doivent rpondre plusieurs critres mcaniques, conomiques et esthtiques. Elle est constitue dune manire gnrale, de deux partes bien distinctes :

4.1 :-les piles : -Une pile est un appui intermdiaire, il a pour rle de transmettre les efforts provenant des charges et surcharges jusquau sol de fondations. la conception des piles est tributaire du type et mode de construction du tablier et aussi les fondation. Et bien sur les contraintes naturelle ou fonctionnement lies au site - Parmi les critres de conception des piles il a: mode de construction du tablier , urbain ou rural , hauteur de la brche franchir , mode dexcution des fondations et liaison avec le tablier. - de faon gnrale ils sont dimensionns pour permettre limplantation : -Des appareils dappuis dfinitifs, -De niches vrins pour le changement des appareils dappuis.

-Il y a deux type de piles ; les piles de type voile et les piles de type poteau.

4.1.1 : les piles de type voile : le modle de base le plus simple est un voile continu dpaisseur constante. facilement excutable de plus leur aptitude rsister aux chocs de vhicules est trs bonne. 4.1.2 : les piles de type poteau : les poteaux peuvent tre libres en tte sil sont placs au droit des descentes de charges par lintermdiaire des appareils dappui, ou lis par un chevtre dans les cas contraire. -Dans notre ouvrage on a choisses une pile de type voile pour ces avantages : modlisation simple - rsister aux chocs de vhicules - facilement excutable.

- 4.2 :Les fondations : - La base de louvrage, reoit la descente des charges et les fait transmettre aux semelles reposant directement sur le sol ou sur un ensemble de pieux runis en tte par une semelle de liaison .parmi les types courants des fondations il y a : les fondation superficielles et les fondations profondes

4.2.1 : Les fondations superficielles (dalles, semelles isoles ou filantes, radiers) constituent la partie basse de louvrage qui transmet directement lensemble des charges au sol. Elles sont enterres pour rduire les effets du gel, du soulvement de certains sols ou dautres dommages provenant de la surface. 4.2.2 : les fondations profondes : sont mises en place. ce type de fondation (pieux, puits) permet de reporter les charges, dues louvrage quelles supportent, sur des couches de sol situes une profondeur variant de quelques mtres plusieurs dizaines de mtres.

Daprs le rapport gotechnique du LCTP. Il y a lieu dadopter des fondations profondes



5 : Conception des cules :

- Outre cette fonction mcanique, la cule doit permettre un accs au tablier, et galement permettre la visite des appareils dappuis.

On distingue plusieurs familles de cules : Les cules enterres Les cules remblayes Les cules creuses Les cules en terre arme Les cules contrepoids

5.1 : Les cules enterres : - 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.

5.2 : Les cules remblayes : - 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 qu ils ne sont pas ou quils sont parallles laxe longitudinal de louvrage projet. Elles jouent le double rle de soutnement et de structure porteuse. Le tablier sappuie sur un sommier 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. 5.3 : Chois du type de cule : Notre pont est un passage suprieur qui se trouve sur un terrain en remblai franchissant lautoroute. et on choisit la cule enterre.



Chapitre

III

Dimensionnement

Chapitre III dimensionnement


III) Dimensionnement 1 dimensionnement des voussoirs :

a. Profil en long : Dans les ouvrages de porte infrieur 60m, les pont en bton prcontrainte construits en encorbellement sont gnralement avec une hauteur constante. HC = HP. - une fois la portes grande, il faut construire le tablier avec hauteur variable. Pour des raisons conomiques et esthtiques. Hauteur des voussoirs :

La hauteur h p sur pile est gale La hauteur hc est gnralement :

2320lhchpl =

Tel que L dsigne la porte de la plus grande trave adjacente la pile considre. On prend : mlhp 80,15.21

==

La variation de la hauteur : Lintrados suit une hauteur constante gale hc

lx 0 : mhxh c 80,1)( ==

Fig-III.1 : la hauteur de tablier. Lpaisseur du hourdis infrieur ei :

Elle diffrant selon deux zone : -1 : lpaisseur au voisinage des piles. - 2 : lpaisseur mi porte

FigIII-2 : Lpaisseur du hourdis infrieur



Lpaisseur du hourdis suprieur : es

Elle est constante sur la porte totalement

Fig.III-3 : Lpaisseur du hourdis suprieur

b. Section transversal : Les tabliers construits en encorbellement sont des poutres caissons .les conceptions les plus varies furent adoptes pour leur section transversale, en fonction de la largeur effective du hourdis suprieur .pendant une assez longue priode, lusage voulait que lon rservt le caisson unicellulaire deux mes des tabliers de largeur totale infrieure 12 ou 13m

En pratique, on emploie un seul caisson deux mes si la largeur du tablier est infrieure 13m, deux caissons deux mes si cette largeur dpasse 18m. Entre 12 et 18m, soit on opte un seul caisson deux mes (solution conomique et acceptable techniquement), soit deux caissons, et plus rarement, un caisson trois mes. Les mes de caisson peuvent tre soit verticales soit inclines.

ml 1812

.

FigIII-4 : La variation de la section

Dans notre projet la largeur de chausse est 8m d onc nous avons choisie un tablier larges en forme de caisson unicellulaire avec des mes inclines : cette disposition est souvent considre comme tant plus esthtique et elle permet de rduire la dimension des piles. Cependant, leur angle dinclinaison par rapport la verticale ne doit pas tre trop important pour dvidentes raisons de facilit de btonnage : il est conseill de ne pas prvoir dangles Arctg suprieur (1/5). Par ailleurs .cette question doit galement tre examine dun point de vue architectural en liaison avec le dessin des ttes de piles. Des effets esthtiques peuvent tre obtenus en travaillant le coffrage de ce dernier de faon faire apparatre des lignes, prsentant la mme inclinaison que les mes



B= 10m

1.80m

Distance entre les axe des mes :si B la largeur totale de tablier et b la distance entre les axe des mes au niveau de leur enracinement sur ce hourdis , on adopte gnralement une disposition telle que B = 2b Donc

Lcartement entre les deux mes est b=5,00 m Epaisseur des mes : Lme doit assurer la rsistance aux efforts de cisaillement et permet la bonne mise en place du bton ainsi que, dans de nombreux cas, lancrage des cbles de prcontrainte. Lpaisseur minimale est de 30cm. On peut fixer, au stade de pr dimensionnement, en partant de la formule statistique suivant :

e 265

)(+ mla (cm)

Sachant que : l: la porte de travers

Do :

e 80.33265

39=+a

On prend lpaisseur des mes de rive et intermdiaire 70 cm pour les sections proches de la pile et 40 cm mi trave Lcartement entre les deux mes est 5,00 m

40cm

FigIII-5 : Section transversale des mes mi porte



70cm

Arctg 1/5

FigIII-6 : Section transversale des mes sur la pile

Epaisseur lhourdis suprieur : Lhourdis suprieur est essentiellement dimensionn par sa rsistance la flexion transversale sous leffet des charges concentre.

Pour les caissons qui ne sont pas nervur lpaisseur est de lordre de 22 25 cm telle que b/es =25 30

Es cmb 20

25500

25===

On prend lpaisseur de lhourdis suprieur 35cm constante sur toute la porte.

Epaisseur du hourdis infrieur : Lpaisseur lhourdis infrieur en trave est gnralement fixe par la condition denrobage des cbles de solidarisation qui sy trouvent place. Au voisinage des appuis intermdiaires, lpaisseur du hourdis infrieur est dtermine par la contrainte de compression admissible sous charges de service sur la fibre infrieure. On prend : Lpaisseur de lhourdis infrieur sur pile : ei p = 50cm. Lpaisseur de lhourdis infrieur la cl : eic =30cm.



Les Goussets : Les goussets de lhourdis suprieur doivent tre dimensionns de telle sorte quils permettent au premier lieu le logement des cbles de flaux, ainsi la facilit de la mise en place du bton et lamlioration de lencastrement de lhourdis sur les mes. Les goussets de lhourdis infrieur trouvent leur utilit soit pour placer lancrage des cbles de flaux soit pour y disposer tout ou une partie des cbles de continuit.

FigIII-7 : Section transversale sur les goussets

Lpaisseur e est comprise entre 20 et 25 cm. On prend = 24 cm Lpaisseur est comprise entre b'/5 et b'/7 . On prend : = 33cm Langle entre linclinaison du gousset et lhorizontale est 60 - tg 60 = v/h , si on prend h = 50cm v = 0.87cm



1.2-Caractristiques gomtriques des sections :

FigIII-8 : Section transversale du voussoir la cl.

Fig III-9 : Section transversale du voussoir la pile



1.3-Caractristiques mcaniques des voussoirs :

La figure montre une section de poutre caisson symtrique deux mes dont les dimensions ont t choisies de faon simplifier les calculs.

Les caractristiques mcaniques sont les suivantes :

G : Le centre de gravite de la section ; V : La distance de G la fibre suprieure ; V : La distance de G la fibre infrieure ; h =V+V : la hauteur totale de la section ; B : Laire de la section ; Iy : Son moment dinertie (par rapport un axe horizontal passant par G) ; Iz : Son moment dinertie (par rapport un axe vertical passant par G) ;

Le rendement gomtrique de la section :

= IyB v v. . '

C = v : lordonne (par rapport G) du point le plus haut du noyau central ; C = 'v : lordonne (par rapport G) du point le plus bas du noyau central ;

- Section transversale du voussoir

Fig III-10 : Section transversale du voussoir



- Section de rfrence

40cm

42cm

33cm

30cm 30cm

Fig III-11 : Section de rfrence.

-voussoirs la cl sur pile. -voussoirs sur pile.

B 5,692m2 V 0,5843 m V' 1,215 m IyG 32100600 cm4 IxG 1941300 cm4 7,939

B 6.878 m2 V 0.7003 m V' 1.097 m IyG 34673300 cm4

IxG 2483800 cm4

6,536



1.4-Nombre des voussoirs le long de la trave :

Le profile altimtrique est donn et il impose une dnivellation routier de 4,00m entre les deux cots de louvrage 1,5% de pente) et la topographie de laxe mnent prendre la longueur totale de louvrage 128m le profil de terrain naturel permet de construire les cintres.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

FigIII-12 : Elvation de trave de rive

12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 28 29 30 31 32 33 34 35

-

FigIII-13 : Elvation de trave intermdiaire

- longueur de voussoir N : 01 sur cule . 1,80m - longueur de voussoir N :13 - 34 sur pile .1,80m - longueur de voussoir N :03 - 23 de clavage . 1,20m - longueur des autres voussoirs .. . 2,00 m



2- Dimensionnement du fut de pile : Le dimensionnement dune pile fait appel trois critres : - la rsistance mcanique - robustesse - esthtique - notre tablier repose sur des appuis simples, laction transmise par ce tablier se rduit

pratiquement deux forces, lune verticale et lautre horizontale. Pour vites quelques chocs. (sismes, vhicule hors gabarit) on a proposes un dispositif de blocage en tte de la pile.

- On a propos un modle simple qui est le voile continu dpaisseur constante, donc la longueur est la largeur.

Dispositif de blocage

E

La pile Hv = 7 m

5m

Fig III-14 : Coupe longitudinale - transversale de la pile

2.1- Epaisseur du voile :

E 10Hv

Avec : Hv : hauteur de semelle. Hv = 7 m E =0,80 m Donc : les dimensions final de la pile sont : Hauteur : 7 m Largeur : 5 m Epaisseur : 0,80 m



3- Dimensionnement de la Fondation :

Lorsque que notre sol de surface na pas une rsistance suffisante pour supporter louvrage par lintermdiaire dune fondation superficielle, nous choisissons des fondations profondes sont mises en place. Ce type de fondation (pieux,) permet de reporter les charges, dues louvrage quelles supportent, sur des couches de sol situes une profondeur variant de quelques mtres plusieurs dizaines de mtres. (30m) suite le rapport gotechnique de sol) et de diamtre. = 1m

3.1-Nombre de files de pieux : - Le nombre de fils de pieux est essentiellement li au choix du schma mcanique de rsistance, ces lments vont essentiellement travailler la pointe. Pour le choix de lentraxe et le nombre de file de pieux, il est rfrable de faire un espacement trop grand entre les pieux ; en gnral 3 car un espacement trop faible prsente des inconvnients tant lexcution que sur le plan mcanique. Dans le cas des pieux fors, dont la rsistance aux efforts horizontaux mobilise la bute du terrain, il convient dviter un nombre impair de files qui conduit disposer une dans laxe de lappui (file intermdiaire trs charge). Puisque la charge descendante est assez importante, on adopte deux files de trois pieux au niveau des piles, trois files de quatre pieux au niveau des cules.

3.2- Semelles de liaison

La semelle de liaison des pieux sont toujours considres comme tant infiniment rigides. Il convient donc de les dimensionner en consquence : -La largeur :

B= (N-1)l +2 = 5,5 m, tel que :

N : nombre des files des pieux (2). l : la distance entre deux files (l=3,5m ). : diamtre des pieux (1m).

-La longueur : Ls = (N -1)l +2 = 12,50 m.

N : nombre des files des pieux (4).

-La hauteur : ht l / 2,5 =3,5 / 2,5 = 1,40mht = 1,5m

La semelle transmet la fondation des efforts qui induisent dans les pieux des forces axiales et, le plus souvent, des moments pour que ces moments soient transmis, il faut que les pieux soient mcaniquement encastrs dans la semelle. Ceci sobtient facilement avec des pieux fors.



Fig III-15 :Vue en plan du semelle de la pile

Vue transversale Vue longitudinale

FigIII-16 : Fondation (sous la pile) sur deux files de quatre pieux



4- Dimensionnement de cule : -La cule est lment fondamental de la structure de louvrage, le rle dun cule est dassurer la liaison entre le tablier et le milieu environnant. Une cule assure donc la fois la fonction dappui de tablier. 4.1-Choix de la morphologie : vu les donne naturelles au rive droite du site on a opt pour une cule enterre sans voile porteur fonde sur fondation profond . la cule comporte les lment constitutifs suivants : - des voiles -un mur garde grve destin protgs labout du tablier en retenant les terres et assurer la fixation du joint de chausse. -corbeau arrire sur lequel sappui la dalle de transition. - dalle de transition.

Murs garde grve : - la hauteur de murs : hauteur = hauteur de voussoirs + hauteur de lappareil dappui + hauteur d dappuis , h = 1,80 + 0,30 + 0,20 = 2,30m - lpaisseur : e = Max( 0,30 ; h/8 ) = ( 0,30 m ; 0,28 m ) = 0,30 m

Dalle de transition -longueur : L = Min ( 6m ; Max( 3 m ; 0,6H )) avec H = hauteur de remblais = 6m

L =3,6 m - lpaisseur : gnralement e = 0,30m

Sommier dappuis : Cest un lment sur le quel repose labout du tablier , sa surface doit tre amnage de faon permettre limplantation des appareil dappuis et la mise en place des vrins pour change ces derniers. - longueur de sommier : L= 10m - lpaisseur : varier entre 0,60 m et 1,20 m donc en prend e= 1 m - Largeur : 3 m

Semelles de liaison La semelle de liaison des pieux est toujours considre comme tant infiniment rigides. Il convient donc de la dimensionner en consquence : La largeur :

B= (N-1)l +2 = 9,5 m, tel que :

N : nombre des files des pieux (3). l : la distance entre deux files (l=3,5 ). : diamtre des pieux (1m).

La longueur : Ls = (N -1)l +2 = 12,50 m.

N : nombre des files des pieux (4). La hauteur : ht l / 2,5 = 3,5 / 2,5 = 1,40mht = 1,6m

Murs de retours : Lpaisseur du mur en retour : e =0,40 m Longueur L = 2,00m



Les voils -hauteur : H= 5 m - avec section (300 x 100) cm

6 7 5 -1 : Mur garde grve

1 -2 : Semelle de liaison -3 : Les voiles

4 -4 : Sommier dappuis -5 : voussoir

-6 : dalle de transition -7 : murs en retours 3

2

FigIII-17 : coupe longitudinale de la cule



Chapitre

IV

Hypothses de calcul

CHAPITRE IV Hypothse de calcul


1-Les Normes Le calcul des structures sera effectu conformment aux: -Rgles B.A.E.L. 91 modifies 99: rgles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en bton arm, suivant la mthode des tats limites ;

-Rgles B.P.E.L. 91: rgles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en bton prcontraint, suivant la mthode des tats limites ;

-Cahier des Prescriptions Communes; Fascicule 61, Titre II (Texte n. 195 Rdition 1981): programme de charges et preuves des ponts routiers

-Fascicule 62 - Rgles techniques de conception et de calcul des fondations des ouvrages de gnie civil ;

2-Modeles de calcul : -En gnral, le calcul sera dvelopp en utilisant des logiciels lments finis comme : SAP ou ROBOT, pour le calcul des fondations profondes et des pages lectroniques de calcul (Microsoft Excel) dveloppes,testes par notre BET.

2.1-Effets globaux du poids propre du tablier : des charges permanentes et dexploitation Les sollicitations de poids propre du tablier en fin de construction seront calcules par superposition des effets dus chacune des phases de construction, en tenant opportunment compte de la variation des schmas statiques phase aprs phase. En revanche, les effets de surcharges permanentes et dexploitation. 2.2-Effets de la prcontraintes: - Les effets flchissant de la prcontrainte seront valus en tenant opportunment compte aussi bien de lvolution des schmas statiques dans le temps (passage de schma isostatique schma hyperstatique) que de la redistribution due aux effets visqueux. En effet, suite au fluage du bton, les sollicitations qui naissent sur la structure quand celle-ci a des schmas statiques diffrents du schma final tendent se redistribuer vers la configuration thorique que lon obtiendrait si les sollicitations taient gnres sur le schma final. La loi de redistribution est la suivante: M,r = M0 + / (1+) G (M,t M0)

o M,r = moment rel temps final, aprs la redistribution = coefficient de fluage temps infini. M,t = moment thorique gnr directement sur le schma statique final M0 = moment initial, calcul sur le schma statique provisoire

Pour la validit de cette loi, on a considr que toutes les variations des contraintes aient lieu au mme moment. 2.3-Effets locaux sur le tablier Ils seront valus laide dun modle 3D lment finis plate reprsentant leffective gomtrie des voussoirs, sur lesquels on appliquera les charges locales rglementaires (fascicule 61).



3-Actions de calcul : 3.1-Surcharges dexploitation, effets thermiques, vent, etc On se rapporte au: Fascicule 61 - Conception, calcul et preuves des ouvrages dart titre II - Programme de charges et preuves des ponts routiers. 3.2-Prcontrainte.

Disposition des cbles et modalit de prcontrainte. -On distingue 3 familles de cbles, en fonction de la modalit de construction adopte : -Cbles pratiquement rectilignes - Cbles rectilignes -Cbles de jointure des sections autour de la jete de clavage, disposs au bord suprieur. Ces cbles sont trs courts, et provoquent des effets hyperstatiques dentit modeste, qui ont de toute faon t mis en compte. tous les cbles sont pre-tensionns la tension de 1480 MPa ( = 0,8 fprg et = 0,89 fpeg ); les cbles des familles I) et II) sont tensionns chaque extrmit.

-Perte par frottement Les pertes par frottement seront values travers la formule: p0 (x) = p0 e-f - x o: f = 0,20 coefficient de frottement en courbe = 0,003 coefficient de perte de tension par unit de longueur.

-Pertes par relaxation La perte finale de tension due la relaxation de lacier est donne par la formule: = 0,06 1000 ( pi(x) / fprg - 0 ) pi (x)

o 0 = 0,43 (acier trs basse relaxation (TBR)) 1000 = 2,2%

Approximativement sans aucun doute acceptable, tant donn les caractristiques de lacier, on considre ces pertes comme immdiates.

On assume, pendant la phase de calcul, une tension initiale gale tous les cbles et correspondante la moyenne des tensions initiales, calcules pour les cbles suprieurs et infrieurs.

-Pertes par le retrait et le fluage du bton. Selon le B.P.E.L. 91, les pertes par le retrait et le fluage temps infini se calculent travers la formule: tot, = r + fl = r Ep + (Ep / Eb) b

o: r = 4 x 10-4 (climat chaud et sec) = 2.0 Ep / Eb = 5,3

La valeur de b est la tension en conditions permanentes mesure au niveau du barycentre de chaque cble.



4-Combinaisons aux tats limites :

-5-Caractristiques des matriaux de construction : -Les matriaux utiliss sont :

-5.1-Bton : Le bton est dfini par la valeur de sa rsistance la compression lage de 28 jours qui est note fc28. Le bton est dos 400 kg/m3 de ciment CPA 325, avec un contrle strict. Densit : la masse volumique du bton arm =2,5 t/m3

Rsistance caractristique la compression : Pour un bton g de j jours, on a :

35 MPa si j 28 j. fc28 = 30 MPa

2883,076,4 ccjfj

jf+

= si j 28 j.

Avec : 35 MPa pour le bton du caisson. fc28 =

30 MPa pour le bton dappuis et la fondation.

Actions ELU ELS

Poids propre (G) 1,35 1 Surcharge A (L) 1,6 1.20

Systme BC 1,6 1.20

militaire MC120 1,35 1

Exceptionnelles E 1,35 1

Trottoirs 1,6 1

Temprature ( ) 0 0,5 freinage 1,6 1,20



La rsistance caractristique la traction : -La rsistance la traction est lie la rsistance la compression :

ftj = 0,6+0,06fcj = 0,6+ 0,06(35) =2,7 MPa (pour caisson) ftj = 0,6+0,06fcj = 0,6+0,06 (27) = 2,2 MPa (pour les appuis)

Contrainte de calcul pour lE.L.U.R: fbu = 0,85 fcj / . b

- Le coefficient est fix 1 lorsque la dure probable dapplication de la combinaison daction considre est suprieure 24h, 0.9 lorsque cette dure est comprise entre 1h et 24h, et 0.85 lorsquelle est infrieure 1h. 1,5 en situations durables ou transitoires. b =

1,15 en situations accidentelles. Do :

19,83 Mpa 15,3 Mpa fbu =

25,86 Mpa 19,95 Mpa

Contrainte limite de service : 0,5 fc28 en service. =

0,6 fc28 en construction. Coefficient de poisson :

Le coefficient de poisson reprsente la variation relative de dimension transversale dune pice soumise une variation relative de dimension longitudinale. Le coefficient du bton pour un chargement instantan est de lordre de 0,3 mais il diminue avec le temps pour se rapprocher de la valeur 0,2. Quand au cas dun bton fissur, devient nul. On retendra pour les calculs de bton prcontraint la valeur. =0,2 pour un bton non fissur (ELS) et =0 pour un bton fissur (ELU).

Module de dformation longitudinale du bton E : -Module de dformation instantane (courte dure



5.2-Aciers passifs : On utilise pour les aciers passifs des barres haute adhrence de classe FeE400 On a : s = Fe / s

Avec :

s : coefficient de pondration pris gale 1,15. Do :

s = 400/1,15 =347,8 (MPa).

5.3-Aciers de prcontrainte actifs : Concernant notre ouvrage, Les aciers utiliss pour la prcontrainte sont des aciers trs haute rsistance quon appelle aciers durs et qui ont la plus forte teneur en carbone. Alors on utilise des cbles 12T15 super car ce type de cble est rserv aux ouvrages de trs grandes portes 130 150 m.

Caractristiques des cbles : Selon FREYSSINET

- Unit de prcontrainte : 12 torons. - Poids de 1T15S =1,12 (kg/m) - Section de 12T15S =1800 (mm2) - Force de rupture nominale =252,1 (kN) 12T15S - Force maximale sous ancrage =241,3 (kN)

- fpeg = 1660 (MPa) -fprg = 1860 (MPa)

fpeg : limite lastique conventionnelle 0,1%. fprg : contrainte de rupture garantie.

La valeur max de la tension lorigine 0 doit tre : 0 < Min (0,8fprg, 0,9fpeg)

0 < Min (1488, 1494) = 1488 MPa Gaines :

- int : 80 mm. - ext : 88 mm.

Frottements :

- dviation parasitaire : 0,003 m-1

- coefficient de frottement : 0,2 rad



Chapitre

V

Charges et Surcharges

Chapitre V Charges et surcharges


v) Charges et surcharges :

-Louvrage doit tenir en phase de service sous leffet des diffrentes actions (surcharge routire, superstructures, surcharges de trottoirs) y compris son poids propre en phase finale.

1-Les caractristiques du pont sont :

Classe de pont

Lr 7,00m Un pont de 1r classe 5,50 m < Lr



2-Dfinition des charges : 2-1. Charge permanente (CP): -Les charges permanentes comprennent le poids propre de la structure porteuse, les lments non porteurs et des installations fixes.

a- Les lments porteurs : Ces charges concernent le tablier seul.

FigV-2 :les coupe transversale de voussoirs sur pile

FigV-3 :les coupe transversale de voussoirs sur pile

section (m)

largeur (m)

nombre volume (m)

(t/m) Total (t)

sur pile 8,155 1,8 5 73,395 2,5 183,4875 avec contre dalle

(30cm) 5,6924 2 66 375,672 2,5 1707,72

clavage 5,6924 1,2 4 27,32352 2,5 68,3088 total poids des voussoirs 2149,2573

Q tablier = 2149,2573/125,80 =17.894 t/ml Q tablier =17,0847 t/ml =170,847 KN/m b-Les lments non porteurs :

-Poids des trottoirs et corniches :



figV-4 : Coupe transversale du trottoir avec corniche.

Poids volumique (KN/m3): - mtal ( =78 KN/m3)

-Bton arme (BA =25 KN/m3) -Bton ( = 24 KN/m3) - sable ( = 16 KN/m3) - revtement ( BB =22 KN/m3) - bordure (1) : - contre bordure (2) - dalle (3) pt (charge totale des deux (trottoirs et corniches) qt c=16.525 KN/ml - corniches (4)

- glissires de scurit (5) La glissire de scurit est en acier, son poids est de(2gli) qgl =1,2 KN/ml - Gardes corps (6) : Le poids dun garde corps est estim 100kg/ml donc : qga= 2 KN/ml. - Revtement (7) : Une couche de revtement en bton bitumineux de 8 cm dpaisseur. qrev = 14,08 KN/ml

Q =(Trottoirs et corniches)+gardes corps + glissire de scurit+revtement Q = q

t c +q gl+ q ga +q rev Q = 16,525+1,2 +2 +14,08 = 33,53 KN/ml.=3.353 t/ml Q = 33,53 KN/ml q TOTAL : charge total de louvrage q TOTAL = 170,847+33,53 q TOTAL = 204,377 KN/ml



2-2 : Surcharges routires : - Daprs le fascicule 61 titre II, les surcharges utilises pour le dimensionnement sont les suivantes :

La surcharge de charges A(L). Systme des charges B (systme Bc et systme Bt, et systme Br) La surcharge militaire (systme Mc

(Mc80., Mc120) ) Le Charge exceptionnelle (convoi type D ) Efforts de freinage Les surcharges sur trottoirs. La surcharge dus au vent et au sisme.

FigV-5 : Les surcharges routires



2-2-1-Systme de charge A (l) :

Pour 1re cas L=23,00m

Avec :

122336030,2)(

++=lA = 12,587 KN/m2

a1 est donne par le tableau suivant :

Nombre de voies charges

1 2 3 1 5

Classe 1re 1.00 1 0,9 0,75 0,7 de 2me 1 0,9 - - -

pont 3 me 0,9 0,8 - - -

Donc a1 = 1 a2 est donn par

Lv : largeur dune voie v0 = 3,50 pour la 1ere classe

On a : v0 =3,50 et Lv = 3,50 Donc : a2 = 1 A (l)

1=a1. A (l) =1 12,587 = 12,587 kN/m2 A (l)

2= a2 A1 (l) =112,587=12,587 kN/m2

Pour une voie charge l / =3,50m

Donc A (l) 1 = 12,587 3,5 = 44,0545 kN/ml

A (l) 2 =12,587 3,5 = 44,0545 kN/ml

Pour deux voie charge l / = 7m Donc A (l)

1 = 12,587 7 = 88.109 kN/ml A (l)

2 =12,587 7= 88.109 kN/ml

(KN/m2) 12

36030,2)(+

+=L

lA

VL0v

= a2

(l)A a2. ) l ( A2 =

=

LlAa002,04)(

max (l)A 11



Systme de charge A (l) : pour ltude de tout les cas

L (m) A(l) KN/m2 a1 a2 l'=3,50m A (l)1 kN/ml l'=7,0m A(l) 2 kN/ml 1re cas 23 12,5857143 1 1 3,5 44,05 7 88,1 2me cas 39 9,35882353 1 1 3,5 32,7558824 7 65,5117647 3me cas 62 7,16486486 1 1 3,5 25,077027 7 50,1540541 4me cas 101 5,48584071 1 1 3,5 19,2004425 7 38,400885 5me cas 224 3,82542373 1 1 3,5 13,3889831 7 26,7779661

2-2-2-Systme de charges B :

2-2-2-a-systme Bc :

-Ce systme de charge est dispos sur la chausse ; cette charge vrifie la stabilit locale de la structure. -On dispose sur la chausse au plus autant de files ou convois de camions que la chausse comporte de voies de circulation, et en place toujours ces files dans la situation la plus dfavorable pour llment considr. Dans le sens longitudinal, le nombre de camions par file est limit deux. Tous les camions sont orients dans le mme sens, les surcharger BC sont multiplies par un coefficient bc donn dans le tableau suivant



figV-6 : les dimension de systme Bc

Calcul des coefficients dynamiques :

G : La charge permanente de louvrage. S : La charge BC. Pour 1re cas L=23,00m La valeur de S introduire dans la formule est celle obtenue aprs multiplication par le coefficient bc en fonction de la classe du pont et du nombre des files considres suivant :

Tableau : le coefficient bc

Nombre des files 1 2 3 4 5 1re 1,20 1,10 0,95 0,80 0 ,70 2me 1,00 1,00 - - -

Classe Du

pont 3me 1,00 0,8 - - -

bc = 1,20 ..pour 1 file. 1,10 pour 2 files.

G : poids propre de tablier (G = q total L). Qtotal= 204,377 KN/ml L =23,00m Donc : G = 204,377 23 G =4700,671 KN S : La charge (S = n30 bc ) n : nombre de camion , 30t :un camion



Pour une file charge (bc =1,20) . S1 = 230 1, 20 S1 = 720 KN

720671,470041

6,0232,01

4,01+

++

+=

= 1,094

Pour deux files chargs (bc =1,10) S2 = 430 1, 10 S2 = 1320 KN

1230671,470041

6,0232,01

4,012+

++

+= =1,203

Systme B c : pour ltude de tout les cas

, L(m) QTOTAL KN/ml

G (kN) 1 files

2 files

S1 (kN)

S2 (kN)

1 2

1re cas 23 204,4 4701,2 1,2 1,1 720 1320 1,094 1,203

2me cas 39 204,4 7971,6 1,2 1,1 720 1320 1,059 1,131

3me cas 62 204,4 12672,8 1,2 1,1 720 1320 1,038 1,086 4me cas 101 204,4 20644,4 1,2 1,1 720 1320 1,024 1,055

5me cas 124 204,4 25345,6 1,2 1,1 720 1320 1,020 1,045

Les surcharges du systme BC sont frappes par des coefficients de majoration dynamique = 1, 203

-2-2-2-b- Systme de charge Bt :

Ce systme est applicable seulement pour les ponts de 1re et 2meclasse.Un tandem du systme comporte deux essieux tous deux roues Simples munies de pneumatiques Pour les ponts une voie,un seul tandem est dispose sur la chausse,pour les ponts supportant au moins deux voies,deux tandems au plus sont disposs de front sur la chausse, les deux bandes longitudinales quils occupent pouvant tre contigus ou spares de faon obtenir la situation la plus dfavorable pour llment considr.

Classe du pont premier deuxime Coefficient bt 1,2 1,00



figV-6 : les dimension de systme Bt

-Les surcharges du systme Bt sont frappes par des coefficients de majoration dynamique

SGL 41

6,02,01

4,01+

++

+=

Pour 1re cas L=23,00m G : La charge permanente de louvrage (G = G =4700,671 KN) S : La charge Bt.

S= n 320 bt Pont premier classe bt=1 Pour une voie charge n =1 S= n 320 bt S1= 1 320 1 S1 =320 KN

320671,470041

6,0232,01

4,011+

++

+= = 1.081

Pour une voie charge n =2 S2= 2 320 1 S2 =640 KN

640671,470041

6,0232,01

4,012+

++

+= = 1,091



Systme B t : pour ltude de tout les cas

, L(m) QTOTAL KN/ml

G (kN) bt S1 (kN) S2 (kN) 1 2

1re cas 23 204,4 4700,7 1 320 640 1,081 1,091

2me cas 39 204,4 7970,7 1 320 640 1,051 1,057

3me cas 62 204,4 12671 1 320 640 1,034 1,037

4me cas 101 204,4 20642 1 320 640 1,021 1,023

5me cas 124 204,4 25343 1 320 640 1,017 1,019

Les surcharges du systme Bt sont frappes par des coefficients de majoration dynamique =1.091

- 2-2-2-c- Systme de charge B r :

-La roue isole, qui constitue le systme Br. porte une masse de 100KN .sa surface dimpact sur la chausse est un rectangle uniformment charg dont le cot transversal mesure 0,60m et le cot longitudinal 0,30m

figV-7 : les dimension de systme Br

Les surcharges du systme Br sont frappes par des coefficients de majoration dynamique

SGL 41

6,02,01

4,01+

++

+=

Pour 1re cas L=23,00m G : La charge permanente de louvrage (G = G =4700,671 KN) S : La charge Br.

Largeur roulable Lr = 8,00 m. S = 100 kN

100671,470041

6,0232,01

4,01+

++

+= = 1.0746

Les surcharges du systme Br sont frappes par des coefficients de majoration dynamique =1.

, L(m) QTOTAL KN/ml

G (kN) S (kN)

1re cas 23 204,4 4700,7 100 1,0746 2me cas 39 204,4 7970,7 100 1,0473 3me cas 62 204,4 12671 100 1,031 4me cas 101 204,4 20642 100 1,0196 5me cas 124 204,4 25343 100 1,0161

En plan

Transversalement

Longitudinalement

100KN

100KN

0,3m

0,6m



-2-2-3-La surcharge militaire : M

-2-2-3-a-systme Mc120 :

-Les ponts doivent tre calculs dune manire supporter les vhicules militaires du type Mc120 susceptibles dans certains cas dtre plus dfavorables que les charges A et B. Les vhicules Mc120 peuvent circuler en convois. Dans le sens transversal : un seul convoi quelque soit la largeur de la chausse. Dans le sens longitudinal : le nombre de vhicule est limit. Poids totale : 110t Longueur dune chenille : 6.10m Largeur dune chenille : 1.00m

figV-8 : les dimension de systme Mc120

SGL 41

6,02,01

4,01+

++

+=


G=4700,671 KN S = n 1100 = 1 1100 = 1100KN

1100321,425341

6,0232,01

4,01+

++

+= = 1, 1079

Systme militaires MC120 : pour ltude tout les cas

L(m) QTOTAL KN/ml

G (kN) n S(kN)

1re cas 23 204,4 4700,7 1 1100 1,1046

2me cas 39 204,4 7970,7 1 1100 1,0655



3me cas 62 204,4 12671 2 2200 1,0548 4me cas 101 204,4 20642 3 3300 1,0419

5me cas 124 204,4 25343 4 4400 1,0405

Les surcharges militaires MC120 sont frappes dun coefficient de majoration dynamique =1,1046 2-2-3-b-- convoi MC 80

Mc120 figV-9 : les dimension de systmeMc80

SGL 41

6,02,01

4,01+

++

+=


G=4700,671 KN S =720KN

720321,425341

6,0232,01

4,01+

++

+= =



Systme militaires MC 80 : pour ltude tout les cas

L(m) QTOTAL KN/ml

G (kN) n S(kN)

3me cas 62 184,9 11465 2 1440 1,0481 4me cas 101 184,9 18678 3 2160 1,0357

5me cas 124 184,9 22931 4 2880 1,0338

Les surcharges militaires MC 80 sont frappes dun coefficient de majoration dynamique =1, 0936

-2.2.4- Charges exceptionnelles :

VI-1-2-4-convoi type D Le convoi type D comporte une remorques de supportant chacune 2400KN , dont le poids est suppos rparti au niveau de la chausse sur un rectangle uniformment charg de 3,20 m de large et 18,00m de long .

Pour une remorque S =18.6 3,20 = 59.52 m2

q (D) = 2400(3,20/59,52) =129,03 KN/ml =12.903 t/ml

2-3-. Surcharges des trottoirs : (ST) Nous appliquons sur les trottoirs une charge uniforme de 150 kg/m2 rserv exclusivement la circulation des pitons et des cycles de faon produire leffet maximal envisag. -Premier trottoir charg : q1 = 1,5 x 1,00 = 1,5 KN/ml -Deuxime trottoir charg : q1 = 1,5 1,00 = 1,5 KN/ml Les deux trottoirs chargs : q st = 2 (1,5 1,00) = 3,00 KN/ml



2-4- Le Vent : Le vent souffle horizontalement

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