Ponts en Acier

8/17/2019 Ponts en Acier

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2006-10-05 Ponts en acier 1

GCIV-5340Conception des ponts

Prof. Noyan TurkkanFaculté d’ingénierie, 119 G2

[email protected]

506-858-4304 © Noyan Turkkan 2001

U. de Moncton


Conception de lasuperstructure

Ponts en acier


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Ponts en acierAcier utilisé est normalement

• Type AT, WT, QT• Acier soudable à résilience améliorée• Bonne résilience à basse température• Utilisé pour les ponts• Fy= 260 ~ 480 Mpa


Acier de construction

Norme CAN/CSA-G40.21Es = 200 000 MPaGs = 77 000 MPa


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Acier coulé

L’acier coulé doit être conformeà l’une des normes suivantes :

a) ASTM A 27/A 27M ;b) ASTM A 148/A 148M ;c) ASTM A 486/A 486M.


Acier - goujonsLes goujons de cisaillement doivent être conformes à lanorme ASTM A 108 (nuance 1015, 1018 ou 1020).

Les propriétés mécaniques des barres après étirage oudes goujons finis plein diamètre, déterminées selon desessais effectués conformément à la norme ASTM A 370doivent être conformes aux critères suivants :

a) résistance minimale à la traction : 410 MPa ;b) limite élastique minimale (2%) : 350 MPa ;c) réduction minimale de surface : 50 %;d) allongement minimal pour 50 mm : 20% .


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Économie

240 - 600

100 – 270

45 – 75

24 – 75

15 – 24

L (m)Type de poutre


AvantagesAcier est le matériau idéal pour laconstruction. Qualité supérieure,homogène, isotrope, haute résistance entension et en compression. Grandeductilité.Rapidité de construction, coûts minimum

Poids léger, avantageux sur mauvais sols


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AvantagesProfondeur minimum, avantageux pourles restrictions de gabaritFacile à réparerLes ponts en acier existent depuislongtemps, des méthodes d’analyse et deconstructions sont développées dans letemps


Désavantages

Corrosion, coûts de maintenanceCorrosion, structures faibles


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Types

Dalle sur poutresles poutres peuvent être

En forme deI (assemblées ou laminées)Poutres-caissons


Poutres en forme de I

Avantages vs poutres-caissonsFacile à fabriquerFacile à manipuler en usinePrix moindre

Poids léger


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Poutres-caissonsAvantages vs poutres en forme deI

Meilleure répartition des charges due à unegrande rigidité en torsionEfficace où la profondeur doit être minimiséeMeilleure alignement en courbePeu de surfaces horizontales sur lesquellesproduits corrosifs peuvent s’accumuler

Meilleure esthétique


Types d’ossaturePoutres multiplesDeux poutres maîtresses avec poutresde plancherPoutres-caissons multiplesPoutres-caissons multicellulaires


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Poutres multiples

Dalle

Poutres


Deux poutres maitresses

Solives

Poutre transversalePoutre maîtresse


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Poutres-caissons multiples

Dalle

Caisson


Poutres-caissonsmulticellulaires

Dalle

Caisson


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Construction

Composite ou

mixte

Non composite

Goujon


Composite vs non-compositeNon-composite

Travée simple < 15 mTravée continue < 20 mÉconomie en fabrication (par exemple, souduredes goujons)

Composite ou mixteTravées < 25 m avec des WWF

Travées > 25 m il faut considérer des poutresassemblées avec dalle participante


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Design préliminaire

Arrangement des travéesProfondeur des poutresEspacement des poutresÉpaisseur de la dalleDimensions de l’âme et des semelles


Arrangement des travées

-50.0

-40.0

-30.0

-20.0

-10.0

0.0

10.0

20.0

30.0

0 5 10 15 20 25 30 35

Span

M o m e n t

L 1.33 L L

Cet arrangement permet dans le cas descharges mortes d’avoir des moments deflexion positifs approximativement égauxdans toutes les travées.


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Profondeur des poutres

h ~ L / 30h ~ L / 29Continue

h ~ L / 28h ~ L / 27Simple

h ~ L / 28h ~ L / 27Continue

h ~ L / 26h ~ L / 25Simple

Sans piétonsAvec piétonsType d’ossature


Espacement des poutres

Dalle sur poutres

SS/2 S/2SS

W

N ~ W / 4, S < 3.7mN = nombre de poutres


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Espacement des caissons

N ~ W / 6.5

W (m)

S


Épaisseur de la dalle

Méthode empirique (8.18.4.1)Dalle forme un ensemble mixte avec lespoutrest > 175 mmS < 18 × tS < 4 m


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Dimension des semelles

(approx.)Poutres en I

18 mm < t < 75 mmbs > 350 mm

Caissons18 mm < t < 75 mmzones de tendues, bi / t < 170


Épaisseur de l’âme (approx.)

L < 45 m, t(mm) = L(m) / 2.5, tmin=12mmL < 60 m, t(mm) = L(m) / 3.8, tmin = 12 mm60 m < L < 100 m, tmin = 16 mm


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Ponts en acierExemples typiques


Sections en forme de I


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Diaphragme

GoujonsRaidisseurs

Dalle en BA



Diaphragme

Profilé

Goujons

Dalle en BA


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Profondeur variable


Sections en forme de IPoutres continues, sections constantes


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Raidisseurs

Diaphragme solideavec trou d’accès

Goujons

Contreventement

Dalle en BA


Poutres-caissons multiples3.7 m

2.1 m

Aéroport de Toronto


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Facilité d’alignementen courbe



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