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VIADUC DE SAINT GERVAIS LES ETUDES D’EXECUTION

VIADUC DE SAINT GERVAIS Présentation AFGC du 07/09/2011

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Cyril COTTEY

VIADUC DE SAINT GERVAIS LES ETUDES D’EXECUTION

SOMMAIRE

1. ORGANISATION DES ETUDES

2. HYPOTHESES DE CALCUL

3. LES ETUDES DU TABLIER

4. LES ETUDES DES APPUIS


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Equipe « Viaduc » composée de 4 personnes:

• Calculs : Stéphane GUICHON / Cyril COTTEY

• Dessin : Julien CÔTE / Didier BEAUREGARD

Equipe « Estacade » composée de 3 personnes:

• Calculs : Frédéri MAZAN

• Dessin : Jean-Marc DAUPRAT / Franck MOLLARD

3 VIADUC DE SAINT GERVAIS

Présentation AFGC du 07/09/2011


Durée des études : 18 mois environ

Dates importantes :

• Démarrage : mars 2010

• Fin des calculs de flexion longitudinale : juillet 2010

• Fin des études des appuis : février 2011

• Fin des calculs du tablier : avril 2011

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2. HYPOTHESES DE CALCULS

Normes de calculs :

• Etudes béton précontraint : BPEL – Justification de la précontrainte en classe II

– Etude de la précontrainte avec Pm

– Etude de diffusion suivant Guide du Setra « Diffusion des efforts concentrés » (novembre 2006)

• Etudes béton armé : BAEL – Fissuration très préjudiciable pour le hourdis supérieur

travée centrale

– Fissuration préjudiciable ailleurs

– Fissuration peu préjudiciable pour les travées de rive en phase de construction


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Normes de calculs :

• Etude métal (diagonales) : fascicule 61 titre V, guide SETRA de mai 1996 (« Guide de conception et justification des

ponts métalliques et mixtes à la résistance à la fatigue ») et EN 1993-1-9 pour étude à la fatigue des soudures

• Charges : fascicule 61 titre II

• Fondations : fascicule 62 titre V

• Etudes sismiques : AFPS 92 et guide de conception des ponts courants en zone sismique du SETRA


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Matériaux :

• Puits : C30/C37

• Pieux/culées/piles/travées de rive/Murs : C35/45

• Travée centrale (hourdis sup et hourdis inf) /chevêtres incorporés sur pile et voiles inclinés : C80/95

• Diagonales (tubes) : S355 et S460


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Charges :

• Charges civils : A(l) / Bt / Bc

• Charges militaires : Mc120

• Charges spécifiques : tramway du Mont blanc

• Charges de température

• Charges de construction :

– Équipage : 100t à vide / 230t avec béton frais

– Grue à chenille : 85t


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Charges : • Charges de séisme :

– Zone de sismicité IB / ouvrage de classe « C » – Accélération nominale : 2.0m/s² – Analyse spectrale multimodale – Calcul sismique en phase d’exploitation et en phase de

construction

• Charges de vent : – 200kg/m² (exploitation) – 125kg/m² (construction y compris masque équipage)

• Charge accidentelle de chute de l’équipage


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Conditions d’appui de l’ouvrage : - 2 Appuis à pots multidirectionnels sur chaque culée (Particularité : appuis inversés ) - 4 Appuis néoprènes sur pile + butées de blocage transversal sur culées en cas de séisme


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7070t 7750t

1550t 1250t



MODELES DE CALCUL :

• Modèle de calcul ST1 : modèle à barres

– Descentes de charges

– Etude de flexion longitudinale (phasage de construction, fluage scientifique)


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Modèle à barre



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MODELES DE CALCUL :

• Modèles éléments finis ROBOT :

– Etude sismique

– Etude de flexion transversale

– Etude de flexion longitudinale locale (répartition transversale)

– Etudes locales spécifiques


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Modélisation en éléments coques



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Modélisation en éléments volumiques


LES ETUDES SISMIQUES :

• Principaux résultats :

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Mode n°1



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Mode n°2



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Mode n°3


LES ETUDES DE FLEXION LONGITUDINALE :

• Particularités du fonctionnement en « treillis » de la travée centrale


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LES ETUDES DE FLEXION LONGITUDINALE :

• Principaux résultats (contrainte normale hourdis supérieur de la travée centrale):


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EFFORTS ELS RARE



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CONTRAINTES ETAT QUASI PERMANENT



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Contrainte limite minimale = -1.5*ftj+k*fcj = -6.2Mpa

CONTRAINTES ELS RARE



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Contrainte limite minimale = +0.7Mpa

CONTRAINTES ELS FREQUENT : situation dimensionnante



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Contrainte limite minimale = -1.5*ftj+k*fcj = -6.2Mpa

PHASES DE CONSTRUCTION


PRECONTRAINTE FINALEMENT RETENUE Câbles de fléau :

• Coté C0 : – Voussoirs V1 à V4 : 4 câbles 27T15S par voussoir (câbles descendants

dans les tenons) – Voussoirs V5 à V8 : 4 câbles 19T15S par voussoir

• Coté C3 : – Voussoirs V1 à V4 : 4 câbles 27T15S par voussoir (câbles descendants

dans les tenons) – Voussoirs V5 et V6 : 4 câbles 22T15S par voussoir – Voussoirs V7 et V8 : 4 câbles 19T15S par voussoir

Nota : Ces câbles sont tendus à une seule extrémité coté voussoir


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• Câbles de continuité : 2 câbles 19T15S

• Câbles éclisses :

– Voussoir V3 : 2 gaines vides

– Voussoir V4 à V6 : 4 câbles 19T15S

– Voussoir V7 : 2 câbles 19T15S

Nota : Ces câbles sont tendus aux 2 extrémités


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• Câbles des diagonales :

• Câbles extérieurs additionnels : 3 câbles 19T15S en sous face du hourdis supérieur


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Mais aussi:

• LES ETUDES SPECIFIQUES AU FERRAILLAGE

– Justification de la diffusion des efforts concentrés (précontrainte et efforts des diagonales)

– Justification des armatures de cisaillements

– Justification des armatures de flexion transversale

– Justification des armatures longitudinales ( conditions de non fissuration, entrainement, flexion locale)

• L’ETUDE DES DIAGONALES ET DES NŒUDS

• L’ETUDE DU PHASAGE DE MISE EN TENSION DES CABLES

• L’ETUDE DES CONTREFLECHES ET DU SUIVI GEOMETRIQUE (en collaboration avec le BE BOUYGUES TP)


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QUELQUES RATIOS…

ARMATURES PASSIVES :

• TRAVEE DE RIVE (caisson) :

– Hourdis inférieur : 230 kg/m3

– Ames : 90 kg/m3

– Hourdis supérieur : 90 kg/m3

– Chevêtres incorporés et voiles inclinés : 300 kg/m3

• TRAVEE CENTRALE :

– Hourdis supérieur : 180 kg/m3

– Hourdis inférieur : 150 kg/m3

PRECONTRAINTE : 45 kg/m3

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LES DIFFERENTS ELEMENTS COMPOSANT LES CULEES :


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Tenon

Voile Mortaise

Mur garde grève

Dalle de couverture

Semelle

Murs caches

Pieux



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Murs en retour


LES EFFORTS EN JEU :


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Reprise des efforts de soulèvement provenant du tablier :


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Tirant horizontal

Tirants verticaux


Particularités de la culée C3 :


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Tirants précontraints


MERCI DE VOTRE ATTENTION


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Documents

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