1
Réalisé par:
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Encadré par: Pr H. MLY ABDELALI
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
CHAMOA
Domaine d’emploi
Ponts types SETRA
Dossier pilote
Introduction
Conclusion
Dans les années 60 lorsque le programme de construction des autoroutes françaises s’accéléra, les ingénieurs se trouvèrent confrontés au problèmes suivants:
Construire chaque année plusieurs centaines de ponts au début puis, par la suite, plus d’un millier
Tenir compte en même temps de la qualité des tracés, i.e. ne plus imposer aux automobilistes les courbes et les contre-courbes que l’on rencontre encore quelquefois aux abords de certains ouvrages de conception ancienne
Faire entrer en ligne de compte la continuité des travées, pour diminuer le nombre de joints de chaussée et les épaisseurs des tabliers
3
Domaine d’emploi CHAMOA Ponts types SETRA
Introduction
Dossier Pilote Conclusion
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Utiliser les nouvelles techniques de précontrainte, de soudure, ainsi que les nouveaux types de fondations
Tenir compte de la vitesse des véhicules sur les ouvrages et, autant que possible, empêcher leur chute en cas de sortie accidentelle de la chaussée
Enfin intégrer les nouveaux ouvrages dans l’environnement
4
Domaine d’emploi CHAMOA Ponts types SETRA
Introduction
Dossier Pilote Conclusion
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
SETRA :(Services d’Études Techniques des Routes et Autoroutes) Les Pont Types du SETRA sont apparus dans les années 60 lorsque le programme de construction des autoroutes françaises s’accéléra. Dans un souci d’uniformisation des ouvrages, de simplification de leur exécution et de recherche d’économie le SETRA a défini un catalogue très complet de ponts types dont les études ont pu être standardisées grâce au développement des moyens informatiques.
Domaine d’emploi CHAMOA Ponts types SETRA
Introduction
Dossier Pilote Conclusion
Un pont type se décompose de la manière suivante:
Le tablier: des structures simples, de construction rustique, faciles à maintenir en bon état, et pouvant être construites par des entreprises d’importance moyenne, ont été recherchées.
Les appuis et les fondations: la standardisation des différents éléments composant les appuis est complétée par une méthodologie en ce qui concerne l’étude des sols, ainsi que la conception et le dimensionnement des fondations.
Les équipements: les gardes barrières et les glissières, les joints de dilatation, les appareils d’appui, l’étanchéité, les dispositifs d’écoulement d’eau ont été
typifiés.
6
Domaine d’emploi CHAMOA Ponts types SETRA
Introduction
Dossier Pilote Conclusion
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
7
Domaine d’emploi CHAMOA Ponts types SETRA
Introduction
Dossier Pilote Conclusion
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Chaque dossier-pilote constitue un guide détaillé et aussi complet que possible pour l’étude d’un projet de pont du type considéré.
La composition générale d’un dossier-pilote est la suivante:
Pièces pilotes: elles sont constituées par:
• Une notice générale décrivant la structure, ses caractéristiques, son domaine d’emploi, les grandes lignes du programme de calcul automatique
• Des dessins pilotes décrivant la morphologie de l’ouvrage
• Des indications sur le dimensionnement, les dispositions constructives….
8
Domaine d’emploi CHAMOA Ponts types SETRA Introduction Conclusion
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Calcul automatique (pour les types les plus utilisés)
il comporte:
• une note de présentation du programme
• le bordereau des données
• une note de calcul commentée
• la méthode de calcul utilisée
Modèle d’application
il facilite la compréhension et l’emploi du dossier
9
Domaine d’emploi CHAMOA Ponts types SETRA Introduction Conclusion
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
10 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Ponts types du SETRA sont classées en 12 familles: Les PI-CF et PI-PO :
Passage Inférieur en Cadre Fermé ; Passage Inférieur en Portique Ouvert ;
Les POD : Portique Ouvert Double ;
Les PSI-DA et PSI-DP :
Passage Supérieur ou Inférieur en Dalle Armée ; Passage Supérieur ou Inférieur en Dalle Précontrainte.
Domaine d’emploi CHAMOA
Ponts types SETRA
Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ecole Mohammadia D'ingénieurs 11
Les autres ponts types : PSI-DN : Passage Supérieur ou Inférieur en Dalle Nervurée ; PSI-BA : Passage Supérieur ou Inférieur à Poutres en Béton Armé ; PR-AD : Poutres Précontraintes par Adhérence ;
VI-PP : Viaducs à travées Indépendantes à Poutres
Précontraintes ; PSI-OM : Passage Supérieur ou Inférieur à Ossature Mixte ; PS-BQ : Passage Supérieur à Béquilles ; PSI-DE : Passage Supérieur ou Inférieur en Dalle Elégie.
Domaine d’emploi CHAMOA
Ponts types SETRA
Introduction Conclusion Dossier Pilote
12 12 12 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Les Passages Inférieurs en Cadre Fermé (PI-CF)
• Cadres rectangulaires en béton armé + des murs de soutènement retenant les terres qui constituent le remblai de la plate forme de la voie franchie
Domaine d’emploi CHAMOA
PI-CF
Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ponts types SETRA
13 13 13 13 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Domaine d’emploi:
Ouverture < 12m Hauteur < 10m Rapport ouverture/hauteur < 2
Passage inférieur le plus courant pour le rétablissement de petites voies de communication.
Le franchissement de voies de faible largeur (inférieure à 12 mètres).
Domaine d’emploi CHAMOA
PI-CF
Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ponts types SETRA
14 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Passage Inférieur à Cadre Fermé
Domaine d’emploi CHAMOA
PI-CF
Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ponts types SETRA
15 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
• Construit sur cintre
• Mis en place par ripage
Domaine d’emploi CHAMOA
PI-CF
Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ponts types SETRA
16 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Les Passages Inférieurs en Portique Ouvert(PIPO)
L'ouvrage type PI-PO est un portique ouvert en béton armé, fondé le plus souvent sur semelles.
Il est complété par des murs de soutènement destinés à retenir les terres consti-tuant le remblai de la plate-forme.
Domaine d’emploi CHAMOA
PIOP
Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ponts types SETRA
17 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Domaine d’emploi:
• Largeur entre 8-10 m et 20m
Ils sont utilisés pour le franchissement de voies de largeur moyenne (largeur comprise entre 10 et 20 m).
Domaine d’emploi CHAMOA
PIOP
Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ponts types SETRA
18 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Les Portiques Ouverts Doubles (POD)
Les Portiques Ouverts Doubles sont constitués d’un portique ouvert dans lequel est créé un appui intermédiaire sous la traverse.
L’appui intermédiaire est constitué d’un voile fondé sur semelle ou sur pieux.
Domaine d’emploi CHAMOA
POD
Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ponts types SETRA
19 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Domaine d’emploi CHAMOA
POD
Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ponts types SETRA
Domaine d’emploi:
Portée entre 30 et 45 m
20 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Passage Supérieur ou Inférieur en Dalle Armée(PSI-DA)
Les Passages Supérieurs ou Inférieurs en Dalle Armée (PSI-DA) sont constitués d’une dalle d’épaisseur constante en béton armé généralement de section rectangulaire (avec ou sans chanfreins latéraux).
Domaine d’emploi CHAMOA
PSI-DA
Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ponts types SETRA
21
Domaine d’emploi CHAMOA
PSI-DA
Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ponts types SETRA
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
22 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Ces ouvrages sont coulés sur cintres. Ils peuvent être constitués de 2, 3 ou 4 travées selon les caractéristiques de la voie à franchir et le biais de franchissement.
Portée • dalle pleine : 14 à 20 m • dalle à encorbellements : 18 à 25 m • dalle à nervures de hauteur constante : 25 à 30 m • dalle à nervures de hauteur variable : 35 à 45 m
Son domaine d'emploi est le franchissement de routes ou d'autoroutes lorsque la portée biaisée la plus longue ne dépasse pas 18.
Domaine d’emploi CHAMOA
PSI-DA
Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ponts types SETRA
23 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Les ponts Dalles Précontraintes PSI-DP
(PSI-DP) sont constitués d’une dalle précontrainte longitudinalement et armée transversalement, de hauteur constante. La section transversale comprend généralement des encorbellements.
Les travées sont indépendantes ou continues. Le tracé, rectiligne pouvant présenter une légère courbure en plan, doit cependant conserver à l'ouvrage un biais modéré.
Domaine d’emploi CHAMOA
PSI-DP
Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ponts types SETRA
24 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Son domaine d'emploi est étendu et va du simple franchissement routier ou autoroutier à celui des carrefours dénivelés ou de cours d'eau.
Domaine d’emploi CHAMOA
PSI-DP
Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ponts types SETRA
25 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Les ponts à poutres en béton armé
Le tablier est constitué de poutres longitudinales en béton armé généralement préfabriquées, de hauteur constante, solidarisées par des entretoises en travées, sur appui et par une dalle supérieure.
Les travées peuvent être indépendantes ou continues.
coupes transversales courantes dalle de couverture entretoise
Domaine d’emploi CHAMOA Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ponts types SETRA
26 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Actuellement, ces ouvrages ne sont pratiquement plus construits.
Le domaine d'emploi de ce type d'ouvrage est celui des portées moyennes — entre
10 et 20 mètres — ce qui permet le franchissement de routes ou d'autoroutes avec un tablier continu
Domaine d’emploi CHAMOA Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ponts types SETRA
27 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Poutres Précontraintes par Adhérence (PRAD):
Le tablier de type PR-AD est une travée indépendante réalisée au moyen de poutres précontraintes par fils adhérents, solidarisées par une dalle de couverture coulée en place sur des coffrages perdus non participants
Les poutres ne sont pas entretoisées, sauf à leurs extrémités où sont réalisés des
chaînages d'about. elle est très intéressante dans les cas bien précis où l'on peut tirer avantage de
la Son domaine d'emploi courant de 10 à 25 mètres de portée
Domaine d’emploi CHAMOA Introduction Conclusion Dossier Pilote
Ponts types SETRA
28 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Introduction Domaine d’emploi CHAMOA
Ponts types SETRA
PRAD
Stockage des poutres
Peigne d’about
Dossier Pilote Conclusion
29 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
About de poutre sur ouvrage biais
Ferraillage
Introduction Domaine d’emploi CHAMOA
Ponts types SETRA
PRAD
Dossier Pilote Conclusion
30 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Les viaducs à travées indépendantes à poutres préfabriquées(VI-PP):
Le tablier de l'ouvrage est formé de travées indépendantes, constituées chacune par un certain nombre de poutres à talon préfabriquées de hauteur constante, précontraintes par câbles, entretoisées ou non, et reliées entre elles par des dalles en béton armé ou précontraint coulées en place.
Les viaducs ainsi réalisés peuvent comporter un nombre important de travées.
Introduction Domaine d’emploi CHAMOA
Ponts types SETRA
VI-PP
Dossier Pilote Conclusion
31 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Ce type d'ouvrage est particulièrement adapté au franchissement d'obstacles non courants isolés, constituant des brèches importantes d'obstacles répétitifs et rapprochés (routes, voies ferrées, canaux)
La gamme des portées s'étend de 25 à 45 mètres, exceptionnellement jusqu'à 50 mètres
Introduction Domaine d’emploi CHAMOA
Ponts types SETRA
VI-PP
Dossier Pilote Conclusion
32 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Introduction Domaine d’emploi CHAMOA
Ponts types SETRA
VI-PP
Dossier Pilote Conclusion
33 33 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
About préfabriqué sur fond de moule
ferraillage en place Contre l’about préfabriqué
Introduction Domaine d’emploi CHAMOA
Ponts types SETRA
VI-PP
Dossier Pilote Conclusion
34 34 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
montage à la poutre de lancement
lancement par-dessus le lanceur à l'aide de portiques
Introduction Domaine d’emploi CHAMOA
Ponts types SETRA
VIPP
Dossier Pilote Conclusion
35 35 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Montage à la grue
Construction sur cintre
Introduction Domaine d’emploi CHAMOA
Ponts types SETRA
VI-PP
Dossier Pilote Conclusion
36 36 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
PSI-OM TABLIER CONTINU EN OSSATURE MIXTE ACIER-BETON:
Ce tablier est une structure composite constituée par des poutres métalliques sous chaussée, solidarisées avec une dalle de couverture en béton armé (ou précontraint),; il peut être à travées indépendantes ou continues ; les poutres peuvent être de hauteur constante ou variable
Introduction Domaine d’emploi CHAMOA
Ponts types SETRA
PSI-OM
Dossier Pilote Conclusion
37 37 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Son domaine d'emploi, qui est fié aux avantages que procure l'utilisation de la charpente métallique, est étendu puisque les portées envisageables pour les ouvrages de ce type peuvent atteindre plus de 100 mètres ; cependant, une utilisation de ce type de structure en ouvrage courant conduit à prévoir des portées comprises entre 35 et 50 mètres environ.
Introduction Domaine d’emploi CHAMOA
Ponts types SETRA
PSI-OM
Dossier Pilote Conclusion
38 38 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
ponts à béquilles
Le pont à béquilles est une structure avec appuis solidaires, à tablier en béton précontraint (dalle pleine, dalle nervurée ou caisson).
Ce type de structure, qui permet de franchir des brèches relativement larges sans appuis intermédiaires et en dégageant un gabarit important sur une grande largeur, présente un intérêt esthétique certain, ce qui peut conduire à l'adopter en certains points spécialement choisis.
Introduction Domaine d’emploi CHAMOA
Ponts types SETRA
PS-BQ
Dossier Pilote Conclusion
39 39 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Toutefois, cette structure nécessite un sol de bonnes caractéristiques dans le cas d'une fondation superficielle et son biais est limité (angle de biais compris entre 100 et 80 grades) ; en deçà de cette limite, ce type de structure n'est à envisager que dans des cas très particuliers.
Le tablier est, aux extrémités, soit en appui simple sur des culées, soit encastré dans des contre-béquilles
Introduction Domaine d’emploi CHAMOA
Ponts types SETRA
PS-BQ
Dossier Pilote Conclusion
40 40 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Les dalles élégies:
Une structure en dalle élégie est caractérisée par la présence de vides longitudinaux dans la masse du béton, ce qui permet un gain appréciable de poids propre ; il en résulte des longueurs de portées plus grandes que dans le cas d'une dalle pleine, ce qui permet la réalisation de tabliers élancés dégageant plus largement la perspective.
Les tabliers de pont à dalles élégies se caractérisent par la présence de vides longitudinaux dans la section du béton, ce qui permet un gain de poids propre.
Introduction Domaine d’emploi CHAMOA
Ponts types SETRA
PSI-DE
Dossier Pilote Conclusion
41 41 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Le domaine d'emploi de la dalle élégie est assez étendu, compte tenu des portées qui peuvent atteindre 35 m. Ce type de structure permet notamment d'apporter une solution au franchissement d'autoroutes de toutes largeurs sans appui sur le terre-plein central.
Ce type d’ouvrage n’est plus réalisé.
Introduction Domaine d’emploi CHAMOA
Ponts types SETRA
PSI-DE
Dossier Pilote Conclusion
0 10 20 30 40 50 100 200
PICF PIPO POD PSI-BQ PSI-BA PRAD poutrelles enrobées
PSI-DA
PSI-DP
PSI-DE
PSI-DNVIPPtablier mixte
dalle orthotropetablier BP
travées indépendantes
travées continues
rectangulaire
à encorbellement latéraux
rectangulaire
à encorbellement latéraux
hauteur constante
hauteur variable
travées indépendantes
travées continues
poussé (unilatéralement)
poussé (bilatéralement)
construit sur cintre auto-lanceur
construit en encorbellement
5 15 25 35 45 75 150
portée
Introduction
Domaine d’emploi
CHAMOA Ponts types SETRA Dossier Pilote Conclusion
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
43
Introduction
Domaine d’emploi
CHAMOA Ponts types SETRA Dossier Pilote Conclusion
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
44
Introduction
Domaine d’emploi
CHAMOA Ponts types SETRA Dossier Pilote Conclusion
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
45
Introduction
Domaine d’emploi
CHAMOA Ponts types SETRA Dossier Pilote Conclusion
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
46
Coût de l’ouvrage
résultats statistiques : prix de revient en F TTC
par m² de surface utile
Introduction
Domaine d’emploi
CHAMOA Ponts types SETRA Dossier Pilote Conclusion
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
47 47 Ecole Mohammadia D'ingénieurs
La succession des opérations pour l’obtention d’un calcul automatique de pont est, dans le cas le plus courant, la suivante: L’utilisateur ou client(public ou privé) après s’être assuré que les
caractéristiques de l’ouvrage projeté rentrent bien dans le cadre du programme de calcul automatique, remplit un bordereau des données conforme au modèle, et l’envoie ensuite au S.E.T.R.A
Après réception par le S.E.T.R.A, le bordereau est transmis au gestionnaire
du dossier-pilote, qui le vérifie et apporte les corrections nécessaires le cas échéant
Le calcul automatique est alors exécuté et les résultats transmis au
gestionnaire, qui en fait une vérification de vraisemblance La note de calcul est ensuite expédiée à l’utilisateur
Introduction Domaine d’emploi
CHAMOA
Ponts types SETRA Dossier Pilote Conclusion
CHAMOA : Chaîne Algorithmique Modulaire Ouvrages d'Art
Description générale du logiciel
La CHaÎne Algorithmique Modulaire Ouvrages d'Art (CHAMOA) est destinée à justifier les ouvrages courants conformément aux règles Eurocodes.
Le logiciel permet le calcul des ponts cadres et portiques de type PICF et PIPO et les ponts dalles de hauteur constante de type PSIDA et PSIDP. Le calcul des ponts à poutres précontraintes de type PRAD est en cours de développement.
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Introduction Domaine d’emploi
CHAMOA
Ponts types SETRA Dossier Pilote Conclusion
• Principe de calcul :
Le calcul des effets transversaux est réalisé au moyen du module Guyon (A.L. Millan : méthode algébrique de calcul des efforts généralisée à partir de la théorie de Guyon Massonet). CHAMOA-P a ensuite recours au logiciel ST1 pour le calcul des efforts
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Introduction Domaine d’emploi
CHAMOA
Ponts types SETRA Dossier Pilote Conclusion
• La saisie des données d'entrée d'un calcul CHAMOA-P est réalisée via l'interface CHAMOA.
Tous les types d'ouvrages sont regroupés au sein d'une application unique.
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Introduction Domaine d’emploi
CHAMOA
Ponts types SETRA Dossier Pilote Conclusion
Après avoir choisi le type d'ouvrage, on complète les panneaux de saisie nécessaires à la modélisation. Lors de la saisie, des contrôles instantanés sont effectués, ce qui permet de converger rapidement vers un ensemble de données cohérent.
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Introduction Domaine d’emploi
CHAMOA
Ponts types SETRA Dossier Pilote Conclusion
Ci-dessous 3 exemples de saisie des coupes longitudinales pour un PSIDA, un PICF et un PIPO
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Introduction Domaine d’emploi
CHAMOA
Ponts types SETRA Dossier Pilote Conclusion
Après définition de la géométrie on définit les charges permanentes et les charges d'exploitation. Les charges de trafic réglementaires Eurocodes ainsi que les principaux modèles de charges et convois réglementaires historiques sont prédéfinis.
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Introduction Domaine d’emploi
CHAMOA
Ponts types SETRA Dossier Pilote Conclusion
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Introduction Domaine d’emploi
CHAMOA
Ponts types SETRA Dossier Pilote Conclusion
Les autres paramètres à définir sont habituels : données matériaux, effets thermiques, critères réglementaires pour les justifications, choix de disposition des aciers passifs, dates de phasage pour les ouvrages précontraints, etc.
Ecole Mohammadia D'ingénieurs
Introduction Domaine d’emploi
CHAMOA
Ponts types SETRA Dossier Pilote Conclusion
OM3 : Logiciel de calcul de ponts mixtes:
Introduction Domaine d’emploi
CHAMOA
Ponts types SETRA Dossier Pilote Conclusion
Ces ouvrages ont fait leurs preuves, tant du point de vue technique que du point de vue économique, sous réserve du respect des dispositions constructives et d'une organisation judicieuse du chantier.
L'évolution de la réglementation, qui permet de mieux appréhender la sécurité des ouvrages, nécessite une mise à jour continuelle des programmes de calcul. L'amélioration de ces dos-siers-pilotes en fonction des nouveaux règlements et de l'expérience acquise au cours de la réalisation de ces ouvrages reste le souci constant du S.E.T.R.A.
57
Introduction Domaine d’emploi
Conclusion
Ponts types SETRA Dossier Pilote CHAMOA