Chapitre2-Classification Des Ponts

7/21/2019 Chapitre2-Classification Des Ponts

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Classification des ponts

Critres de Classifications

Leur destination

Le matriau de leur tablier

Leur disposition en plan

Leur niveau de passage

La mobilit de leur tablier

Leur schma transversal

Leur schma longitudinal

Leur procd de construction2


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1- suivant la destination du pont

Ponts-routes ou ponts routiers

Ponts-rails

Passerelles

Ponts-canaux

Ponts pour avions

Ponts habits

Ponts-aqueducs

3


Pont-route

4


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Pont-rail

Pont rail de BjPont rail sur Oued El Akarit gabs

5

Passerelle et Piste Cyclable


Passerelle Piste Cyclable

6


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Canal de Medjerdah Thibar.


Pont-canal

Pont Canal: Cacor 356 m

7


Pont-aqueduc

Pont aqueduc: Zaghouan-Tunis

Pont aqueduc Romain 3 niveaux

ce


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Pont habitPonte vecchio Florence

Pont habit en angleterre

2- suivant les matriaux employs

Pont en Bois

Pont en maonnerie

Pont mtallique

Pont en Bton Arm

Pont mixte

Pont en Bton Prcontraint

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Pont en bois

Le bois possde caractristiques mcaniques et permet des

assemblages.

Ce matriau a donc permis, dsde construire de vritables ponts.

Hrodote a laiss la description trs important construits plus de vingt

sicles av. J.C. , constitussuite de traves en bois avec des piles en pierre.

Les Romains ont amliors considrablement la technique de construction en bois,

notamment en renforant les poutres principales au moyen des bracons obliques qui

permetdes pousses sur les appuis.

Ce systme apparentait les ouvrages aux arcs en maonnerie et aux ponts bquillesactuels.

Le dcouvert des assemblages leur permit de construire des ouvrages fort complexes.

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12


Pont en bois

Poutres en bois massif

Pont bquilles en Bois

Poutres treillis en bois


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Pont en bois

XVII sicle, de nombreux franchissement furent construits en bois ou en

pierre. Mais rares sont ceux qui ont pu rsister aux guerres et aux incendies. Tel que le

pont de la Chapelle en Suisse et celui de Venise.

Ces ponts taient fragiles et ne pouvaient supporter que des charges limites.

Ils ne rsistaient aux crues sauf si leur piles taient en maonnerie.

Au cours des XVIII et XIX sicles, une grande varit de ponts votes en bois ont

t construit car ce matriau de construction tait sans conteste le plus conomique.

Ce matriau a le grand avantage de rapidit , mais il ncessite une

protection contre.

De nos jours, le bois est parfois utilis pour construire des petits ponts rservs aux

pitons ou faible trafic local en zone montagneuse.

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Pont en bois

Pont de Merle, France15


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Pont en bois

ELS : Flexionstransversale et locale

ELU : Flexionlongitudinale 15


Les votes, dans le pont en maonnerie, sont constitues de pierres tailles et

assembles de telle sorte que les joints soient perpendiculaires et soient en

permanence comprims.

La construction des votes est complexe; les pierres sont poses sur un chafaudage

provisoire appel Cintre. Les efforts de compression se dveloppent aprs ledcoffrage.

Elles permettent considrablement la porte ainsi que la capacit

portante des ouvrages.

Un des premiers ouvrages en maonnerie, a t ralis par les Carthaginois: Le pont

de Martorell de porte atteignait 37,3 m et qui fut construit prs de Barcelone au

temps.

Ce sont surtout les Romains qui dvelopprent les votes en pierres : Les ponts deRome antique sur le Tibre mritent une attention particulire pour leurs

caractristiques techniques. De nos jours, certains sont encore en service.

Le pont Aemilius, premier pont en pierre construit en 179 av. J.C., dont il ne reste

fragment appel Ponte Rotto

Pont en maonnerie

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Pont en maonnerie

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Pont rail Bj Pont de Mdjez EL Bab

Ponte vecchio

Florence

pont des Catalans Toulouse (1911)


Pont mtalliqueLa fonte fut le premier matriau moderne employ pour la construction de ponts ds la

fin de XVIII sicle en Angleterre.

Tous les ponts en fontetroitement des formes et des techniques employes

pour les ponts en maonnerie. Mais la plupart eux avaient une trs faible dure

de vie.

La premire utilisation du fer en tle dans la construction des ponts est en 1840

Le fer permit la confection des premires poutres mes pleines.

au fil des dcennies, de la qualit de a conduit une volution

sensible des types des ouvrages et notammentprogressif des tabliers.

Dans les premiers ponts mtalliques, la couverture tait en bois ou en tles. Actuellement

on trouve la techniquemixte.

Leur domaineen dehors des ponts cbles, va90 m de porte.

et grande porte18


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Pont mtalliqueLes plus de dans les ponts

Excellent rapport rsistance / poids, renforc par trs haute rsistance.

Stabilit et fiabilit dans le temps : nepas et conserve de ses proprits.

Durabilit et adaptabilit : possibilit de en cours de vie

(largissement du pont suspendu de Lisbonne sur le Tage, cration d'une voie supplmentaire

pour le trafic ferroviaire).

Rparations aises et rapides, ne condamnant pas de.

Facilit de montage : assemblageprfabriqus en atelier et lancs par poussage.

Dlais de construction courts.

Esthtique : structures lances.

Scurit de travail pour les ouvriers, du fait de la part importante de travail en atelier.19

Pont mobile de Bizerte


Pont mtallique

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22


Pont mtallique

Iron Bridge: premier pont en

Fonte 1779 (Angleterre)

Millenium Bridge: Angleterre


Pont mtallique

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Pont mtallique

Poutre Ame pleine rivete Poutre droite en U rivete Poutre en caisson rivete Poutre reconstitue soude

Sections mes pleines

Sections treillis

Poutre Pratt

Poutre Howe

Poutre Warren

La production industrielle des ciments artificiels a dmarr en 1850.

Les premiers brevets pour le bton arme ont t dposs dans les annes 1867-1873

A partir de 1890 sont construits les premiers ponts en Bton Arm : essentiellement de ponts

en arc couls sur des cintres en bois.

ponts dalles et trs grands ouvrages comme les ponts arcs.

o Le pont de Gladesville, Sydney en Australie, construit en 1964 avec une porte

principale de 305 m

o

principale de 390 m


Pont en bton arm

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Pont en bton arm

Pont de Gladesville

Pont de Krk de longueur totale 1480m

Poutres en BA prfabriques


Pont en bton prcontraint

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29


Mthodes de prcontrainte

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Mthodes de prcontrainte : post-tension

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Mthodes de prcontrainte

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Mthodes de prcontrainte : pr-tension

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Pont en bton prcontraint (BP)

Le principe de base de ce matriau a t dfini par Eugne Freyssinet en 1928.

Le premier grand pont en bton prcontraint, de longueur 55 m prfabriqu de

voussoirs, a t achev en 1946.

Le bton prcontraint est associ a diverses formes et divers modes de construction.

o Pour lespetites portes, les formes courantes sont la dalle et la dalle nervure

o Pour les moyennes portes (30 50), les ponts poutres prfabriques prcontraintes et

les ponts pousss constituent des solutions intressantes.

o Dans la gamme des grandes portes, le BP est essentiellement associ la mthode de

construction en encorbellement ; le premier pont construit selon cette technique fut

achev en 1952, avec une porte principale de 114 m.

En 1970, en Europe, la majorit des ponts ont t construit en BP avec une porte allant 200 m.

Le record de porte est dtenu par le pont de Gateway en Australie avec 260 m.34


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36

Pont poutres sur oued Zroud: Kairouan

Ile de R: France 1988 (2988m)

Pont Dalle en BP Ras etabya

Premier pont en BP calcul, en France,

avec les Eurocodes



36

Ile de R: France 1988 (2988m)


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Pont mixte (ossatures mixtes)

Des nos jours on ne rencontre seul type mixte : la dalle en bton arm, qui

participe la rsistance du tablier en flexion, est solidarise aux poutres en acier

par de connecteurs.

Les tabliers dalle orthotrope ne

sont conomique que pour des trs

grandes portes.

viaduc de Martigues en

France, pont bquilles prsentant

une porte de 210 m.

La trave centrale du pont de Rio

Niteroi au Brsil est de pote

record de 300 m.

37

38




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40

Connecteurs de liaisonpoutres/bton du tablier ??

Soudure ou boulonnage

des poutres ?



Entretoises ou pices des ponts

pour rigidifier les poutres ??

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Connecteurs


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41

Pont sur oued merguellil Kairouan

Par Poussage lde vrins vers les piles.

Par Grue.



Bi-poutre ou multi-poutres

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Caisson

44

Poutres-caissonsmultiples

Poutres-caissonsmulticellulaires



Dalle orthotrope

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3-

Pont droit

Pont biais

Pont courbe

45

Pont droit

3-

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Pont biais

3-

47

Viaduc de BabEl Assal

Pont courbe

3-

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4- suivant le niveau de passage

Passage Suprieur (PS)

Passage Infrieur (PI)

49

Pont


Passage suprieur (PS)

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Pont sous


Passage Infrieur (PI)

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Pont inclinant

5- suivant la mobilit du tablier

Pont fixe

Pont mobile

Pont basculant

Pont tournant

Pont levant

Pont rtractable

52Pont transbordeur


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Le tablier

voies routires dans les mmes conditions de rsistance et de stabilit.La vole

en dalle orthotrope.

Un dispositif

Pour faciliter la mise en mouvement du pont, le poids est quilibr par un contrepoids

Un dispositif de

Des quipements spcifiques

53


Pont basculant

55

Rotation

Pont une seule vole

Pont Basculant de Bizerte

Pont deux voles


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Pont basculant

55

Deux ponts basculantsPont haut fixe

Ponts basculants de Miami

Rotation

Pont basculant : Pont levis

Pont levis de Sfax

Passerelle levis de chine

Passerelle basculante enroulement


Pont tournant

parallle au canal

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Pont tournant en Angleterre

Avantages

Construction plus simple et lgre ; il ne

ncessite pas de contrepoids comme unpont-basculant

InconvnientLorsqu'il est ouvert, le pont doit tre capablede maintenir sa structure en porte--faux,mais lorsqu'il est ferm, il est appuy auxextrmits : traction-compression


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Pont Levant

Le pont levant qui subit une translation verticale

-Le hissage se fait le long de deux

tours implantes sur chaque rive.

-Les tours sont entretoises en tte

pour former des portiques.

-

du tablier est quilibr par des

contrepoids se dplaant dans le corps

des tours.

-Lors de hissage, le tablier est guid

au moyen de galets.

57Pont levant,Rouen, France


Pont rtractable

Pour librer le passage, le pont rtractable (appel aussi pont roulant ou pont

translation ) recule horizontalement suivant son axe.

Avantages

-Faible prise au vent ;

-

-Structure simple et facile entretenir.

Inconvnient

-

longueur gale la largeur de la brche augmente de la longueur de la contre-

vole.58


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Pont inclinant

Millenium Bridge: Angleterre


Pont transbordeur

Principe de fonctionnement

Un pont transbordeur est pour fairepasser les vhicules et les personnesd'une rive l'autre dans une nacellesuspendue un chariot roulant sous letablier.

La traction, par cble command depuis larive, est assure par un moteur lectriqueOn ne construit plus ce genre de pont et

il en existe huit, encore en usage, dans

le monde. 60


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6- suivant leur schma transversal

Pont poutres

Pont dalles

Pont tubulaires : caissons

61


Pont poutres section rectangulaire

62

Les ponts poutres raction

verticale sur leurs appuis intermdiaires ou

et les efforts engendrs dans la

structure sont principalement des efforts de

flexion.


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Pont poutres talon

63

Poutres prcontraintes

par adhrence

VIPP


Pont poutres section variable

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Poutre me pleine

65

Pont poutres

latrales ou treillis


Pont dalle pleine

section rectangulaire

Section rectangulaire

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Pont dalle

encorbellement latral


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Pont dalle vide

Section rectangulaire

67

Pont dalle nervure

Section encorbellement simple

Section double encorbellement


4 nervures

68

Pont dalle nervure

Pont dalle

encorbellements latraux


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Pont tubulaire (caisson)

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B

0,25 B 0,25 B0,5 B

Caisson monocellulaire classique largeur 20 m

B

0,25 B ( maxi 5 m ) 0,25 B0,5 B

70



Caisson monocellulaire nervur

largeur 20 30 m

(VSP)

Caisson monocellulaire bracons

largeur 20 30 m


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71



72



largeur 20 - 25 m

Caisson bicellulaire

> 0,50 m Partie coule en place aprs

l'excution des deux caissons

Caisson double


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73

7- suivant leur schma longitudinal

Pont traves indpendantes

Pont continu

Pont cantilevers

Pont en arcs et bquilles

Cadres et Portiques

Pont cbles

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Pont traves indpendantes

Joints

75

Joints


Pont continu

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Trave indpendante


Pont cantilevers

77

Un pont cantileverest un pont dont la trave est constitue de poutres en Porte--faux (cantileveren anglais).


Pont portique

78

Pont portique double

Pont cadre ferm


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Pont en arc

arc tablier suprieur arc tablier intermdiaire arc tablier infrieur

79Pont en vote

81


Pont en arc

La construction des arcs, abandonne vers le milieu de XX sicle cause du cot du

cintre, a retrouv un intrt conomique pour le franchissement de grandes brches

grce la mthode de construction en encorbellement avec haubanage provisoire.


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81

arc prfabriqu

et bascul

arc construit parencorbellementavec haubanageprovisoire

arc construit parencorbellement,le tablier et lespiles servant dehaubanageprovisoire


Pont en arc : mode de construction

83



Exemple


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84



Exemple


Pont en arc

Pont de Chongqing (Chine) 2000

en mtal - 460 m

Pont de Lupu (Chine) 2003

en mtal - 550 m record mondial 84

Pont en arc sur oued Joumine


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Pont en arc

Np L2/(8 f)L

fN N

Prdimensionnement

- f/L=1/5-1/6;

- e/L=1/70-1/100

(caisson);

-e/L=1/30-1/45 (Treillis);

85


Pont Bow string

Le Bow string est un pont en arc dans

lequel le tablier relie ses

naissances et reprend par traction la

composante horizontale de la pousse.

L

fN N

86Poutre Bow string


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Pont Bow string

Bow string (mtallique)

87

Bow string Korba

Bow string Korba


Pont bquilles

F F

La combinaison des sollicitations de flexion et compression dans les bquilles et

bien le fonctionnement en arc.

88


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Pont bquilles

en mtal pont de

Martigues 1973Porte entre bquilles

200 m

89

viaduc de la Truyre - BA- 1987


Pont cbles

Pont suspendu Pont haubans

90

Les structures les plus adaptes pour franchir de trs grandes portes sont lesstructures cbles.

Dans les ponts cbles, le tablier joue principalement le rle plancher transmettantles efforts reoit des structures par un systme de cbles.


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Flexion :Section importanteFlexion

Amincir les sections: liminer la flexionSolution: Poutre en treillis

Compression + Traction

Compression : Problme de flambement;solution : Poutre suspendue

Suspentesen traction


Pont cbles

Franchir sans appuis des portes allant de

quelques centaines de mtres plus de deux

kilomtres, implique des ouvrages extrmement

techniques : on entre l dans le domaine de

.

Il est totalement exclu icile schma

du pont poutres. Le fonctionnement en flexion

atteint vite ses limites conomiques pour des

portes de 200 300 m et de 400 500 m avec

des structures innovantes en treillis spatial.

La solution est de rapprocher les appuis et les

multiplier en recourantaux tabliers haubans

ou suspendus

des ponts cbles :

Libration totale deinfrieur ;

Franchissement de trs grandes portes ;

Elancement exceptionnel des tabliers.

91

92

Pont suspenduLes ponts suspendus sont des ponts dont les lments porteurs principauxsont des cbles auxquels les ractions du tablier sont transmises par dessuspentes.

Ces cbles porteurs mtalliques passent au sommet de pylnes et sontancrs dans des cules de dimensions importantes.

Dans la famille des ponts suspendus, les ponts symtriques trois travesavec cbles porteurs paraboliques continus et ancrs dans des massifsindpendants sont les plus courants.

Pour raisons de limitation du poids propre, et compte tenu de lagamme des portes couverte par ce type le tablier des pontssuspendus est toujours en acier.

Que sa structure soit triangule ou de forme tubulaire, il est soigneusementtudi vis--vis des problmes de

Le record du monde est le pont Akashi Kaikyo au Japon, avec une portecentrale de 1 990 m environ.

stabilit arolastique.


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Pont suspendu

93

pylne

Prdimensionnement

L

Hpf

N NNp L2/(8 f)


Pont suspendu

94


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Pont suspendu

Pont de Brooklin, 1883, entirement en acier,

New York, record de prote de 486,50m .

Grand Belt (DK) 1998 Porte 1624 m

Humber (UK) 1981 Porte 1410 m

Golden Gate (USA) 1937 Porte 1280 m

Bosphore I (Turquie) 1973 Porte 1074 m

Ponte 25 de Abril (Portugal) 1966 Porte 1013 m95


Pont suspendu

96


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Pont suspendu

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Pont suspendu de dtroit de messine, Italie

Construction estime (2012-2017)!!!!

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Pont haubans

La construction de ponts haubans de conception moderne se dvelopperapidement aprs la Seconde Guerre mondiale, avec des tabliersmtalliques puis avec des tabliers en bton rigides et un nombre limit dehaubans de forte puissance.

La grande volution viendra du dveloppement du haubanage multiple (pontde Millau) : cette conception remarquablement aux ponts tablieren bton prcontraint car elle est bien adapte au mode de construction enencorbellement.

Actuellement, il est clair que les ponts haubans font reculer le domaine des ponts suspendus (Calgaro): la limitation de leurporte est seulement lie aux questions de stabilit arolastique.

Les deux plus grands ponts haubans actuels sont les pont de Normandie(856 m de porte centrale) et le pont sur la rivire Tatara au Japon (890 m).

Des tudes pousses permettent dj de penser pourra construire, dansun proche avenir, des ponts haubans allant 1 500 m de porte


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Pont hauban

Par la varit de ses ressources techniques et architecturales, on peut dire que le pont haubans est

une structuregrande gnrosit technique et architecturale etimmense intrt.

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Pont hauban Les pylnes : le Y renvers

Wandres Dsseldorf Flehe Ben-Ahin

Les pylnes : En I

100

Les pylnes : en Ale pont de Normandie


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101

encastrement appui simple suspension totale encastrement et appui


Pont haubanLiaison tablier - pylne (cours D. Lecointre)


Pont haubans

102

Le haubanage (cours D. Lecointre)longitudinalement transversalement

paralllesAxiale

Latrale

Une disposition des haubans en forme de harpe

adapte une suspension axiale ou une suspension bilatrale mts verticaux(ponts de porte moyenne).

Une disposition en forme de semi-ventail est la disposition la plus courante pour lesponts pylnes en A ou Y renvers, de moyenne trs grande porte.


52/88

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Le choix type de suspension, se rpercutant directement sur laconception des pylnes, aucune rgle mathmatique : il dpend deconsidrations la fois techniques et esthtiques.


Elments de conception

Suspension axiale

Envisageable dans le cas voie porte comprenant une bande centralepermettantun pylne mt unique.

Le tablier doit tre suffisamment rigide vis--vis de la torsion (poutre-caisson) pour reprendre les efforts dus un chargement dissymtrique ; il nefaut donc pas soit de largeur exceptionnelle (infrieure 20 m).

Les ponts suspension axiale sont de grande qualit esthtique car laprsence seule nappe de haubans permet, par rapport unesuspension bilatrale,tout croisement optique disgracieux des cbles.Par ailleurs, la prsence mt central lanc confre uneintressante impression de lgret.

104



Suspension bilatrale (Selon Calgaro) est, a priori, adapte :

aux ponts de porte moyenne : pour les tabliers de largeur modre, les pylnes sont constitus de

deux mts verticaux indpendants, et la suspension est constitue dedeux nappes en forme de harpe, ou de semi-ventail ;

pour les tabliers de grande largeur, les pylnes peuvent treconstitus de deux mts verticaux relis par une poutre decontreventement transversale ou, plus frquemment, de deux mtsinclins en forme de A, de V ou de Y renverss ;

aux ponts de grande trs grande porte, pour bnficier de la rigidit

naturelle confre (vis--vis des chargements dissymtriques et de lastabilit arolastique qui devient dterminante dans ce cas). Le pylne, degrande hauteur, est quasi systmatiquement en forme de Y renvers, leshaubans tant ancrs dans la partie verticale du Y.


53/88

105



Le dimensionnement des tabliers des ponts haubansest dict par : Les sollicitations de flexion transversale, La reprise des efforts ponctuels dans la zone des haubans

La limitation des dformations en torsion sous de chargements dissymtriques.Pour les ponts de trs grande porte, la gomtrie du tablier est galement tributaire

des conditions de stabilit arolastique.

des tabliers:

En bton (10 15 kN/m 2 En ossature mixte (6,5 8,5 kN /m2) devraient fournir une intressante solution dans

Mtalliques dalle orthotrope (2,5 3,5 kN/m 2) restent les seuls envisageables pour

les trs grandes portes.

Liaison du tablier aux pylnes

Encastrement (total ou lastique) pour les grands ouvrages tablier en bton et suspension axiale

Appui simple vertical (avec blocage du dplacement horizontal) adopts pour lestabliers suspension latrale.


Pont haubans

Lcent= 856 m

107

Le pont de

Normandie, 1994


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Pont haubans

Pont de Rion-Anthirion (Grce)

4 portes de 540 m

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Pont Vasco de Gama Lisbonne, 1998

L = 17 185 m ; Porte 420 m,

H pylnes 155 m, Volume bton :

730 000 m3


Pont haubans

Pont de Tatara, Japon, 1999

107


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Pont haubans

Final design

General computations

Steel structure design

Deck and pylons erection

Plans

ingnierie

greisch greisch

Le Viaduc de Millau6 portes de 342 m

H pylne 335 m (totale)

109

Pont hauban extradoss


Pont haubans

Pont Rads-La Goulette

110


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Problmatique des ponts de trs grande porte

- Le montage est la premire difficult rsoudre. Plus que pour tout autre ouvrage, les procds

de construction sont dterminants dans les tudes de conception des ponts de grandes portes.

- Les grandes dformations induisent un comportement non linaire de la structure.

-

-Donner au tablier une grande rsistance de torsion et de flexion, mais cela le conduit des

structures de tablier en treillis, lourdes et sensibles au vent du fait de leur hauteur :

technique amricaine et japonaise.

-

constructifs du pont.

111


Pont cbles

Les tabliers?

Les pylnes??

Les haubans???

112


57/88

113


Il existe principalement trois types de cbles :

Cbles fils parallles

Cbles torons parallles

Cbles clos

Les haubans???

114

Cbles fils parallles :sont constitus ensemble

de fils parallles de 7 mm de

diamtre, dont le nombre variecouramment de 50 350

Les haubans???


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Cbles torons parallles:

sont les plus rpandus.Les plus gros cbles actuelscomportent 109torons, (toron T15).

Les haubans???

115

116

Cbles clos : Ils sont constituspar un faisceau de fils parallles section circulaire de 5 mm dediamtre entours par descouronnes de fils sectiontrapzodale et de fils sectionen forme de Z

Les haubans???


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117

LES ANCRAGES :Ancrage bas: liaison hauban-tablierAncrage haut: liaison hauban- pylne

Les haubans???

Ancrage basPetits ouvrages : ancrages rglables

Grands ouvrages : ancrages fixes

Ancrage haut2 principes de fonctionnement des

cbles en tte de mt :

- traverse

- croisement

118

Les haubans???Ancrage haut

croisementAncrage haut

traverse


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119

Ancrage haut

(pont de Normandie)

Ancrage haut

(pont de Beaucaire)

Les haubans???

120

Les haubans: Pont de Normandie


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121

lancements

Tablier rigide (ancien) :

1/50 1/100

Tablier souples : 1/500

hauteurs minimales :

- dalles 80 cm- bipoutre mixte 1,80 m- caisson 2,50 m

PREDIMENSIONNEMENT

De tablier (cours D. Lecointre)


Pont hauban

PREDIMENSIONNEMENT (cours D. Lecointre)

Rgle du pendule

sin

P

T

angle entre le hauban et le tablier,limit tg ~ 0,5 (soit ~ 26)

Tension des haubans limite 0,45 fprg (~ 12 tpar T15)


Pont hauban

122


62/88

123

Espacement des haubans

Principe modernehaubans de capacit moyenne

- -20 m en tablier mtallique

-8 12 m en tablier bton

espacement de 30 50 m, donc tablier pais.

PREDIMENSIONNEMENT (cours D. Lecointre)


Pont hauban

124

Les causes de vieillissement des cbles

- Corrosion

- Fatigue et usure

- Vibrations

- Variations thermiques


63/88

125

Vibration des cbles

Les cbles sont trs sensibles aux vibrations- Souples par nature

- Les dispositions contre la fatigue rduisent les frottements, donc

tot

=int

+ext

+aero

Les causes de vibrations des cbles

Plus de 15 causes de vibrations sont identifies. Les plus courantes:

- Instabilit combine pluie-vent

- Excitation paramtrique (flexion, balancement, torsion)

Excitation transversale : rsonance fstruc= fhaub

Excitation longitudinale: instabilit fstruc= 2 . f haub- Action du vent tourbillonnaire

-

- Les phnomnes arodynamiques sur les cbles sont complexes.

- La solution est des vibrations :le contrle

126

Vibration des cbles

Aiguilles stabilisateurs

Contrle par un

actionneur

extrieur :MR, AMF.

Effets des vibrations


64/88

127

causes de vieillissement des cbles

- Corrosion

- Fatigue et usure

- Vibrations

- Variations thermiques

Une variation de la temprature peut augmenter 25% la tension

initiale

(C)

Exemple pont Rades-La-Goulette

8- suivant le procds de construction

de leur tablier

Pont mis en place par grue ou lanceur (poutres prfabriques)

Pont mis en place au moyenportique autolanceur (caisson

prfabriqu)

Pont construit sur cintre et chafaudage au sol (pont dalle)

Ponts pousss

128

Pont construit sur cintre autolanceur (pont dalle)


65/88

Pont construit sur cintre et chafaudage au sol


de leur tablier

129

136

Pont construit sur cintre autolanceur


de leur tablier


66/88

Pont mis en place par de grue (poutres en BA)


de leur tablier

131Poutres prfabriques en BA

Pose par une grue


de leur tablier

132

Poutres prfabriques en BP

Lanceur de poutres

Pont mis en place par de lanceur (poutres en BP)


67/88


de leur tablier

133

Procds de mise en place des caissons au moyen

portique autolanceur (caisson prfabriqu)


de leur tablier

Pont pouss

134


68/88

POUSSAGE UNILATERAL

Diffrentes mthodes :

- avec avant-bec

- avec mt de haubanage

- avec appuis provisoires

- avec combinaison deplusieurs mthodes

Pont pouss


de leur tablier

135

1 - monte des vrins de levageet mobilisation de la raction d'appui.2 - Poussage des vrins de levage sur leur plaque de glissementetentranement du tablier par frottement l'interface intrados du tablier /plaquestrie du vrin vertical.

3 - En fin de course, descente des vrins de levage, le tablier se trouvant nouveau appuy sur son massif de repos.4 - Les vrins de poussage ramnent le systme sa position de dpart, unnouveau cycle peut commencer.

Pont pouss


de leur tablier

136


69/88

VIADUC DE MILLAU

Pont pouss


de leur tablier

137

Construction par encorbellements successifs


de leur tablier

138

Construction de

flau

Aprs btonnage duvoussoir sur pile, lesvoussoirs courants sontmis en place ou btonnsdans les quipagesmobiles accrochs dechaque cot du flau. Dsque le bton a atteint larsistance ncessaire, uneou deux paires de cbles

de flau sont tendus et lesquipages sont avancs

achvement du flau


70/88

139



140

Cblage du flau

Cblage de continuit intrieur au bton

Cblage de continuit extrieur au bton


71/88


141


142


72/88

143

Disposition transversale des cbles :

sur appui

0,80 1,20 m

Cbles de flau

Cbles ext rieurs


sur dviateur

0,150,35 0,40

Cbles de continuit

Cbles extrieurs


150


73/88


145


146

Conception du dcoupage en voussoirs

Voussoirs courants : Long varie entre 2.5 4m voire 5 m

Voussoirs sur piles > 8m

Voussoirs de clavage: voussoir coul sur place = 2m

Voussoir prfabriqu = 30 50 cm


74/88

LestCintre

0,50,6


147

Conception du dcoupage en traves

ou sur la cule (cule contrepoids), ce lest est valu sous les conditions


148

Piles encastres

fts ddoubls

(piles hautes)

voiles souples

(piles courtes)


75/88


149

Stabilit du flau

Efforts de poids propre du flau en console

Efforts dus aux charges de chantier(Charges de chantier connues et alatoires)

Effet d'un vent ascendant

Actions accidentelles

Actions prendre en compte :

peut-tre dfinitif, si la phase prvoit unencastrement.

Il peut-tre provisoire, si la phase prvoit un appui simple.Dans ce cas, le mode constructif doit prvoir la libration de en fin dephase de construction.


150

Stabilit du flau

Situation normale de construction (type N)

Situation accidentelle - chute de l'quipage mobile (type A)


76/88


151

Stabilit du flau

Situation normale de construction (type N)

Combinaisons fondamentales : dsquilibre en constructionA1 : 1,35 G max+ 1,25 G min) + 1,35 (Qc1max+ Qc1min + Qc2+ Qc3+ [Qv])A2 : 1,00 G max+ 1,00 G min) + 1,35 (Qc1max+ Qc1min + Qc2+ Qc3+ [Qv])

(proposition EC1)


152

Stabilit du flau Situation accidentelle - chute de l'quipage mobile (type A)

Combinaisons accidentelles :

B : G max+ G min + QA+ (Qc1 Qc2+ Qc3)

(proposition EC1 )


77/88


153

Stabilit du flau

Gk = 25 kN/m3 avecGmax = 1,02 GkGmin = 0,98 Gk

Charges de poids propre max etmin

Gmax,Gmin

Qv = 200 N/m ou voirEC 1-4

Charges de vent ascendantesdisposes de faon la plusdfavorable sur un demi flau

Qv / qv

Qc1 = 0,5 kN/m miniQc1 = 400 600 kN

Charges statiques desquipages, coffrages

Qc1/ qc1

Qc2b = 0,2 kN/mQc3 = 100 kN

Charge de stockage, disposedans des zones spcifiques

Qc2b /qcb

1 kN/mCharge rpartie du personnel etdu matrielQc2a / qca

Valeur en kN/mcaractristiquescharge


154

Stabilit du flau Equilibre statique des flaux pendant la phase de construction

Systme constituant un encastrement lastique

en bton, plaques prfabriques, etc

clouage pour viter le dcollement sur les cales

Stabilisation par

pales provisoires


78/88


155

Stabilit du flau

pile

B

0,25 B 0,25 B0,5 B

clouage

entretoise

cales

pile

B

0,25 B 0,25 B0,5 B

clouage

entretoise

cales

162

En construction (combinaisons A)

le flau ne doit pas dcoller :avec Fiforce des n

En situation accidentelle (combinaisons B)

- du flau limite- tension maxi des cbles

1,0

g i g ul

peg

ul p

p

F F T F

fF

Dimensionnement des cbles de clouage

Dimensionnement des cales provisoires


Stabilit du flau


79/88

157


Stabilit du flau

Il faut donc dimensionnerles ttes de pile pourcontenir les appuis

les vrins

les cales et le clouageVue de face (sans cales, ni cbles)

Bossages

Cale Cale

CaleCale

A.A.dfinitifA.A.

de l'ouvrageAxe Longitudinal

Vrins

Cbles de clouage

Tte de la pile, vue de dessus

dfinitif

158


Stabilit du flau Clouage du VSPmode d

stabilisation sur le hourdis suprieur


80/88

159


Stabilit du flau: passage sur appuis dfinitifs

-dmontage des clouages

-mise en place de vrins

-Vrinage

-enlvement des cales

- dvrinage et appui dfinitif


160

Conception transversale du caisson


81/88


167


Epaisseur du hourdis suprieur et inferieur

Epaisseur des mes

Dimensionnement des goussetssuprieurs et inferieurs

HCmin=2.3m


162


dtermination de H

Tabliers hauteur constante (L< 60m) Hp = Hc

= 1/20 1/23

Tabliers hauteur variable (L> 60m) Hp > Hc

p = 1/16 1/18 c = 1/30 1/35

appuis simples


82/88


163

Conception transversale du caissonEpaisseur du hourdis suprieur Es

Le hourdis suprieur est une dalle pleine dont l'paisseur peut tre constante comme ellepeut varier transversalement pour s'adapter aux efforts transversaux reprendre.

es = L/(2 e4 ) d'abord C B/4- paisseur du hourdis en zone centrale

max de 25 < es < 30 ou 3 (diamtre de gaine)

en extrmit e1 = 20 cm (garde-corps)

24 25 cm (si BN4)

- et l'enracinement, gnralement e2 = e3

lancement 5 < e2 < 7

Epaisseur du hourdis infrieur Ec, Ep

du hourdis infrieur est dtermine par les conditions de rsistance en flexion transversale.Elle est minimale la cl et maximale sur pile. Les lois de variation de l'paisseur en fonction de l'abscissehorizontale sont soit linaire, soit parabolique. Cette dernire loi de variation permet de gagner du poids.

Dans la partie centrale Ec doit tre aussi mince que possible (18 22)Dans les ouvrages larges, flexion transversale prdominante, Ec= 25cmEp est dtermine par la condition de limitation de compression en service : Ep varie entre 35 80cmPour les hauteurs variables, infrieur doit rsister la pousse au vide


164


Les mes du caisson sont la plupart du temps inclines car cette disposition facilite le dcoffrageet rduit la largeur des ttes de pile. L'inclinaison couramment adopte est comprise entre 10 et30 %.Longitudinalement, l'paisseur des mes est gnralement constante pour les ponts de hauteurvariable.

1,25 0,125275

a

L BE

L Ea = dimensionnement en rsistance

btonnage, il faut pouvoir :

d = diamtre des cadres d'effort tranchante (enrobage) = 2 3 cmn = nombre de cbles en parallle (gnralement = 1)

On prendra le maximum de ces trois conditions


83/88


171


Forme des voussoirs

Rservations des cbles

Aperu sur le ferraillage


165


VSP

cbles extrieurs

Voussoir sur pile


84/88


173

Conception transversale du caissonVoussoir dviateur

cbles extrieurs

168

cbles intrieurs clissage




85/88

169

permettre la mise en tension des cbles de flau du dernier voussoir

Prfa : limit un joint soit clav, soit mat, beaucoup plus rduit 30

50 cm



Voussoir de clavage


170

Procds de pose de voussoirs prfabriqus


86/88


171



172



87/88


173


Formes particulires des ponts enencorbellements et des voussoirs

174


88/88

Rfrences bibliographiques

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CNISF(Conseil National des ingnieurs et scientifiques du France) Comit gnie civil : Ponts mobiles,

Fvrier 2010

Chapitre2-Classification Des Ponts

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