CONTROLE DE CONFORMITE MECANIQUE DES OUVRAGES...

Les Fiches Techniques Roch Service – Contrôle Mécanique

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Siège social ROCH SERVICE – Immeuble APSARA – 5 rue du Petit Albi – 95807 Cergy-Pontoise cedex – France

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1. Préambule

1.1. Champ d’investigation

Le champ d'investigation du contrôle de conformité ROCH Service porte sur l'analyse de la réaction sous

contrainte d'un système se composant des éléments suivants :

• le fût (pour la section se situant en dessous de la partie haute de la trappe de visite),

• l’embase (plaque d'appui, semelle, autre) pour les supports qui en sont équipés,

• le système d'ancrage (massif et tiges de scellement, buse de béton, autre).

• les liaisons mécaniques entre les composants ci-dessus

CONTROLE DE CONFORMITE

MECANIQUE DES OUVRAGES DE VOIRIE


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1.2. Référentiels réglementaires et normatifs

Le support, son système d'ancrage et ses accessoires (luminaires, panneaux, etc...) sont considérés comme

un ouvrage soumis essentiellement à l'action du vent. Le calcul des charges dues au vent à la base de

l'ouvrage, est basé sur les normes et réglementations nationales listées ci-après. Le donneur d'ordre

choisit le référentiel de calcul :

• en France et au Luxembourg : le DTU P 06-002 (règles NV65)

o de février 2009 (règles NV 65-2009), qui définit les effets de la neige et du vent sur les

constructions et annexes (nouvelle carte des vents)

o d'avril 2000 (règles NV 65-2000) qui définit les effets de la neige et du vent sur les

constructions et annexes (à partir de décembre 2000)

o de 1965, (règles NV 65) qui définit les effets de la neige et du vent sur les constructions et

annexes (antérieur à décembre 2000)

• en France : les recommandations sur le calcul des structures de mâts d'éclairage de grands espaces

(N°4-2000 du CTICM utilisé pour les ouvrages dont les mâts sont en acier, de plus de 15m de

hauteur et équipés de projecteur(s))

• en France : la note d'information du SETRA N°132 de décembre 2011 qui fixe les recommandations

relatives aux modalités techniques à respecter pour conduire un contrôle mécanique

• en Suisse : la norme SIA 261

• en Belgique : la norme NBN B 03-002-1

• dans tous les pays Européens : la partie 1.4 de l’Eurocode 1 (NF EN 1991-1-4) qui définit l’action du

vent sur les structures et son document d’application nationale (NF EN 1991-1-4/NA).

• dans tous les pays Européens : la partie 3.1 de la norme EN 40 qui définit les charges

caractéristiques pour la conception des candélabres d'éclairage public

Carte des vents France- DTU P 06-002

Version février 2009


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2. Caractéristiques techniques

2.1. Principe du Contrôle Roch Service

Le principe fondamental de la technologie ROCH Service consiste à appliquer sur l'ouvrage, au moyen

d'une unité de contrôle, une force progressive correspondant à la charge du vent en mesurant

simultanément la déflexion prise par l'ouvrage de façon à générer des diagrammes Force / Déflexion.

Les diagrammes Force/Déflexion ainsi obtenus permettent de vérifier la réponse élastique du système ou

d'identifier des événements non conformes qui peuvent être liés à la mise en œuvre, à l'instabilité du

système, à la corrosion, à la fatigue, au dimensionnement insuffisant de l'un des composants de

l'ouvrage…

Le protocole de contrôle ROCH Service est la résultante du respect scrupuleux :

- du référentiel réglementaire ou normatif pour l'application des efforts du vent,

- de la loi de HOOKE (loi fondamentale de la mécanique), pour l'analyse des enregistrements

obtenus (voir croquis)

qui lui confèrent ainsi une légitimité scientifique et un caractère juridique opposable car réglementaire.

COMPORTEMENT D’UN MATERIAU


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2.2. Protocole de contrôle

Le support, son système d'ancrage et ses accessoires (luminaires, panneaux, etc...) sont considérés comme

un ouvrage soumis essentiellement à l'action du vent, qui génère au niveau du sol un moment de flexion.

Les calculs découlent du référentiel réglementaire ou normatif retenu.

La détermination de la valeur de la force à appliquer sur chaque système à contrôler se fait sur la base des

renseignements dimensionnels fournis par le donneur d'ordre et/ou par mesures in situ effectuées par nos

soins avec les instruments appropriés.

Le non respect des surfaces de luminaires (SCx) ou de panneaux données par les fabricants de supports, de

même que l'adjonction, même provisoire, de jardinières, panneaux, banderoles, décorations festives

peuvent induire une augmentation substantielle des contraintes à la base de l'ouvrage.

Ces surcharges provisoires ou permanentes sont prises en compte lors du contrôle, sauf décision contraire

du donneur d'ordre.

La technologie ROCH Service consiste à appliquer sur le support une force (F) à une hauteur (h)* afin de

reproduire l'ensemble des contraintes générées par le vent à la base de l'ouvrage.

La force (F) appliquée (charge puis décharge) et la déflexion qui en résulte sont enregistrées en simultané

par des capteurs et visualisées sur l'écran de l'ordinateur (cf Doc d’enregistrement graphique ci dessous)

situé dans le poste de l'unité de contrôle. La lecture s'effectue en temps réel pendant tout le processus de

contrôle.

* supérieure à 2 m pour

les ouvrages de plus de 4 m de hauteur

Déchargement

Niveau de charge normal

Niveau de charge maximal

Références de l’ouvrage

Résultat du test ou IG

Chargement

Axe du test

Déplacement résiduel Hauteur du point

d'application de la force


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Quatre mesures, au minimum, sont effectuées selon deux axes d’un angle de 90° en général et dans les

deux sens pour chaque axe, afin de contrôler tout le périmètre de l'ouvrage.

Zone testée de la plaque d’appui, du massif et des tiges de scellement lors de l’application de l’effort

Zone testée de la plaque d’appui, du massif et des tiges de scellement lors des précédentes applications des efforts

Zone testée du fût et de la liaison fût-semelle lors des précédentes applications des efforts

Zone testée du fût et de la liaison fût-semelle lors de l’application de l’effort

Sens de l’effort au moment du test

Sens des efforts précédents

2ème axe, 1er sens

2ème axe, 2ème sens

1er axe, 1er sens

1er axe, 2ème sens


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2.3. Analyse des enregistrements graphiques

L'enregistrement graphique permet de classer les ouvrages selon différents indices de gravité (IG1 à IG5) :

IG Description de l'Indice de Gravité (IG) Remarques additionnelles

IG1®

LE SYSTEME EST SATISFAISANT

Le système a été soumis au moment de flexion indiqué

par le constructeur ou calculé par nos soins selon le

référentiel retenu et il n'a pas été constaté de défaut.

Un renouvellement du contrôle doit avoir lieu après

toute intervention sur l'ouvrage de nature à modifier le

comportement mécanique du système.

- Ouvrage

conforme

IG2®

LE SYSTEME PRESENTE UN DEFAUT

Le système a été soumis au moment de flexion indiqué


référentiel retenu et il a été constaté un défaut lié à

l'ancrage ou un défaut lié aux liaisons mécaniques

entre les composants du système.

Un renouvellement du contrôle doit avoir lieu après

toute intervention sur l'ouvrage de nature à modifier le

comportement mécanique du système.

Défaut lié à l'ancrage

et/ou

Défaut lié aux liaisons

mécaniques du système

et éventuellement

Intervention conseillée

Ouvrage

conforme

avec défaut

IG3®

LE SYSTEME PRESENTE UN DEFAUT IMPORTANT

Le système n'a pas atteint le moment de flexion indiqué


référentiel retenu en raison d'un défaut lié à l'ancrage

ou d'un défaut lié aux liaisons mécaniques entre les

composants du système.

Une amélioration de l'ancrage ou des liaisons est

nécessaire.

Le contrôle doit être renouvelé après l'amélioration.


et/ou



et éventuellement

A déposer immédiatement

Ouvrage

non

conforme

IG4®

LE SYSTEME PRESENTE UNE SIGNATURE PLASTIQUE

Le système a atteint la charge d'essai correspondant au

moment de flexion provoqué par un vent normal, mais

n'atteint pas le moment de flexion indiqué par le

constructeur ou calculé par nos soins selon le référentiel

retenu.

L'amélioration ou le remplacement du système doit

intervenir dans les meilleurs délais (compte tenu de

l'incertitude liée à la survenance d'une charge de vent

comprise entre le vent normal et le vent extrême ou liée

à une accélération du phénomène de fatigue, il est

impossible de prédire une date de rupture).

Signature plastique

et

A déposer

et éventuellement

Dépose immédiate conseillée


et/ou



IG5®

LE SYSTEME PRESENTE UNE SIGNATURE PLASTIQUE

Le système n'a pas atteint la charge d'essai

correspondant au moment de flexion provoqué par un

vent normal.

Le système a été déposé à la suite du contrôle ou doit

l'être immédiatement.

Signature plastique

et

A déposer immédiatement

et éventuellement


et/ou




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IG Exemples de courbes

IG 1 ®

IG 2 ®

IG 3 ®

IG 4 ®

IG 5 ®


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2.4. Recherche de la cause du défaut ou de la non-conformité

Les causes proposées ci-dessous sont non exhaustives et sont données à titre indicatif pour

orienter l'intervenant dans la résolution du problème constaté.

Défaut lié à l’ancrage

Ca

use

s

po

ssib

les

Mouvement du massif ou du système d'ancrage dû à :

o un mauvais compactage du fond de fouille

o et/ou à un massif sous-dimensionné

Défaut lié aux liaisons mécaniques du système

Pour les mâts sur plaque d'appui

Pour les mâts enfichés dans

une buse en béton :

Ca

use

s p

oss

ible

s

Fixation de la plaque d'appui sur le massif :

- écrou(s) desserré(s)

- tige de scellement désolidarisée du massif

- rondelles et écrous non adaptés aux trous oblongs de la

plaque d'appui

Fixation du fût dans une embase :

- vis de serrage du fût absentes ou desserrées

- liaison entre le fût et l'embase décollée ou dessoudée

Liaison fût-buse :

- absence de sable

dans la buse en béton

- absence de collerette

Signature plastique

Ca

use

s p

oss

ible

s

Les causes les plus fréquentes :

- corrosion, trous, fissures dans le fût ou la plaque d'appui

- fatigue du fût ou de la plaque d'appui (non-visible)

- montage de la plaque d'appui sur le massif non conforme aux préconisations du fabricant de

mât

Autres causes possibles :

- sous-dimensionnement de l'ouvrage par rapport au chargement (panneau additionnel,

kakemono, motif de noël, jardinière, …)

- changement de zone de vent pour une zone plus contraignante

- défaut dans le cordon de soudure ou la ZAT (zone affectée thermiquement)

- absence ou défaillance d'une ou plusieurs tiges de scellement et de leurs écrous


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2.5. Moyens

Le contrôle mécanique est réalisé au moyen d’une unité de contrôle (UC) mobile. Celle-ci est équipée d’un

mécanisme hydraulique permettant de simuler la force, d'un capteur de force au point d'application de

l’effort, d'un capteur de déplacement placé au niveau de la partie basse du mât et d'un système

d’acquisition de données composé de modems, convertisseurs de signaux analogique/numérique et d'un

équipement informatique dans l’unité de contrôle permettant de visualiser les mesures en temps réel.

Trois types d’unités de contrôle (UC1, 2, 3), de capacités et de tailles différentes, permettant alors de

répondre à une large demande, sont utilisés sur le terrain.

Les opérateurs disposent de tout le matériel nécessaire pour prendre les mesures de l’ouvrage tels que

des télémètres lasers ou des pieds à coulisse.

La technologie Roch Service a été validée entre autre à travers le calcul par la

méthode des éléments finis. Cette méthode de modélisation numérique permet

aussi de déterminer la validité du protocole dans le cas d’ouvrages particuliers.

Longueur : 3,5 m

Largeur : 1,25 m

Hauteur : 2,4 m

Poids : 2 t

Longueur : 4,5 m

Largeur : 1,45 m

Hauteur : 2,7 m

Poids : 2,5 t

Longueur : 7,2 m

Largeur sans stabilisateurs: 2,4 m

Largeur avec stabilisateurs : 3,8 m

Hauteur : 3 m

Poids : 12 t

UC1

UC2

UC3

Tête d'application de l'effort

et capteur de force

Capteur de déplacement


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3. Avantages de la technologie Roch Service

Caractéristiques Avantages ROCH

Le contrôle s’effectue dans 4 directions de mesures

(Exigence Setra)

Le respect de cette exigence du SETRA permet un contrôle de

l’ouvrage sur 360°. Ainsi on procède à un contrôle exhaustif de

toutes les tiges d’ancrage et de toutes les faces du mât.

Un système de sécurité est présent de façon

permanente lors de l’intervention pour retenir

l’ouvrage lors du contrôle (Exigence Setra)

En cas de ruine totale de l’ouvrage, celui-ci ne tombera pas au

sol car il sera maintenu par l’unité de contrôle, d’où un contrôle

en toute sécurité

Plusieurs types d’unités de contrôle sont utilisés Possibilité de tester des ouvrages de toutes tailles et dans des

environnements différents

Les efforts horizontaux appliqués lors du contrôle

doivent représenter ceux créés par le vent et non

ceux prévus lors de la conception du mât. Une note

de calcul spécifique à chaque ouvrage en prenant

en compte les charges additionnelles éventuelles

(Exigence Setra)

Les efforts appliqués lors du contrôle sont horizontaux et

progressifs, selon l’analyse des contraintes Von Mises ils sont

représentatifs des efforts générés par le vent sur la structure.

Les efforts appliqués ont été définis par une note de calcul

propre à l’ouvrage concerné. Ainsi un même ouvrage ne sera

pas testé avec les mêmes contraintes qu’il soit situé par

exemple à Brest ou à Strasbourg, ou bien qu’il supporte un

panneau ou non

Les efforts mécaniques exercés ne doivent pas créer

des sollicitations excessives non représentatives de

l'effet du vent (traction verticale sur l’ouvrage,

effort local, cisaillement,..), qui pourraient

endommager la structure (Exigence Setra)

La stabilité de l'unité de contrôle ROCH se suffit à elle même

(aucune sangle de maintient n'est nécessaire, ce qui évite des

efforts parasites non représentatif du vent, typiquement, un

effort de traction verticale et un effort de cisaillement)

Le résultat du contrôle dépend de l’analyse d’une

combinaison d’enregistrements graphiques

Effort/Déplacement en charge et décharge propres

à l’ouvrage contrôlé et comparés à un

enregistrement théorique. (Exigence Setra)

Enregistrement théorique de référence est la loi universelle de

comportement d'un matériau : la Loi de Hooke.

Compréhension aisée des résultats et des pathologies décelées

car la lisibilité des enregistrements est simple, évidente et

pertinente.

Fiabilité des résultats.

L’ensemble des paramètres de contrôle est

enregistré pour chaque ouvrage (Exigence Setra) Le test est reproductible

La hauteur du point d’application est égale ou

supérieure à 25% de la hauteur de l’ouvrage.

(Exigence Setra)

En respectant cette hauteur minimale, les efforts transmis à la

structure lors du contrôle reproduisent fidèlement les effets du

vent.

L’unité de contrôle ne se situe pas au dessus du

massif lors du contrôle et ne présente qu’un seul

point de contact avec l’ouvrage (point d’application

de l’effort)

Le positionnement et les caractéristiques de l’unité de contrôle

permettent un contrôle sans effort et/ou mouvement parasite

pouvant modifier le résultat du contrôle.

Le prestataire en charge du contrôle ne doit pas

être confondu avec les fournisseurs de produits

constitutifs du candélabre, ni avec l’entreprise de

génie civil qui monte en place le candélabre

ouvrage. (Exigence Setra)

Roch Service n’intervient pas dans le montage et l’assemblage

des ouvrages d’éclairage public dans le cadre de travaux

d’Eclairage Public et ne fabrique pas de composants constitutifs

de l’ouvrage en général ou du candélabre en particulier.

Le contrôle est non destructif

La méthode mise en œuvre par ROCH Service ne secoue pas le

candélabre (pas de détérioration de l’optique ou de la source

lumineuse).

Il n’est pas nécessaire de décaisser l’ouvrage avant son contrôle.

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