Cours d’Ouvrages d’Art-Tome1

8/10/2019 Cours dOuvrages dArt-Tome1

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ENIT, BP 3, Belvdre1002Tunis, 71-874-700, Fax:71-872-729

E-mail : [email protected]

par

Mongi BEN OUZDOU

Mise jour : Septembre 2008

COURS DOUVRAGES DART

Tome 1 : Conception

c o l e N a t i o n a l e d I n g n i e u r s d e T u n i s


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Prface

Ce document prsente la conception des ouvrages dart et notamment celle des

ponts. Le point a t fait sur la ralit tunisienne avec les donns technico-

conomique correspondantes. Cest pourquoi, nous avons prsent surtout les

ouvrages couramment employs. Ce document a t consolid par des illustrations

multiples douvrages en Tunisie.

Le premier chapitre expose les ouvrages dart en gnral. Ensuite, et pour le

reste du document, nous navons trait que les ponts, qui sont les ouvrages les plus

employs en Tunisie. Cest ainsi que le deuxime chapitre prsente les

classifications des ponts selon plusieurs critres. Ltudiant peut ainsi diffrentierles diffrents types et leur utilit. Ensuite, et avant de choisir un type de pont, il est

ncessaire de connatre les diffrentes donnes naturelles et fonctionnelles

ncessaires pour un projet dun pont. Ce sujet est expos dans le chapitre 3.

Le chapitre 4 prsente les critres de choix dun pont et ensuite les

prdimensionnements des ponts courants en bton arm et en bton prcontraint.

Enfin, nous exposons, dans le chapitre 5, la conception des quipements des ponts.

Il est noter que ce document ncessite un complment sur les appuis et sur lesfondations.

Ce document est utile pour les lves ingnieurs en gnie civil des coles

dingnieurs ainsi que les ingnieurs dbutants dans le domaine. Certes les

ingnieurs daujourdhui sont plus appels concevoir qu calculer les ouvrages.

Jespre aussi que ce document sera daide pour les concepteurs de ponts en

Tunisie.

Mongi Ben Ouzdou

Matre de Confrences lENIT

Tunis, le 21 Septembre 2006


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M.Ben Ouzdou Cours dOuvrages dArt

Chap 1: Gnralits sur les ouvrages dart 1

Chap 2 : Classification des ponts. 15

Chap 3 : Donnes ncessaires pour un projet dun pont 49

Chap 4 : La conception des ouvrages en Bton Arm et en Bton Prcontraint 61

Chap 5 : Les quipements des ponts 90


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M.Ben Ouzdou Chap 1, page 1

Remblaide route

Chapitre 1

1-1 Introduction p 11-2 Buses et Dalots p 11-3 Tunnels p 51-4 Ponts p 8

1-1- Introduction

Dfinition dun ouvrage dart : Pour laborer des routes, on rencontre diffrents obstacles telsque les oueds ou rivires, les montagnes, les chemins de fer et les autres routes. Pour les franchir, onconstruit des ouvrages artificiels, qui portent le nom : Ouvrages dArt. Ce terme est compos de deuxmots :

- Ouvrages indiquant les constructions,- Art indiquant limportance de laspect esthtique et architectural dans ces constructions.

Exemples : Ponts, tunnels, buses, dalots.

1-2- Buses et dalots

Ce sont des ouvrages, surtout hydrauliques et parfois routiers, en bton arm (prfabriqu ou non)ou en acier de forme cylindrique, ovale ou rectangulaire. Ces ouvrages sont en gnral de tubes desections normaliss noys dans le remblai la surface du sol naturel. Ces ouvrages sont assezemploys en zone rurale et notamment pour le franchissement des petits oueds. On y distingue troiscatgories:

1- Les buses rigides, de forme circulaire, en bton arm prfabriqu en usine (tel que BonnaBton Bir Mchargua ou El Kanaouet Enfidha). Ils sont considrs galement comme des tuyaux.Ces ouvrages de plus en plus rarement employs comme franchissement doueds.

Figure N1 : Exemple dune buse circulaire.

GNRALITS SUR LESOUVRAGES DART

Buse


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0,38 2,0 m

0 , 1 2 0

, 6 m

Photo N1: Buses rigides en BA sous la RN1 Kettana (Gabs).

2- Les buses souples, mtalliques, circulaires ou ovodes, construit par assemblage de plaques

ondules [1,2]. Leur souplesse leur permet dabsorber des charges assez importantes. Cest pourquoi,ils sont recommands sous un fort remblai et deviennent ncessaire partir dun remblai de hauteursuprieur 16 m. Les buses les plus connus sont les buses Armco [3]. Les tles sont galvanises.Les diamtres les plus courants varient de 0,15 6,40 m et les ouvertures de 0,40 m 8,50m (ovales).

Photo N2 : Buse mtallique sous la RN6 Mdjez El Babsur le lit majeur de la Medjerda.

Figure N2 : Exemple dune buse ovode et forme des tles

Buse

Remblaislectionn

D D D

Ondulation de la tle


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Photo N3 : Tle ondul dune buse souple connecte par des boulons.

3-Les dalots, cadres section rectangulaire (ou carr), en bton arm. Ces ouvrages sont soitcouls sur place soit prfabriqus ( lusine Bonna Bton de Bir Mchargua par exemple). Dans cedernier cas, louvrage est compos par plusieurs lments qui sembotent en mles-femelles. Lessections sont normalises mais elles peuvent aussi tre prfabriques sur commande.

Figure N3 : Schma dun dalot

Photo N4 : Dalots prfabriques prs pour tre installs (RN3).

Les buses et les dalots peuvent tre simples ou multiples.

Figure N4 : Schma dun dalot triple


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Photo N5 : Dalot triple prfabrique en cours dexcution (RN3).

Photo N6 : Dalot triple couls sur place, en cours dexcution(Autoroute Hammamet - Msaken).

PhotoN7 : Exemple de buses multiple sous la RN6 Mdjez El Bab.

Le dimensionnement de tels ouvrages ncessite deux tudes :

Une tude de dbit hydrologique et de dbit hydraulique, afin de dimensionner la section de passage ncessaire. Cette tude est dtaille dans le prochain chapitre. On prend des priodes de retour de 10 ou 20 ans.Une tude de rsistance des matriaux, afin que la structure soit capable de supporter les

pressions dues au poids des terres et aux surcharges des vhicules roulantes.


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Rcapitulation :

Ci-aprs une comparaison entre les buses et dalots (tableau N1).

BusesTypeRigides Souples

Dalots

Forme circulaire ovale rectangulaireMatriaux BA Acier BAMise enuvre

Prfabriquesen usine

tles prfabriqueset assembles

Coul sur placeou lments

prfabriqusEmploi Faible dbit Sous remblais

importantCouramment

employsAvantages Economique Supporte des

chargesimportantes

Evacue un dbitimportant,

EconomiqueInconvnient petit dbit import Dure de

construction

plus longue

Tableau N1: Comparaison entre buses et dalots.

1-3 Tunnels

Daprs la destination du tunnel, on distingue principalement les tunnels routiers, les tunnelsferroviaires, les tunnels canaux et les tunnels hydrauliques. Ce sont gnralement des ouvragescoteux de premier tablissement et encore dexploitation, en raison de la ncessit de leur ventilation,de leur clairage et de leur surveillance. Leur construction nest justifie que dans des casexceptionnels. La ventilation est ncessaire surtout pour les tunnels routiers en amenant de lair frais et ensoutirant lair vici par les gaz dchappement des vhicules et les fums en cas dincendie. Dans lestunnels section vot, lair vici et lair frais circulent au plafond. Dans les tunnels sectioncirculaire, lair vici est dgag au niveau du plafond alors que lair frais est introduit den bas. Pourles tunnels cadres, lchange dair se fait transversalement. Cest ce problme de ventilation qui limitela taille des tunnels routiers. Les plus grands tunnels dans le monde sont des tunnels ferroviaires. Lerecord mondial des tunnels est le tunnel de Saint-Gothard (en suisse) de longueur 57 km [4] et dont lestravaux sont prvus dtre achev en 2013, suivi par le tunnel de Seikan (au Japon) de longueur 53,850km (sous mer, ouvert en 1988) [5,6], suivi par le tunnel ferroviaire sous la manche entre la France etlAngleterre de 50,450 km de long (ouvert en 1994). Alors que le record mondial du tunnel routiernatteint que 24,510 km qui est le tunnel de Laerdal au Norvge (ouvert en 2000), suivi par celui de

Saint-Gothard en Suisse (16,918 km de long, ouvert en 1980).Un tunnel routier doit aussi tre clair afin que les automobilistes ne soient pas aveugls lentre ou blouit la sortie du tunnel. Les mthodes de creusement et de soutnement sont de plus en plus enrichies et affines. Le

procd le plus traditionnel est lexcavation par explosif. Des machines foreuses dites ponctuelles peuvent servir aussi lexcavation. Des machines de prdcoupage peuvent aussi raliser des prvotes dans les sols cohrents, remplir au fur et mesure de bton projet. Si le sol nest pascohrent, on peut utiliser une injection par jet de ciment et deau qui, en en se mlangeant avec leslments de terrain, forme ainsi du bton. Le bton projet peut tre constitu aussi par de petitesfibres mtalliques incorpores. Enfin, il est important de citer une mthode assez spectaculaire qui estle creusement par tunneliers. Ces derniers sont des machines foreuses pleines sections, qui peuventtre visitables et de diamtre variant entre 1,5 m et 14 m (le plus grand tunnelier en 1991 a t

construit au Japon est de 13,94 m de diamtre) [7]. En Tunisie, le tunnel hydraulique de Barbara Fernana (7 km de longueur) a t creus en employant un tunnelier (en 1998).


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Photo N8 : Entre du Tunnel en cous de construction(complexe du barrage de Barbara Fernana).

Photo N9 : Voussoirs prfabriques pour la couverture intrieure du Tunnel de Barbara.

Photo N10 : Vue lintrieur du Tunnel de Barbara.


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Les tunnels sont construits pour faire passer une route travers une montagne ou sous lescanaux (un projet dun tunnel sous le canal de Bizerte a t propos puis abandonn) et dans les villes

pour raliser des passages ou des routes souterraines. Cest ainsi, que daprs lemplacement dutunnel, on distingue :

1- Tunnels montagneux.Ce type de tunnel est construit quand les ncessits du profil en long rendent impossible toute autre

solution et ventuellement pour la protection de la route lendroit des couloirs davalanches ou desterrains dboulis. Exp : Tunnels de chemin de fer dans la rgion du Nord-ouest de la Tunisie et letunnel hydraulique dans le barrage de Barbara Fernana.

Figure N5 : Tunnel montagneux.

Photo N9 : Tunnel ferroviaire dans la rgion de Bj.

2- Tunnels sous les eaux (rivires ou mer)

Ce type de tunnel est construit sous les voies navigables grand trafic, la place des ponts quigneraient la navigation. Exp : Tunnel sous la manche entre la France et lAngleterre.

Figure N6 : Tunnel sous les eaux

i


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H>0 5 m

i


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Fondation: Cest un systme au moyen duquel louvrage repose sur le sol et lui transmet lescharges quil reoit. Suivant la nature du sol, les fondations sont superficielles (semelles isoles oufilantes) ou profondes (pieux ou barrettes). Dans ce deuxime cas, les fondations sur surmontes parune semelle de liaison.

Photo N12 : Tte des pieux en cours de recpage(viaduc de laroport de Carthage Tunis).

Photo N13 : Fondations superficielles du pont de lintercommunale Tunis.

Appuis: Ils supportent louvrage jusquau niveau des fondations. On distingue deux typesdappuis : les cules, qui sont les appuis extrmes, et les piles, qui sont les appuis intermdiaires. Unappui peut tre compos par un ou plusieurs voiles ou par des colonnes surmontes par un chevtre.

Photo N14 : Appuis du pont sur Oued Agareb (cule et piles)


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Tablier: Cest un lment sur lequel repose la voie de circulation. Il comprend la couverture(revtement) et la partie de lossature sensiblement horizontale situ sous la voie porte. Le tabliercomporte essentiellement des dalles. En plus, il peut comporter des poutres principales et des lmentssecondaires (des entretoises ou pour les plus anciens ponts des longerons).

Photo N 15 : Tablier dun pont poutre (Echangeur RN8-RN9)Le tablier comporte aussi tout les quipements indispensables lutilisation, au fonctionnement et la durabilit du pont. Ces quipements comportent les dispositifs de retenue (tel que les gardes corpset les sparateurs), les joints de chausse, les systmes dtanchit, la couche de roulement, lestrottoirs, les corniches, les systmes dvacuation des eaux, la dalle de transition, etc.

Photo N16 : Equipements sur le pont de loued Zeroud ( Hajeb El Aoun) :Evacuation des eaux, tanchit, corniche.

Les appareils dappui : le tablier repose sur les appuis laide des appareils dappui qui permettent le dplacement horizontal et vertical du tablier sous leffet des charges. Les appareilsdappui les plus employs de nos jours sont en lastomre frett.

Photo N17 : Appareil dappui en lastomre frett.


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c c c

PHEC

RA

PHEN

PBE

Trave 1 Trave 3

Photo N18: Appareil dappui sous une poutre.(Pont sur Oued Limaou Gabs).

Un pont est souvent li la route par sa rampe daccs. Si cette rampe est en remblai, ellecomporte une dalle de transition. Si la rampe est en dblai, la dalle de transition nest pas ncessaire.

1-4-3- Exemple: Un pont traves indpendantes sur un cours deau.Ci-dessous une vue longitudinale dun pont isostatique trois traves indpendantes sur un oued

ou sur un cours deau navigable. La partie du pont entre deux appuis sappelle trave. Les traves peuvent tre indpendantes ou continues.

Figure N9 : Vue longitudinale dun pont trois traves.

Les principales dimensions du pont sont :

L : Longueur totale du pont. Cest la distance entre les plans verticaux du fond des cules.

: Longueur dun trave du pont. Cest la distance entre les axes des appuis voisins.

c : Longueur de trave de calcul. Cest la distance entre les appareils dappui. On lappelleaussi porte de la trave.

o : Louverture du pont (dbouche). Cest la distance entre les parements des appuis extrmes

en considrant le fait que les largeurs des piles sont non comprises.

L


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Dans ltude de la conception des ponts sur les cours deau tel que les oueds ou les canauxnavigables, on doit disposer de certaines donnes hydrauliques :

PHEC ou plus couramment connu comme le PHE : Plus Haute Eaux Connues, pour les ponts surles oueds. La dtermination de ce niveau sera tudie dans le prochain chapitre.

PHEN : Plus Haute Eaux Navigable pour les eaux navigables.

PBE : Plus Basse Eaux (ou tiage). Ce niveau nous permet de connatre la priode pour laquelleil est recommand dexcuter les travaux de fondation. Pour la Tunisie, ceci correspond la priode delt. Ainsi, Ce niveau nest pas considr pour ltude des ponts en Tunisie.

Transversalement, on distingue le plus couramment en Tunisie, les ponts poutres et les pontsdalles. Dans le premier cas, cest les poutres qui sont les structures porteuses. Dans le deuxime cas,cest la dalle qui constitue la structure porteuse.

Lr : Largeur roulable.L tr : Largeur du trottoir.

LT : Largeur totale (transversale).1er cas : Les ponts poutres.

Figure N10 : Section transversale dun pont poutres

Photo N19 : Vue dessous dun tablier dun pont poutres.(Dviation de Hammammet)

LT

Dalle Poutre

principale T a b l i e r

Entretoise

Chevtre

Colonne A

u i

Lr Ltr Ltr

Appareil

da ui

Revtement Trottoir Garde-corps


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Dalle

Voile

T a b l i e r

A

u i

Appareil dappui

Photo N20 : Section transversale dun pont poutres.(Cas du pont sur Oued Sarrat entre Kalat-Senan et Le Kef)

2me cas : Les ponts dalles.

Figure N11 : Section transversale dun pont dalle.

Photo N21 : Vue de dessous dun pont dalle(Passage Suprieur sur lautoroute Tunis Hammamet).


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Rfrences relatives au Chapitre 1

[1] SETRA, Buses Mtalliques : Recommandations et Rgles de lArt , 1981.Rf : F8105.

[2] SETRA, Clauses Techniques Courantes Concernant le Buses Mtalliques , 1982. Rf : F8218.

[3] Armco ; Buses Armco : Description, Montage et Installation .

[4] Site internet: www.alptransit.ch .

[5] Site Internet : www.bridgesite.com .(en anglais).

[6] M. Marec, Le Point sur les Tunnels Routier en France , Travaux, N669, Oct 1991, pp 1-7.

[7] Site internet: www.cetu.fr : informations sur les tunnels.


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M.Ben Ouzdou Chap 2, page15

Chapitre 2

2-1 Suivant leur destination. p 152-2 Suivant la nature de leur matriaux employs p 152-3 Suivant leur disposition en plan p 192-4 Suivant leur niveau de passage p 202-5 Suivant la mobilit de leur tablier p 222-6 Suivant leur schma transversal p 252-7 Suivant leur schma statique longitudinal p 292-8 Suivant leur procd de construction p 41

2-9 Ponts types du SETRA. p 44

Il existe plusieurs critres de classification des ponts que lon utilise couramment pour dfinir,en premire analyse, un ouvrage, et de rechercher comment on pourra le raliser dans les meilleuresconditions techniques et conomiques.

2-1- Suivant leur destination (nature de leur voie porte)

Suivant leur destination, on distingue les ponts suivants :

Ponts-routes : sur lesquels passent les routes et autoroutes.

Ponts-rails : sur lesquels passent les chemins de fer.

Ponts-canaux : sur lesquels passent des voies de navigation intrieure.

Ponts-aqueducs : sur lesquels passent les canalisations deau.

Passerelles pitons : sur lesquels passent les pitons.

Ponts pour avions : dans les aroports.

Les ponts routes et les ponts-rails sont les plus rpandus en Tunisie. Le canal de Medjerdah quialimente le Cap Bon passe sur des oueds : dans ce cas un pont canal est construit tel que celui de la

photo N1. Le pont aqueduc le plus clbre en Tunisie est le pont aqueduc de Zaghouan Tunis. Les passerelles commencent tre assez frquentes Tunis tel que ceux sur lAvenue du 7 Novembre.Dans certains aroport tel que celui dOrly paris, aprs son atterrissage, un avion passe parfois sur un

pont franchissant une route. Un tel pont est donc un pont pour avion !

CLASSIFICATION DES PONTS


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Chap 2, page16 M.Ben Ouzdou

Photo N1 : Pont-canal sur un oued dans la rgion de Mhamdia.

2-2- Suivant la nature de leurs matriaux employs

Ce classement tient compte des matriaux utilis pour les lments porteurs principaux (tablier).Cette classification nous permet de comprendre lvolution historique des ponts.

Ponts en lianes ; ce sont des ponts primitifs, rarement existant de nos jours. Mais on peut lestrouver comme des passerelles dans certains pays africains tel que le pont en lianes de Poubara prsde Moanba (photo N2) et le pont en lianes dans le village de Kabaga sur les plateaux de batks auGabon [1].

Photo N2 : Pont en liane Pouabara au Gabon [1].

Ponts en bois.

Ponts en maonnerie (pierre) ; La pierre rsiste bien la compression. Ces ponts sont souventconstruits en arc. Certains ponts datent de lpoque romaine. En Tunisie, parmi les plus anciens pontsen maonnerie, on site le pont de Mdjez El Bab, le symbole de la cit, et le pont du Kantarat Binzartconstruit vers le 17 me sicle [2]. Un pont assez esthtique est le pont-rail de Bj (voir photo N3).

Actuellement (2001), la Tunisie compte 213 pont-routes en maonnerie [3].


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Photo N3 : Pont-rail en maonnerie Bj, Tunisie.

Ponts mtalliques; La technique des ponts en mtal a volu avec lamlioration de lafabrication de la fonte, puis du fer et enfin de lacier. En Tunisie, les ponts mtalliques ne sont pas trs

utiliss cause de leur cot lev (due la ncessit dimporter lacier et de transporter des lmentsde grandes dimensions pour la galvanisation, dont les bassins sont implants dans la rgion de Bizerteet de Menzel Bourguiba, au chantier). Actuellement, la Tunisie ne compte que 14 pont-routesmtalliques [3], dont la plupart sont des ponts militaires provisoires de type Bailey (tel que le pont suroued Zagga, photo N4). Mais, les ponts-rails mtalliques (anciens) sont plus nombreux (photo N5).

Photo N4 : Pont mtallique Bailey provisoire sur Oued Zagga, Tunisie.

Photo N5 : Pont-rail mtallique sur oued El Akarit (Gabs).


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Ponts en Bton Arm (BA) ; le BA est le matriau le plus employs en Tunisie tant donne soncot assez conomique par rapport aux autres types. A rappeler lvolution du rglement du BA de1906, 1936, CCBA 1968, BAEL 1980/83/91. Ce dernier (BAEL 91) est celui utilis actuellement enTunisie en attendant celui de lEurocode. La Tunisie compte actuellement 1950 ponts-routes en BA[3] (Exp: photo N6).

Photo N6 : Pont en Bton Arm sur lautoroute Tunis-Hammamet. Ponts en Bton Prcontraint (BP), voir photos N7; Malgr son emploi encore restreint en

Tunisie (actuellement 23 ponts-routes en BP [3]), ce type de ponts commence tre comptitifnotamment pour les ponts sur les oueds (pour minimiser le nombre dappui dans le lit doued) etsurtout en employant la prfabrication sur le chantier.

Photo N7 : Viaduc de lavenue de la rpublique Tunisen Dalle Prcontrainte, construit en 1988, par Lodgiani.

Ponts mixtes (BA/Charpente ou Maonnerie/BA (ou BP) ; 54 pont-routes mixtes en Tunisie. Cetype de pont prsente en gnral un appui en BA ou en maonnerie avec un tablier en charpente ou enBA.

La figure N1 reprsente la rpartition des ouvrages dart routiers en Tunisie selon les matriauxemploys (donnes en fin de lanne 2000). On remarque bien limportance du BA (76,3 %) alors queles ponts-routes mtalliques ne reprsentent que 0,6 %. La maonnerie reste un matriau important(8,4 %) mais, les ponts de ce type de matriau sont gnralement des anciens ouvrages. Malgr que les

ponts en bton prcontraint ne forment que 0,9 %, leur emploi est de plus en plus frquent avec lamultiplicit des entreprises tunisiennes qui commencent matriser la ralisation des ponts en BP.


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Axe longitudinaldu tablier

Axe des lignes dappuis

= 100 gr

100 grAxe longitudinaldu tablier

Axe des lignes dappuis

Porte biaise

76,3%

9,0% 8,4%2,1% 0,6% 0,9% 0,9%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

P o u r c e n

t a g e %

BA Bus Maonnerie Mixte Mtallique BP CassisType

Figure N1: Rpartition des ouvrages routiers en Tunisie selon les

matriaux employs (donnes daprs [3]).

2-3- Suivant leur disposition en plan Ce classement tient compte de limplantation par rapport aux lignes dappuis transversales(ligne passant par laxe des appareils dappui).

Pont droit.

Figure N2 : Pont droit. (trac en plan)

Pont biais.Langle de biais est dfini comme langle exprim en grade compris entre laxe longitudinal du

tablier et les lignes des appuis (figure N3). La ncessit de recourir de tel ouvrir est dicte par letrac de la route en traversant un obstacle. Si cet obstacle (oued, route ou chemin de fer par exemple)est biais par rapport la route alors louvrage est conu biais de manire avoir des appuis parallles

la direction du flux (eaux ou vhicules). Un exemple des ponts biais est celui du viaduc de Bab ElAssal Tunis, biais 67 grades (photo N8).

Figure N3 : Pont biais. (Trac en plan)


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R

Photo N8 : Viaduc de Bab El Assal, Tunis, en pont biais de 67 gr, construit en 1990 par la Somatra.

Pont courbe.

Laxe de la voie porte est courbe (en plan). Exemple : Ponts courbes de lchangeur delAroport Tunis (photo N9)

Figure N4 : Pont courbe (trac en plan)

Photo N9 : Pont courbe de lchangeur de laroportde Carthage Tunis, construit en 2000 par la Somatra.


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TPC

P.S.

TPC

P.I.

autoroute

autoroute

2-4- Suivant leur niveau de passagePont de passage suprieur ; Le pont est plac en dessus de la voie principale prise comme

rfrence tel quune autoroute ou la voie construire (figure N5 et photo N10).

Figure N5 : Passage Suprieur. (PS)

Photo N10 : Par rapport aux usagers de lautoroute (Tunis-Hammamet),le pont est un passage suprieur.

Pont de passage infrieur ; Le pont est plac en dessous de la voie de rfrence (Figure N6 et photo N11).

Figure N6 : Passage Infrieur. (PI)


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Dplacementvertical

Photo N11 : Les usagers de lautoroute (camion) passent surun Passage Infrieur (portique).

2-5- Suivant la mobilit de leur tablierPont fixe. (dans ce cas, on najoute pas le mot fixe)

Pont mobile; Un pont mobile est ncessaire si lobstacle franchi reprsente des eaux navigables.On distingue 3 types de ponts mobiles suivant la direction du mouvement de la partie mobile.

Pont levant; la trave est encadre par deux pylnes et attach des cbles ou des chanes passant sur des poulies places au sommet de ces pylnes. Exp : Pont de Martrou sur la Charente enFrance (Photo 12) [4].

Figure N7 : Pont levant.

Photo N12 : Pont levant de Martrou sur la charente en France [4].


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Axe de rotationvertical

Pont tournant ; Le tablier pivote dans son plan horizontal, autour dun axe vertical ( une oudeux voles).

Figure N8 : Pont tournant

Pont basculant; Le tablier pivote autour dun axe horizontal. Exemple : Pont mobile deBizerte de longueur 102,7 m avec une ouverture de 75 m de passage navigable (figure N9 et photo

N13).

Figure N9: Schma de la partie mobile du pont basculant de Bizerte (daprs [5]).

Photo N13 : Pont Basculant de Bizerte, Tunisie, construit en 1980.Trave mobile ouverte pour la navigation des bateaux.


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Pont levis

Ce type de pont bascule comme dans le cas des ponts basculants, mais ces ponts sont pluttsoulevs par des tirants de levage (rotation par rapport un axe horizontal). Exemple: Pont Levis surle bassin Jaques-Cartier Saint-malo en France (figure N10), le pont-route et le pont-rail levis Sfaxen Tunisie (photo N14) et le pont levis Fort Lauderdale en Floride aux USA (Photo N15).

Figure N10: Schma du pont Levis sur le bassin Jaques-Cartier Saint-malo en France (schma daprs [5]).

Photo N14: Deux ponts levis Sfax, Tunisie, construit en 1998.

Photo N 15 : Pont levis Fort lauderdale en Floride, USA.


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Les ponts mobiles (tournant, basculant et levis) peuvent tre dun volet ou de deux volets.Exemples: pont basculant deux volets Hollywood en Floride (photo N16).

Photo N16 : Pont basculant Hollywood en Floride aux USA.

2-6- Suivant leur schma transversalLes ponts poutres;

En simple T (section rectangulaire)

Figure N11 : Pont poutres sans talons.

Les poutres dans ce cas sont en Bton Arm. A priori, ces poutres sont en section rectangulairemais comme une partie de la dalle (pos sur les lments rectangulaires) joue le rle de la table decompression pour les poutres alors ces poutres sont considres comme des poutres en simple T .Ces poutres sont appels aussi poutres sans talon. Exemple : pont poutres sur Oued El Khangua et laRN1 dans la dviation nord de Hammamet (photo N17).

Photo N17 : Pont poutres sans talon ouvrages de la dviation de Hammamet, Tunisie,construit en 1998 par Afrique Travaux.


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En double T (avec talon)

Figure N12 : Pont poutres avec talon

Photo N18 : Vue de dessous des poutres avec talon du pont surOued El Hma (Mornag), construit par Soroubat en 2002.

Ce type des poutres est employ dans le cas du Bton Arm pour augmenter le rendement de lasection et pouvoir placer avec aisance le ferraillage (souvent encombr) mi-trave. Mais, ce type desection est surtout employ dans le cas des poutres en Bton Prcontraint pour pouvoir loger les cblesde prcontraintes dans le talon mi-trave (exemple : pont poutres en Bton Prcontraint sur OuedEL Hma prsent sur la photo N18).

En Section variable.

Dans certain cas, on est ramen concevoir des poutres en section I en milieu de trave (pourdiminuer le poids) et en section rectangulaire aux extrmits (pour mieux rsister aux effortstranchants).

Les ponts dalles;

dalles pleines section rectangulaire (quasi-rectangulaire).

Figure N13 : Pont dalle rectangulaire pleine.


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Photo N19 : Viaduc de Bab El Assal Tunis en pont dalle pleine section quasi-rectangulaire.

dalles lgies ( encorbellement latral, vides, nervures).

Figure N14 : Pont dalle encorbellement latral.

En Tunisie, les ponts dalles encorbellement latraux sont une seule pente (simplicit decoffrage).

Photo N20 : Viaduc de lAvenue de la Rpublique en dalle encorbellement latral.


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Figure N15 : Pont dalle vide.

Actuellement, il nexiste pas des ponts vids en Tunisie. Par contre ces ouvrages sont assezemploys au Japon [6].

Figure N16 : Pont dalle nervure.

En Tunisie, il nexiste quun seul pont de ce type savoir le pont dalle de lchangeur de BabAlioua (Avenue de Carthage).

Photo N21 : Pont de lEchangeur de Bab Alioua en

dalle nervure (4 nervures).Les ponts tubulaires;

Poutres caissons simples (monotubulaires).

Figure N 17 : Pont poutres tubulaires.

Photo N22 : Caisson monotubulaire excut sur chantierlors des travaux du Viaduc de la pntrante sud Tunis.


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Poutres caissons plusieurs alvoles (tubulaires, bitubulaires).

Figure N18 : Pont poutres tubulaires.

Figure N19 : Pont poutres bitubulaires.

2-7- Suivant leur schma statique (longitudinal)Les ponts poutres et les ponts dalles;

Pont traves indpendantes.

Figure N20 : Pont traves indpendantes.

Photo N23 : Pont poutres trave indpendantessur Oued Limaou2 Gabs, Tunisie.


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Photo N24 : Joint de dilatation entre la poutre de rive et la cule(pont sur Oued Chaffar Mahress, Tunisie).

Pont traves continues.

Figure N21 : Pont traves continues.

Exemples: Viaduc de lAvenue de la rpublique en 6 et 5 traves (photo N7) et Viaduc de BabEl Assal (photo N19) en 2 traves continue.

Pont poutres cantilevers, se prsentant en deux principaux types.

Ces ponts sont lorigine des ponts continus pour lesquels on introduit des articulations pour les rendre isostatiques. Ils prsentent certains avantages des ponts continus et ceux des pontsisostatiques. Mais, cette conception a tendance tre abandonn vu les problmes aux articulations(tanchit).


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Nud

1er type : Une trave indpendante est introduite dans une trave centrale dune poutrecontinue en ajoutant deux nuds dans la trave centrale.

Figure N22 : Pont cantilever du 1 er type.

2me type : un nud est introduit dans chaque traves extrmes.

Figure N23 : Pont cantilever du 2 me type.

Les poutres en tage (traves indpendantes) transmettent les charges travers leur ractiondappui au console des poutres. Ainsi, le systme, qui au dbut tait hyperstatique devient isostatique.

Photo N25 : Pont poutres cantilevers.

Trave indpendante Trave indpendante

Trave indpendante


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Les ponts en arc :

Photo N26 : Pont en arc sur oued Joumine sur la RN11(entre Mateur et Bj).

Figure N24 : Pont en Arc.

Ce sont gnralement des anciens ponts en acier, en maonnerie ou, en bton arm coulsur place. Ces ouvrages ncessitent un chafaudage et un cintre (taiement) important et souventcoteux. Mais, ces ouvrages sont gnralement assez esthtiques.

Arc encastre (sans articulations) ; employ surtout pour les ponts en BA monolithe et avecun bon sol, puisque il gnre trois raction chaque appui.

Figure N25 : Arc encastr.

Arc biarticul (deux articulations).

Figure N26 : Arc biarticul.


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Arc triaricul (trois articulations) ; employ surtout pour les mauvais sols pour tenir comptedes tassements diffrentiels.

Figure N27 : Arc triarticul.

Les ponts en cadres.

Ponts en cadre ferm.

Figure N28 : Pont en Cadre Ferm.

Photo N27 : Pont en cadre ferm de lchangeur de la Marsa (Tunisie).Ponts en portique ouvert.

Figure N29 : Pont en Portique Ouvert.


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Photo N28 : Pont portique ouvert sous la Pntrante sud Tunis,ouvrage construit par la Somatra en 1992.

Ponts en portique ouvert double.

Figure N30 : Portique ouvert double

Photo N29 : Portique double sur lautoroute Tunis-Hammamet.

Les ponts cbles.

Lemploi des lments tendus au lieu des lments flchis (poutres, dalles) limine la flexion etrend la structure lgre [7]. En substituant un treillis une poutre section pleine, on vite la flexiondans les lments du treillis. Mais, certains lments reoient des efforts de compression, do lancessit de les dimensionner au flambement. Pour viter ce dernier phnomne, on emploi surtoutdes lments la traction. Do la naissance des structures cbles et suspentes, c..d., les pontssuspendus et les ponts haubans (les ponts cbles). Un cble prsente toutes les propritsncessaires un lment de haute rsistance en traction (il est fabriqu partir de torons obtenus partrfilage qui peuvent tre beaucoup plus rsistants que les profils lamins chaud). Le cble travailleen traction directe, ce qui veut dire que sa rsistance est pleinement employe, ce qui nest pas le casdes lments soumis la flexion ou la traction.

Mais pour que ces structures soient stables, ils ncessitent un appui aux limites qui travaille enflexion. Ainsi, les ponts suspendus et les ponts haubans sont des structures hybrides stabiliss par


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PylneCble porteur

SuspenteMassif dancrage

association des lments flchies. Ce type de ponts est surtout dimensionn pour rsister aux effetsdynamiques tels que celui du vent et du sisme. Souvent, des modles rduits (en gardant les mmesratios de dimensions) sont tests aux effets dynamiques (en soufflerie).

Les efforts sont transmis de la dalle par les suspentes au cble porteur qui les transmis au pylneet lancrage (dans le cas des ponts suspendus) ou par des haubans au pylne (dans le cas des ponts haubans).

Historiquement, on distingue :les ponts en lianes (assez primitifs) tel que le pont de Poubara au Gabon (photo N 1).Les ponts suspendus (depuis le 19 me sicle).Les ponts haubans (depuis une quarantaine dannes).

Photo N30 : Pont en liane Pouabara au Gabon [1].

Ainsi, on prsente les ponts suspendus et les ponts haubans.

Ponts suspendus comportant des cbles porteurs auxquels les ractions du tablier sonttransmises par les suspentes. Gnralement, ces ponts ncessitent un ancrage dans un massif (figure

N34). Sinon, et dans certains cas assez rare, on peut trouver des ponts suspendus auto-ancrs [8]. Ondistingue principalement deux types selon les suspentes : le pont suspendu trame quadrill et le pontsuspendu trame triangulaire.

Le vritable pont suspendu rtro-ancrage , avec suspentes verticales trame quadrill estde type souple.

Figure N31 : Schma dun pont suspendu trame quadrille.


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Photo N31 : Exemple dun pont suspendu:Pont de Hakata-Ohshima, Japon (Trave centrale de 560 m). [9]

Actuellement, la plus grande trave centrale dun pont suspendu construit est de 1991 m delongueur correspondant celui du pont dAkashi Kaikyo au Japon (longueur des 3 traves = 3 911m) ; construit en 1998. Ce pont est reprsent sur la figure 32 en vue longitudinale et sur la photo

N31 [10]. En deuxime lieu, on indique le pont de Great Belt East (Denmark) de longueur de latrave centrale 1624 m; construit en 1998. En 3 me position, on signale le pont de Humber (Angleterre)de longueur 1410 m construit en 1981 [11,12].

Figure N32 : Pont dAkashi Kaikyo, Japon.(Trave centrale de 1 991 m) [8].

Photo N32 : Pont dAkashi Kaikyo, Japon(Trave centrale de 1991 m) [8].


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En cours de construction, le pont de dtroit de Messina en Italie, liant la Sicile et la Calabrie, prsentera la plus longue trave centrale (3300 m) dun pont suspendu [12]. Ce pont aura une longueurtotale de 5070 m (fig. 33 et 34).

Figure N33: Schma du pont suspendu de dtroit de messine [12].

Figure N34 : Dtail dancrage du pont ct la Sicile [12].

Les traves peuvent tre successives, tel est le cas du pont suspendu du Minami Bisan-Seto auJapon compos de 3 traves dont la trave centrale est de 1 100m (photo N32) [10].

Photo N33 : Pont suspendu du Minami Bisan-Seto, Japon.Trois traves suscessives [13].


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Lorsque les suspentes sont inclines, le pont suspendu trame triangulaire devient rigide [7].Ce type de pont nest plus conseill pour les ponts suspendus routiers ou ponts rails (chargeslourdes) mais pour des passerelles cause de la prsence des problmes de fatigue.

Figure N35 : Schma dun pont suspendu trame triangulaire.

En effet, les ponts suspendus sont trs sensibles aux actions dynamiques telles que le vent et le

sisme. Le plus clbre des ponts dtruit sous laction des vents est celui du Tacoma aux USA (1940, photo N33).

Photo N34: Destruction du pont de Tacoma sous leffet de vent,aprs sa mise en service [14].

Ponts haubans.

De nos jours, ces ponts connaissent de plus en plus de succs, grce aux avantages quils prsentent par rapport aux suspendus :

o Les ponts haubans sont auto-quilibrs donc plus stable au vent.o plus conomiqueso plus faciles lentretien.


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Figure N36 : Dveloppement de la longueur centrale dun pont haubansdans le deuxime moiti du 20 me sicle[15].

On distingue principalement quatre types des ponts haubans, selon la dispositionlongitudinale: les ponts haubans parallles (forme en harpe), les ponts haubans tramestriangulaires (forme en ventails), les ponts haubans en semi-harpe et les pont haubansasymtriques [16].

Ponts haubans de forme harpe , haubans parallles. Cette conception nest pas optimaleau point de vue statique et conomique. Par contre, ces ponts sont trs esthtiques.

Ponts haubans de forme ventail , prsentant plus davantages que le premier type. Parmices avantages de la forme ventail par rapport la forme harpe, on site :

Longueur (et par consquent poids) des haubans plus infrieure.Leffort horizontal introduit par les cbles est plus infrieur.La flexion longitudinale des pylnes demeure plus modre.Plus de stabilit.

Pont haubans en semi-parallle (semi-harpe), prsentant les avantages des deux types.

Ponts haubans asymtriques (gnralement en une seule trave). Les cbles sont souvent enforme de rnes (concentration des cbles de retenues). Ce type est dict par des conditionstopographiques et les exigences de gabarit. Ainsi, on est ramen choisir une seule trave.

Figure N37 : Schma dun pont haubans en harpe .


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Figure N38 : Schma dun pont haubans en ventail .

Figure N39 : Schma dun pont haubans en semi-harpe .

Figure N40 : Schma dun pont haubans asymtrique.

De nos jours, le pont le plus long dans le monde est celui de Tatara au Japon (photo N35)construit en 1999 [17]. Ce pont, de type semi-harpe, prsente une porte centrale de 890 m et unelongueur totale de 1480 m (figure N41) [11]. En deuxime lieu, on site le pont de Normandie enFrance, construit en 1995, de porte centrale de 856 m pour une longueur totale de 2113 m. Ce pontest aussi de type semi-harpe (photo N36) [18]. En troisime lieu, on indique le pont de Shangai enchine de porte centrale 602 m construit en 1994.

Figure N41 : Schma longitudinal du pont de Tatara (en semi-harpe),Longueur de la trave centrale de 890 m [17].


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Photo N35 : Pont de Tatara (Japon) ,le plus long pont haubans dans le monde, construit en 1999.[17]

Photo N36 : Pont de Normandie, en France, construit en 1995.[18].

2-8- Suivant leur procd de construction

Ponts construits sur chafaudages au sol.

Ce procd est surtout employ pour la construction des ponts dalles et des portiques.


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Photo N37 : Pont dalle de laroport de Carthage (Tunis) coul sur chafaudage au sol,Ouvrage construit par la Somatra en 1987.

Ponts poutres prfabriques. Les poutres sont prfabriques sur chantier puis elles peuvent tre poss

Soir par des grues (pour les poutres en bton arm ou pour les poutres en bton prcontraint delongueur modr (< 30 m)). Exemple : Pont poutres prfabriqus en bton arm de ladviation Hammamet sur la RN1 en Tunisie (photo N 37).

Photo N38 : Mise en place dune poutre prfabriquesur le pont poutres de la dviation de Hammamet nord sur la RN1,

ouvrage construit par Afrique travaux en 1998.

Soit par des lanceurs de poutres (pour les poutres prcontraintes de portes importantes (> 30 m)).


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Photo N39 :Mise en place laide du lanceur des poutres prcontraintes prfabriques constituant le tablier du pont sur la Medjerdah dans la rgion de Bj,

ouvrage construit par la Somatra en 2001.Ponts pousses, ce procd na pas encore t employ en Tunisie. Par contre, ce procd a

t beaucoup employ dans les ponts-rails de la SNCF en France.

Ponts construits sur cintres autoporteurs et autolanceurs. Ce procd a t employ lors dela construction du viaduc de lAvenue de la Rpublique Tunis en 1987.

Photo N40 : Viaduc de lAvenue de la rpublique Tunisconstruit par cintre autoporteur, construit en 1987.

Ponts construits par encorbellement successifs.

Exemple : viaduc de la costire (photo N41), construit en partie par encorbellement

successif coul sur place (et une partie pousse), faisant partie des ouvrages de la TGV Sud-Est de laFrance (Rhne Alpes), de longueur totale de 1725 m, louvrage a t construit en 1992.


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Photo N41 : Viaduc construit par encorbellement successif.

Autres procds, tels que la mise en place par rotation et la construction lavancement parhaubanage provisoire.

2-9- Ponts Types du SETRA[19]

2-9-1- Introduction.

Les ponts types du SETRA ( Service d Etudess Techniques des R outes et Autoroutes, faisant partie du Ministre des Transports en France) sont apparus vers les annes 1960, lorsque le programme franais sest acclr (analogue cette priode en Tunisie). Les Ingnieurs de lpoque setrouvent confronts au problme de construction de plusieurs centaines de ponts pour chaque anne.Grce laccroissement des performances des ordinateurs, le problme a t abord en analysant lesdiffrentes parties dun pont et en dveloppant, pour chacune dentre elles, une mthodologie dtudeassocie des programmes de calcul et de dessins automatiques. Ceci a conduit llaboration desdossiers pilotes dlments standardises qui, par leur combinaison, permettent de projeter un ouvragedart dans sa totalit, depuis les fondations jusquaux superstructures. En Tunisie, on utilise assezsouvent ces dossiers et ses programmes correspondants.

2-9-2- Contenu et mode demploi des dossiers Chaque dossier pilote constitue un guide dtaill et aussi complet que possible pour ltude dun

projet de pont du type considr. La composition gnrale dun dossier pilopte est la suivante :a) Pices pilotes ; Elles sont constitues par :

Une notice gnrale dcrivant la structure, ses caractristiques, son domaine demplpoi etles grandes lignes du programme du calcul automatiqueDes dessins pilotes dcrivant la morphlogie de louvrageDes indications sur le dimensionnement, les calculs complmentaires, les dispositionsconstructives, les cas particuliers dutilisation, etc.

b) Calcul automatique ; Il comporte :Une note de prsentation de programmeLe bordereau des donnesUne note de calcul commenteLa mhode de calcul utilise.

c) Modle dapplication ; Il facilite la comprhension et lemploi du dossier.

d) Pices complmentaires ventuelles ; leur but est dtendre le domaine demploi des dossiers pilotes des cas particuliers non traits par le programme de calcul automatique (biais important,courbure en plan)


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Les oprations pour lobtention dun calcul automatique dun ouvrage dart chez le SETRA est lasuivante :

Lutilisateur, aprs stre assur que les caractristiques de louvrage projet rentrent biendans le cadre du programme de calcul automatique, remplit un bordereau des donnes conforme aumodle, et lenvoie ensuite au SETRA.

Aprs rception par le SETRA, le bordereau est transmis au gestionnaire du dossier pilote, quile vrifie et apporte les corrections ncessaires le cas chant.

Le calcul automatique est alors excut et les rsultats transmis au gestionnaire, qui en fait unevrification de vraisemblance.

La note de calcul est ensuite expdie lutilisateur.

Remarques :Des nouvelles versions de ces programmes sont disponibles pour les calculs aux rglements

du BAEL.Les rsultats peuvent tre envoys via internet (E-mail) pour une lecture provisoire des

rsultats.

2-9-3- Liste des dossiers pilotes usuels.

2-9-3-1- Dossiers pilotes principaux

PI-CF* 67 : Passage Infrieur en Cadre Ferm.Exemple : Photo N27 prsentant un PI-CF dans lchangeur de la Marsa en Tunisie.

Figure N42 : PI-CF.PI-PO* 74 : Passage Infrieur en Portique Ouvert.Exemple : Photo N28 prsentant un PI-PO sous la Pntrante sud Tunis.

Figure N43 : PI-PO.

POD* 74 : Portique Ouvert Double.Exemple : Photo N29 prsentant un POD sur lautoroute Tunis-Hammamet.

Figure N44 : POD.* Les plus employs en Tunisie.


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PS-BQ 67 : Pasage Suprieur BQuille.De nos jours, il nesxiste pas encore des BS-BQ en Tunisie.

Figure N45 : PS-BQ

PSI-DA* 68 : Pasage Suprieur ou Infrieur en Dalle Arme.Exemple : Photo N19 Pont de Bab El Assal en PSI-DA.

Figure N46 : PSI-DA

PSI-DP 69 : Pasage Suprieur ou Infrieur en Dalle Prcontrainte.Exemple : Photo N6 prsentant le viaduc de lAvenue de la Rpublique en PSI-DP.

Jusqu nos jours, cest lunique pont de ce type (en dalle Prcontrainte) en Tunisie.

Figure N47 : PSI-DP

PSI-DE 67 : Pasage Suprieur ou Infrieur en Dalle Elgie.De nos jours, il nesxiste pas encore des PSI-DE en Tunisie.

Figure N48 : PSI-DE

PSI-DN 81 : Pasage Suprieur ou Infrieur en Dalle Nervure. (photo N21)

Figure N49 : PSI-DNPSI-BA 77 : Pasage Suprieur ou Infrieur poutres en Bton Arm. Dans ce cas letablier peut tre continue.

Figure N50 : PSI-BA

TI-BA* 77 : Trave Indpendantes poutres en bton Arm

Figure N51 : TI-BA* Les plus employs en Tunisie.VI-PP*67 : Viaduc traves Indpendantes Poutres Prcontraintes.


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Figure N52 : VI-PP

PS-GR 71: Passage Souterrain Gabarit R duit.

Figure N53 : PS-GR

PS-GN 77: Passage Souterrain Gabarit Normal.

Figure N54 : PS-GN

PR-AD 73: Poutres PR contraintes par ADhrence.

PSI-OM 87 : Passage Suprieur ou Infrieur en Ossature Mixte ; remplac par le programme OMC : Ossature mixte, Calcul aux tats limites.

MCP 70: Ponts dalles inertie variable en Bton Prcontraint

MRB-BP 78 : Ponts dalles biaises en BA ou en BP ; Mthodes de R flexionsBiharmoniques.

ODE 77 : Ouvrages Divers et Elargissements.

2-9-3-2- Dossiers pilotes complmentairesFOND 72 : FONDations courantes douvrages dart.

MUR 73 : Ouvrages de soutnements.

CT : Cule Types.

PP 73 : Piles et Pales.

JADE : Joints de Chausse, A ppareils dappui et Dalle de Transition.

STER 81 : Surface, Etanchit et couches de R oulement des tabliers dOA.GC 77 : Garde Corps, Glissires, Corniches et Grilles. Rfrences relatives au Chapitre 2


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[1] Site Internet: http://paerso.club-internet.fr/btredez/Voyages /VoyAfS.htm .

[2] A. Gafsi-Slama, Kantarat Binzart : Un pont sur la Medjerdah Journal la Presse de Tunisie, 11-2-2001.

[3] Ministre de lEquipement et de lHabitat, Etat des Ouvrages dArt par Porte et par Nature duTablier , Communication personnelle, Jan. 2001.

[4] G. Grattesat, Ponts de France , Presses de lENPC,1982.

[5] Association Franaise pour la Construction, Le Savoir Faire Franais en Matire dOuvragesdArt , ISTED, Paris, 1987.

[6] F. Legeron et Y. Yasukawa, Les Ponts au Japon , Bulletin de Liaison du SETRA, N35,pp.29-38, Aot 2000.

[7] J. Schlaich, Les Structures lgres , les Annales de lITBTP,

N479, Dc 1989, pp 1-43.[8] J.A. Ochsendorf et D.P. Billington, Self-Anchored Suspension Bridges , Journal of Bridge

Engineering, Aot 1999, pp. 151-156.

[9] Site Internet: www.hsba.go.jp/bridge/e-hakata.htm .

[10] Site Internet: www.hsba.go.jp/bridge/e-akashi.htm .

[11] Site Internet : www.humberbridge.co.uk. .

[12] Site Internet: www.strettodimessina.it .

[13] Site Internet: www.hsba.go.jp/bridge/e-minami.htm .

[14] Site Internet : www.structurae.de/fr/structures/data/str00074.php ou le site internet: www.civeng.carleton.ca/Exhibits/Tacoma_Narrows/DSmith/photos.html.

[15] Site Internet: www.struct.kth.se/people/raid/sned.htm .

[16] R. Walther et al., Ponts Haubans , Presses Polytechniques Romandes, Suisse, 1985.

[17] Site Internet: www.hsba.go.jp/bridge/e-tatara.htm .

[18] Site Internet: www.struct.kth.se/people/raid/NORMANDY.JPG .

[19] SETRA, Les Ponts Types du SETRA , Ministre des Transports en France, 1979(Rimpression en 1985).


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______________________________________________________________________________________M. Ben Ouzdou Chap 3, page49

Chapitre 3

3-1 Donnes naturelles. p 493-2 Donnes fonctionnelles. p 51

Pour tudier un pont, certaines donnes sont ncessaires. On peut distinguer les donnesnaturelles (lies la nature environnante de louvrage) et les donnes fonctionnelles (pour assurer le bon fonctionnement de louvrage).

3-1 Donnes naturelles.

3-1-1- Donnes topographiques.

Ces donnes sont prsentes sur un plan ct (avec cte de rfrence) et qui traduit un relev prcis des points topographiques. Ce plan topographique, travaill en gnral sur supportinformatique (tel que Autocad), est ncessaire pour la dtermination dun profil en long et duntrac en plan de louvrage. Dans le cas de remplacement dun ancien pont sur un oued, il ne faut pas indiquer les ctessur lancien ouvrage mais sous louvrage (puisquon a besoin de la topographie du lit de loued etnon pas de celle de louvrage remplacer). Sur le plan topographique, on indique aussi le contenudes partiels riverains, tel que les btiments, les arbres, et les lignes apparentes des rseaux(lectricit, tlphone). De plus, il est recommand dindiquer les aires disponibles pourlinstallation du chantier, stockage des matriaux et aire de prfabrication ventuelle.

3-1-2- Donnes gotechniques.

Ces donnes Influent sur le choix des fondations et sur la conception de louvrage (isostatique

ou hyperstatique). Ces donnes sont gnralement fournies daprs des sondages pressiomtriqueset carottiers (chantillons intacts, chantillons remanis). Sur ces derniers le niveau de la nappe doittre indiqu. Lemplacement de ces sondages doit tre fourni et gnralement on le retrouve sur le plan topographique. La granulomtrie du sol est aussi ncessaire en cas dun pont sur un oued. Cettedonne est ncessaire pour ltude hydraulique et pour ltude des affouillements.

Mais, principalement, ces donnes gotechniques sont ncessaires pour choisir le mode defondations (superficielles ou profondes), le niveau atteindre et la capacit portante des fondations.Parler de la granulomtrie.

3-1-3- Donnes hydrauliques.

Pour pouvoir caler un pont sur un oued, il est ncessaire de connatre le niveau des Plus HauteEaux Connues, PHEC, ou assez souvent not sous le nom des PHE (Plus Hautes Eaux). Afin de

DONNEES NECESSAIRESPOUR UN PROJET DE PONT


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trouver ce niveau, des donnes hydrologiques sont ncessaire : soit, on peut se baser sur le niveaude la plus grande crue observe travers lhistorique de loued, soit, on peut se baser sur desformules semi-empiriques bases elles-mmes sur des donnes statistiques de la pluviomtrieenregistr pour loued. Ces donnes sont souvent disponibles aux services comptents tels quenTunisie, la Direction des Ressources en Eaux (DRE) et les services mtos. Cette tudehydrologique et hydraulique ncessite aussi des connaissances de lit de loued tel que lexistence ou

non de la vgtation, la forme du lit (berge, talus) et la granulomtrie du lit de loued.Concernant un ouvrage sur les eaux navigables, il est ncessaire de connatre le niveau desPlus Hautes Eaux Navigables (PHEN) pour savoir le gabarit ncessaire pour un pont. Ce niveau estsouvent connu par les services de navigation (tel que les services dun port).

Un pont sur un cours deau est souvent le sujet daffouillement, notamment au moment descrues et surtout si le sol constituant le lit est un sol non-cohsif tel que le sable. Dans ce cas pourdterminer le niveau daffouillement, certains paramtres du site sont ncessaires tel que la largeurdu lit, la compacit du sol (rapport module pressiomtrique E du sol et la pression limite Pl du sol)et la granulomtrie du lit.

3-1-4- Actions dorigine naturelle.

3-1-4-1-Temprature

Leffet de la temprature est pris en compte en tant que dilatation ou raccourcissementlongitudinale. Cest pourquoi, on place des joints de chausse qui couvrent les joints des dilationsquon observe assez souvent sur les ponts. Leffet du gradient thermique travers lpaisseur estnglig (souvent lpaisseur et notamment pour les ouvrages courants permet la non considrationdu changement de temprature entre lintrados et lextrados dun pont).

A dfaut des normes tunisiennes, nous adoptons les normes franaises pour les rgions du suden France. Ces normes donnent les dformationst, de la manire suivante :

Dformation de temprature de longue dure :tLD = 4.10-4.Dformation de temprature de courte dure :tCD = 3.10-4.

Ainsi, les dplacements longitudinales de longue dure, utLD, et ceux de courte dure, utCD, dunetrave de longueur L, est tel que :

utLD = tLD . LutCD = tCD . L

3-1-4-2-Eaux

En plus de la pression hydrostatique exerce par leau, une pression hydrodynamique peut

avoir lieu si la vitesse de leau est assez importante. Pour les ouvrages courants sur les oueds, ceseffets ne sont pas pris en compte.Mais, les eaux ont un effet nfaste autour des piles des ponts puisquils contribuent

laffouillement. Cest pourquoi pour se protger contre les affouillements, on utilise couramment desenrochements autour des appuis.

Les eaux agressives (eau de mer, eaux charges par des sulfates) ont un effet chimique sur le bton. Une analyse chimique des eaux de franchissement (oued ou canal) est souvent demande pour dterminer la nature agressive des eaux. En Tunisie, pour les ouvrages ct du littoral, onremarque parfois larrive de leau de mer par mares hautes qui arrivent de la mer la terre via lelit de loued. Cest pourquoi, il faut protger les piles contre la corrosion. Cette protection estgnralement prise ds lexcution en choisissant un ciment de type HRS (Haute Rsistance auxSulfates) et un enrobage minimum de 5 cm.


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3-1-4-3-Vent

Nous ne tenons pas compte de leffet du vent sur les ouvrages courants. Cet effet est surtout pris en compte pour les ouvrages cbles (ponts suspendus et ponts haubans) o leffetdynamique est trs prpondrant. Dans certains cas de ce type douvrages, un modle rduit esttest dans des souffleries dans des laboratoires pour une tude dynamique dun pont cble.

3-1-4-4-Sismes

En Tunisie, les sismes sont rares. A part pour quelques rgions (tel que la rgion de Gafsa),les ponts ne sont pas dimensionnes sous leffet sismiques. Par contre, certains ouvrages sont pourvus dune protection contre un dplacement transversal et ceci travers une bute anti-sismique [1,2] tel que pour le viaduc de lavenue de la rpublique (photo 1) et pour le pont sur ouedSarrat dans la rgion du Kef. Cette bute, sortant du tablier empche un dplacement horizontal parune contre-bute sortant de lappui.

Photo N1 : Bute contre dplacement latral, employ sous une le tablier de ladalle du viaduc de lavenue de la rpublique Tunis.

3-1-4-5-Neige.

En Tunisie, ce phnomne nest pas courant. Cest pourquoi les ouvrages ne sont pasdimensionns pour cet effet.

3-2 Donnes fonctionnelles.

3-2-1- Donnes relatives la voie porte.

Les donnes relatives la voie porte sont le trac en plan, le profil en long et le profil entravers.

3-2-1-1-Recommandations pour le trac en plan.

Dans la mesure du possible il est recommand dviter les tracs en plan qui conduisent desouvrages mcaniquement trs biais (angle < 70 gr) ou trs courbes. Malgr que, de nos jours, cetype de conception puisse mieux tre apprci par le calcul (via des modlisations numriques), le


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Trs biais

viter Trs courbe

mode de construction devient plus contraignant que celui des ponts droits. Il est noter que pour cetype de structure, des problmes de torsion apparaissent au niveau du tablier.

Figure 1 : Disposition viter pour les traces en plan.

3-2-1-2-Recommandations pour le profil en long. Il convient dviter les ouvrages plats et horizontaux (architecture, coulement des eaux), des points bas au milieu dun pont et des discontinuits de courbure en traitant les variations du profil par raccordement clothodes.

Pl a t

v i t e r

i 0,5%i I nc l in i >5%

v i t e r

Figure 2 : Dispositions viter pour les profils en long.

3-2-1-3-Recommandations pour le profil en travers.

Le profil en travers est fix par des normes routires. Un certain nombre de textes normatifsdlimitent les possibilits de choix en fonction du statut et de la nature de la voie porte ainsi que lavitesse de rfrence des vhicules qui lemprunteront. Le profil en travers est globalementcaractris par sa largeur utile (L.U.), compt entre nus des dispositifs de retenue extrmes.

Les passages suprieurs de type 1 (PS1), prvus pour le rseau routier principal : les Routes Nationales (RN) et les Routes Rgionales (RR) ou Locales (RL) importantes. Les PS1 ont unechausse de 8,00 m de largeur totale comprenant deux voies 3,50 m, deux surlargeurs de 0,50 m de part et dautre (caniveaux de surface) et supporte deux trottoirs de 1,25 m de largeur chacun.

Les Passages suprieurs de type 2 (PS2), prvus sur les routes moyennes et faible importanceou sur les pistes principales. Les PS2 ont une chausse de 7,00 m de largeur totale comprenant deuxvoies 3,00 m, deux surlargeurs de 0,50 m de part et dautre (caniveaux de surface) et supporte deuxtrottoirs de 0,75 m de largeur chacun.

Les Passages suprieurs de type 3 (PS3), prvus sur les pistes secondaires dintrt local oules chemins ruraux. Les PS3 ont une chausse de 4,50 m de largeur totale comprenant une voie 4,00m, deux surlargeurs de 0,25 m de part et dautre (fils deau) et supporte deux trottoirs de 0,75 m delargeur chacun.

viter


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57/113


Ct b : distance du nu dun appuiau bord le plus proche de

La BAU 0,50 mDroit La chausse

(si pas de BAU)2,00 m

Gauche La BDG 0,50 m

Tableau N1: Donnes pour louverture sur Autoroute [3].

Routes en rase campagne

avec Lchs : Largeur de la chausse

Dune part, on recommande les valeurs suivantes de Lchs pour les sections courantes:

Vitesse Largeur de la chausse, en m

de rf. 2 x 3v 2 x 2v 4 voies 3voies 2 voies40 2 x 10,5 2 x 7 14 12* 10,5 7 6** 5**

*60 2 x 10,5 2 x 7 14 12* 10,5 7 6** 5**

*80 2 x 10,5 2 x 7 14 10,5 7 6**

100 2 x 10,5 2 x 7 14 10,5 7120 2 x 10,5 2 x 7

* Exceptionnel ** pour T< 2000 vh/j *** pour T < 500 vh/j

Tableau N2 : Largeur de la chausse, Lchs, en fonction de la Vitesse de rfrence [3].Dautre part, les largeurs daccotement qui reprsente la distance entre le bord de la chausse etlappui dun pont sont tel que :

Figure N5 : Distance entre un appui et la chausse.

Dans le cas, o la route comporte une bande darrt, il faut respecter les normes suivantes pour lesroutes :

Nombre devoies

ba ou bc, enm

a, en m

2 x 3v2 x 2v

4v2,50 0,50

3v 2,25 0,25

2v 2,00 0,10Tableau N3 : ba, bc et a en fonction du nombre de voies [3].

Ouverture = Lchs + ba (bande darrt) bc (bande cyclable) b (ni ba ni bc)

Lchs

Appui

ba, bc ou b

a


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Dans labsence dune bande darrt cyclable, on prend les distances suivantes :

Vr (km/h) b(m)

a(m)

4060 1,25*

80100120

1,50 0,50**

*Except. 0,75 m **Except. 0,25 m

Tableau N4 : b et a en fonction de la Vitesse de Rfrence [3].

Dautre part, les passages infrieurs sur routes sont classs de la manire suivante :Les Passages infrieurs de type 2 (PI2), prvus sur les routes moyennes et faible importance ou surles pistes principales. Les PI2 ont une chausse de 7,00 m et deux accotements de 2,00 m de largechacun. Les Passages infrieurs de type 3 (PI3), prvus sur les pistes secondaires dintrt local ou

les chemins ruraux. Les PI3 ont une chausse de 4,00 m et deux accotements de 0,50 m.

Figure 6 : Profil en travers sous ouvrages.

Longueurs des traves de rive dun pont dalle continue:

La porte des traves de rive est 60% (lrive = 0,6 lcent) de la porte de la trave adjacente(rapport le plus faible requis pour quilibrer les efforts dans les traves et viter les soulvementssur cules). Pour le cas des ouvrages en dblai prononc, la porte de la trave de rive est 75% de la porte adjacente (lrive = 0,75 lcent).

3-2-2-2-Cas de franchissement sur un chemin de fer.

a) Gabarit : G

Voie non lectrifi : G= 4,80 m.

Voie lectrifi :- Ligne 1,5 kV continue ; catnaire Cu : G=5,20 m.- Ligne 1,5 kV continue, catnaire Al-Cu : G= 5, 30 m.

- Ligne 25 kV monophas ; G= 4,95 5,46 m selon le catnaire.Actuellement en Tunisie, la SNCFT exige un gabarit :G = 6,00 m, en vue dlectrifier seslignes ferroviaires.

7,0 m 2,0

PI2

2,0

4,0 m 0,50,5

PI3


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Etaiement vertical

Etaiement horiz

2,05 m

e* 3,00 m2,30 m

1,35 m

sans piste avec piste

3 , 7 7 5 m

4 , 1 2 5 m

G

2,30 m 0,7

piste

b) Ouverture

Sans piste : la distance minimale entre laxe dune voie et le nu dun appui = 2,30 m.Avec piste : la distance minimale entre laxe dune voie et le nu dun appui = 3,00 m.

Pour plus de dtail, se reporter la figure N7.

3,57 m v = 120 km/he* = 3,62 m 120 < v < 160 km/h

3,67 m 160 < v < 200 km/h

Figure N7 : Ouverture dun pont sur une voie ferre avec ou sans piste.

Remarque 1: Pour les voies en courbe dverse de rayon 150 m avec un dvers d, lensemble desctes figurants sur la figure N3 reste valable l exception de la valeur de e* qui est majore encas o elle se trouve situ ct rail bas, et qui devient :

e* = 2,30 + 2,2 d. d : dvers.

Remarque 2: Pour les ponts-routes ou ponts-rails.Si pas darrt de circulation lors de lexcution dun ouvrage coul sur place, on ajoute

lpaisseur du coffrage et de ltaiement horizontal tel que pour des portiques sur rail : Echangeurde Ksar- Sad, le portique de la dviation de Hammamet (photo N2) et les passages suprieurs surrails de Hammam-Lif.

G= Gabarit initial + paisseur du coffrage et de ltaiement horizontal.

Figure N8 : Gabarit dans le cas de coulage sur place sans arrt de circulation.

G


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Photo N2 : Etaiement vertical et horizontal pour le passage des trains lors de lexcution du portique de la dviation nord de Hammamet

(travaux par lentreprise Chabane).

3-2-2-3-Cas de franchissement sur un oued.

a) Gabarit : (Calage dun pont).

Plusieurs formules empiriques ont t proposes pour trouver les dbits maximas. Les plusemploys sont des formules locales telles que les formules de Kallel, Ghorbel et Frigui ou celle deFrankou-Rodier. Une fois le dbit hydrologique a t dtermin pour une priode de retour donne,couramment prise 100 ans pour les ponts, on dtermine le dbit hydraulique, cest dire, la quantitdeau possible passant sous le pont. Lgalit de ces deux dbits donne le niveau du Plus HauteEaux (PHE). Ensuite, nous ajoutons une revanche (un tirant dair) pour tenir compte du phnomnedu remous, pour tenir les appareils dappui hors deau et pour viter que des troncs darbres neheurtent le tablier en cas de crue. Souvent, cette revanche est de lordre de 1,5 2 m ou plus.

G = PHE + Revanche

Figure N9 : dtermination de la hauteur dun pont dur un oued.

Pont

PHERevanche

G = H


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* Sur les voies navigables petit gabarit (catgorie B)-choc frontal 1 000 kN-choc latral 200 kN

Les voies navigables grand gabarit de catgorie A peuvent tre empruntes par des bateaux de1000 1500 tonnes de port en lourd (en gnral de longueur 85 90 m et de largeur 9,5 m) et pardes convois pousses, dont les plus grandes peuvent porter 3000 4000 tonnes et sont constitus

par un pousseur et deux barges de 76,5 m x 11,40 m. Le tirant d'eau est de l'ordre de 3 m. Le port enlourd est le poids maximal des marchandises que l'embarcation peut supporter.Les voies navigables petit gabarit de catgorie B peuvent tre empruntes par des bateaux de

350 tonnes (38,5 x 5 m, tirant d'eau de 2,20 2,50 m)

Photo N 3 : Cas dun choc de bateau sur une pile dun pont.


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Rfrences relatives au Chapitre 3

[1] Association Franaise du Gnie Parasismique AFPS 92 : Guide AFPS 92 pour la protection parasismique des ponts , Ed. Presses de lENPC, 1995.

[2] SETRA et SNCF, Ponts Courants en Zone Sismique : Guide de Conception , Ed. SETRA,2000.

[3] A. Freret, Guide Pratique pour la Conception Gomtrique des Routes et Autoroutes , Ed.Eyrolles, 1981.

[4] J.A. Calgaro et M. Virlogeux, Projet et Construction des Ponts : Gnralits, Fondations,Appuis, Ouvrages Courants , Ed. Presses de lENPC, 1991.

[5] R. Kallel, Evaluation des Dbits des Crues Maximas en Tunisie , Direction des Ressourcesen Eau, Nov 1979.

[6] A. Ghorbel, Guide Pratique des calculs Hydrauliques , Directions gnrales des Ressourcesen Eau, Juillet 1991.

[7] H.L. Frigui, Formules Rgionales dEstimation des Dbits Maximas de Projets en Tunisie ,Direction des Ressources en Eau, Juin 1994.

[8] BAEL 91 : Rgles Techniques de Conception et de Calcul des Ouvrages et Constructions enBton Arm, Suivant la Mthode des tats Limites , 3me tirage, Ed. Eyrolles, 1994.


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Chapitre 4

4-1 Ponts courants en BA et en BP 614-2 Conception des ponts poutres en BA. 644-3 Conception des ponts poutres en BP 664-4 Les ponts dalles. 704-5 les portiques et les cadres. 814-6 Rsums des lancements. 88

4-1- Ponts courants en BA et en BP. Dans ce chapitre, nous nous bornons ltude des ouvrages les plus couramment employes en bton arm ou en bton prcontraint de petites et moyennes ports ( jusqu environ 34 m) et excuts par des entreprises nationales. Ces structures correspondent pour la plupart aux ponts types du SETRA[1]. Nous prsentons les ponts poutres, les ponts dalles, les cadres ferms et les portiques ouverts,qui sont les ouvrages les plus couramment employs en Tunisie.

Le choix entre un type dpend essentiellement de la porte. Ainsi, nous prsentons dans letableau N2 le domaine demploi courant des ponts types selon les traves.

4-1-1- Comparaison entre les ponts poutres et les ponts dalles.

Pour des traves courantes, les ponts poutres et les ponts dalles sont souvent les deux ouvragescomptitives et le choix entre les deux reposent sur dautres critres que nous rsumons dans le tableau N1.

Ponts poutres Ponts dalles Avantages Inconvnients

1 Possibilit de prfabrication Actuellement pas de prfabrication2 Economie de la matire (Bton et Acier)

plus employ en TunisieConsomme plus de matire (25 30 % plus).

3 Avantages des traves indpendantes (tel que peu sensible aux tassements diffrentiels)

Inconvnients des traves continues (tel quesensibilit aux tassements diffrentiels). Inconvnients Avantages

1 Tablais pais pas esthtique emploi enzone rurale (sur oued).

Tablier mince : esthtique emploi en zone urbaine (en

ville et sur autoroute). gain de terrassement (mois de remblai

daccs).2 Consomme plus de main duvre. Economie sur la main duvre plus employ

en France.3 Robuste : bonne rsistance au cisaillement et

la torsion employ en biais ou en courbe.

Tableau 1 : Comparaison entre les ponts poutres et les ponts dalles.

LA CONCEPTION DES OUVRAGES COURANTSEN BTON ARM ET EN BTON PRCONTRAINT


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T y p e

P o r

t e

L e n m

P I - C F

P S I - D A

C a d r e s e t

P o r

t i q u e s

3 t r a v

P o n

t s

o u t r e s

1 o u

2 t r

P I - P O

P O D

P S I - D P

P S I - D N

T I - B A

P S I - B A

V I - P P

5

1 0

2 0

1 5

3 0

4 0

5 0

2 5

3 5

4 5

1 t r a v

1 t r a v

1 t r a v

3 t r a v

1 t r a v

2 t r a v

1 t r a v

1 2

2 2

1 8 2 2

2 8

1 2

6 7 9

3

8

P o n

t s

d a l l e s

Tableau N2 : Domaine dutilisation des ponts courants.

D o m a i n e

d u t

i l i s a t

i o n c o u r a n

t

D o m a i n e

d u t

i l i s a t

i o n e x c e p t

i o n n e l


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Photo N1 : Pont dalle esthtique (tablier mince).PS sur lautoroute A1 Tunis-Msaken.

Photo N2 : Pont poutres non esthtique (tablier pais).PI sur Oued Limaou Gabs sous la RN1.

4-1-2- Comparaison entre les ponts traves indpendantes et les ponts continus.

Ponts traves indpendantes Ponts traves continuesAvantages Inconvnients

1 Possibilit de prfabrication Pas de prfabrication (gnralement)2 Moins sensibles aux tassements

diffrentielsPlus sensibles aux tassements diffrentiels pasrecommand pour mauvais sol ou surfondations superficielles

Inconvnients Avantages1 Tablier plus pais Tablier plus minces : diminution des moments

en traves2 Charges verticales transmises sur appuis

sont excentresCharges verticales transmises sur appuis sontnon excentres

Tableau N3 : Comparaison entre les ponts traves indpendantes et les ponts continus.


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4-2-Conception des ponts poutres en BA

4-2-1- Introduction

Daprs le tableau N1, nous retenons que les ponts poutres sont plus employs lorsquelesthtique nest pas demand et notamment en zone rurale (sur les oueds).

Le tablier comporte ou non des entretoises. Dans le premier cas, les poutres sont disposes en setouchant au niveau des hourdis (tables) et leur liaison est assure par les entretoises au moyen desoudure des barres d'attente sortant de la table et des entretoises. Dans le deuxime cas, la liaison entreles poutres principales est assure par le hourdis et par les entretoises d'about.

Les entretoises intermdiaires compliquent l'excution du tablier, ainsi on est souvent amen les liminer et ne disposer que des entretoises sur appui. Celles-ci ont pour rle de servir lors duvrinage. Dans ce cas les poutres sont plus nombreuses (et par consquent plus rapprochs) que dansle cas des tabliers entretoiss. Ainsi, nous prsentons ci-aprs une comparaison entre lancienneconception et la nouvelle conception des tabliers des ponts poutres.

4-2-2- Comparaison entre lancienne et la nouvelle conception des ponts poutres.

Voici lvolution dans la conception des ponts poutres en bton arm:

Ancienne conception Nouvelle conceptionMode deconstruction

Tout le tablier coul sur place Poutres principales prfabriques

Coupelongitudinale

avec entretoise intermdiaire sans entretoise intermdaire

Coupetransversale

Entretoisementdu tablier

Avec entretoises intermdiairesTablier rigideindformable

Sans entretoises intermdiaires(2 Entretoises uniquement sur appui)

Tablier soupledformableRpartitiontransversale

Mthode de Courbon Mthode de Guyon-Massonnet

Poutres

principales

Nombre limit de PP avec grandes

sections et largement espaces.

Plusieurs PP de sections plus petites et

moins espaces.Tableau N4 : Comparaison entre lancienne et la nouvelle conception des ponts poutres.


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Photo N3 :Ancien pont sur Oued Hima avec entretoise intermdiaire

Photo N4 : Vue de dessous dun tablier de pont poutressans entretoise intermdiaire mais avec entretoises sur appui

(Echangeur de la RN8-RN9 Tunis).

4-2-3- Avantages et inconvnients de la prfabrication.

Avantages InconvnientsRapidit dexcution des travaux Prvoir une aire de prfabrication et de stockageUne bonne qualit du BA : Coffrage mtallique Ncessit demploi des engins de mise en place des

poutres prfabriques (grue ou lanceur de poutres)Dgagement de franchissement sur route ououed ou chemin de fer (Pas dchafaudages ausol ou de cintre ou dtaiement).

Pas de continuit

Tableau N5 : Avantages et inconvnients de la prfabrication.


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4-2-4- Prdimensionnement des ponts poutres en BA.

Les prdimensions des lments de ce type sont les suivants:

1-a)entretoise d'appui

l c

hp

hourdisPoutres principale d

1-b)

b0

Lr Ltr

Le Le

Ltr

h p b phd

b0 b0 b0

Figure 1: Schma d'un tablier d'un pont poutres sans entretoises intermdiaires.1-a) Section longitudinale 1-b) Section transversale

Poutres principales: lancement:h plc = 15

117

1

entraxe: bo= 1 2,0 m

paisseur: b p = (15

13 ) h p

about: d = 0,3 0,4 mEntretoise: paisseur: be= 12 16 cm selon l'paisseur de la dalle hd hauteur he=(0,8 0,9) h p.Hourdis: hd = 14 20 cm.Encorbellement: Le = bp/2 bo/2. Souvent on est amen prendre un encorbellement nul pour viterl'emploi d'un coffrage en porte faux.

4-3-Conception des ponts poutres en BP

4-3-1- Choix et type des ponts poutres en BP.

Les recommandations suivantes sont donnes pour la France [2-6]. Pour la Tunisie, la situationconomique tant diffrente, certaines donnes (cot des aciers par rapport au bton, main d'uvre,matrise de la prcontrainte, importation des cbles de la prcontrainte, ...) peuvent changer cescaractristiques.

En gnral, les poutres sous chausss sont prfabriques et tendus par post-tension. Le domained'utilisation de tels ponts poutres s'tend entre 25 45 m (exceptionnellement partir de 20 m et jusqu' 50 m). Leur porte la plus conomique se situe dans les 35 m. En Tunisie, les longueurscourantes sont soit de lordre de 35 m pour un emploi dun lanceur de poutres (actuellement il ny a


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quune seule entreprise qui possde le lanceur savoir la SOMATRA), soit les longueurs sont delordre de 30 m pour une possibilit demploi des grues pour placer les poutres prfabriques sur leurappuis. En plus, pour que l'emploi de la prcontrainte soit conomique, le nombre total des poutres del'ouvrage (Np) est recommand tre suprieure 12.

Comme dans le cas des ponts poutres en BA, la conception ancienne de la poutraison faitintervenir les entretoises intermdiaires (une mi-trave, deux aux quarts de trave). Alors que laconception moderne limine les entretoises intermdiaires en ne laissant que ceux sur appui qui vontintervenir lors du vrinage.

Les aciers passifs sont de l'ordre de 80 kg/m3 alors que les aciers de prcontrainte reprsentent40 kg/m3. Le hourdis peut tre choisi de type gnral en BA (figure 2) ralis au dessus des tables decompression des poutres ou bien de type intermdiaire (figure 3) ralis entre les tables decompression des poutres [4]. Mais dans ce dernier cas, une prcontrainte transversale est ncessaire pour assurer le monolithisme de la structure, ce qui rend la conception peu conomique.

2-a) 2-b)

P r d a l l e p a r t i c i p a n t e

H o u r d i s g n r a l

P o u t r e

P r d a l l e n o np a r t i c i p a n t e

H o u r d i s g n r a l

P o u t r e

Figure 2: Hourdis gnral [4]2-a) coul sur prdalles participantes 2-b) coul sur prdalles non participantes.

3-a) 3-b)

H o u r d i s i n t e r m d i a i r e

P r d a l l e n o np a r t i c i p a n t e

P o u t r e

H o u r d i s i n t e r m d i a i r e

Figure 3: Hourdisintermdiaire[4]3-a) coul en place 3-b) coul sur prdalles non participantes.

Chaque procd prsente ses avantages et ses inconvnients. Lorsque les prdalles sont de types participants, elles sont en BA paisses. Dans le cas contraire, elles sont en BA minces, jouant un rled'un coffrage perdu. Dans ce cas, les tables de compression des poutres sont larges afin de rduire la porte des prdalles. Le type le plus employ est celui d'un hourdis gnral en BA coul sur prdallenon participante.


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Photo N5 : Poutres prcontraintes prfabriques sur chantier avant la mise en place du hourdis.Ponts poutres sur Oued Zeroud Hajeb le Aoun.

Une premire famille de cbles de prcontraintes est tendue lors de la prfabrication des poutres. Une deuxime famille de cble est tendue au niveau du hourdis aprs le coulage de celui-ci.

Photo N6 : Exemple dune poutre prfabrique sur place avec 4 cbles de la premire famille.Pont sur Oued ElHma Mornag.

4-3-2- Prdimensionnement des ponts poutres en BP

Voici quelques lments de prdimensionnement [2-6]:

L'lancement habituel est de (1/16 1/18) [2].


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h p

d

l c

Elancement :h plc = 16

1181 d = 0,5 0,6 m.

Figure 4: Schma longitudinal d'une poutre prcontrainte

Pour une longueur habituelle de lc denviron 35 m, la hauteur recommande de la poutre estentre 1,94 m et 2,19 m. Ce qui donne les hauteurs possibles de 2,0m ou de 2,10 m ou mme de 2,20 m.

ba

bt

cd1/15

1/1

h p

Gv

v'

bo

hd

0,08

Figure 5: Section transversale d'un tablier d'un pont poutres en BP pour le cas d'un hourdis gnral coul sur prdalle non participante [3].

Entraxe des poutres : bo = 2,50 4,00 mEpaisseur de lme : ba = 0,18 0,25 m.largeur de la table de compression : bt = 1,80 2,80 m ou (0,5 0,7 ) hphourdis : hd = bo/16

prdalle : c = 0,60 0,80 m d = 4 6 cm.Pour le dimensionnement du talon, il existe deux mthodes :1re mthode :

Le volume du talon est dimensionn par l'encombrement des cbles de prcontrainte. La forcetotale de prcontrainte peut tre value par la formule [3]:

p

2c0

h b5,3F

(en kN).

Ainsi, on peut estimer le ferraillage de la prcontrainte en obtenantn cbles (les plus recommandssont ceux de12T13). Cesn cbles sont diviss en deux familles raison denviron pour la premirefamille et pour la deuxime famille. Ces cbles sont placs dans des gaines. Nous prsentonslemplacement des gaines dans le talon en respectant les distances ncessaires (lenrobage, distance

minimales entre les gaines daprs les rglements du BPEL). Ainsi, nous dduisons les dimensionsminimales du talon.


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2me mthode :D'autre part le SETRA [2,6] recommande de prendre les dimensions ci-aprs du talon:

bta

h2

h1

Figure 6: Talon d'une poutre prcontrainte

tg = 1 1,5.h2 = 0,10 0,20 m pour un bta = 0,60 0,80 m.

bta =LT lc2

h p2 K t avec K t = 1100 1300.

Le choix de K t influence la valeur du rendement de la section,. Celui-ci est dfini par:

'vvAI

o I: Moment d'Inertie de la section par rapport l'axe x passant par son c.d.g.A: Aire de la sectionv et v': position du c.d.g. G (voir figure 5).

Pour les deux mthodes, il est recommand d'avoir un rendement = 0,45 0,55 pour ce type de poutres [2-6].

4-4- Les ponts dalles

4-4-1- Gnralits

Ce sont des ponts dont le tablier reprsente une dalle porteuse qui est appuy sur des piles et descules. Les ponts dalles sont en gnral raliss en BA monolithe prcontraint ou non. Le tablier de laDA est arm longitudinalement et transversalement. Les ponts en DA sont utiliss pour des portesallant jusqu' 15 m. Ils peuvent tre comptitive jusqu' 20 m avec une section transversale encorbellement latraux. Par rapport un pont classique poutres en BA, le pont-dalle consomme

plus de bton (25 30 % en plus) et d'autant d'acier. Par contre, il conomise considrablement encoffrage. De plus, il est d'une excution aise permettant la rutilisation des coffrages et il est beaucoup plus mince, ce qui est un avantage sur le plan esthtique et sur le plan terrassement puisqu'une conomie notable peut-tre faite au niveau des remblais d'accs [7].

Le tablier de la DP est arm transversalement et prcontraint par des cbles filants entre les deuxabouts dans le sens longitudinal. Lorsque la porte dpasse la quinzaine de m, et jusqu' 23 m environ,la dalle en BP prend la relve de la DA. La limite entre les domaines d'emploi de ces deux types dedalle est encore assez floue. Lorsque les portes dpassent 23 m, un tablier en DP peut s'envisager, soiten l'lgissant, soit en lui donnant une paisseur variable.

Au point de vue capacit, les ponts dalles possdent une trs grande rsistance au cisaillement et la torsion. C'est pourquoi on les utilise souvent en ouvrages biais et en ouvrages courbes. les pontsdalles sont donc des ouvrages robustes et d'excution facile.

Suivant le schma statique, on distingue les ponts dalles trave indpendantes et les pontsdalles continues.


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* pont-dalle traves indpendantes en BA sans prcontrainte ont une paisseur (hauteur desection) de: hd=

1

22l c et hd 12 cm. Ce type est rarement employ, sauf sil existe un problme de

tassement diffrentiel tel que le cas de louvrage

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