Dimensionnement Des Structures de Chausses Trafic (1)
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Dimensionnement des
structures de chausses
Omar ESSEKELLI Chef de Service Chausses et Dveloppement
Division Technique - DRCR
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Le trafic
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Actions du trafic sur la chausse
Actions verticales
Les actions verticales sont transmises la chausse
par les pneumatiques.
La pression qo exerce sur la chausse est
approximativement gale 1,10 fois la pression de
gonflage du pneumatique.
La surface de contact pneumatique / Chausse est
quasi-circulaire de rayon a
a = ( Q / .q0 )
Q tant la charge par roue.
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Actions du trafic sur la chausse
q0 = 1,6 kg/cm2
Vhicules de tourisme de
poids total de 2000 kg
soit 500 kg/pneu
Vhicules poids lourds essieu de 13 t jumel soit 3,25 T/pneu
a = 12,5 cm
d = 37,5 cm
q0 = 6,62 kg/cm2
Actions verticales
Exemple : a = 10 cm
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Actions du trafic sur la chausse
Actions verticales
Le pneumatique impose deux types d'efforts
verticaux sur la chausse :
a) des efforts de poinonnement la surface de la
chausse. Ces efforts sont fonction de la pression
des pneus. Ces efforts ne sont en fait rellement
sensibles que pour des pressions de gonflage
suprieures 7 kg/cm2.
b) diffusion de la charge totale jusqu'au sol de
fondation. Ce n'est plus la pression qui est
importante mais la charge transmise qui joue le rle
important. Le rle du corps de chausse est d
diffuser la charge jusqu'au sol de manire avoir
une charge admissible sur le sol support.
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Actions du trafic sur la chausse
Actions tangentielles
Un vhicule en mouvement gnre des contraintes
tangentielles (latrales et tangentielles) imputables :
La transmission de leffort moteur ou du freinage.
La mise en rotation des roues non motrices.
La rsistance aux efforts transversaux.
Ces efforts saccompagnent de frottements.
Ces contraintes gnrent des efforts de traction la base
des couches lies qui crent des micro dgradations qui
saccumulent et peuvent entraner la ruine du matriau.
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Actions du trafic sur la chausse
Actions tangentielles
En phases d'acclration et de freinage, les roues
motrices tendent arracher les matriaux et risquent
parfois de patiner ou de glisser si la surface de la
chausse n'est pas suffisamment rugueuse.
Les coefficients de frottement qui conditionnent les
risques de glissage et les possibilits d'arrt des
vhicules sont de l'ordre de :
Chausse sche, pneu en bonne tat f = 0,8 0,9 voire 1
Chausse mouille, pneu en bonne tat f = 0,6 0,8
Chausse mouille, pneu us f = 0,3 0,4
Chausse lisse mouille, pneu us f = 0,1 0,2
Verglas ou boue sur la chausse f = 0,05 0,1
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Actions du trafic sur la chausse Actions thermiques
La temprature a deux effets mcaniques principaux :
Changement du module du matriau. Un Enrob Bitumineux
que lon chauffe devient plus mou .
Cration de champs de contraintes et dformations au sein
du matriau en raison des dilatations et contractions
thermiques lors des changements de temprature. Cet effet
est particulirement nfaste :
Lors dun refroidissement, par exemple, la chausse a tendance se
contracter. Or les mouvements de contraction sont empchs dans le
sens longitudinal de la chausse. Cela revient a exercer une traction
sur cette chausse dans le sens longitudinal, do lamorage ventuel
de fissures transversales.
Dans une structure semi rigide. En effet, la couche traite aux liants
hydrauliques est sujette au retrait thermique et de prise. Le retrait,
empch par le frottement linterface, peut provoquer une fissure
dans la couche en enrob bitumineux.
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Mode dvaluation du trafic
Evaluation du volume du trafic
Comptage manuel
Comme son nom lindique, ce type de comptage se
fait manuellement.
Il permet de relever aussi bien le nombre de
vhicules que ses caractristiques (silhouettes).
Il permet en outre de donner directement
linformation concernant la rpartition du trafic par
sens.
Il est effectu suivant des mthodes statistiques
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Mode dvaluation du trafic
Evaluation du volume du trafic
Comptage automatique
Dispositif pneumatique
Ce dispositif consiste placer sur la route un tuyau de
caoutchouc reli un systme de comptage. Chaque
passage dessieu cre une pression qui inscrit une
impulsion.
Ce dispositif permet dons de comptabiliser des
essieux.
Malgr ses inconvnients (bruyant, dure de vie
alatoire, ncessit dintervention sur la chausse), il
conserve encore quelques avantages (simplicit, faible
cot) pour des mesures ponctuelles simples pendant
quelques semaines.
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Mode dvaluation du trafic
Evaluation du volume du trafic
Comptage automatique
Dispositif boucle lectromagntique
Ce dispositif se compose dune boucle magntique
inductive constitues de spires de fil de cuivre noye dans
le revtement de la chausse.
Le passage dun vhicule correspond au passage dune
masse mtallique qui modifiera le champ lectromagntique
produit par la boucle.
Ces modification du champ lectromagntique seront
transformes, par un dtecteur, en un signal lectrique tout
ou rien, reprsentatif de la prsence dun vhicule.
Avec une seule boucle par voie, on mesure le dbit et le taux
doccupation.
Avec deux boucles espaces dune certaine distance, il est
aise de calculer la vitesse instantanne des vhicules.
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Mode dvaluation du trafic
Evaluation du volume du trafic
Comptage automatique
Dispositif cbles pizolectrique
Ce dispositif utilise comme capteur un cble
pizolectrique qui a la proprit de gnrer une d.d.p.
proportionnelle la pression qui lui est applique.
Ce dispositif permet, en plus du comptage des essieux
et leur classification, le pesage en marche des
vhicules.
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Mode dvaluation du trafic
Evaluation de lagressivit du trafic
Bascule de pesage dynamique
Cbles pizolectrique
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STATION DE PESAGE DES VEHICULES
Systme de pr-slection
Pesage vitesse leve des vhicules
(cble pizo-lectrique et boucles lectromagntiques)
Systme dalerte Arrt du vhicule
en surcharge par les
Contrleurs routiers
Pesage basse vitesse des vhicules
(bascule)
Application de la rglementation
en vigueur
Fin de lopration
Autres contrles : Contrle technique
des vhicules Exploitation des donnes Possibilit de consultation des
donnes en temps rel distance
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Agressivit du trafic
Lagressivit (A) est estime vis--vis de lendommagement par fatigue
de la chausse. Elle correspond au dommage provoqu par le passage
dun essieu de charge (P), par rapport au dommage d un passage de
lessieu isol de rfrence de charge P0.
Agressivit dun essieu
Lagressivit est calcule par la formule :
0P
PKA
K est un coefficient permettant de tenir compte du type dessieu.
K et dpendent de la nature du matriau et de la structure de chausse.
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Agressivit du trafic
Agressivit dun essieu
K
Essieu simple Essieu tandem Essieu tridem
Structures
souples et
bitumineuses
4 1 0,75 1,1
Structures
semi rigides 8 1 12 113
Structures
rigides 12 1 12 113
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Essieu Simple Source: www.almohandiss.com
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Essieu Tandem Source: www.almohandiss.com
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Essieu Tridem Source: www.almohandiss.com
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Agressivit du trafic
Lagressivit dun poids lourd est gale la somme des agressivits de
ces essieux
Agressivit dun Poids lourd
Agressivit dun trafic
Connaissant lhistogramme de charge par type dessieu pour un trafic
donn, lagressivit de ce trafic est qualifi par le coefficient CAM,
correspondant lagressivit moyenne du poids lourd composant ce
trafic par rapport lessieu pris pour rfrence.
i j
iijj
P
PnK
3
1 0NPL
1CAM
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Agressivit du trafic
Agressivit dun trafic
NPL : nombre de poids lourds pendant la priode de comptage.
Kj coefficient correspondant au type dessieu.
j = 1 essieu simple
2 essieu tandem
3 essieu tridem
nij : nombre dessieux lmentaires de type j et de classe de charge Pi
i j
iijj
P
PnK
3
1 0NPL
1CAM
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Exemple de calcul de lagressivit du trafic
Pendant cinq jours de comptage, une station de pesage a dnombr le passage
de 305 poids lourds reprsentant :
1 854 essieux simples.
436 essieux lmentaires en tandem.
168 essieux lmentaires en tridem.
la rpartition des charges par essieux est
donne dans le tableau suivant :
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Classe de
charge (T) Centre Classe (T)
Nb. Essieux
simples (N1)
Nb. Essieux
tandem (N2)
Nb. Essieux
tridem (N3)
1-3 2 210 107 48
3-4 3,5 160 78 34
4-5 4,5 100 66 28
5-6 5,5 290 60 22
6-7 6,5 280 50 16
7-8 7,5 216 28 14
8-9 8,5 210 24 4
9-10 9,5 180 8 2
10-11 10,5 68 6 0
11-12 11,5 50 5
12-13 12,5 40 2
13-14 13,5 25 1
14-15 14,5 9 1
15-16 15,5 7 0
16-17 16,5 5
17-18 17,5 2
18-19 18,5 1
19-20 19,5 1
20-21 20,5 0
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