Mini Projet Final - pont

8/18/2019 Mini Projet Final - pont

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I. Introduction :

Le choix du type de l’ouvrage est une démarche itérative

conditionnée par les contraintes techniques, économiques et

esthétiques. Les contraintes techniques se présentent dans les

contraintes du site et de l'environnement où l’ouvrage va être

implanté, les contraintes de la voie dont il est support, et enfn

des dispositions constructives, généralement on s’oriente vers

la solution qui ore les meilleures conditions d'exécution, savoir, la disponi!ilité du matériel et de la main d’"uvre

destiné réaliser les travaux en respectant le délai de

construction. Les contraintes économiques résident dans le #ait

de choisir une variante qui présente un co$t raisonna!le. %uant

au c&té esthétique, il #aut uste signaler que la variante choisie

doit être compati!le avec le paysage du site tout en respectant

sa #aisa!ilité économique et technique.

II. Données :

(ans ce mini)proet nous allons tenter de choisir une

variante de pont pour #ranchir un o!stacle de *+ m-tres de

longueur, divisé en deux travées de m chacune, et d’un

ga!arit de / m-tres de hauteur. La géotechnique du sol est

!onne.

III. Variantes possibles :

(ans cette partie, nous allons défler toutes les variantespossi!les pour en choisir enfn une variante potentielle quenous allons pré dimensionner par la suite. Le crit-re principal

permettant de défnir le domaine d'emploi des diérents pontsest la portée déterminante, c'est dire la plus grande des

*


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5e type de pont !ien qu’il soit #avora!le pour les grandes

longueurs parce qu’il réduit le nom!re de travées et ore une

structure lég-re il demeure rare au 9aroc du #ait que 0

• La nécessité d’une main)d’"uvre qualifée et spécialisée7

• :!sence d’entreprises spécialisées dans ce typed’ouvrages au 9aroc 7

• La nécessité d’un entretien régulier et co$teux pourpalier au pro!l-me de la corrosion 7

• Le prix élevé de l’acier.

Variante II : ponts à poutres en caisson par

encorbellement successif

Le domaine d’emploi privilégié des ponts en !éton

précontraint construits par encor!ellement successi#s est celui

des portées comprises entre + et *;m.

Avantages :

La construction selon cette méthode présente plusieurs

avantages.

La construction de la maeure partie du pont se #ait sans

contact avec le sol, ce qui s’av-re utile dans des vallées

tr-s pro#ondes ou dans des rivi-res a #orte crue. 3lle permet d’exécuter des ouvrages de géométries

diverses. 3n élévation, il est possi!le de proeter des

ta!liers de hauteur constante ou varia!le


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8éduction et meilleure utilisation des corages limités la

longueur d'un voussoir. :ugmentation du rendement de la main d’"uvre, d$ la

mécanisation des taches l'intérieur d'un cycle répétiti#. ?ouplesse d'exécution liée la possi!ilité d'accélérer la

construction en multipliant le nom!re de !ases de départ. 8apidité de construction dans le cas d'ouvrages

voussoirs pré#a!riqué dont la vitesse d'avancement atteint

une di@aine de mettre de ta!lier par our.

Inconvénients 0

5ette technologie présente aussi des inconvénients importants

parmi lesquels on peut citer la taille de la structure qui impose

des pro!l-mes structurels


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Le caisson unique ou mono caisson est la solution la pluscourante. 3lle convient toutes les largeurs de ta!lier. 3nta!liers larges, le mono caisson est souvent associé desconsoles portant les encor!ellements.

'%Double caisson :

Le dou!le caisson est l'association de deux caissons liés entreeux par un entretoisement triangulé. 5ette conception convientparticuli-rement !ien aux ta!liers relativement larges et de#ai!le hauteur.

(%&aisson multicellulaire :

Le caisson multicellulaire se ustife dans des cas particuliers deponts hau!anés aux ta!liers tr-s larges, tr-s élancés etcomportant un hau!anage en nappe centrale.

&)blage :

&oupe transversale :

Précontrainte intérieure :

;


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&)bles de *éau :

?ervent comme assem!lage des voussoirs pendant la phase deconstruction.

&)bles de continuité :

:ssem!lage des Céaux et des extrémités du ta!lier.

Précontrainte extérieure :

+


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La précontrainte extérieure est couramment utilisée en cD!lagede continuité depuis les années *2.

&onclusion :(ans le cas de notre ouvrage, la solution ne s’av-re pas tropintéressante vue la longueur de la !r-che relativement #ai!lepour une utilisation économique de ce procédé, et quinécessitera une mo!ilisation trop onéreuse du matériel et depersonnel qualifés. (e plus, le type de ta!lier appropriés’appuie souvent sur des piles en caisson. 5es derniers n’étanttr-s adéquats


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En pont mixte !ipoutre est constitué de trois éléments

principaux 0 d'une dalle


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lég-res rapprochées


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La dalle peut être soit coulée en place, soit pré#a!riquée. Lecoulage en place est le procédé le plus couramment utilisé.

Kous allons choisir la dalle pré#a!riquée sur toute la largeur de

l’ouvrage. Dalle :

4n a la largeur de la chaussée est égale *; m, donc on auraune épaisseur de la dalle constante égale 11mm.Hu la géotechnique !onne du sol on peut opter pour une dallepré#a!riquée et dont la connexion est assurée par des gouons.:vantages de dalle pré#a!riquée 0

• 9eilleures conditions de #a!rication plus résistantes, moins defssurations

• Main de temps


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Les changements de section des Dmes et des semelles sesituent en général dans les mêmes sections des poutres, etleurs positions correspondront aux oints de montages lors de laréalisation.

Montants de pices de pont :

Pices de pont :

4n utilisera des proflés reconstitués soudés pour nos pi-ces deponts7 ces pi-ces vont suivre le profl en travers du pont


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!ransport :

4n doit transporter les poutres séparément, et on doit veiller

caler les pi-ces correctement.(ans le cas d’une voie #erroviaire, la structure est supposéesupporter des chargements d’un !oggie transportant deséléments de grandes longueurs, on devra vérifer la résistancede la structure sous l'eet de son poids propre.

Montage :

Kous ne traiterons que le montage la grue. Les vérifcationsconcernent0) l'équili!re statique de la structure,) sa résistance,) les insta!ilités de #orme des diérents éléments.

1uilibre statiue de la structure :

(ans toutes les phases de montage, la sta!ilité de la structuredevra être assurée.

L’équili!re statique de la structure est !eaucoup plus développéet contraignant si on monte notre structure par lancement or ona monté la structure par grue.

4ésistance en montage par grue :

4n vérifera 0• la résistance de la structure,

la résistance des accessoires provisoires

Instabilité de forme des di5érents éléments :

(ans le cas où les poutres sont montées séparément, unevérifcation au déversement doit être #aite.

6étonnage :

Lors du !étonnage, les vérifcations #aire sont de même

nature que lors du montage.

*>


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1uilibre statiue :

4n devra vérifer que le schéma statique n'est pas modifé parle !étonnage.

?inon on dispose des appareils d’appuis anti)soul-vement quivont assurer que la structure reste l’état statique initial.

4ésistance :

3n l’a!sence des corages


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Iourcentage d’acier passi# 0

Les pourcentages indiqués pour les @ones de moment négati#correspondent aux valeurs minimales fxées par le r-glement decalcul des ponts mixtes.

b%Poutres principales :

&oupe longitudinale :

L'Dme et les mem!rures sont constituées de tronNons successi#sd'épaisseurs diérentes


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HO mm

:u stade du pré dimensionnement, on peut considérer que lepoids d'acier de l'ossature se répartit peu pr-s de la #aNonsuivante 0

-

mem!rures in#érieures 0 B V- mem!rures supérieures 0 1; V- Dme 0 1 V- divers 0 *; V


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d%1uipements :

2oints :

Iuisque on dispose d’un ta!lier 1 travées indépendantes alors

on va mettre en place 1 oints de dilatation aux 1 extrémités du

ta!lier et * oint au milieu du ta!lier au point de transition entre

les deux travées car en réalité le moment en ce point n’est pas

nul mais on la considérais ainsi du coup ce point représente un

point #ai!le et nécessite la mise en place d’un oint.

(onc en total, on mettra en place > oints deux dans les

extrémités et un au milieu.

Les oints doivent vérifer 0

■ 7tre étance ou disposer d#un bon recueil des eaux etne pas être un point de pénétration de l’eau sous l’étanchéité,W 7tre silencieux, c’est))dire que les véhicules, au passagedu oint, ne su!issent pas un ressaut, mais aussi que le oint nesoit pas, lui)même, la source de !ruit


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4r, dans notre cas nous avons considéré une dalle pré#a!riquée,donc nous n’aurons pas !esoin du sur#aNage.

1tancéité :

On a le choix entre trois variantes :

• 5ouche d’étanchéité !ase d’asphalte.

• 5ouche d’étanchéité !ase de résine.

• 5ouche d’étanchéité par des #euilles pré#a!riquées.

Iour ce pont on a choisi d’utiliser des #euille pré#a!riquéeconstituées par du !itume. 5ette chape est mise en "uvre parcollage au chalumeau sur une couche d'accrochagepréala!lement répandue sur le !éton. 3lle assure une par#aiteadhérence entre le !éton et l’enro!é de la couche deroulement.L’avantage de ce type d’étanchéité est le #ai!le poids de cettecouche. 4n prend une épaisseur de ;mm.

&ouce de roulement :

4n opte pour une route nationale.Iuisque on a une route nationale donc il s’agit d’un trafc detype P1 donc d’apr-s le catalogue la couche de roulement doitavoir une épaisseur de + cm.

Dispositif de retenue :

4n a opté pour Zarri-re ZKB en métal afn de retenir les

véhicules lourds vu que c’est une route nationale


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&ornice :

Iuisqu’on a un sol avec une !onne géotechnique, on peut sepermettre de mettre en place une corniche en !éton armé.4n choisira comme procédé de construction une corniche en!éton armée coulée en place

• inconvénients 0 moins esthétique que cornichepré#a!riquée

• avantage 0 la liaison avec le ta!lier est #acilementconceva!le

Appareils d#appui :

L’appareil d’appui est l’élément clé qui permet la li!erté demouvement entre une structure et son assise, tout en assurantla transmission des eorts verticaux et les rotations causés parl’eet des charges d’exploitation, des variations detempérature, du vent ou des séismes.

Le choix du type d'appareil d'appui dépend de nom!reux#acteurs 0 descente de charge, rotation maximale,déplacements hori@ontaux, dura!ilité, co$t, le type d'ouvrage,son environnement et ses dispositions constructives. 5'estpourquoi il est délicat de pouvoir préciser le domaine d'emploirespecti# d'une technique par rapport une autre.

4r, on a les charges varia!les qui dépassent les 1 9K, donc ilest pré#éra!le d’utiliser les appareils d9appui à pot sontpré#éra!les car ils limitent l'encom!rement du dispositi#.

Dalle de transition :

La dalle de transition est un équipement tr-s couteux, son coutpeut aller usqu’ V du cout total du proet.Iour étudier la possi!ilité de mettre en place ou pas une dallede transition on doit se ré#érer aux param-tres suivants 0

• géotechnique du sol porteur

• importance de la voie portée

*2


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4n a dans notre cas un sol de géotechnique !onne mais unchargement asse@ important


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$. &arges permanentes :

Zilan des charges qui s’appliquent la dalle de !éton armé 0

3nro!é 0 1.B tOm>, + cm5hape d’étanchéité 0 1.1 tOm>, ;mm.ZKB 0 /[gOml.Ioids Iropre 0 Z>;, 1;\KO m> =.

'.&arges variables :

Les charges routi-res sont défnies ainsi0

Le syst-me :, composé d'une charge uni#ormémentrépartie varia!le avec la longueur chargée.

Le syst-me Z comprenant trois sous)syst-mes decamions, dits 0

Zc0 1 camions de > t par voie, Zt0 1 essieux)tandems de >1 t,

Zr0 roue de * t.

ombre de voies et largeur cargeable:

Le nom!re de voies représente la partie enti-re du quotient par> de la largeur chargea!le 0

5omme nous allons équiper le ta!lier par un dispositi# deretenue, nous allons retrancher les .;m nécessaires des 1trottoirs et les distances restantes savoir *.;m et 1.;m serontconsidérées comme des voies part. (onc, la largeurchargea!le est égale 0 Lc J * m(onc le nom!re de voies est égal la partie enti-re de =.

(onc 0 n J >:insi la largeur de chaque voie est égale 0 *O > J >.> m

1*


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&alcul de A;I% :

4n doit prendre la maximum entre cette valeur B).1T*+J>+ [gOm1 et :2;.>/

A;l%3naleJ*.+T>2;.>/J= ?g@m'

b% &arges 6:

Système Bc :

4n dispose sur la chaussée au plus autant de fles ou convois de

camions que la chaussée comporte de voies de circulation 0on a

> voies ,donc on peut passer maximum ( 3les chaque fle se

compose transversalement d’un seul camion type qui circule

dans une !ande de largeur 1.; m et on doit laisser une marge

de ./; pour chaque diapositi# de retenue 0 .

(ans le sens longitudinal, le nom!re de camions par fle

est limité deux. Coefcient bc : ?elon le ta!leau on a bc$.$

Système Br :

5’est une roue isolée disposée normalement l’axe longitudinal

de la chaussée. Les caractéristiques de cette roue sont

présentées dans la fgure ci)dessous 0

Système Bt :

4n a un pont avec de > voies, donc > tandems de plus sont

disposés de #ront

5lasse *JS bt$.

c% 15orts de freinage :

1>


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Les charges de chaussée des syst-mes : et Zc sontsuscepti!les de développer des réactions de #reinage, eorts s_exerNant la sur#ace de la chaussée, dans l_un ou l_autre sensde circulation.

Eort !e "reinage !# $ A :

L_eort de #reinage correspondant la charge : 0 est égal la #raction suivante du poids de cette derni-re 0 *O;T?= expression dans laquelle ? désigne en m-trescarrés la sur#ace chargée ?J*+T*J*+ m`. ^ :JB*2.2 [gOm1

A.0BC>.>?

d% Eorces centrifuges :

Iour notre proet. La chaussée du pont n’est pas en cour!epar conséquent nous ne tiendrons pas 5ompte des eortscentri#uges.

e% &arges sur remblai :

3n vue de la ustifcation des éléments ou structuressuscepti!les d_être soumis des eorts de la part desrem!lais d_acc-s aux ponts, on consid-re que ces rem!laissont suscepti!les de recevoir une charge d_une tonne parm-tre carré, répartie sur toute la largeur de la plate)#orme.

Iour leur prise en compte dans les ustifcations, les chargessur rem!lais sont traitées comme les charges des syst-mes :et Z.

&arges sur remblai d9accs: $> ?@ m'

1B


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f% &arges militaires :

?eules les charges 9c *1 et 9e *1 interviennent dans le

dimensionnement de l’ouvrage.

%c12& : 11&& '(%e12& : **& '(

g% &arges exceptionnelles :

Convoi + : 1,&-2. 2/& 0 Convoi E : 2&&-2. ,&& 0

(.&arges sur trottoirs :

• 5harges générales J *,; [KOm1

• 5harges locales JB.; [KOm 1

B.Actions du vent :

(ans les circonstances courantes, on peut admettre, pour

évaluer l'action du vent sur les ponts en service, leshypoth-ses simplifcatrices suivantes0F Le vent soue hori@ontalement dans une direction normale l'axe longitudinal de la chaussée.Gl développe sur toute sur#ace #rappée normalement une

pression b valant0 ' (m2

Coefcient !e ma3oration !ynami45e :

Les charges du syst-me Z sont des surcharges roulantes et

par conséquent doivent êtremultipliées par un coeXcient de

maoration pour eet dynamique. Gl est déterminé partir dela

#ormule 0

δJ *] ,B O


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M 0 le poids total d’une section du ta!lier de longueur L et de

toute la largeur y compris les superstructures éventuelles.

?, le poids total des essieux du syst-me Z qu’il est possi!le de

disposer sur la longueur Lmaoré du coeXcient !c.

6és5mé !es Charges 7aria8les $

consi!érer :

&arges routires sur caussée:

F ?yst-me de charges : 0 :J = [gO m1F ?yst-me de charge Zc avec !c J *,* , ZcJ>\KF ?yst-me de charge ZrJ *\KF ?yst-me de charge Zt avec !t J *,, ZtJ+B \KF 3ort de #reinage0 6* J 1+*.2 [K et 61 J >[KF 5harges sur rem!lai d'acc-s0 * [KO m1

&arges routires sur trottoirs:

F Ménérales0 *,;[KOm1F Locales0 B,;[KOm1

&arges dues au vent :

• bJ1\KOm`.

&arge des convois :

• 9c *1 0 ** \K• 9e *1 0++ \K• 5onvoi ( 0 1 P• 5onvoi 3 0 B P

1+


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VI. &onclusion :

La conception d’un pont mixte !ipoutre demande uneanalyse structurale poussée afn de prendre en compte lachronologie de la construction. L’utilisation d’un logiciel capa!le de modéliser correctement cetype de structure compliquée est tr-s importante afn depouvoir mener correctement une étude adéquate de soncomportement.

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