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ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE
DEPARTEMENT BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
A HI A
____________________________CREATION DE CALCUL DE PONT MIXTE SUR MS EXCEL
ET COMPARAISON DES ANCIENS REGLEMENTS AVEC LES EUROCODESApplication : Pont sur la RNS 34 au PK 53+065
____________________________ Rédigé par : RANDRIANTSIHETY Solofomahery BonfilsEncadré par : Monsieur RAZAFINJATO Victor
Promotion 2013
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE
DEPARTEMENT BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS
A HI A
____________________________ CREATIONS DES OUTILS DE CALCUL DE PONT MIXTE SUR MS EXCEL ET COMPARAISON DES ANCIENS REGLEMENTS AVEC LES EUROCODESApplication
____________________________ Rédigé par : RANDRIANTSIHETY Solofomahery BonfilsMembres de jury :
Président : Monsieur RAHELISON Landy Harivony, Maître de Conférences. Encadreur : Monsieur RAZAFINJATO Victor, Professeur Titulaire.Examinateurs :
ņ Monsieur RAJOELINANTENAINA Solofo, Maître de Conférences. ņ Monsieur RAKOTOARIVELO Rivonirina, Maître de Conférences. ņ Madame RAVAOHARISOA Lalatiana, Maître de Conférences.Soutenu le, 23 octobre 2014
Promotion 2013
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REMERCIEMENTS
auxquelles, je tiens à exprimer ma profonde gratitude :ņ A Monsieur ANDRIAN
ņ A Monsieur RAHELISON Landy Harivony, Chef du Département Bâtiment et est le président cette soutenance ; ņ A Monsieur RAZAFINJATO Victor, mon encadreur pédagogique, partagé son énorme expérience et pour son suivi continu au cours de la réalisation de ce travail. ņ A tous les membres de jury de cette soutenanceņ A tous mes collègues pour leur soutien.
Je voudrais également remercier profondément mes parents et mes prochessoutenu moralement et financièrement durant la réalisation de ce mémoire. Particulièrement mon
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TABLE DES MATIERES
REMERCIEMENTS ......................................................................................................................... I
TABLE DES MATIERES ................................................................................................................ II
LISTE DES TABLEAUX ............................................................................................................ VIII
LISTE DES FIGURES ..................................................................................................................... X
LISTE DES ORGANIGRAMMES ............................................................................................ XIII
INTRODUCTION .............................................................................................................................. 1
Partie I : GENERALITES. ............................................................................................................... 2
CHAPITRE I - GENERALITES SUR LE PROJET. ..................................................................... 3
I.1 LOCALISATION DU PROJET. ...................................................................................................... 3
I.2 ......................................................................... 3 CHAPITRE II - PREVISION DU TRAFIC ET COMPARAISON DES VARIANTES. ........... 4II.1 PREVISION DU TRAFIC. .............................................................................................................. 4
II.1.1 Trafic actuel............................................................................................................................................ 4
II.1.2 Projection du trafic. ................................................................................................................................ 5
II.1.3 Conclusion. ............................................................................................................................................. 5
II.2 COMPARAISON DES VARIANTES STRUCTURALES. ............................................................ 5
II.2.1 Pont en béton armé. ................................................................................................................................ 6
II.2.2 Pont en béton précontraint. .................................................................................................................... 7
II.2.3 Pont mixte. .............................................................................................................................................. 7
II.2.4 Prédimensionnement de chaque variante. .............................................................................................. 8
II.2.5 Devis estimatif sommaire de chaque variante ........................................................................................ 8
II.2.6 Analyse multicritère. ............................................................................................................................. 10
II.3 DESCRIPTION GEOMETRIQUE DE LA VARIANTE RETENUE. .......................................... 10II.3.1 Profil longitudinal. ............................................................................................................................... 10
II.3.2 Profil transversal. ................................................................................................................................. 11
CHAPITRE III - APERÇU GENERAL SUR LES PONTS MIXTES. ...................................... 12III.1 CONSTRUCTIONS MIXTES. ...................................................................................................... 12
III.2 PONT BIPOUTRE MIXTE. .......................................................................................................... 12
III.2.1 .......................................................................................................................... 13
III.2.2 Elancement économique. ...................................................................................................................... 13
III.2.3 .............................................................................................. 14
III.3 CADRE REGLEMENTAIRE. ....................................................................................................... 15
Page | III
III.3.1 Les anciens règlements français. .......................................................................................................... 15
III.3.2 Les Eurocodes. ..................................................................................................................................... 16
III.3.3 Choix de règlement. .............................................................................................................................. 17
CONCLUSION PARTIELLE. ....................................................................................................... 18
Partie II : ELABORATION DES OUTILS DE CALCUL DE PONT. ....................................... 19 CHAPITRE IV - DONNEES GENERALES ET PREDIMENSIONNEMENT. ....................... 20IV.1 PROPRIETES DES MATERIAUX. .............................................................................................. 20
IV.1.1 Acier. .................................................................................................................................................... 20
IV.1.2 Béton. .................................................................................................................................................... 20
IV.1.3 Armatures. ............................................................................................................................................ 21
IV.1.4 Connecteurs. ......................................................................................................................................... 21
IV.1.5 Coefficients partiels de sécurité sur les matériaux. .............................................................................. 21
IV.2 CONDITIONS ENVIRONNEMENTALES. ................................................................................. 22
IV.2.1 Humidité. .............................................................................................................................................. 22
IV.2.2 .............................................................................................................................. 22
IV.3 PHASAGE DE CONSTRUCTION................................................................................................ 22
IV.4 PREDIMENSIONNEMENT. [16] ................................................................................................. 24
IV.4.1 Charpente métallique. .......................................................................................................................... 24
IV.4.2 Dalle. .................................................................................................................................................... 27
IV.5 ACTIONS. ...................................................................................................................................... 28
IV.5.1 Charges permanentes. .......................................................................................................................... 28
IV.5.2 Action due aux retraits du béton. .......................................................................................................... 29
IV.5.3 Action due au fluage ............................................................................... 31
IV.5.4 ........................................................................................................................ 32
IV.5.5 Actions sur le trottoir. ........................................................................................................................... 34
IV.5.6 Positionnement transversal des charges............................................................................................... 34
IV.6 .................................................................................................. 36
IV.6.1 Situations de calcul. .............................................................................................................................. 36
IV.6.2 Combinaisons ELU autres que la fatigue. ............................................................................................ 37
IV.6.3 Combinaisons ELS. ............................................................................................................................... 37
CHAPITRE V - APPROCHES INFORMATIQUES. .................................................................. 38
V.1 CALCUL NUMERIQUE ET INGENIERIE. ................................................................................. 38
V.2 PROBLEMATIQUE. ..................................................................................................................... 38
V.3 OUTIL DE DIMENSIONNEMENT. ............................................................................................. 39
V.3.1 ......................................................................................................................... 39
V.3.2 Environnement de développement. ....................................................................................................... 39
V.3.3 Le langage VBA. ................................................................................................................................... 40
V.4 ORGANIGRAMME DE CALCUL DE PONT. ............................................................................. 41
Page | IV
CHAPITRE VI - OUTILS DE CALCUL SUR LES CALCULS HYDROLOGIQUES. .......... 42VI.1 FONCTIONNEMENT DE " HYDROLAB.xlsm ». ...................................................................... 42
VI.2 CONCRETISATION SUR EXCEL. .............................................................................................. 42
VI.2.1 Partie Hydrologie. ................................................................................................................................ 42
VI.2.2 Partie Hydraulique. .............................................................................................................................. 43
CHAPITRE VII - .......................... 44
VII.1 ........................................... 44 VII.2 ................................................................... 44VII.3 INTERFACE DU PROGRAMME. ................................................................................................ 44
VII.4 FONCTIONNEMENT DU PROGRAMME. ................................................................................. 47
VII.4.1 ........................................................................................................................ 47
VII.4.2 Effet de retrait....................................................................................................................................... 47
VII.4.3 .............................................................................................................................. 48
VII.4.4 Diagrammes des efforts ........................................................................................................................ 48
VII.4.5 Dalle de couverture. ............................................................................................................................. 52
VII.4.6 Support. ................................................................................................................................................ 54
CHAPITRE VIII - ......................... 55
VIII.1 FONCTIONNEMENT. .................................................................................................................. 55
VIII.2 PRESENTATION GENERALE. ................................................................................................... 56
CONCLUSION PARTIELLE. ....................................................................................................... 61
Partie III : APPLICATION ............................................................................................................ 62
CHAPITRE IX - CALCULS HYDRAULIQUES ET HYDROLOGIQUES. ............................ 63IX.1 LES DONNEES DE CALCUL. ..................................................................................................... 63
IX.1.1 Hydrologiques. ..................................................................................................................................... 63
IX.1.2 Hydrauliques. ....................................................................................................................................... 64
IX.2 DEMARCHES DE CALCUL. ....................................................................................................... 64
IX.2.1 Partie hydrologie. ................................................................................................................................. 64
IX.2.2 Partie hydraulique. ............................................................................................................................... 65
IX.3 CALCUL AVEC HYDROLAB. .................................................................................................... 68
IX.3.1 Saisie et entrée des données. ................................................................................................................ 68
IX.3.2 Interface de sortie. ................................................................................................................................ 69
CHAPITRE X - ANALYSE STRUCTURALE DE LA DALLE. [7] .......................................... 70X.1 EFFORTS APPLIQUES. ............................................................................................................... 70
X.1.1 ...................................................................................................... 70
X.1.2 Dus aux charges permanentes. ............................................................................................................. 72
X.1.3 ......................................................................................... 73Page | V
X.2 ARMATURE DE LA DALLE. ...................................................................................................... 73
X.2.1 Hypothèses. ........................................................................................................................................... 73
X.2.2 Enrobages. ............................................................................................................................................ 73
X.2.3 Ferraillage de non fragilité. ................................................................................................................. 74
X.2.4 1 2. ............................................................................... 74X.2.5 Plan de ferraillage de la dalle. ............................................................................................................. 77
CHAPITRE XI - ANALYSE GLOBALE. ..................................................................................... 78
XI.1 10] .................................................................................................. 78
XI.1.1 Prise en compte de la géométrie déformée. .......................................................................................... 78
XI.1.2 Prise en compte de la fissuration du béton. .......................................................................................... 78
XI.1.3 Prise en compte du trainage de cisaillement dans la dalle................................................................... 78
XI.2 CALCUL DES SOLLICITATIONS. ............................................................................................. 80
XI.2.1 Caractéristiques géométriques des sections. [11] ................................................................................ 80
XI.2.2 Calcul de sollicitation. .......................................................................................................................... 81
CHAPITRE XII - JUSTIFICATIONS AUX ELU. [10] ............................................................... 89
XII.1 Justification de la section sur appui P1. .......................................................................................... 89
XII.1.1 Géométrie et contraintes. ..................................................................................................................... 89
XII.1.2 Classe de la section. ............................................................................................................................. 90
XII.1.3 Justification en flexion. ......................................................................................................................... 92
XII.1.4 .......................................................................................................... 92
XII.1.5 -V. .................................................................................................... 95
XII.2 Justification de la section à mi-travée C0-P1. .................................................................................. 95
XII.2.1 Principe. ............................................................................................................................................... 95
XII.2.2 Géométrie et contrainte. ....................................................................................................................... 96
XII.2.3 Détermination de la classe. .................................................................................................................. 97
XII.2.4 Analyse plastique. ................................................................................................................................. 98
CHAPITRE XIII - JUSTIFICATION AUX ELS ....................................................................... 100
XIII.1 Limitation de contrainte dans la charpente. .................................................................................. 100
XIII.2 .................................................................................................................... 101
XIII.3 Maîtrise de la fissuration [20]. ...................................................................................................... 102
CHAPITRE XIV - DIMENSIONNEMENT DES CONNEXIONS ........................................... 103 XIV.1 .................................................................................. 103XIV.1.1 Mode de ruine. .................................................................................................................................... 103
XIV.1.2 Résistances de calcul. ......................................................................................................................... 103
XIV.2 DIMENSIONNEMENT. .............................................................................................................. 104
XIV.2.1 ................................................................................... 104XIV.2.2 Dispositions constructives. ................................................................................................................. 105
XIV.3 Répartition des connecteurs. ......................................................................................................... 105
Page | VI
CHAPITRE XV - JUSTIFICATION LOCALES DE LA DALLE. .......................................... 106XV.1 JUSTIFICATION AU NIVEAU DES FERRAILLAIGES. ......................................................... 106
XV.1.1 .............................................................................. 106XV.1.2 ............................................................................................................ 106
XV.1.3 ........................................................................................................... 107
XV.2 RESISTANCE AU POINCONNEMENT (ELU) ........................................................................ 108
XV.2.1 Contour de contrôle de référence. ...................................................................................................... 108
XV.2.2 Cisaillement ࣎ࡱࢊsur le contour de référence. ................................................................................... 109
XV.2.3 Résistance au poinçonnement du béton seul quotesdbs_dbs28.pdfusesText_34
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