Calcul des ponts aux Eurocodes - Quebec
Calcul des ponts aux Eurocodes 1 - Introduction La norme NF EN 1997-1 Eurocode 7 : Calcul géotechnique - Partie 1 : règles générales - a été homologuée le 20 juin 2005 Son Annexe Nationale d'application (NF EN 1997-1/NA) est parue en septembre 2006 La norme NF EN 1997-1 ne traite que des aspects généraux du calcul géotechnique
Notes de calcul pont BA - cours-exercicesorg
III) calcul des ponts à poutres en béton armé de 15,8 m de portée ; III) calcul des ponts à poutres en béton armé de 18,8 m de portée ; IV) calcul des ponts mixtes bipoutres ; V) calcul des fondations des ouvrages ; VI) calcul des cadres fermés (dalots)
Guide méthodologique Ponts en zone sismique
Ponts en zone sismique – Conception et dimensionnement selon l’Eurocode 8 – Guide méthodologique – 6 – 3 5 2 Ouvrages monolithiques de type ouvrages enterrés, ponts cadres et portiques (sur semelles superficielles)
1 ANNEXE A1 : ÉVOLUTION DES RÈGLES DE CHARGES DES PONTS ROUTES
calcul des ponts sauf pour ceux en béton armé Des modifications concernant le calcul des ponts en béton armé, en béton précontraint et en métal ont été introduites dans le texte de la circulaire d'application des règles de charges de 1971 sans compter celles
CONCEPTION D’UNE NOUVELLE GÉNÉRATION DE TABLIERS DE PONTS EN
Le calcul des dalles des deux ponts construits au Québec (ponts Wotton et Magog) a été fait conformément à la Section 8 18 (méthode de calcul en flexion) et à la Clause 16 8 7 (transformation de l’armature d’acier en armature de PRF) du nouveau Code canadien sur le calcul des ponts routiers (CAN/CSA-S6-00, 2000)
CALCUL PRATIQUE DES FONDATIONS - USTO-MB
Université des Sciences et de la Technologie d’ Oran Mohamed BOUDIAF Faculté d’Architecture et de Génie Civil Département de Génie Civil Polycopié CALCUL PRATIQUE DES FONDATIONS Élaboré par : Mme BOUROKBA MRABENT Souad Amel (Docteur en Génie Civil – Option Géotechnique, U S T O) Année universitaire 2015-2016
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Notes de calcul Page 1
2. Présentation de la note de calcul
La présente note de calcul est structurée comme suit :II) note d"hypothèses générales ;
III) calcul des ponts à poutres en béton armé de 15,8 m de portée ; III) calcul des ponts à poutres en béton armé de 18,8 m de portée ;IV) calcul des ponts mixtes bipoutres ;
V) calcul des fondations des ouvrages ;
VI) calcul des cadres fermés (dalots).
La partie I) ci-avant est consacrée au cadre et à la présentation de la note de calcul.Notes de calcul Page 2
II. NOTE D"HYPOTHÈSES GÉNÉRALES
1. Références et règlement de calcul
Les calculs sont établis selon les prescriptions des principaux documents suivants :· Fascicule 65-A du CCTG et son additif : Exécution des ouvrages en génie civil en béton armé
ou précontraint ;· Fascicule 62 titre V Règles techniques de conception et de calcul des fondations des ouvrages
de Génie civil ; · Bulletin technique numéro 1 de la DOA du SETRA relatif au calcul des hourdis de ponts ; · Bulletin technique numéro 4 concernant les appareils d"appui et document LCPC-SETRA relatif à leur environnement (recueil des règles d"art) ; · Complément du bulletin technique numéro 7 du SETRA ;· Fascicule n° 61 (Titre II) concernant les charges d"exploitation - Conception Calcul et épreuves
des ouvrages d"art ;· DTU 13.1 Fondation ;
· DTU 20 Maçonnerie Fondation ;
· BAEL 91 ;
· Euro code 3 : calcul des structures métalliques ;· Euro code 4 : calcul des structures mixtes.
2. Caractéristiques des matériaux
a) Ciment Le ciment utilisé pour la réalisation du tablier et des chevêtres sera du CPA 45.Celui utilisé pour les fondations, les fûts de piles et les culées droites sera en CHF ou CLK.
b) BétonTablier : poutre - hourdis - entretoises
· Type de béton : B30
· Dosage : 400 kg/m
3 · Résistance à la compression à 28 jours : fc28 = 3 000 t/m²
· Résistance à la traction à 28 jours : ft28 = 240 t/m²
· Module d"élasticité instantanée : Ei/3 = 11000* fc 281/3· Module d"élasticité différée : Ev = Ei/3 · Raccourcissement unitaire dû au retrait (climat chaud et humide) : e = 2E-04
· Variation de température : Dt = 15°C
Autres : Culées - Chevêtres - Piles - Fondations· Type de béton : B25
· Dosage : 350 kg/m3
· Résistance à la compression à 28 jours : fc28 = 2500 t/m²
· Résistance à la traction à 28 jours : ft28 = 210 t/m²
c) Acier · Acier à haute adhérence (HA) : Fe E 400 Fe = 40 000 t/m² · Acier doux (DX) : Fe E215 Fe = 21 500 t/m²Notes de calcul Page 3
Structures métalliques
· Module d"élasticité longitudinale : E = 210 000 MPa· Coefficient de poisson : m = 0,3
· Module d"élasticité transversale : G = 81 000 MPa · Coefficient de dilatation linéaire : a = 11.10 -6 · Masse volumique de l"acier : r = 78,5 KN/m 3· Nuances des poutres : S 355
3. Hypothèse de chargement
Classification
Largeur roulable : 7,50 m
Nombre de voies : 2
Pont : de 1
ère classe
Charges d"exploitation
a) Système de charges A A1(L) = max. [a1*a2*A(l); (400 - 0.2L)] en Kg / m 2 avec A(l) = ²/12
36000230mkg
l++ l (m) = longueur chargée a1 est fonction du nombre de voie et de la classe du pont,
a2 = vo / v, avec vo = 3,50 m, v = Lc/2
b) Système de charges B Les charges B sont pondérées par un coefficient de majoration dynamique d : SGL416.0
2.014.011
++++=++=bad qui sera évalué dans chaque cas ci-après. * Système Bc (camion type) Le camion type du système Bc a une masse totale de 30 tonnes : · la masse portée par chacun des essieux arrières est de 12 tonnes · la masse portée par l"essieu avant est de 6 tonnes · la surface d"impact d"une roue arrière est de 0,25*0,25 m² · la surface d"impact d"une roue avant est de 0,20*0,20 m²· on peut disposer transversalement sur la chaussée autant de files de camions Bc que la
chaussée comporte de voies de circulation et longitudinalement le nombre de camions par file est limité à 2. · les charges Bc sont pondérées par les coefficients d et b c = 1,10. * Système Bt (Essieu tandem)· la masse par tandem est de 16 tonnes
· la surface d"impact de chaque roue est de :
Notes de calcul Page 4
- transversalement : 0,60 m - longitudinalement : 0,25 m soit 0,60*0,25 m² · on peut disposer transversalement sur la chaussée au maximum deux tandems Bt et longitudinalement le nombre de tandem est limité à 1. · la masse totale d"un camion Bt = 32t, coefficient bt = 1. Les charges Bt sont pondérées par les coefficients d et bt. * Système Br (roue isolée)Il s"agit d"une roue isolée de 10t pouvant être placée n"importe où sur la largeur roulable.
Pour la flexion transversale, le coefficient de majoration dynamique sera fonction de l"élément
sollicité.Sa surface d"impact est un rectangle uniformément chargé de 0,60 m de côté transversal et de 0,30
m de côté longitudinal. c) Charges militaires Les véhicules de type militaire sont constitués de deux types : convoi M 80 et M 120.Les effets des charges M 120 étant plus défavorables que ceux développés par les M 80, nous
nous limiterons, dans ce qui suit, à l"étude des cas de charges dues aux convois M 120. Convoi M 120 : il est constitué de deux systèmes : Mc 120 et Me 120 * Mc 120 Un véhicule type Mc 120 comporte deux chenilles et répond aux caractéristiques suivantes : o Masse totale : 110 t o Longueur d"une chenille : 6,10 m o Largeur d"une chenille : 1,00 m o Distance d"axe en axe des deux chenilles : 3,30 m * Me 120 Il est constitué d"un groupe de deux essieux distants de 1,80 m d"axe en axe et sont assimilés chacun à un rouleau. Chaque essieu porte une masse de 33 tonnes, sa surface d"impact est unrectangle uniformément chargé dont le côté transversal mesure 4,00 et le côté longitudinal 0,15 m.
d) Surcharges exceptionnelles * Convoi de type D Comporte deux remorques de 140 tonnes chacune. La surface d"impact d"une remorque est unrectangle uniformément chargé de 3,30 m de large et de 11 m de long. La distance entre axes des
deux rectangles est de 19 m. *Convoi type E Comporte deux remorques de 200 tonnes chacune. La surface d"impact d"une remorque est unrectangle uniformément chargé de 3,30 m de large et de 15 m de long. La distance entre axes des
deux rectangles est de 33 m.Notes de calcul Page 5
e) Surcharges de trottoirOn prendra pour le calcul :
du tablier : 450 kg/m² des poutres principales : 150 kg/m² f) Effort de freinageL"effort de freinage correspondant à la charge A est égal à la fraction suivante du poids de
cette dernière : )0035,020(1 xS+ dans laquelle S désigne en mètres carrés (m²) la surface chargée. Pour Bc, il correspond à un camion de 30 tonnes.L"effort de freinage maximum Hmax = max ?
??+txSA30;)0035,020( g) Effort de vent Lors des travaux : 1250 N/m² En service : 2000 N/m² h) Garde-corpsEffort horizontal : 2500 N/ml.
i) Charges permanentesBéton armé : r = 25 kN/ m
3Charge de remblai : g = 22 kN/ m3
Surcharge de remblai : 10 kN/ m2
Poussée des terres : Ka = 0,33
4. Combinaisons d"actions
a) Définition des charges G max = Ensemble des actions permanentes défavorables ; G min = Ensemble des actions permanentes favorables ; Q1 = Action variable de base ;
Q i = Action variable d"accompagnement ; FA = Action accidentelle ;
G = Valeur probable d"une charge permanente ;
Q prc = Charges d"exécution connues (en grandeur et en position) ; Q pra = Charges d"exécution aléatoires ; Q r = Charges routières sans caractère particulier (système A, B et leurs effets annexes, charges de trottoirs) obtenues par multiplication des charges figurant auFascicule 61 titre II par :
· 1,07 à l"E.L.U.,
· 1,20 à l"E.L.S. ;
Notes de calcul Page 6
Qrp = Charge routière de caractère particulier (convois militaires ou exceptionnels) ; W = Action du vent définie par le fascicule 61 titre II. Les valeurs du vent normal étant multipliées par :· 1,20 à l"E.L.U.,
· 1,00 à l"E.L.S. ;
T = Variation uniforme de la température ;
DQ = Gradient thermique.
b) Combinaisons aux États Limites UltimesFormulation symbolique :
1,35.G
max + Gmin + gQ1.Q1 + ∑ >13,1 i .y0i.Qi···· ELU fondamental de construction
1,35 (G
max + Qprc) + (Gmin + Qprc) + 1,5 Qpra1,35 (G
max + Qprc) + (Gmin + Qprc) + 1,5 W1,35 (G
max + Qprc) + (Gmin + Qprc) + 1,5 Qpra + 1,3 W1,35 (G
max + Qprc) + (Gmin + Qprc) + 1,5 W + 1,3 Qpra1,35 (G
max + Qprc) + (Gmin + Qprc) + 1,3 Qpra + 1,3 [0,615 T + 0,30DQ]1,35 (G
max + Qprc) + (Gmin + Qprc) + 1,35 T···· ELU fondamental en service
1,35 G
max + Gmin + 1,5 Qr1,35 G
max + Gmin + 1,5 W1,35 G
max + Gmin + 1,35 Qrp1,35 G
max + Gmin + 1,35 T1,35 G
max + Gmin + 1,3 [0,615 T + 0,30DQ]···· Combinaisons accidentelles
Formulation symbolique :
G max + Gmin + FA + y11.Q1 + ∑ >1i y2i.QiOù :
y yyy11.Q1 = valeur fréquente d"une action variable ;
yyyy2i.Qi = valeur quasi permanente d"une autre action variable.
G max + Gmin + FA + 0,6 Qr G max + Gmin + FA + 0,2 W G max + Gmin + FA + 0,5 T G max + Gmin + FA + 0,5 DQNotes de calcul Page 7
c) Combinaisons aux États Limites de ServiceFormulation symbolique :
G max + Gmin + Q1 + ∑ >1i y0i.Qi···· En construction
(G max + Qprc) + (Gmin + Qprc) + Qpra (G max + Qprc) + (Gmin + Qprc) + W (G max + Qprc) + (Gmin + Qprc) + T (G max + Qprc) + (Gmin + Qprc) + DQ (G max + Qprc) + (Gmin + Qprc) + Qpra + W (G max + Qprc) + (Gmin + Qprc) + Qpra + 0,6 T (G max + Qprc) + (Gmin + Qprc) + Qpra + 0,5 DQ (G max + Qprc) + (Gmin + Qprc) Qpra + 0,6 T + 0,5 DQ···· En service
G max + Gmin + Qr G max + Gmin + Qrp G max + Gmin + W G max + Gmin + T G max + Gmin + DQ G max + Gmin + Qr + [0,6 T + 0,5 DQ]Notes de calcul Page 8
III. DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES D"ART
(Pont à poutres de 15 m / 18 m de portée)Ce pré dimensionnement se base sur des normes déjà établies et publiées par le SETRA pour la
détermination des dimensions économiques des ouvrages d"art dits courants.1) Poutres
a) HauteurL"élancement des poutres dépend essentiellement de leur portée et des contraintes admissibles du
béton qui les constitue. Pour un béton dosé à 400 kg/m3 avec une résistance fc28 = 30 Mpa,
l"élancement de la poutre est défini comme suit : 16 1 L Hp 171££ Hp désigne la hauteur totale de la
poutre sans le hourdis et L la portée. ✔ Pour une portée de 15 m, la formule s"écrit :94,088,0££Hp. Nous allons donc prendre
comme hauteur de poutre 0,9 mètre pour minimiser la quantité d"acier. ✔ Pour une portée de 18 m, la formule s"écrit :125,1Hp05,1££. Nous allons donc prendre
comme hauteur de poutre 1,10 m pour minimiser la quantité d"acier. b) Épaisseur de l"âme hsuLALHtbo
´´´´=t
5,0)(l
A(L) = surcharge
L = portée
H t = hauteur poutre + Hourdis h = hauteur de la poutre t su = contrainte de cisaillement du béton l = écartement entre axe des poutres ✔ Pour une portée de 15 m, l"obtient : cm 10bo9,030,50101,335152,401,12bo -2 ³?´´*´´´³, la valeur minimum est bo = 30 cm pour tenir compte de la densité du ferraillage de ce type d"ouvrage. bo hNotes de calcul Page 9
✔ Pour une portée de 18 m, l"obtient : cm 53,11bo10,130,50101,335182,401,32bo -2 ³?´´*´´´³ La valeur minimum est de 30 m pour tenir compte de la densité de leur ferraillage. c) Détermination du nombre de poutres Le nombre de poutres est défini en fonction de la largeur totale du pont (cf. tableau suivant). Largeur du pont < 6,00 m 6,00 à 9,00 m 9,00 à 11,00 11,00 à 14 mNombre de poutres 2 3 4 5
La largeur du pont comprend la largeur de la chaussée et la largeur des deux trottoirs. Dans notre
étude le nombre de poutres est égal à quatre (4) car la largeur totale du pont est de 10 m.2) Hourdis
L"épaisseur du hourdis dépend essentiellement de l"écartement entre les poutres. Pour un écartement de 2,40 m, nous avons une épaisseur moyenne de 22 cm. Pour une portée de 15 m Pour une portée de 18 m Éléments Dimensions Éléments Dimensions Poutre Hauteur poutre Épaisseur âme Épaisseur talon h b bo = 0,9 m = 30 cm = 40 cm Poutre Hauteur poutre Épaisseur âme Épaisseur talon h b bo = 1,10 m = 30 cm = 40 cm Entretoise Hauteur Largeur Épaisseur HE L E = 60 cm = 2,10 m = 20 cm Entretoise Hauteur Largeur Épaisseur HE L E = 80 cm = 2,10 m = 20 cm Hourdis Ho = 22 cm (Moyenne) Hourdis Ho = 22 cm (Moyenne)Notes de calcul Page 10
3.1 CALCUL DU TABLIER D"UNE TRAVÉE DE 15 M
A) CALCUL DES CHARGES PERMANENTES DES ÉLÉMENTS DU TABLIERPour déterminer le poids propre du tablier, le consultant a procédé à un découpage en plusieurs
sections régulières les éléments constitutifs du tablier.1) Calcul du poids propre des poutres
a) Calcul de la section droite de la poutre2222m 295.008.0035.018.0m 08.040.020.03m 035.01.0240.030.0218.060.030.01321
PSSSmSSSSSp
b) Calcul du poids propre au ml t/ml0.738P738.05.200.1295.000.1 t/m5.2p3==´´=´´== pppPPvSPPvPv = Poids volumique
Pp = Poids propre.
2) Calcul du poids propre du hourdis (dalle)
a) Dalle sur poutres de rive 22120
t/ml m 2
66.0264.000.150.2P264.022.020.1SDR
DR 6010 20 S1 S2 S3
5 30 5
Notes de calcul Page 11
b) Dalle sur poutres intermédiaires 22240
t/ml m 2
32.1528.000.150.2P528.022.040.2SDI
DI c) Poids total de la dalle t/ml 3.96PD==+´=96.332.166.02PPP2PDDRDIDt/ml
3) Calcul du poids propre des éléments du trottoir
a) Corniche S1 S1 S2 t/ml 0.377Pm C 2 b) Contre Corniche t/ml 0.13Pt/ml m cc2==´´==´=13.0052.050.200.1P052.026.020.0S
cc c) Béton de remplissageBéton situé entre la bordure de chaussée et la contre corniche. Sa masse volumique est de 2.3 t/m
3. t/ml0.40825 Pm Bquotesdbs_dbs7.pdfusesText_13