Damien CHAMPENOY. Conception. La conception générale et détaillée des ponts mixtes. CETE de l Est / D.O.A

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1 Conception La conception générale et détaillée des ponts mixtes Damien CHAMPENOY CETE de l Est / D.O.A Ministère de l'écologie, de l'énergie, du Développement durable et de l'aménagement du territoire

2 La conception générale et détaillée des ponts mixtes Damien CHAMPENOY CETE de l Est / D.O.A 1 NANCY, le 28 avril

3 La conception générale et détaillée des ponts mixtes SOMMAIRE Un peu de PUB : guides édités par le SETRA. Généralités Typologie Domaine d emploi Conception générale Profil en long Prédimensionnement. Répartition matière Conception détaillée Eléments secondaires Mise en place de l ossature métallique Dalle béton Apport des Eurocodes 2 NANCY, le 28 avril

4 Guides édités par le SETRA. Ponts mixtes acier-béton : Guide de conception durable Parution : courant 2010 Guide méthodologique : Eurocodes 3 et 4 : Application au ponts routes mixtes acier-béton ton Tome I : PARU (version anglaise gratuite) Tome II : en cour de rédaction Guide méthodologique : Eurocode 0 et 1 : application au ponts routes et passerelles Parution : courant NANCY, le 28 avril

5 Guides édités par le SETRA. En version papier : Commande au SETRA. Bon de commande disponible En version pdf : 4 NANCY, le 28 avril

6 Généralités : Bi-poutres Connexion (goujon) dalle béton connexion console montant poutre principale (PRS) pièce de pont entretoise montant poutre principale (PRS) 5 NANCY, le 28 avril

7 Généralités : Caisson dalle orthotrope dalle béton connexion âme cadre cadre âme bracon tôle de fond de caisson 6 NANCY, le 28 avril

8 Généralités : Poutrelles enrobées dalle béton poutres (profilés du commerce de type HEA HEB ou HEM) Connexion : par frottement métal / béton et acier passif traversant les poutrelles 7 NANCY, le 28 avril

9 Généralités : Domaine d utilisation caisson Bi-poutres Poutrelles enrobées 0 m 20 m 40 m 60 m 80 m 100 m 120 m 140 m 160 m 8 NANCY, le 28 avril

10 Généralités Fonctionnement d un ouvrage mixte : Poids propre Superstructures Surcharges Béton comprimé Béton tendu 9 NANCY, le 28 avril

11 Bi-poutres : Profil en long hauteur constante travée de rive linéairement variable hauteur variable (parabolique) hauteur variable (linéaire) 10 NANCY, le 28 avril

12 Bi-poutres : Profil en long Balancement de 0,5 possible avec dénivellation d appui sur pile pour éviter soulèvement sur culée. 11 NANCY, le 28 avril

13 Bi-poutres : Pré-dimensionnement : entretoise Paramètre Avec entretoises Rapport hauteur charpente/portée : travée unique 1/22 ème H = portée / 22 1/28 ème H = portée / 28 deux Entraxe travées des poutres plus: E = 0,5 à 0,55 x Ld Largeur des semelles : B inf = 700 à 1500 mm B sup =B inf 0,1 à 0,2 m Epaisseur des semelles : S 355 : es = 30 à 150 mm S 460 : es = 30 à 120 mm Epaisseur des âmes : ea = 14 à 30 mm Entretoises HEA ou HEB 400 à 600 Entraxe des entretoises de 6 à 9 m, recommandée 8 m Epaisseur de la dalle e = 24 à 30 cm Ferraillage de la dalle 250 kg/m 3 12 NANCY, le 28 avril

14 Bi-poutres : Pré-dimensionnement : pdp Paramètre Rapport hauteur charpente/portée : travée unique Entraxe des poutres : Largeur des semelles : Epaisseur des semelles : Epaisseur des âmes : Pièces de ponts Entraxe des pièces de pont deux travées ou plus Avec pièce de pont Epaisseur de la dalle e = 24 cm Ferraillage de la dalle 275 kg/m 3 1/22 ème H = portée / 22 1/28 ème H = portée / 28 Ec = 0,5 à 0,55 x Ld Esc = Ld 4 m B inf = 700 à 1500 mm B sup =B inf 0,1 à 0,2 m S 355 : es = 30 à 150 mm S 460 : es = 30 à 120 mm ea = 14 à 30 mm 1/11 ème Hpdp = E / 11 Hpdp.min = 30 cm de 3,75 à 4,25 m, recommandée 4 m 13 NANCY, le 28 avril

15 Pré-dimensionnement : PPE Paramètre Rapport hauteur poutre/portée : travée unique deux travées ou plus Entraxe des poutres : Pont en poutrelles enrobées S275 1/33 ème H = portée / 33 S355 1/40 ème S275 1/38 ème H = portée / 45 S355 1/45 ème 45 cm < s < H/3 +60 cm Enrobage de rive : sc > 8 cm Enrobage supérieur : 7 cm < c < min(h/3 ; 15 cm) 14 NANCY, le 28 avril

16 Bi-poutres : Répartition matière Nombre de changement d épaisseur en fonction de la portée Variation d épaisseur : Semelle : vers l intérieur Âme : 2 cotés 15 NANCY, le 28 avril

17 Conception détaillée : Role des entretoises Sans entretoises Avec entretoises Meilleure répartition des efforts Conservation des angles : résistance en torsion 16 NANCY, le 28 avril

18 Conception détaillée : montant M o n t a n t entretoise mouchoir mm Sans montant poutre Rôle du montant : éviter le voilement local de l âme Semelle montant non soudée sur la semelle inférieure de la poutre principale pour éviter des problèmes de fatigue 17 NANCY, le 28 avril

19 Conception détaillée : montant sur appui Pièce de pont Montant de vérinage 18 NANCY, le 28 avril

20 Conception détaillée : mise en place de l ossature 19 NANCY, le 28 avril

21 Conception détaillée : la dalle béton : connexion Préfabrication Coulage de la dalle sur place 20 NANCY, le 28 avril

22 Préfabrication Conception détaillée : la dalle béton Coulage de la dalle sur place : Équipage mobile 21 NANCY, le 28 avril

23 Conception détaillée : Eurocode III, IV EN : Calcul des structures en acier : règle générale EN : Calcul des structures en acier : ponts métalliques Et leur annexes nationaux EN : Calcul des structures mixtes : règle générale EN : Calcul des structures mixtes : ponts métalliques 22 NANCY, le 28 avril

24 Conception détaillée : cisaillement Domaine des OA Plus de raidisseurs aux Eurocodes Titre 5 1 ) ) 0.5 EC avec γ Μ NANCY, le 28 avril

25 Conception détaillée : Déversement La semelle inférieure est comprimée sur pile, et non maintenue (seulement par l âme) : Risque de flambement. Domaine des OA Titre 5 Apparition d entretoisement plus «fort» proche des piles EC (d) avec γ Μ1 24 NANCY, le 28 avril

26 Conception détaillée : classe de section En travée Classe 1 Réserve de résistance forte (plastification des sections) M E d M pl M el Cl. 3 Cl. 1 Cl. 2 Classe 2 Cl.4 1 θ Classe 3 P Sur pile Classe 4 Réserve de résistance faible (voilement locaux) M E d θ 25 NANCY, le 28 avril

27 La conception générale et détaillée des ponts mixtes Merci de votre attention Les goujons, c est ma passion, flamber c est mon métier. 26 NANCY, le 28 avril