AFGC délégation Rhône-Alpes. LE PONT SCHUMAN : un 14eme Ouvrage sur la Saône à Lyon. Les études du Génie-Civil

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1 AFGC délégation Rhône-Alpes LE PONT SCHUMAN : un 14eme Ouvrage sur la Saône à Lyon Les études du Génie-Civil AFGC Délégation Rhône Alpes 19 juin 2014 Par Franck DUBOIS BET Vinci Construction France STRUCTURES ENGINEERING

2 Génie civil Sommaire 1-Les appuis 2-Etude de la dalle en béton armé du tablier Flexion transversale Le retrait le calcul des efforts le glissement caissons/dalle 2

3 Les appuis Les appuis sont «classiques» Fondations sur pieux, sauf la pile centrale P1 sur semelle Disposition des appareils d appuis Appuis fixes longitudinaux sur P1 Appuis fixes transversalement sur C0 et C3 Appuis glissants sur P2 Culée C0 Pile centrale P1 Pile P2 et culée C3 3

4 Les appuis Particularité : Ferraillages de la pile centrale Actions du tablier: V=20 MN H=3MN état permanent Ferraillage dense de la tête de pile dû aux efforts apportés par les appuis fixes et les vérins provisoires et définitifs Ferraillage dense du fut de pile (HA32 e=10 cm) dû au choc de la péniche (13 MN en frontal et 6.8 MN en latéral) 4

5 Dalle béton armé du tablier Dalle béton armé du tablier Coupe transversale Epaisseur de la dalle : entre 43 et 60 cm entre les pièces de pont 10 cm au droit des pièces de pont Pièces de pont espacées tous les mètres Coupe longitudinale Béton C35 XC3 Fissuration 0.3 mm 5

6 Dalle béton armé du tablier Flexion transversale : Tablier mixte ou pont à poutrelles enrobées? Réponse : un peu des deux : 1- La répartition des charges est réalisée comme pour les poutrelles enrobées: La flexion transversale entre les pièces de pont est assurée par la formation de bielles entre les pièces de pont dont le tirant est repris par la tôle de fond 2- La pièce de pont est calculée comme une poutre mixte P roue de 200 KN P T T 6

7 Retrait Évolution du retrait dans le temps Etanchéité Retrait à l infini Tôle de fond Retrait final Application de l EC2 avec une dalle d épaisseur moyenne 53 cm Après la pose de l étanchéité, le béton n est plus exposé à la dessiccation (rayon moyen infini), le retrait n évolue plus!!! Pose de l étanchéité Retrait final À 120 jours Valeur retenue : («comme avant») pour le dimensionnement des appuis 7

8 Retrait Béton supposé non fissuré Hypothèses de la modélisation : Béton non fissuré Longueur 10ml Retrait de Dans les 10 cm sup, la traction varie entre 0.9 et 1.2 Mpa fctk,0.05=2.25 Mpa Le bilan des réactions d appuis montre que la dalle équivalente a une épaisseur de 30 cm Reprise du retrait différentiel dalle de 10 cm/ charpente Par ferraillage passif 8

9 Retrait Prise en compte de la fissuration du béton Application du guide EC4 du SETRA Les effets du retrait et de la température sont des effets gênés qui dépendent de l état de la fissuration de la dalle béton. Sous les déformations imposées par les effets thermiques, la structure se dilate avec des déformations identiques selon que le béton soit considéré fissuré ou non fissuré. Par contre les efforts dans le béton et les aciers varient directement selon le module pris en compte pour le béton : 0 si fissuré et E si non fissuré. Le retrait et les effets de la température sont considérés comme des actions indirectes : Mise en place d un ferraillage minimal de non fragilité (EN ) permettant d équilibrer la traction fctm Les ferraillages dus aux actions directes (superstructures, surcharges ) seront calculés à partir des efforts Toutes ces sections d aciers sont majorées pour limiter l ouverture des fissures à 0.3 mm ( fsk= 240 Mpa au lieu de 500 Mpa ) 9

10 Dalle béton armé du tablier Efforts longitudinaux en construction Dalle bétonnée directement sur la tôle de fond Découpage en plots Modélisation : Dalle BA (10cm) et tôle de fond modélisées en éléments de coque Objectif : calcul des contraintes de cisaillement τ 12 dans le plan et les contraintes normales σ 22 dans les phases de construction Au final, les efforts dans la dalle en construction sont faibles, car le phasage est équilibré Coontraintes partielles maximales en T/m2 dues au coulage d'un plot A B C D E F G H I J K L Phase Phase Phase Phase Phase Phase Phase Phase Phase Phase Phase Phase Calculs SETECO 10

11 Dalle béton armé du tablier Efforts longitudinaux en service : actions directes Les cas de charges étudiés sont : PH2 = Phase 2 - Equipements et superstructures ; TASS = Tassement - Tassement des supports ; DENIV= Dénivellation Dénivellation de la culée C3 ; PH3= Phase 3 Charges d exploitation ; Modèle «Beam» en treillis de poutres poutres longitudinales = dalle mixte plus tôle inferieure Poutres transversales = pièces de pont Calculs SETECO 11

12 Dalle béton armé du tablier Efforts longitudinaux en service (poutre centrale de largeur 1.25m) Bilan du ferraillage longitudinal dans les zones de rive et la zone centrale 12

13 Dalle béton armé du tablier Cisaillements entre les caissons et la dalle BA Vue en plan représentant les glissements τ12 entre les caissons métal et la dalle béton Ved Les aciers de coutures sont égaux à At= f yd cot anθ f Il faut vérifier de plus la compression de la bielle, soit Ved fck τ ed = < f cd sin θ f cos θ f = 5. 9Mpa hf 250 Principe de ferraillage 13

14 Génie civil Merci de votre attention 14