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August 3, 2017 | Author: Simohamed Laimairi | Category: Bridge, Reinforced Concrete, Structural Engineering, Civil Engineering, Building Engineering
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Tabliers de ponts à poutre en béton armé : Conception générale Ce type de tablier permet des franchissements de petites et moyennes portées 15 m à 25 m très souvent utilisé pour le franchissement de petits cours d’eau et comme passage supérieur.

Tabliers de ponts à poutre en béton armé : Conception générale Le tablier comporte des poutres en béton armé sous chaussée espacées de 2,5 m à 4 m, solidarisées transversalement par le hourdis et des entretoises aux abouts. Dans les conceptions anciennes et par soucis d’économie des matériaux, la largeur des poutres est variable linéairement à partir des appuis sur le quart de la portée

Tabliers de ponts à poutre en béton armé : Cette largeur est constante sur la moitié centrale de la portée et elle est limitée au minimum pour alléger les poutres et limiter les sollicitations dues au poids propre, au niveau des appuis la largeur des poutres est plus importante. Elle est déterminée en fonction des efforts tranchants et des contraintes de cisaillement qu’ils induisent.

Tabliers de ponts à poutre en béton armé : Dans les conceptions récentes et en raison de la complexité des coffrages qu’entrainent les conceptions anciennes, les poutres sont de largeur constante, le surplus de matière consommée est compensé par l’économie réalisée sur les coffrages, les entretoises intermédiaires sont souvent supprimées et l’hourdis participe à la flexion d’ensemble.

Tabliers de ponts à poutre en béton armé :

Tabliers de ponts à poutre en béton armé : Eléments de pré-dimensionnement Poutre principale Elancement compris entre 1/15 et 1/17 , on peut descendre jusqu’à 1/20 au prix d’une multiplication du nombre de poutre . La largeur des poutres 20 cm à 60 cm

Tabliers de ponts à poutre en béton armé : Les entretoises Hauteur = hauteur des poutres moins la hauteur du talon s’il y est ou 15 à 20 cm dans le cas contraire. Largeur 16 à 30 Le hourdis L’épaisseur de la dalle est de 16 à 20 cm

Tabliers de ponts à poutre en béton armé : Méthodes de calculs Pour les poutres dans le sens longitudinal on applique les méthodes de résistance des matériaux. La répartition transversale sur les poutres peut être traitée par la méthode de Guyon Massonet. Pour les entretoises, ils sont traités comme des poutres subissant les charges directes et les réactions des poutres

Pont dalle Les ponts dalles en béton armé couvrent les portées de 10 à 15 voire même 18 m.les ponts dalles en béton précontraint couvrent les portées allant de 20 à 35m.

Pont dalle Pour les ponts dalles , on distingue le modèle de base qui est une dalle rectangulaire et les variantes dérivant de ce modèle de base telle que la dalle avec encorbellement, la dalle élégies et enfin la dalle nervurée

Pont dalle Dalle rectangulaire : Pour les dalles en béton armé, l’élancement économique est de Une travée

:

1/22

2 travées

:

1/23

3 travées

:

1/28

Pont dalle Pour les dalles en béton précontraint, l’élancement économique est de Une travée

:

1/25

2 travées

:

1/28

3 travées

:

1/33

Pour les dalles à 3 travées, la travée en rive a une portée de 0,6 à 0,9 de la portée de la travée centrale

Dalle avec encorbellement latéraux Ce type d’ouvrage est réalisé aussi bien en béton armé qu’en béton précontraint. Du fait de l’allégement du tablier qui permet les encorbellements latéraux, la déterminante peut atteindre trente mètres pour le béton précontraint et quinze mètres pour le béton armé. Le recours à ce type d ouvrage n’est pas toujours dicté par la recherche de performance dans la portée déterminante. En fait il est souvent adopté pour des considérations esthétiques (aspect plus agréable en élévation) ou encore pour réduire l impact des appuis du pont au sol.

Dalle avec encorbellement latéraux

Afin de pouvoir traiter ce type d’ouvrage par les méthodes classiques de calcul des ponts dalles, il faut observer au niveau de la conception du profil en travers du tablier les dispositions suivantes :  la largeur de la nervure (intrados) doit rester, supérieure à la moitié de la

largeur totale de l’ouvrage ;  la largeur droite de l encorbellement le plus important ne doit pas

excéder 1/5 de la portée (éventuellement biaise)déterminante ;  la dalle rectangulaire équivalent ; c’est à dire la dalle de même inertie et

de même épaisseur que la section réelle , doit couvrir entièrement la largeur chargeable de la voie portée

Les dalles élégies : Ce type d’ouvrage est réalisé on béton précontraint, et afin de permettre au pont dalle d atteindre des portées déterminantes entre 25m et 35m, on procède à un allégement du tablier par la création d’élegissement dans le corps de la dalle . Ces élegissements sont réalisés par des buses en divers matériaux (métal, carton fibrociment….) et positionnés au niveau du feuillet moyen de la dalle.

Les dalles nervurées en béton précontraint : Ce type d ouvrage se situe entre les ponts dalle a encorbellement latéraux et les ponts a poutres, il permet d atteindre des portées déterminantes allant de 20 à 50 m Si largeur de plate forme < 10m

1 nervure

Entre 10 et 16 m

2 nervures

Plate forme > 16 m

3 nervure et plus

Les portiques en béton armé Les cadres et portiques constituent la très grande majorité des passages inférieurs dans la gamme de portées de 2 à 20 m et sont également très employés pour la réalisation de passages souterrains. Leur simplicité de forme et leur grande robustesse les rendent en effet dès bien adaptés et très compétitifs dans cette gamme de portées.

Les portiques en béton armé Lorsque la largeur de la brèche franchie est plus importante, il est avantageux de chercher à implanter un appui intermédiaire afin de réduire la longueur des travées et, par voie de conséquence, l'épaisseur du tablier. On peut envisager, selon les cas, un cadre ou un portique double

Les portiques en béton armé Par ailleurs, il y a lieu de prendre en compte certaines contraintes dans la détermination du type d'ouvrage. On peut citer notamment : Un portique fondé sur semelles superficielles n'est pas adapté en cas de sol affouillable. Un pont-cadre (radier) ou un portique fondé sur pieux conviennent mieux dans ce cas. Lorsqu'il est impossible de dévier le trafic de la voie ou l'écoulement du cours d'eau franchis, un pont-cadre n est pas envisageable.

Les portiques en béton armé Epaisseur de la traverse et des piédroits Traverses et piédroits A titre d'ordre de grandeur, on peut dire que le rapport entre l'épaisseur des traverses (radier et tablier) et l'ouverture est de l'ordre de 1/20 à 1/25 dans les cas courants

Les portiques en béton armé L'épaisseur de la traverse supérieure, ainsi que des piédroits, peut être déterminée par la formule suivante, où "l" désigne l'ouverture biaise de l'ouvrage :

Avec un minimum de 0,30 m.

Les portiques en béton armé Largeur et excentrement des semelles

Les portiques en béton armé

Les ponts à poutres préfabriquées précontraintes Les portées habituelles s’étendent de 30 à 50m, la portée économique et fréquente étant entre 35 et 50 m. La réalisation d’ouvrage à poutre préfabriquées exige un matériel de préfabrication et de mise en place assez couteux et qui ne peut se justifier économiquement que lorsque le nombre de poutres est suffisant > 12 en général . NP < 40 coffrage en bois NP> 40 coffrage métallique

Les ponts à poutres préfabriquées précontraintes Avantages et inconvénients Avantages Rapidité d’exécution : Standardisation des éléments et répétitivité des

opérations assurant des gains de cout et de qualité ; Suppression des cintres et échafaudages

Les ponts à poutres préfabriquées précontraintes Inconvénients  Multiplicité des joints de chaussée  Déformation différée des poutres vers le haut pouvant être

perceptible par l’usager et même nuisible à la sécurité

Les ponts à poutres préfabriquées précontraintes

Les ponts à poutres préfabriquées précontraintes Hourdis La disposition générale et la meilleure est le hourdis monolithique coulé au dessus des tables de compression. Une autre disposition peut être également retenue et consistant à réaliser le hourdis entre les tables de compression des poutres, cependant ce type de hourdis présente un moins bon comportement mécanique que celui du hourdis monolithique .L’épaisseur du hourdis est usuellement comprise entre 18 et 22 cm .

Les ponts à poutres préfabriquées précontraintes

Mode opérationnel La réalisation d’un tablier à poutres préfabriquées et précontraintes s’effectue suivant le processus ci-après : Préfabrication des poutres sur une plate-forme au sol

prés de l’ouvrages et qui est prévue également pour le stockage. Le cycle classique de préfabrication se compose des étapes suivantes :

Mode opérationnel Réalisation de la cage d’armatures avec les gaines et

câbles de précontraintes et ce, sur un fond de moule ; Coffrage des joues et bétonnage de la poutre. Décoffrage des joues

Mode opérationnel  Mise en tension de la première famille de câble après

durcissement suffisant du béton  Stockage de la poutre

Mode opérationnel Mise en place des poutres par des engins spéciaux : grues, portiques, poutre de lancement,

Mode opérationnel  Exécution des entretoises d’extrémités et

intermédiaires

Mode opérationnel  Coffrage et ferraillage du hourdis

Mode opérationnel  Mise en tension de la deuxième famille de câbles après

durcissement du béton du hourdis ;  Déplacement des équipements pour répéter les étapes

précédentes pour les travées suivantes  Pose des superstructures du tablier

Les ponts-caissons Le Pont en poutre-caisson ou, de façon abrégée, le pont en caisson est, comme son nom l'indique, un type d'ouvrage dont la rigidité à la torsion est assurée par un tablier constitué d'un ou plusieurs caissons creux. Le raidisseur en caisson est une structure en béton précontraint, en acier, ou une structure composite d'acier et de béton armé. Sa section droite est rectangulaire ou trapézoïdale

Les ponts-caissons Les armatures sont disposées dans des conduits ou gaines Précontrainte intérieure : les conduits en feuillard

d’acier sont noyés dans le béton Précontrainte extérieure : les conduits sont disposés à

l’extérieur du béton et à l’intérieur des caissons

Les ponts-caissons Les armatures sont protégées contre la corrosion  Précontrainte intérieure : les conduits sont injectés au coulis

de ciment  Précontrainte extérieure : les conduits peuvent être injectés

soit par du coulis de ciment soit par des produis souples (cire ou graisse)

Les ponts-caissons précontraint poussés La méthode de construction des ponts en béton précontraint par poussage, directement inspirée du lancement des ponts métalliques, consiste à confectionner un tablier sur une rive ou sur les deux rives de la brèche à franchir, puis à le mettre en place sur ses appuis définitifs par déplacement longitudinal

Avantages et inconvénients Avantage :  La construction « au sol » du tablier permet à la fois une

meilleure organisation du travail, une plus grande sécurité pour le personnel d’exécution et une meilleure qualité, tant au niveau du bétonnage qu’à celui de la mise en tension des câbles de précontrainte.  Rapidité d’exécution  Suppression des cintres et échafaudages

Avantages et inconvénients Inconvénients : Contraintes géométriques en hauteur et courbures Nécessité de disposer d’une aire de longueur suffisante

pour la construction des éléments du tablier Nécessité d’une précontrainte provisoire Effort de poussage important

Les ponts-caissons précontraint poussés On distingue principalement deux types de ponts poussés :  Les ponts construits par tronçons successifs dans un atelier

fixe sur l’une des rives et progressivement poussés sur les appuis définitifs (poussage unilatéral) : ils constituent, de loin, la famille la plus nombreuse.  Les ponts construits par moitié sur chaque rive (poussage

bilatéral), les deux moitiés étant ensuite poussées sur leurs appuis définitifs et solidarisées pour rendre le tablier continu ;

Les ponts-caissons précontraint poussés

Les ponts-caissons précontraint poussés

Les ponts-caissons précontraint poussés Pour limiter le porte-à-faux, les efforts et les déformations associés on utilise un avant bec, un haubanage ou des appuis provisoires

Les ponts-caissons précontraint poussés

Ponts construits sur cintre.

Ponts construits par pose de poutres préfabriquées.

Ponts construits par cintre autolanceur.  Le coffrage de toute la travée est porté par une poutre

prenant appui sur les piles et sur le tablier déjà construit.  Le déplacement du cintre se fait une fois le mûrissement du

béton suffisant.  Un avant bec assure l’arrivée du cintre sur la pile suivante

Ponts en béton précontraint construits en encorbellement elle consiste à construire un tablier de pont par tronçons à partir des piles : après exécution d’un tronçon appelé voussoir, on le fixe à la partie d’ouvrage déjà exécutée à l’aide d’une précontrainte. Le tronçon devient alors autoporteur et permet de mettre en œuvre les moyens nécessaires à la confection du tronçon suivant. Lorsque tous les tronçons ont été confectionnés, on obtient ce que l’on appelle un fléau

Ponts en béton précontraint construits en encorbellement

Ponts en béton précontraint construits en encorbellement L’opération de solidarisation des fléaux entre eux et avec les parties coulées sur cintre s’appelle aussi « clavage ». Dans le cas d’un pont à trois travées, on commence généralement par claver les travées de rive, puis on vient assurer la continuité complète du tablier en solidarisant les deux moitiés à la clé de la travée centrale

Ponts en béton précontraint construits en encorbellement

Ponts en béton précontraint construits en encorbellement Mode opérationnel La réalisation d’un pont caisson par encorbellements successifs s’effectue généralement selon le processus ciaprès :  Exécution d’un voussoir sur pile par bétonnage sur un

échafaudage classique prenant appui sur le sol ou fixé à la tête de pile lorsque celle-ci est haute ou en site aquatique.

Ponts en béton précontraint construits en encorbellement  La longueur de ce voussoir est habituellement supérieure

au double de la longueur des voussoirs courants , soit entre 7 et 10 m ;  Encastrement de ce voussoir sur la pile de manière à assurer

la stabilité du fléau à réaliser ;  Montage des équipages mobiles sur le voussoir sur pile

Ponts en béton précontraint construits en encorbellement  Exécution des voussoirs courants ou leur misse en place

s’ils sont préfabriqués  Réalisation de la précontrainte de solidarisation ;  Répétition des étapes précédentes jusqu’à l’achèvement du

tablier

Ponts en béton précontraint construits en encorbellement

Ponts en béton précontraint construits en encorbellement

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