Etude des poutres en béton armé

Modélisation de pont

La modélisation a pour objectif d’élaborer un modèle capable de décrire d’une manière approchée le fonctionnement de l’ouvrage sous différentes sollicitations. Cette démarche de modélisation par la méthode des éléments finis (MEF) ne permet généralement l’économie de temps, et met en évidence la maîtrise de trois domaines des sciences de l’ingénieur : la mécanique des milieux continus (MMC), la rhéologie des matériaux et le calcul numérique par ordinateur. Avec la diversité des logiciels disponibles dans le monde de génie civil, on a adopté à travailler avec le Sap2000v14 ; qui nous permettra un passage fiable de l’état physique à l’état numérique. Logiciel de calcul : Le SAP 2000 (Structural Analytique Program) est un logiciel de calcul des structures d’ingénieur particulièrement adapté aux ouvrages d’art de génie civil. C’est un logiciel qui permet le calcul des efforts interne dans une structure et qui utilise le principe des éléments finis. Il offre de nombreuses possibilités d’analyse des efforts statiques et dynamiques avec des compliments de vérification des structures en béton armé et la charpente métallique. Le logiciel permet d’effectuer les étapes de modélisation (définition de la géométrie, conditions aux limites, chargement de la structure, etc.) de façon totalement graphique, numérique ou combinée, en utilisant les innombrables outils disponibles.

Gestion des délais

L’objectif de la gestion des délais est d’assurer la réalisation des processus permettant de planifier, dans le temps et en fonction des ressources disponibles, la réalisation des activités du projet. Elle permet notamment de faire ressortir les activités critiques qui déterminent sa durée. Cette gestion assure aussi la maîtrise de l’échéancier afin d’achever le projet dans les délais fixés, cela en tenant compte des développements en cours du projet. (8)

Gestion des coûts Le paramètre « cout » représente l’objectif économique du projet, qu’il s’agisse des recettes ou des dépenses. Ce paramètre essentiel caractérisera la réussite ou l’échec économique du projet Ce paramètre « cout » sera respecté :

•si l’on estime avec précision le détail, poste par poste, des couts du projet. Une bonne estimation reposera sur une connaissance précise du développement projet, des achats à réaliser et des taches à exécuter.

•si l’on maitrise les dépassements de couts internes et externes qui peuvent survenir sur la durée du projet en les analysant et en les renégociant (contrôle des couts),

•si l’on négocie financièrement toutes les nouvelles demandes exprimées par le client entrainant des écarts par rapport au contrat de départ.

Gestion de la qualité La gestion de la qualité regroupe les processus de contrôle et d’assurance de la qualité. Les processus de contrôle de la qualité sont en relation avec des normes et s’appliquent à un produit, à un matériau, à un service ou à un bien livrable du projet. Les processus d’assurance de la qualité permettent quant à eux de déterminer les causes des résultats insatisfaisants, de mettre en place les mesures correctives et préventives, et de garantir que les mécanismes d’évaluation de la performance du projet sont adéquats et réalisés.

Cycle de vie de projet

La planification et la mise en oeuvre des projets suivent une séquence bien établie, qui débute par une stratégie convenue, qui mène à l’idée d’une action donnée, qui est ensuite formulée, mise en oeuvre, et évaluée en vue d’améliorer la stratégie et les interventions futures. (9) Le projet se compose de cinq phases : Démarrage, Planification, Exécution, maîtrise et Fermeture. Ces groupes permettent déterminer les processus selon une séquence de réalisation du projet, d’une de ses phases sou étapes et sont itératifs.

Ce travail de mémoire il est fut une expérience enrichissante qui nous a permis d’acquérir de nouvelles connaissances et de mettre en pratique sur un cas réel les notions fondamentales de management de projet et aussi de travailler avec différents logiciels de gestions et de calculs pour ce type d’ouvrage. (AUTO CAD, SAP 2000, Ms Project). L’étude de ce projet nous a permis d’acquérir et d’approfondir nos connaissances en passant par les étapes suivantes :

– Il fallait proposer des variantes et pour notre cas, on a proposé deux qui sont : pont a poutre en béton armé et pont à poutre en béton précontrainte par post-tension.

– Après le passage de pré dimensionnement du tablier pour les deux variantes, notamment la poutre a été dimensionnéecomme élément I et T à mi travée et rectangulaire aux appuis pour la variante 1 et comme élément I à mi travée et en T aux appuis pour la variante 2 conformément selon les normes et les réglementations.

– Ensuite on détermine les différentes sollicitations entre les moments fléchissant et les efforts tranchants pour les deux variantes, ces derniers vont être utilisées comme des données dans les calculs de ferraillage.

-Pour 1erevariante : nous permis de déterminer le ferraillage nécessaire qui supporte les différentes charges appliquées ainsi que vérifier les différentes conditions.

-Pour 2eme variante (l’utilisation de la technique de béton précontrainte) : cette étude a nous permis de déterminer le câblage nécessaire (acier actif) qui supporte les différentes charges appliquées ainsi que vérifier les différentes conditions. Pour le câblage de poutre on a trouvé des torons 12T15.

-Après on passe sur des critères d’économie, d’entretien, d’esthétique et d’exécution la variante choisie était celle du pont à poutre en béton précontrainte. L’ingénieur en génie civil n’est pas un calculateur seulement, mais il propose des solutions raisonnables et efficaces sur le terrain ; d’une manière générale une conception justifiée doit prendre en compte premièrement la sécurité pour éviter carrément les dégâts humain et matériel, sans oublier l’économie, la qualité et le temps d’exécution. Enfin, ce travail que nous avons présenté est le couronnement de cinq années d’études, il nous permettra de tester, compléter les connaissances déjà acquît et les confronter avec la pratique.

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Table des matières

Introduction générale
CHAPITRE I: Présentation de projet et caractéristique des matériaux
I.1 Introduction
I.1.1 La super structure
I.1.2 Les appareils d’appui
I.1.3 L’infrastructure
I.2 Présentation de site
I.2.1 Données géométriques
I.2.2 Les données naturelles
I.3 Choix du type de fondation
I.4 Choix du type d’ouvrage
I.4.1 Présentation du choix
I.5 Caractéristique des matériaux
I.5.1 Le béton
I.5.2 L’acier
I.5.2.1 Aciers passifs
I.5.2.2 Aciers actifs
I.6 Conclusion
CHAPITRE II : Pré dimensionnement et descente de charges
II.1 Introduction
II.2 Largeur du tablier
II.3 Pré dimensionnement de la 1ier variante
II.3.1 La largeur de la travée
II.3.2 Hauteur des poutres
II.3.3 Nombre et espacement des poutres
II.3.4 Epaisseur de l’hourdis
II.3.5 La section de la poutre
II.3.6 Les entretoise
II.4 Pré dimensionnement de 2eme variante
II.4.1 La largeur de la travée
II.4.2 Hauteur des poutres
II.4.3 Nombre et espacement des poutres
II.4.4 Largeur de la table de compression (b)
II.4.5 Epaisseur de la table de compression
II.4.6 La largeur du talon
II.4.7 Epaisseur du talon
II.4.8 Largeur Du Gousset De Talon
II.4.9 Gousset de la table de compression
II.4.10 Epaisseur de l’âme (b0)
II.4.11 Les entretoises
II.5 Caractéristiques géométriques de la poutre
II.6 Evaluation des charges
II.6.1 Evaluation des charges de la 1ier variante
II.6.1.1 La charge permanente (CP)
II.6.1.2 La charge complémentaire permanente (CCP)
II.6.1.3 Calcul des surcharges routières
II.6.2 Evaluation des charges de la 2ier variante
II.6.2.1 La charge permanente (CP)
II.6.2.2 La charge complémentaire permanente (CCP)
II.6.2.3 Calcul des surcharges routières
II.7 Conclusion
CHAPITRE III : Modélisation de pont
III.1 Introduction
III.2 Logiciel de calcul
III.3 La modélisation
III.4 Les différents cas de charges
III.5 L’affectation des charges
III.6 Les combinaisons de calcule
III.7 Résultats de calcul obtenu par le logiciel
III.8 Conclusion
CHAPITRE IV : Etude des poutres en béton armé
IV.1 Introduction
IV.2. Ferraillage Des Poutres
IV.2.1 Calcul à l’ELU
IV.2.2 Calcul à l’ELS
IV.2.3 Armature Supérieure
IV.2.4 Calcul Des Armatures Transversales
IV.2.5 Effet De L’effort Tranchant
IV.2.6 Jonction De L’ourdis Et L’âme De La Poutre
IV.2.7 Calcul De La Contre Fleche
IV.2.8 Manutention Des Poutres
IV.3 Conclusion
CHAPITRE V : Etude des poutres en béton précontraint
V.1 Généralité sur la précontrainte
V.2 Les principes de la précontrainte
V.3 Mode de précontrainte
V.3.1 Précontrainte par pré-tension
V.3.2 Précontrainte par post-tension
V.3.3 Comparaison des deux procèdes
V.4 Etude de la précontrainte suivant les règles de B.P.E.L
V.4.1 Hypothèse de calcul
V.4.2 Calcul de la face de la précontrainte
V.4.3 Détermination du nombre de câbles
V.4.4 Vérification à l’ELS
V.4.5 Vérification à l’E.L.U
V.4.6 Les pertes de la précontrainte
V.4.7 Vérification de la flexion à mi- travée
V.4.8 Ferraillage de la poutre :
V.4.9 Vérification de l’effort tranchants
V.4.10 Vérification à l’ELU
V.5 Conclusion
CHAPITRE VI : Etude économique des deux variantes
VI.1 Introduction
VI.2 Management de projet
VI .2.1 Gestion des délais
VI .2.2 Gestion des coûts
VI .2.3 Gestion de la qualité
VI .2.4 Cycle de vie de projet
VI .2.5 Les acteurs du projet
VI.2.6 Définir la structure des taches WBS
VI.3 Etude du délai
VI.4 Devis quantitatif et estimatif
VI.5 La variante pont en béton arme
VI.5.1 Les avantages
VI.5.2 Les inconvénients
VI.6 La variante pont en béton précontraint
VI.6.1 Les avantages
VI.6.2 Les inconvénients
VI.7 Analyse multicritère
VI.7.1 Présentation du choix
VI.8 Conclusion
Conclusion générale
Bibliographie
Annexes