Soutenance mémoire
Actuellement, les structures de tablier de pont se présentent sous diverses variétés. Il est essentiel pour le choix de bien connaître les différents paramètres du projet de pont. La conception d’un pont étant un long travail d’études, les années universitaires passées à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo et les quelques mois de stage au sein de la Société COLAS, nous ont permis de fournir des indications permettant de faciliter le choix du concepteur en matière de superstructure de pont.
Les éléments constitutifs d’un pont :
Pour remplir sa fonction, le pont est constitué d’une structure résistante capable de porter la voie et ses charges d’exploitation. Il possède par ailleurs des équipements spécifiques concourant à son bon fonctionnement, à la sécurité des usagers et à la durabilité de l’ouvrage.
• Les structures du pont doivent répondre aux données du projet. De formes multiples et variées, elles se réduisent finalement toujours à un « tablier » et à un « système porteur » composé d’appuis.
• Les équipements respectent des standards propres à chaque type de voie concernée et à son exploitation. Pour les ponts-routes, le premier équipement est la couche de roulement en enrobé. Les équipements englobent aussi : les appareils d’appuis, les joints de chaussée, les organes de sécurité (gardecorps, glissières de sécurité, barrières), les évacuations des eaux, …
Dans cet ouvrage, nous allons étudier trois variantes de pont en BA à poutres sous chaussée et une bipoutre mixte.
Ponts en BA à poutre sous chaussée :
Ce sont les cas les plus fréquents ; les sollicitations principales sont les efforts de flexion. Ce sont des ouvrages relativement peu déformables. Leur tablier est constitué par une dalle et des poutres principales ainsi que d’entretoises en BA.
La bipoutre mixte :
Le tablier est constitué d’une dalle en BA et de deux poutres métalliques. La dalle est alors reliée d’une façon beaucoup plus rigide à la membrure supérieure des poutres principales au moyen d’organes spéciaux appelés « connecteurs ». De ce fait, elle participe à la résistance à la flexion longitudinale de l’ouvrage.
SUPERSTRUCTURE
Elle permet l’exploitation, le fonctionnement et l’entretien de l’ouvrage. Elle comprend :
• un revêtement : son rôle est de protéger la dalle de couverture contre l’action mécanique des roues des véhicules et contre l’action corrosive des agents atmosphériques.
• le platelage : porteur de la chaussée, c’est le premier élément de résistance du pont.
• les poutres principales (en BA ou métalliques) : elles portent le platelage.
• les entretoises : ce sont des éléments transversaux. L’entretoisement intervient dans le mode de fonctionnement des poutres principales. Le rôle joué par les éléments transversaux s‘exprime dans plusieurs domaines :
– En flexion générale de l’ouvrage, l’ensemble composé par les poutres principales et l’entretoisement constitue une structure spatiale résistante et stable.
– Pour sa part, l’entretoisement participe au maintien de la forme de la section droite.
– Sur appuis, un entretoisement spécial et renforcé est nécessaire pour résister aux fortes sollicitations développées par les réactions d’appuis verticales et horizontales.
• les trottoirs permettant d’isoler les piétons de la circulation automobile.
• les garde-corps, les glissières ou les barrières de sécurité, déstinés à empêcher la chute d’un piéton ou d’un véhicule.
• les gargouilles, destinées à permettre l’évacuation des eaux de pluie.
• les joints de chaussée destinés à assurer une continuité de roulement au droit des abouts de tablier, tout en permettant sa libre dilatation.
• les appareils d’appui assurant la liaison entre les appuis (piles et culées) et le tablier.
Pour mieux comprendre le rôle de la superstructure, nous allons décrire le platelage et les poutres principales.
LE PLATELAGE
Cette partie du tablier, qui supporte en premier les surcharges d’exploitation, travaille en dalle. La dalle est le plus souvent en BA. Le platelage doit être conçu afin de :
– résister aux efforts locaux apportés par les surcharges roulantes ;
– transmettre ces efforts locaux aux poutres principales ;
– assurer le contreventement horizontal du tablier ;
– participer à la flexion d’ensemble des poutres principales.
▶ Pour les ponts en BA, étudiés dans cet ouvrage, les poutres sont reliées entre elles au niveau de la dalle (hourdis).
▶ Pour les ponts mixtes, il s’agira d’une dalle en BA collaborante.
Fonctions de la dalle :
Résistance en flexion locale :
Dans sa fonction de platelage du tablier, la dalle en béton doit pouvoir supporter les surcharges locales de circulations routières, que le tablier soit mixte ou non. Plusieurs facteurs permettent d’ajuster la résistance de la dalle aux sollicitations locales :
– le schéma d’appui de la dalle sur les poutres détermine le niveau des sollicitations. On en déduit l’écartement des poutres et le type d’entretoisement porteur de la dalle, si nécessaire.
– l’épaisseur de la dalle et son ferraillage fixent les propriétés mécaniques de résistance avec toutefois une limite d’épaisseur afin de ne pas augmenter les charges mortes ni aggraver le bilan des sollicitations de flexion d’ensemble.
– la résistance du béton .
Résistance en flexion d’ensemble et connexion de la dalle :
Il s’agit ici d’un pont mixte ; la participation de la dalle dans le travail de flexion d’ensemble suppose que le béton soit comprimé, sinon faiblement tendu, et exige une connexion entre les poutres métalliques et la dalle en béton capable de s’opposer au glissement et au soulèvement de la dalle par rapport aux semelles des poutres.
Il y a plusieurs types de connexion ; actuellement, on rencontre plus souvent les connecteurs goujons et les connecteurs en cornières.
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Table des matières
Introduction
Partie I : Généralités sur les ponts
Chapitre 1 : Introduction
Chapitre 2 : Superstructure
Chapitre 3 : Infrastructure
Partie II : Les ponts en béton armé à poutres sous chaussée
Chapitre 4 : Hypothèses générales
Chapitre 5 : Prédimensionnement de la dalle
Chapitre 6 : Prédimensionnement de la poutre
Chapitre 7 : Calcul des ratios
Chapitre 8 : Informatisation du calcul
Partie III : Le bipoutre mixte
Chapitre 9 : Hypothèses générales
Chapitre 10 : Prédimensionnement de la dalle
Chapitre 11 : Prédimensionnement de la poutre
Chapitre 12 : Calcul des connecteurs
Chapitre 13 : Calcul du poids de l’acier
Chapitre 14 : Informatisation du calcul
Partie IV : Les ponts en béton précontraint à poutres sous chaussée
Chapitre 15 : Hypothèses générales
Chapitre 16 : Prédimensionnement de la dalle
Chapitre 17 : Prédimensionnement de la poutre
Partie V : Etude financière (étude des prix)
Chapitre 18 : Avant-métré
Chapitre 19 : Sous détails des prix
Chapitre 20 : Bordereau Détail Estimatif
Chapitre 21 : Calcul de la rentabilité
Chapitre 22 : Conclusion
Conclusion générale
Références bibliographiques
Annexes
