Hypothèses utilisées comme bases aux calculs de béton armé

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CADRE PHYSIQUE

CLIMAT

Situation géographique

Ambalavao se situe dans un grand bassin qui se trouve dans la partie Sud de la zone centrale de la province de Fianarantsoa, traversé par la RN7 du col de Vatoavo jusqu’à la commune d’Ankaramena avant d’arriver à Ihosy
Il est délimité au Nord par la préfecture de Fianantsoar II, à l’Est par la préfecture d’Ikongo, au Sud par Ihosy et à l’Ouest par celle d’Ikalamavony
Cette délimitation globale permet de décrire la localisation précise de la zone d’étude
En effet, cette zone fait partie de la commune urbaine d’Ambalavao à 3 [km] Est du chef lieu de la sous préfecture sur la route d’intérêt provincial R.I.P vers Ambohimahamasina, entre les villages de Vinany et d’Antsahakely .Cette route en terre est carrossable pendant toute l’année

Caractéristiques climatiques de la région

La région d’Ambalavao est caractérisée par deux types de climats
– Vers l’Est, dans la direction du lieu où se trouve le site, on enregistre un climat pluvieux et une période sèche réduite de 3 à 4 moisde l’année du type d’Andringitra
– A l’Ouest, un climat tropical chaud et sec
La précipitation enregistrée oscille en moyenne de900 à 1200 [mm / an] et la température varie de 35°C à 6°C le maxima et le minima
Deux saisons bien distinctes caractérisent la région :
– Période pluvieuse ( 3 à 4 mois de novembre à mars ) avec de fortes pluies et une température assez élevée
– période sèche ( 7 à 8 mois avril à octobre )

RELIEF

Ambalavao se trouve dans une cuvette qui s’étale sur 16100 [ha] sillonnée d’une succession de chaînes de montagnes.
– Au Nord, se longe de l’Est à l’Ouest la chaîne deVatoavo ( point culminant 2071 [m] )
– A l’Est, borde du Nord au Sud la montagne d’Ambondrombe ainsi que la première falaise du Tanala
– Au Sud, d’Est en Ouest la montagne d’Andringitra
– A l’Ouest, la chaîne Ambondrombe 1266 [m]
Et la zone à étudier se situe dans un petit bassin versant de cette cuvette dont l’altitude varie entre 900 et 1030 [m]

ETUDES HYDROLOGIQUE ET HYDRAULIQUE

DONNEES HYDROLOGIQUES

– La carte topographique1 au 1: 50.000 d’AMBALAVAO Andranovorivato feuille N°54 SUD fournit des renseignements utiles du point de vue hydrologie.
En effet, elle permet d’avoir les caractéristiquesphysiques du site à savoir:
– Le plus long cheminement hydraulique LH
– Surface du bassin versant SBV
– Pente du bassin IBV
– Facteur d’écoulement (couvertures végétales)
– Carte pluviométrique de Madagascar munie des courbes isohyètes moyennes issus des valeurs moyennes annuelles des pluviométries des 40stations donne la hauteur de l’averse de 24 Heures pour une fréquence de 1/ 25 . Cette hauteur de l’averse journalière de fréquence 1/ 25 ou intensité de pluie peut être aussi tirée des observations relevées des 48 stations pluviométriques dont le nombre d’années observationd’ est de 30 ans

CARACTERISTIQUE DU BASSIN VERSANT

Superficie

La délimitation du bassin se fait par planimétragesur la carte topographique en suivant les lignes de crête des courbes de niveau de la surfaceSBV drainée par la section droite de la rivière au droit de l’ouvrage (voir paragrapheIII 5 ) Soit SBV = 3,3 [km²]

Pente moyenne

1 Voir la section III.4 ( page 14 )
2 cf l’annexe de l’ouvrage « Estimation des débits decrues à Madagascar »
Elle dépend principalement des paramètres topographiques selon la relation Z5 et z95 désignent respectivement la cote ou l’altitude dont la proportion en surface dépasse 5% et 95% de la superficie totale du bassin. Leurs valeurs sont tirées à partir de la courbe hypsométrique ci-dessous
LH : le plus long cheminement hydraulique mesurée surcarte
Tableau I-2 : Répartition par tranches d’altitude de la superficie du Bassin Versant
Graphe I – 1 : Courbe hypsométrique
Soit z5 = 996[m] z95 = 925 [m]
LH = 3,7 [km]
D’où IBV = 19,19 [m / km]

Périmètre du bassin

La mesure du contour extérieur du bassin sur la carte aboutit au résultat PBV = 7,4 [km]

Forme du bassin versant

La donnée du coefficient de GRAVELIUS indique la caractéristique de l’écoulement et détermine le rectangle équivalent
Soit K = 1,13
Soit longueur du rectangle équivalent
L = 2,4 [km]
D’où la largeur du rectangle
l = 1,3 [km]

CALCUL DU DEBIT DE CRUE

Comme ledit bassin possède une superficie inférieur à 10 [km²], la méthode rationnelle ou méthode B.C.E.O.M convient pour évaluer le débit deprojet
Etant donné, l’importance de l’ouvrage l’estimationpar une période de retour de 25 ans suffise pour l’étude
Cette méthode consiste à transformer les pluies ou plus précisément les hauteurs de pluies en débit selon l’expression suivante
Dans laquelle, C : coefficient de ruissellement
i(tu) : intensité de l’averse provoquant le débit maximum supposé produit durant le temps appelé temps utile légèrement inférieur au temps deconcentration
SBV : surface du bassin
Q25 : débit maximum [m / s] pour une durée de retour de 25 ans
La couverture végétale étant constituée essentiellem nt de petite brousse clairsemée et quelques cultures couvrante avec prédominance de terrain dénudé. Ainsi, le coefficient C, pour une pente comprise entre 10 et 30 [m / km], est égale à :
C = 0,72
Et les deux paramètres :
tu =40 [mn]
i(tu) = 86 [mm / h]
Soit, le débit de projet
Q25 = 57 [m3 / s]

ETUDE HYDRAULIQUE

Courbe de tarage

Cette courbe Q = f ( h ) a été établie à partir de la formule de MANNING-TRICKLERS Q=KS.S.R2/3.I1/2
Pour tracer cette courbe, on détermine : le débit orrespondantc à une hauteur d’eau donnée h
Avec : KS : coefficient de rugosité qui dépend de la profondeur d’eau, du tracé et de la pente du cours d’eau ainsi que l’état des bergeset du fond KS = 22
S : section mouillée [m²]
R : rayon hydraulique [m] ( rapport de la section mouillée avecP )
P : périmètre mouillé [m]
I : pente du lit au droit de l’ouvrage de franchissement en [m / m], I = 0,019 Le calage hydraulique consiste à déterminer la cote de la plus hautes eaux au passage de l’ouvrage
La section au niveau du dit ouvrage est une section trapézoïdale Donc les formules utilisées sont relatives à ce type de section

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : ETUDE DE L’ENVIRONNEMENT DU PROJET
CHAPITRE PREMIER : ETUDE GEOLOGIQUE ET GEOTECHNIQUE DU SITE
I.1 Géologie
I.1.1 Généralité
I .1.2 Formation existante
I.2 Géotechnique
I .2.1 Définition
I.2.2 Méthodologie de reconnaissance
I.2.2.1 Reconnaissance in-situ
I.2.2.1.1 Pénétromètre dynamique
a ) Principe et définition
b ) Objectif
c ) Résumé des résultats des essais
I.2.2.1.2 Sondage pressiomètrique et forage à la tarière manuelle
a ) Tarière mécanique
b ) Définition de l’essai pressiomètrique
c ) Résultats des essais
I.2.2.1.3 Essais de laboratoire
a ) Principe de l’essai de laboratoire
b ) Résultats des essais
CHAPITRE II : CADRE PHYSIQUE
II.1 Climat
II.1.1 Situation géographique
II.1.2 Caractéristiques climatiques de la région
II.2 Relief
CHAPITRE III : ETUDES HYDROLOGIQUE ET HYDRAULIQUE
III.1 Données hydrologiques
III.2 Caractéristiques du bassin versant
III.2.1 Superficie
III.2.2 Pente moyenne
III.2.3 Périmètre du bassin
III.2.4 Forme du bassin versant
III.3 Calcul du débit de crue
III.4 Etude hydraulique
III.4.1 Courbe de tarage
III.4.2 Calage de l’ouvrage
III.4.3 Caractéristiques du futur ouvrage
III.5 Environnement topographique
III.5.1 Carte topographique du site
III.5.2 Délimitation du bassin versant
CHAPITRE IV : DIAGNOSTIQUE DE L’OUVRAGE EXISTANT
IV.1 Description de l’ouvrage
IV.2 Constat sur l’ouvrage
PARTIE II : ETUDE DE L’OUVRAGE
CHAPITRE PREMIER : ETUDES TECHNIQUES DETAILLEES
I.1 Hypothèses utilisées comme bases aux calculs de béton armé
I.1.1 Généralité
I.1.1.1 Béton
I.1.1.1.1 Paramètre et coefficient
I.1.1.2 Acier
I.1.2 Hypothèses de base
I.1.2.1 Hypothèses propres à l’état-limite ultime de résistance
I.1.2.2 Hypothèses propres à l’état-limite ultime de stabilité de forme
I.1.2.3 Hypothèses propres à l’état-limite ultime de service vis-à-vis de la durabilité de la structure
I.2 Pré dimensionnement
I.2.1 Description du futur ouvrage
I.2.2 Poutre
I.2.3 Entretoise
I.2.4 Dalle
I.3 Dimensionnement
I.3.1 Dimensionnement des armatures à l’aide d’un programme
I.3.1.1 Organigramme
I.3.1.1.1 Paramètres de base
a ) Tableau de caractéristiques des aciers
b ) Organigramme
I.3.1.2 Calcul des armatures longitudinales dues aux moments fléchissants à l’E.L.U
I.3.1.2.1 Section rectangulaire
I.3.1.2.2 Section en Té
I.3.1.3 Vérification des contraintes à l’E.L.S ( état-limite de service vis-à-vis de la durabilité )
I.3.1.3.1 Calcul des contraintes à l’E.L.S
a ) Inertie de la section homogène réduite
b ) Calcul des contraintes
I.3.1.3.2 Vérification des contraintes à l’E.L.S
I.3.1.3.3 Calcul des sections lorsque l’état-limite de service est plus défavorable
a ) Cas de la section rectangulaire
b ) Cas de la section Té
I.3.2 Superstructure.
I.3.2.1 Poutre
I.3.2.1.1 Coefficient de Répartition Transversale
a ) Caractéristiques géométriques des sections droites des poutres
b ) Choix de la méthode de détermination des C.R.T
c ) C.R.T des poutres de rive sur les deux appuis A1 et A2 ..
d ) C.R.T de la poutre intermédiaire
I.3.2.1.2 Coefficient de Majoration Dynamique
I.3.2.1.3 Evaluation des sollicitations
a ) Calcul des moments fléchissants
a.1.Dus aux charges permanentes
a.2.Dus aux surcharges A( l )
a.3.Dus aux surcharges Bc
a.4.Dus aux surcharges Be
a.5.Dus aux surcharges Br
a.6.Dus aux surcharges de trottoir
b ) Calcul des efforts tranchants
b.1.Dus aux charges permanentes
b.2.Dus aux surcharges A( l )
b.3.Dus aux surcharges Bc
b.4.Dus aux surcharges de trottoir
I.3.2.1.4 Ferraillage
a ) Armatures longitudinales
b ) Pourcentage minimal d’armatures
c ) Arrêt des barres
d ) Armatures transversales
e ) Pourcentage d’armatures
f ) Armatures de peau
I.3.2.1.5 Calcul des flèches
I.3.2.1.6 Vérification
a ) Poutres en phase intermédiaire
I.3.2.2 Dalles
I.3.2.2.1 Dimensionnement et ferraillage pré-dalles
a ) Chargement de la pré-dalle
I.3.2.2.2 Dimensionnement des ferraillages de la contre dalle au-dessus des pré-dalles
a ) Eventaire des charges permanentes
b ) C.M.D
c ) Sollicitations
d ) Détermination des armatures
I.3.2.3 Entretoises
I.3.2.3.1 Hypothèses de calcul
I.3.2.3.2 Evaluation des sollicitations
a ) Moments fléchissants
b ) Efforts tranchants
I.3.2.3.3 Armatures principales
I.3.2.3.4 Armatures transversales
I.3.3 Infrastructure.
I.3.3.1 Généralités et hypothèses de calcul
I.3.3.2 Conception des culées
I.3.3.2.1 Efforts et moments de calcul
a ) A l’E.L.S
b ) A l’E.L.U
I.3.3.2.2 Stabilité au renversement
I.3.3.2.2 Stabilité au glissement
I.3.3.2.2 Stabilité élastique
I.3.3.3 Etude de fondation
I.3.3.3.1 Semelle
a ) Poinçonnement
b ) Epaisseur de la semelle en béton armé
c ) Tassement de fondation
d ) Ferraillage de la semelle
I.3.3.3.2 Mur en retour
a ) Hypothèses
b ) Charges verticales
c ) Charges horizontales
d ) Armatures
d.1.Armatures destinées à assurer le moment d’axe vertical..
d.2.Armatures destinées à assurer la reprise d’axe horizontal
PARTIE III : ETUDES FINANCIERES ET RECOMMANDATIONS
CHAPITRE PREMIER : SOUS-DETAIL DES PRIX
I.1 Détermination du coefficient de majoration des déboursés
I.2 Sous-détail des prix
CHAPITRE II : DEVIS ESTIMATIF
CHAPITRE III : ACCES ET RECOMMANDATIONS POUR LA TECHNOLOGIE GENERALE D’EXECUTION
III.1 Accès
III.1.1 Introduction
III.1.2 Chaussée.
III.2 Recommandation pour la technologie générale d’exécution
III.2.1 Déviation
III.2.2 Démolition
III.2.3 Superstructure
CONCLUSION

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