Soutenance mémoire
Profil en travers de la rivière
Le profil en long de l’ouvrage, sis en annexe G, montre que la rivière en question semble être plus ou moins étroite et présente une profondeur assez importante. Sur les deux rives, on constate que les berges ont des pentes abruptes et envahies par la végétation avec quelques empierrement.
Conclusion : Le pont de portée de 67 m environ, est implanté à 60 m en amont du barrage du Génie Rural. Cette implantation permet d’accéder directement au centre commercial SMART en prévoyant l’aménagement d’une route de liaison de 80 m de longueur. A cet endroit, compte tenu de la présence d’une risberme en rive droite dans le lit majeur de la rivière Ikopa, l’accès depuis la RN7 et la sortie sur la RN7 sont plus aisés,étant donné que l’entrée du pont est en retrait de 25 m environ par rapport à l’axe de la route nationale. La partie de l’emprise de la rivière située entre le pont à projeter et la RN7 est rehaussée jusqu’à la côte imposée par les conditions hydrauliques avec du remblai compacté de manière à avoir une côte de hauteur sous poutre suffisante. Avant le croisement avec la RN7, la surlargeur existante de la RN permet un aménagement convenable pour assurer la fluidité de la circulation au niveau de l’accès au pont. Cette surlargeur s’étend sur 30m avant l’entrée sur les deux côtés de l’ouvrage.
Analyses multicritères
D’après les comparaisons et les études effectuées précédemment, la variante d’un pont en BP à 2 travées indépendantes impose une épaisseur trop importante du tablier, ce qui provoque une importante dénivellation entre la côte de la RN7 et la côte supérieur du tablier du pont. Par suite, la variante en pont mixte engendre un budget d’entretien important et l’absence des industries métallurgiques et sidérurgiques à Madagascar rend la structure onéreuse ; par conséquent, si on procèdera à la variante mixte, c’est déjà comme si on importait un pont presque entièrement préfabriqué et il ne reste plus que l’assemblage. Le pont dalle précontrainte présente une difficulté de mise en œuvre. La construction sur étaiements (sur cintres ou sur échafaudages) paraît difficile à réaliser à cause de l’insuffisance de l’espace sous le pont, gênant souvent le fonctionnement du chantier, et de l’état du terrain naturel sur le site (nécessité d’une fondation profonde pour les appuis des échafaudages). La mise en place par poussage nécessite une aire aménagée dans le prolongement de l’ouvrage. Ce qui pose un problème dans notre cas de par l’insuffisance de cette aire sur les deux rives de la brèche (RN7 d’un côté et la RIC de l’autre côté). De plus, compte tenu de l’insuffisance des études géotechniques effectuées sur le site (3 études pressiométriques : 1 du côté de la RN7, 1 en milieu de la rivière et 1 du côté de la digue côté SMART), il vaut mieux éviter d’implanter plusieurs piles intermédiaires. De plus, la présence de ces piles intermédiaires accentue la perturbation de l’écoulement. Ainsi, la structure plus élancée du pont à poutrelles enrobées à 3 travées continues présente un avantage, parmi les autres variantes proposées, sur la dénivellation moins importante entre la côte de la RN7 et la côte supérieure du tablier du pont. Pour cette raison, on gagne beaucoup plus, par rapport aux autres variantes, sur le volume de remblais et sur les quantités de matériaux de protection de ces remblais d’accès (mur de soutènement, enrochement, etc…); car les raccordements des accès au pont n’en nécessitent qu’une faible épaisseur. De plus, du point de vue esthétique, leur faible épaisseur lui confère une ligne particulièrement discrète et constitue un décor pour le site. On peut ainsi en conclure que la variante N°5 est la plus adéquate et rationnelle. On adoptera donc comme solution un pont à poutrelles enrobées à 3 travées continues.
Description de la variante choisie
Les ponts à poutrelles enrobées (PPE) font partie de la famille des ponts mixtes. Il s’agit de poutrelles métalliques de hauteur constante, enrobées de béton. Le principe de construction consiste à poser les poutrelles, puis à couler le béton sur un coffrage perdu reposant sur les ailes inférieures des poutrelles. Leur élancement dépend de la nuance de l’acier utilisé et de l’ordre de 38 à 45 pour les travées continues. De plus, ce type de pont offre plusieurs avantages technico-économiques, outre celles énumérées ci-dessus, par rapport aux tabliers traditionnels :
o tout d’abord, de part la simplicité de leur forme, les coffrages et le façonnage des ferraillages sont faciles à réaliser, ce qui se répercute favorablement sur les coûts et ils se révèlent particulièrement économiques dans la gamme des portées moyennes ; les conditions du contrôle, en particulier, sont beaucoup plus faciles.
o En second lieu, l’utilisation de coffrages perdus permet d’éviter l’encombrement des échafaudages, gênant souvent le fonctionnement du chantier et facilite le coulage du béton et la réalisation des travaux ; l’on peut également disposer d’un équipement fixe de vibration, de traitement thermique, éléments qui contribuent également à une amélioration de qualité.
o De plus, la présence des poutrelles faiblement espacées contribue à une économie d’armatures.
o Et enfin, ce type de pont répond aux règles élémentaires d’esthétique citées précédemment.
Armatures de béton armé
La norme européenne définit trois nuances d’acier d’armatures : S220, S400, S500. Les armatures sont de préférence à haute adhérence (HA). La caractéristique mécanique servant de base aux justifications est la limite d’élasticité garantie (nombre qui accompagne la lettre S des nuances d’armatures), désignée par fe, exprimée en MPa. Le module d’élasticité E des armatures est de 210 000 MPa.
Lignes d’influence du moment fléchissant
Comme énoncées ultérieurement, ces lignes d’influence ne sont autres que les lignes représentatives des fonctions d’influence du moment fléchissant dans une section Σ d’abscisse x de la poutre soumise à l’action d’une charge P = 1 appliquée en abscisse α. Connaissant les fonctions d’influence du moment fléchissant à chaque section de la poutre, les lignes d’influence s’obtiennent en faisant varier la position de la charge P le long de la poutre. Dans le programme, on a fixé les pas de α et de x égaux à 0,10 m. Par ailleurs, le calcul concerne notre projet, c’est-à-dire un système à trois travées continues de longueurs 20 m, 27 m et 20 m respectivement.
Chargement du système Bc et calcul des moments
Un camion de type Bc comporte un essieu avant de 6 T et deux essieux arrières de 12 T chacun. Le chargement consiste à placer sur l’ouvrage en question deux véhicules de type Bc sur une voie de circulation de façon à produire les effets les plus défavorables. Les valeurs trouvées sont donc les moments maximaux et les moments minimaux pour une voie chargée. Pour avoir les valeurs maximaux et minimaux pour deux voies chargée, il suffit de multiplier par 2 les valeurs obtenues avec une seule voie chargée. Ainsi, le programme a été conçu dans le but d’arranger un déplacement ordonné des véhicules (matérialisées par les charges ponctuelles de 6 T et de 12 T) le long de l’ouvrage suivant la ligne d’influence ; dont on connaît déjà les ordonnées en chaque section ; afin de repérer les positions et d’en tirer les valeurs minimales négatives et maximales positives correspondantes. Dans ce cas, le corps du programme et les procédés de calculs sont reproduits en annexe H.
|
Table des matières
REMERCIEMENT
ABREVIATIONS ET NOTATIONS
INTRODUCTION
PARTIE I : ETUDES PRELIMINAIRES
CHAPITRE I :ENVIRONNEMENT DU PROJET
I.1. Localisation du projet
I.2. Contexte général
I.3. Dynamique urbaine
I.4. Plan d’Urbanisme Directeur (PUD)
I.5. Hiérarchisation de la voie
I.6. Commerce à Antananarivo
I.6.1. Rôles des centres commerciaux
I.6.2. Centre Commercial SMART
I.6.3. Clientèle
I.6.4. Activités commerciales et industrielles dans la zone Forello
I.6.5. Intérêt économique de la construction du pont
I.6.6. Importance architecturale et paysagère
CHAPITRE II : ETUDES DES TRAFICS
II.1. Plan de Déplacements Urbains (P.D.U)
II.2. Comptages routiers
II.3 Clientèle du centre commercial SMART
II.4. Prévision du trafic sur le nouveau pont de Tanjombato
II.4.1. Les zones d’influence
II.4.2. Hypothèses pour la prévision du trafic
II.4.3. Niveau du trafic
CHAPITRE III : CARACTERISTIQUES TECHNIQUES CHNIQUES
III.1. Données naturelles
III.1.1. Topographie du terrain naturel
III.1.2. Profil en travers de la rivière
III.1.3. Reconnaissance géotechnique
III.1.4. Données météorologiques
III.1.5. Données hydrologiques
III.2. Etude morphologique du bassin versant
III.2.1. Surface et périmètre du bassin versant
III.2.2. Coefficient de forme du bassin versant
III.2.3. Dénivelée du bassin versant
III.2.4. Rectangle équivalent
III.2.5. Pente moyenne du bassin versant
III.2.6. Coefficient de pente
III.2.7. Choix de l’averse journalière
III.2.8. Estimation des débits de crues
III.2.9. Conclusion
CHAPITRE IV : CALAGE DE L’OUVRAGE
IV.1. Calcul de la hauteur maximale et de la côte du niveau des PHE
IV.2. Vitesse de l’eau
IV.3. Calcul de la hauteur moyenne et de la côte du niveau d’étiage
IV.4. Tirant d’air et côte de la sous poutre
IV.5. Calcul de la profondeur d’affouillement
IV.5.1. Calcul de HN
IV.5.2. Calcul de HR
IV.5.3. Calcul de HL
IV.5.4. Conclusion
PARTIE II : ETUDES TECHNIQUES
CHAPITRE I : CONCEPTION
I.1. Critères d’évaluation des variantes
I.2. Comparaison des variantes selon les critères d’évaluation
I.3. Analyses multicritères
I.4. Description de la variante choisie
CHAPITRE II : PREDIMENSIONN ENSIONNEMENT DU TABLIER
II.1. Principe
II.2. Détermination des moments à l’état-limite de service
II.2.1 Charges de superstructures
II.2.2. Charges d’exploitation
II.2.3. Portées équivalentes
II.3. Résultat
CHAPITRE III : CHOIX DE L’OUVRAGE
III.1. Longueur de l’ouvrage
III.2. Travée
III.3. Coupe transversale
III.4. Appareils d’appui
III.5. Culées
III.6. Piles
CHAPITRE IV : BASES DE CALCUL DE CALCULS – PRINCIPES – PRINCIPES GENERAU GENERAUX
IV.1. Hypothèses
IV.1.1. Textes de référence
IV.1.2. Caractéristiques des matériaux
IV.1.2.1. Poutrelles
IV.1.2.2. Béton d’enrobement
IV.1.2.3. Coefficients d’équivalence–Fluage–Retrait–Effet thermique
IV.1.2.4. Armatures de béton armé
IV.1.3. Système de surcharge
IV.1.3.1. Système de surcharge A
IV.1.3.2. Système de surcharge Bc
IV.1.3.3. Système de surcharge Be
IV.1.3.4. Système de surcharge Br
IV.1.4. Actions et combinaisons d’actions
IV.1.4.1. Classification des actions
IV.1.4.2. Combinaisons d’actions
IV.2. Calculs préliminaires
IV.2.1. Fonctions d’influence
IV.2.2. Coefficients de majoration dynamique et coefficients de répartition
IV.2.2.1. Poids unitaires du tablier et des superstructures
IV.2.2.2. Charges permanentes
IV.2.2.3. Coefficients de majoration dynamique du tablier
IV.2.2.4. Coefficients de répartition transversale
IV.2.3. Valeurs des réactins aux appuis
IV.2.3.1. Réactions aux appuis dues aux charges permanentes
IV.2.3.2. Réactions aux appuis dues aux surcharges A(L)
IV.2.3.3.Réactions aux appuis dues aux surcharges Bc
IV.2.3.4. Réactions aux appuis dues aux surcharges de trottoirs
IV.2.4. Valeurs des moments maximaux
IV.2.5. Moments fléchissants minimal et minimal à l’ELU
IV.2.6. Moments fléchissants maximal et minimal à l’ELS
CHAPITRE V : SECTION RESISTAN RESISTANTE
V.1. Vérification de la section résistante à la flexion
V.1.1. Notations
V.1.2. Justification à l’etat-limite ultime de résistance
V.1.2.1Calcul des moments résistants Mrn et Mrp
V.1.2.2. Conclusion
V.1.3. Justification à l’état-limite de service
V.1.3.1. Vérification à la non-déformation permanente
V.1.3.2. Vérification des contraintes en travée
V.1.3.3. Vérification des contraintes sur appui
V.1.3.4. Calcul du ferraillage longitudinal
V.1.4. Etat-limite de stabilité de forme (Déversement des poutrelles)
V.1.4.1. Principe de justification
V.1.4.2. Calcul de la contrainte de compression σf
V.1.4.3. Calcul de la contrainte critique de déversement *σf
V.1.4.4. Conclusion
V.2. Calcul des déformations
V.2.1. Contreflèches de fabrication
V.2.1.1. Flèche sous le poids propre des poutrelles et le poids du béton frais
V.2.1.2. Flèche sous le poids des superstructures
V.2.1.3. Flèche cumulée
V.2.2. Flèches sous charges d’exploitation
V.2.3. Rotations sur appuis
V.3. Etude de la flexion transversale
V.3.1. Notations
V.3.2. Méthode de calcul
V.3.2.1. Calcul de μ (y, e) m
V.3.2.2. Calcul de M (x, y, d) y
V.3.3. Armatures transversales
V.3.3.1. Calcul à l’ELU
V.3.3.2. Vérification de la section à l’ELS
CHAPITRE VI : INFRASTRUCTURE
VI.1. Appareils d’appui
VI.1.1. Calcul du coefficient de répartition des efforts horizontaux
VI.1.2. Calcul du coefficient de souplesse (p)
VI.1.2.1. Données
VI.1.2.2. Coefficient de souplesse
VI.1.3. Récapitulation des coefficients de souplesse
VI.1.4. Répartition des efforts de freinage
VI.1.4.1. Freinage A(L)
VI.1.4.2. Freinage Bc
VI.1.5. Variations linéaires
VI.1.5.1. Principe de calculs
VI.1.5.2. Efforts dus aux retraits
VI.1.5.3. Efforts dus aux variations thermiques
VI.1.6. Somme des efforts pondérés à l’ELS
VI.1.7. Réactions aux appuis
VI.1.8. Rotations aux appuis
VI.1.9. Sollicitations
VI.1.9.1. Sollicitations au niveau des culées
VI.1.9.2. Sollicitations au niveau de la pile
VI.1.10. Vérification des appareils d’appui en caoutchouc fretté
VI.1.10.1. Appareil d’appui au niveau des culées
VI.1.10.2. Appareil d’appui au niveau des piles
VI.1.10.3. Conclusions
VI.2. Etude des culées
VI.2.1. Données
VI.2.2. Réactions résultantes
VI.2.3. Actions horizontales par ligne d’appui
VI.2.4.Calcul des efforts agissant sur les culées
VI.2.4.1. Combinaisons d’actions à l’ELS
VI.2.4.2. Combinaisons d’actions à l’ELU
VI.2.5. Détermination des armatures du mur de front
VI.2.5.1. Hypothèses
VI.2.5.2. Détermination suivant les états limites ultimes
VI.2.5.3. Vérification de la section à l’ELS
VI.2.6. Calcul des efforts agissant sur les piles
VI.2.6.1. Combinaisons d’actions à l’ELS
VI.2.6.2.Combinaisons d’actions à l’ELU
VI.2.7.Détermination des armatures des piles
VI.2.7.1. Hypothèses
VI.2.7.2. Détermination suivant les états limites ultimes
VI.2.7.3. Vérification de la section à l’ELS
IV.2.8. Ferraillage du mur garde grève
VI.2.9. Ferraillage du corbeau
VI.2.10. Ferraillage des semelles
VI.2.10.1. Ferraillage semelles des culées
VI.2.10.2. Ferraillage semelles des piles
VI.2.11. Ferraillage du mur en retour
VI.2.11.1. Géométrie du mur de front
VI.2.11.1. Vérification
VI.2.11.2. Détermination des armatures
CHAPITRE VII : ETUDES DE LA FONDA DE LA FONDATION
VII.1. Généralités
VII.2. Dimensionnement de la fondation
VII.2.1. Méthodes et principe de calculs
VII.2.2. Combinaison d’action et sollicitations
VII.2.2.1. Combinaisons d’actions et sollicitations de calcul vis-àvis des états-limites ultimes
VII.2.2.2. Combinaisons d’actions et sollicitations de calcul vis-àvis des états-limites de service
VII.2.2.3. Justification de la fondation profonde
VII.2.2.4. Descente des charges au niveau de la pile et des culées
VII.2.2.5. Justifications aux ELU et ELS
VII.3. Ferraillage des pieux
VII.3.1. Bétonnage
VII.3.2. Enrobage
VII.3.3. Armatures longitudinales
VII.3.4. Armatures transversales
PARTIE III : ESTIMATION DU PROJET
CHAPITRE I : PHASAGE PHASAGE DES TRAVAUX
CHAPITRE II : AVANT-METRE
CHAPITRE III : CALCUL DU COEFFICIENT COEFFICIENT DE MAJORAT MAJORATION DES ION DES DEBOURSE DEBOURSES K
CHAPITRE IV : SOUS-DETAILS DES TAILS DES PRIX
CHAPITRE V : DEVIS ESTIMATIF
PARTIE IV : INFORMATISATION DE CALCULS
I- Généralités
II- Contenu du programme
II.1. Lignes d’influence du moment fléchissant
II.2. Chargement du système Bc et calcul des moments
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
LISTE DES FIGURES
Télécharger le rapport complet
