Ecole Nationale Supérieure d’Ingénieurs Université de Lomé PROJET D’OUVRAGE D’ART : GEC 300 LP-CTT-GC-S5 Réalisé par : GBOTCHO Kodjo Cerv Chargé du cours : M. LARE Douti Année universitaire 2021-2022 SOMMMAIRE I. II. III. IV. V. RESUME INTRODUCTION CORPS DU DEVOIR CONCLUSION BIBLIOGRAPHIE TABLE DES MATIERES Année universitaire 2021-2022 RESUMÉ L’objet de notre étude s’inscrit dans la conception d’un pont à béton armé. Cette étude a plus particulièrement comme objectif la conception et le calcul d’un ouvrage pouvant permettre d’assurer le franchissement d’un obstacle. Ainsi, pour mener à bien cette tâche, on a débuté par la conception des éléments préliminaires(poutres, entretoises , dalle)éléments incontournables dans le processus de conception d’un ouvrage d’art. Puis, ayant conçu l’ouvrage (pont de 62,4m avec 3 travées isostatiques de 20.8m de portée) une chaussée de 12m avec une largeur roulable de 9m et deux trottoirs de 1.5m chacun , bien sûr en accord avec le respect des clauses de béton armé. Après analyse, la choix d’un pont en béton armé a, reconnue pour sa facilité de mise en œuvre, a été choisie. Mots clés : Pont à poutres, Béton armé,grue,. I-INTRODUCTION Pour élaborer une route on rencontre parfois des difficultés comme des obstacles (oued, rivières, cours d’eau). Un pont est un ouvrage d’art pour lequel une voie de circulation franchit un obstacle naturel ou une voie de circulation terrestre, fluviale ou maritime. Pour faire un projet de pont il faut dimensionner ses éléments constitutifs L’objet de notre projet est d’étudier un pont à poutres en béton armé sans entretoises intermédiaires présentant des travées indépendantes. II-CORPS DU DEVOIR II-1- CONCEPTION DES TRAVÉES (Nombre et espacement) Pour cette conception, nous devons d’abord déterminer la longueur totale du pont L ; ensuite choisir le nombre de travées et après on calcule la longueur de la travée en respectant les normes et clauses pour les ponts en BA . - Calcul de la longueur totale du pont 1 Graphiquement on peut déterminer L en relevant la côte cela donne L=62,4m Analytiquement utilisons les coordonnées des points des extrémités de notre pont : 𝒙 = 𝟐𝟕𝟒𝟔𝟒𝟏. 𝟏𝟗𝟒𝟖 X1 { 𝟏 𝒚𝟏 = 𝟔𝟐𝟕𝟓𝟎𝟑. 𝟖𝟗𝟔𝟗 𝒙 = 𝟐𝟕𝟒𝟔𝟖𝟗, 𝟔𝟓𝟑𝟐 X2 { 𝟐 𝒚𝟐 = 𝟔𝟐𝟕𝟒𝟔𝟒, 𝟓𝟖𝟑𝟓 Et donc L=√(𝒙𝟏 − 𝒙𝟐 )𝟐 + (𝒚𝟏 − 𝒚𝟐 )𝟐 L=√(274641.1948 − 274689.6532)2 + (627503.8969 − 627464.5835)2 L=62,4 m Nos poutres sont en béton armé. D’après le Tableau N°2 (Domaine d’utilisation des ponts courants) 2 on constate que 12 m ≤ Lc ≤ 25m Comme nombre de travées, on choisit 3 . L 62.4 3 3 Lc= = LC=20.8m On retiendra donc : ‘’ 3 travées de 20,8m chacune’’ En conclusion on a la longueur totale du pont qui est égale à 62.4m, on a trois travées en béton armé de portée 20.8m chacune. II-2- CONCEPTION DU PROFIL EN TRAVERS -L’élancement hp 𝟏 𝟏𝟕 ≤ 𝐡𝐩 𝐥𝐜 ≤ 𝟏 𝟐𝟎.𝟖 𝟏𝟓 𝟏𝟕 ≤ 𝐡𝐩 ≤ 𝟐𝟎.𝟖 𝟏𝟓 3 1.22≤ 𝒉𝒑 ≤ 𝟏. 𝟑𝟖𝟔𝟕 On retient hP=1.3m -L’entraxe bo 𝑏0 ∈ [1 ;2] ; On retient b0 = 1.84m -Epaisseur bp 𝐡𝐩 𝟓 ≤ 𝐛𝐩 ≤ 𝐡𝐩 𝟑 0.26≤ 𝒃𝒑 ≤ 𝟎. 𝟒𝟑 On retient 𝑏𝑝 = 0.4𝑚 -About d 0.3≤ 𝒅 ≤0.4 On retient d=0.34m -Entretoise Epaisseur de l’entretoise be 12≤ 𝒃𝒆 ≤16 On retient be=14cm Hauteur de l’entretoise he 0.8bp ≤ 𝒉𝒆 ≤ 𝟎. 𝟗bp 0.32≤ 𝒉𝒆 ≤ 𝟎. 𝟑𝟔 On retient he=0.34m -Dalle Epaisseur de la dalle hd 14≤ ℎ𝑑 ≤ 20 On retient ℎ𝑑 = 16cm LARGEUR ROULABLE , LARGEUR DES TROTTOIRS ET LARGEUR DE LA CHAUSSÉE On a l =12m comme largeur totale du pont 4 Prenons comme largeur des trottoirs ltr=1.5m on a donc comme largeur roulable lr =l-2ltr Lr = 12-(2*1.5) Lr= 9m Calcul du nombre d’espacement entre poutre NP : (l−2∗ltr ) Np= 𝑏𝑜 = 9 1,84 = 4.891 donc 5 espacements entre les poutres Détermination du nombre de poutres np Etant donné qu’on a des poutres à l’extrémité on a np= Np+1 np= 5 + 1 = 6 On retient par conséquent‘’ 6 poutres’’ dans le sens de la largeur. II-3- CONCEPTION DES CULÉES ET DES APPUIS INTERMÉDIAIRES II-3-1- Conception des culées L’implantation des culées est un point important dans un projet de pont, puisqu’elle conditionne la longueur totale de l’ouvrage. - Conception de la tête de culée ▪ La distance du nu intérieur des appareils d’appuis au nu du sommier doit être supérieure à 10cm notée h’ : on a h’≥ 10𝑐𝑚 Prenons h’=20cm ▪ La distance de l’about au nu intérieur des appareils d’appui est telle que que 50≤ 𝑑 ′ ≤ 80𝑐𝑚 en général. On retient d’=75cm ▪ La distance entre l’about et le mur garde-grève e=50cm ℎ ▪ L’épaisseur du mur grade-grève est e=max (0.30m ; ) 8 𝒉 𝟖 = 𝟏.𝟒 𝟖 = 0.175< 𝟎. 𝟑 5 Donc e =0,30m Fig 1 : Schéma de principe d’une tête de culée II-3-2- Conception des culées enterrées Une culée enterrée est une culée dont la structure porteuse est noyée dans le remblai d’accès de l’ouvrage. Elle assure essentiellement une fonction porteuse car elle est relativement peu sollicitée par des efforts horizontaux de poussée des terres. L'épaisseur du sommier d'appui dépend du type de fondation, superficielle ou profonde et surtout du nombre d'appuis (voiles ou poteaux) et d'appareils d'appuis portés par le chevêtre et de leurs positions relatives . 6 Prenons le cas des piles-culées d’ouvrages courants, cette épaisseur est de l'ordre de 0,60 m puisque le sommier est faiblement sollicité du fait que les éléments porteurs sont placés au droit des appareils d'appui. Les dimensions transversales des poteaux sont voisines de 0.50 m pour les poteaux carrés et de 0.60 m pour les poteaux circulaires. Ces dimensions, valables pour des hauteurs courantes de l'ordre de 5 m, doivent être augmentées proportionnellement à la hauteur pour des hauteurs plus importantes. - Les culées remblayées ou apparentes Les culées remblayées encore appelées culées apparentes jouent le double rôle de soutènement et de structure porteuse. Le tablier de l'ouvrage s'appuie sur un sommier solidaire d'un mur de front massif qui soutient les terres du remblai. Elle est complétée par des murs en retour suspendus, qui sont préférables du fait de leur effet stabilisateur ou par des murs en ailes indépendants. Le mur de front est un voile de forte épaisseur (0.80 m à 1.20 m) qui présente une surlargeur au niveau du sommier d'appui, pour pouvoir recevoir l'about du tablier. On peut également envisager un voile plus mince renforcé par des contreforts à l'arrière, solution économique du point de vue de la consommation de matériaux, mais qui complique considérablement les coffrages et qui se justifie rarement. 7 II-3-3- CONCEPTION DES PILES Une pile comporte deux éléments principaux que sont le fût et le sommier d'appui. Le sommier d'appui, comme en ce qui concerne les culées doit permettre de recevoir les appareils d'appuis et des vérins nécessaires au soulèvement du tablier (transfert d'appuis ou changement des appareils d'appuis). Ses dimensions dépendent assez étroitement de la géométrie du tablier lui-même. Conception des têtes de piles Le dimensionnement de la tête de pile doit permettre l'implantation des appareils d'appuis définitifs, éventuellement des appareils d'appuis provisoires et des niches à vérins pour permettre le changement des appareils d'appuis ou le passage des appareils d'appuis provisoires aux appareils d'appuis définitifs. Dans tous les cas, on veillera à ce que le nu de l'appareil d'appui soit éloigné d'au moins 10 cm du nu de l'appui, pour éviter toute épaufrure de l'arête non armée de l'appui. Dans le cas des ouvrages courants, les dimensions correspondantes sont relativement modestes (0.50 x 0.50 m). Fig 2 : Disposition des têtes de piles 8 II-4- Calcul du poids des poutres et recommandations sur le type de grue à utiliser II-4-1-Poids de la poutre Soit Pb le poids d’une poutre sa formule est donnée par : Pb= ρb*VP *g ρb ::Masse volumique du béton(25000 kg/m3) VP : Volume de la poutre(m3) g : pesanteur (m.s-2) Déterminons d’abord le volume de la poutre VP = hp*lb*bp VP =1.3m*20.8m*0.4m VP =10.816 m3 Pb=25000*10.816*9.81 Pb=2652624N II-4-2- Type de grue à utiliser pour cette poutre Il existe deux types de machines à savoir : -GMA : grue à montage automatisé la rotation s’effectue à la base 9 -GME : grue à montage par éléments La rotation s’éffectue en partie haute La capacité de levage pour une grue GMA est pour la plus petite ,1800kg à 9.30m,700kg à 20m de portée(16kn/m).Pour la plus grande 8000kg à 13.10m ,1500kg à 50m de portée(102kN/m) La capacité de levage pour une grue de GME est,pour la plus petite,2500kg à 18.40m, 1000kg à 35.00m de portée (45kN/m).Pour la plus grande 64 000kg à 3030m 20 000 kg à 80.00m de portée (1900kN/m). Par rapport à notre Pb trouvé,les deux types de grue sont acceptables. VUES EN PLAN PROFILS EN LONG PROFIL EN TRAVERS III- CONCLUSION Notre projet prend donc fin avec les types de grues trouvés . BIBLIOGRAPHIE Document du cours Source internet COURS D’OUVRAGES D’ART Tome 1 : Conception par Mongi BEN OUÉZDOU 10 TABLE DES MATIERES Table des matières RESUMÉ ........................................................................................................................................... 1 I-INTRODUCTION ............................................................................................................................. 1 II-CORPS DU DEVOIR............................................................................................................................ 1 II-1- CONCEPTION DES TRAVÉES (Nombre et espacement) .......................................................... 1 II-2- CONCEPTION DU PROFIL EN TRAVERS ..................................................................................... 3 II-3- CONCEPTION DES CULÉES ET DES APPUIS INTERMÉDIAIRES................................................... 5 II-3-2- Conception des culées enterrées......................................................................................... 6 II-3-3- CONCEPTION DES PILES ........................................................................................................ 8 II-4- Calcul du poids des poutres et recommandations sur le type de grue à utiliser ................. 9 III- CONCLUSION ............................................................................................................................ 10 BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................ Erreur ! Signet non défini. TABLE DES MATIERES ........................................................................................................................ 11 11