Réalisé par: Encadré par: Pr H. MLY ABDELALI Ecole Mohammadia D'ingénieurs 1 Introduction Dossier pilote Ponts types SETRA Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ecole Mohammadia D'ingénieurs Dossier Pilote Ponts types SETRA Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Introduction Dans les années 60 lorsque le programme de construction des autoroutes françaises s’accéléra, les ingénieurs se trouvèrent confrontés au problèmes suivants: Construire chaque année plusieurs centaines de ponts au début puis, par la suite, plus d’un millier Tenir compte en même temps de la qualité des tracés, i.e. ne plus imposer aux automobilistes les courbes et les contre-courbes que l’on rencontre encore quelquefois aux abords de certains ouvrages de conception ancienne Faire entrer en ligne de compte la continuité des travées, pour diminuer le nombre de joints de chaussée et les épaisseurs des tabliers Ecole Mohammadia D'ingénieurs 3 Dossier Pilote Ponts types SETRA Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Introduction Utiliser les nouvelles techniques de précontrainte, de soudure, ainsi que les nouveaux types de fondations Tenir compte de la vitesse des véhicules sur les ouvrages et, autant que possible, empêcher leur chute en cas de sortie accidentelle de la chaussée Enfin intégrer les nouveaux ouvrages dans l’environnement Ecole Mohammadia D'ingénieurs 4 Dossier Pilote Ponts types SETRA Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Introduction SETRA :(Services d’Études Techniques des Routes et Autoroutes) Les Pont Types du SETRA sont apparus dans les années 60 lorsque le programme de construction des autoroutes françaises s’accéléra. Dans un souci d’uniformisation des exécution et de recherche d’économie ouvrages, de simplification de leur le SETRA a défini un catalogue très complet de ponts types dont les études ont pu être standardisées grâce au développement des moyens informatiques. Ecole Mohammadia D'ingénieurs Dossier Pilote Ponts types SETRA Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Introduction Un pont type se décompose de la manière suivante: Le tablier: des structures simples, de construction rustique, faciles à maintenir en bon état, et pouvant être construites par des entreprises d’importance moyenne, ont été recherchées. Les appuis et les fondations: la standardisation des différents éléments composant les appuis est complétée par une méthodologie en ce qui concerne l’étude des sols, ainsi que la conception et le dimensionnement des fondations. Les équipements: les gardes barrières et les glissières, les joints de dilatation, les appareils d’appui, l’étanchéité, les dispositifs d’écoulement d’eau ont été typifiés. Ecole Mohammadia D'ingénieurs 6 Dossier Pilote Ponts types SETRA Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Introduction Ecole Mohammadia D'ingénieurs 7 Introduction Ponts types SETRA Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Chaque dossier-pilote constitue un guide détaillé et aussi complet que possible pour l’étude d’un projet de pont du type considéré. La composition générale d’un dossier-pilote est la suivante: Pièces pilotes: elles sont constituées par: • Une notice générale décrivant la structure, ses caractéristiques, son domaine d’emploi, les grandes lignes du programme de calcul automatique • Des dessins pilotes décrivant la morphologie de l’ouvrage • Des indications sur le dimensionnement, les dispositions constructives…. Ecole Mohammadia D'ingénieurs 8 Ponts types SETRA Introduction Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Calcul automatique (pour les types les plus utilisés) il comporte: • • • • une note de présentation du programme le bordereau des données une note de calcul commentée la méthode de calcul utilisée Modèle d’application il facilite la compréhension et l’emploi du dossier Ecole Mohammadia D'ingénieurs 9 Introduction Domaine d’emploi Dossier Pilote CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA Ponts types du SETRA sont classées en 12 familles: Les PI-CF et PI-PO : Passage Inférieur en Cadre Fermé ; Passage Inférieur en Portique Ouvert ; Les POD : Portique Ouvert Double ; Les PSI-DA et PSI-DP : Passage Supérieur ou Inférieur en Dalle Armée ; Passage Supérieur ou Inférieur en Dalle Précontrainte. Ecole Mohammadia D'ingénieurs 10 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA Les autres ponts types : PSI-DN : Passage Supérieur ou Inférieur en Dalle Nervurée ; PSI-BA : Passage Supérieur ou Inférieur à Poutres en Béton Armé ; PR-AD : Poutres Précontraintes par Adhérence ; VI-PP : Viaducs à travées Indépendantes à Poutres Précontraintes ; PSI-OM : Passage Supérieur ou Inférieur à Ossature Mixte ; PS-BQ : Passage Supérieur à Béquilles ; PSI-DE : Passage Supérieur ou Inférieur en Dalle Elégie. Ecole Mohammadia D'ingénieurs 11 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PI-CF Les Passages Inférieurs en Cadre Fermé (PI-CF) • Cadres rectangulaires en béton armé + des murs de soutènement retenant les terres qui constituent le remblai de la plate forme de la voie franchie Ecole Mohammadia D'ingénieurs 12 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PI-CF Domaine d’emploi: Ouverture < 12m Hauteur < 10m Rapport ouverture/hauteur < 2 Passage inférieur le plus courant pour le rétablissement de petites voies de communication. Le franchissement de voies de faible largeur (inférieure à 12 mètres). Ecole Mohammadia D'ingénieurs 13 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PI-CF Passage Inférieur à Cadre Fermé Ecole Mohammadia D'ingénieurs 14 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PI-CF • Construit sur cintre • Mis en place par ripage Ecole Mohammadia D'ingénieurs 15 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PIOP Les Passages Inférieurs en Portique Ouvert(PIPO) L'ouvrage type PI-PO est un portique ouvert en béton armé, fondé le plus souvent sur semelles. Il est complété par des murs de soutènement destinés à retenir les terres constituant le remblai de la plate-forme. Ecole Mohammadia D'ingénieurs 16 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PIOP Domaine d’emploi: • Largeur entre 8-10 m et 20m Ils sont utilisés pour le franchissement de voies de largeur moyenne (largeur comprise entre 10 et 20 m). Ecole Mohammadia D'ingénieurs 17 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA POD Les Portiques Ouverts Doubles (POD) Les Portiques Ouverts Doubles sont constitués d’un portique ouvert dans lequel est créé un appui intermédiaire sous la traverse. L’appui intermédiaire est constitué d’un voile fondé sur semelle ou sur pieux. Ecole Mohammadia D'ingénieurs 18 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA POD Domaine d’emploi: Portée entre 30 et 45 m Ecole Mohammadia D'ingénieurs 19 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PSI-DA Passage Supérieur ou Inférieur en Dalle Armée(PSI-DA) Les Passages Supérieurs ou Inférieurs en Dalle Armée (PSI-DA) sont constitués d’une dalle d’épaisseur constante en béton armé généralement de section rectangulaire (avec ou sans chanfreins latéraux). Ecole Mohammadia D'ingénieurs 20 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PSI-DA Ecole Mohammadia D'ingénieurs 21 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PSI-DA Ces ouvrages sont coulés sur cintres. Ils peuvent être constitués de 2, 3 ou 4 travées selon les caractéristiques de la voie à franchir et le biais de franchissement. Portée • • • • dalle dalle dalle dalle pleine : 14 à 20 m à encorbellements : 18 à 25 m à nervures de hauteur constante : 25 à 30 m à nervures de hauteur variable : 35 à 45 m Son domaine d'emploi est le franchissement de routes ou d'autoroutes lorsque la portée biaisée la plus longue ne dépasse pas 18. Ecole Mohammadia D'ingénieurs 22 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PSI-DP Les ponts Dalles Précontraintes PSI-DP (PSI-DP) sont constitués d’une dalle précontrainte longitudinalement et armée transversalement, de hauteur constante. La section transversale comprend généralement des encorbellements. Les travées sont indépendantes ou continues. Le tracé, rectiligne pouvant présenter une légère courbure en plan, doit cependant conserver à l'ouvrage un biais modéré. Ecole Mohammadia D'ingénieurs 23 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PSI-DP Son domaine d'emploi est étendu et va du simple franchissement routier ou autoroutier à celui des carrefours dénivelés ou de cours d'eau . Ecole Mohammadia D'ingénieurs 24 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA Les ponts à poutres en béton armé Le tablier est constitué de poutres longitudinales en béton armé généralement préfabriquées, de hauteur constante, solidarisées par des entretoises en travées, sur appui et par une dalle supérieure. Les travées peuvent être indépendantes ou continues. coupes transversales courantes dalle de couverture entretoise Ecole Mohammadia D'ingénieurs 25 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA Actuellement, ces ouvrages ne sont pratiquement plus construits. Le domaine d'emploi de ce type d'ouvrage est celui des portées moyennes — entre 10 et 20 mètres — ce qui permet le franchissement de routes ou d'autoroutes avec un tablier continu Ecole Mohammadia D'ingénieurs 26 Introduction Dossier Pilote Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA Poutres Précontraintes par Adhérence (PRAD): Le tablier de type PR-AD est une travée indépendante réalisée au moyen de poutres précontraintes par fils adhérents, solidarisées par une dalle de couverture coulée en place sur des coffrages perdus non participants Les poutres ne sont pas entretoisées, sauf à leurs extrémités où sont réalisés des chaînages d'about. elle est très intéressante dans les cas bien précis où l'on peut tirer avantage de la Son domaine d'emploi courant de 10 à 25 mètres de portée Ecole Mohammadia D'ingénieurs 27 Introduction Domaine d’emploi Dossier Pilote CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PRAD Stockage des poutres Peigne d’about Ecole Mohammadia D'ingénieurs 28 Introduction Domaine d’emploi Dossier Pilote CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PRAD About de poutre sur ouvrage biais Ferraillage Ecole Mohammadia D'ingénieurs 29 Introduction Domaine d’emploi Dossier Pilote CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA VI-PP Les viaducs à travées indépendantes à poutres préfabriquées(VI-PP): Le tablier de l'ouvrage est formé de travées indépendantes, constituées chacune par un certain nombre de poutres à talon préfabriquées de hauteur constante, précontraintes par câbles, entretoisées ou non, et reliées entre elles par des dalles en béton armé ou précontraint coulées en place. Les viaducs ainsi réalisés peuvent comporter un nombre important de travées. Ecole Mohammadia D'ingénieurs 30 Introduction Domaine d’emploi Dossier Pilote CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA VI-PP Ce type d'ouvrage est particulièrement adapté au franchissement d'obstacles non courants isolés, constituant des brèches importantes d'obstacles répétitifs et rapprochés (routes, voies ferrées, canaux) La gamme des portées s'étend de 25 à 45 mètres, exceptionnellement jusqu'à 50 mètres Ecole Mohammadia D'ingénieurs 31 Introduction Domaine d’emploi Dossier Pilote CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA VI-PP Ecole Mohammadia D'ingénieurs 32 Introduction Domaine d’emploi Dossier Pilote CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA VI-PP About préfabriqué sur fond de moule ferraillage en place Contre l’about préfabriqué Ecole Mohammadia D'ingénieurs 33 Introduction Domaine d’emploi Dossier Pilote CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA VIPP montage à la poutre de lancement lancement par-dessus le lanceur à l'aide de portiques Ecole Mohammadia D'ingénieurs 34 Introduction Domaine d’emploi Dossier Pilote CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA VI-PP Construction sur cintre Montage à la grue Ecole Mohammadia D'ingénieurs 35 Introduction Domaine d’emploi Dossier Pilote CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PSI-OM PSI-OM TABLIER CONTINU EN OSSATURE MIXTE ACIER-BETON: Ce tablier est une structure composite constituée par des poutres métalliques sous chaussée, solidarisées avec une dalle de couverture en béton armé (ou précontraint),; il peut être à travées indépendantes ou continues ; les poutres peuvent être de hauteur constante ou variable Ecole Mohammadia D'ingénieurs 36 Introduction Domaine d’emploi Dossier Pilote CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PSI-OM Son domaine d'emploi, qui est fié aux avantages que procure l'utilisation de la charpente métallique, est étendu puisque les portées envisageables pour les ouvrages de ce type peuvent atteindre plus de 100 mètres ; cependant, une utilisation de ce type de structure en ouvrage courant conduit à prévoir des portées comprises entre 35 et 50 mètres environ. Ecole Mohammadia D'ingénieurs 37 Introduction Domaine d’emploi Dossier Pilote CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PS-BQ ponts à béquilles Le pont à béquilles est une structure avec appuis solidaires, à tablier en béton précontraint (dalle pleine, dalle nervurée ou caisson). Ce type de structure, qui permet de franchir des brèches relativement larges sans appuis intermédiaires et en dégageant un gabarit important sur une grande largeur, présente un intérêt esthétique certain, ce qui peut conduire à l'adopter en certains points spécialement choisis. Ecole Mohammadia D'ingénieurs 38 Introduction Domaine d’emploi Dossier Pilote CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PS-BQ Toutefois, cette structure nécessite un sol de bonnes caractéristiques dans le cas d'une fondation superficielle et son biais est limité (angle de biais compris entre 100 et 80 grades) ; en deçà de cette limite, ce type de structure n'est à envisager que dans des cas très particuliers. Le tablier est, aux extrémités, soit en appui simple sur des culées, soit encastré dans des contre-béquilles Ecole Mohammadia D'ingénieurs 39 Introduction Domaine d’emploi Dossier Pilote CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PSI-DE Les dalles élégies: Une structure en dalle élégie est caractérisée par la présence de vides longitudinaux dans la masse du béton, ce qui permet un gain appréciable de poids propre ; il en résulte des longueurs de portées plus grandes que dans le cas d'une dalle pleine, ce qui permet la réalisation de tabliers élancés dégageant plus largement la perspective. Les tabliers de pont à dalles élégies se caractérisent par la présence de vides longitudinaux dans la section du béton, ce qui permet un gain de poids propre. Ecole Mohammadia D'ingénieurs 40 Introduction Domaine d’emploi Dossier Pilote CHAMOA Conclusion Ponts types SETRA PSI-DE Le domaine d'emploi de la dalle élégie est assez étendu, compte tenu des portées qui peuvent atteindre 35 m. Ce type de structure permet notamment d'apporter une solution au franchissement d'autoroutes de toutes largeurs sans appui sur le terre-plein central. Ce type d’ouvrage n’est plus réalisé. Ecole Mohammadia D'ingénieurs 41 Introduction Dossier Pilote Ponts types SETRA Conclusion CHAMOA Domaine d’emploi portée 0 PICF PIPO POD PSI-BQ PSI-BA PRAD poutrelles enrobées PSI-DA PSI-DP PSI-DE PSI-DN VIPP tablier mixte dalle orthotrope tablier BP 5 10 15 20 25 travées indépendantes travées continues rectangulaire à encorbellement latéraux rectangulaire à encorbellement latéraux hauteur constante hauteur variable travées indépendantes travées continues poussé (unilatéralement) poussé (bilatéralement) construit sur cintre auto-lanceur construit en encorbellement Ecole Mohammadia D'ingénieurs 30 35 40 45 50 75 100 150 200 Introduction Dossier Pilote Ponts types SETRA CHAMOA Conclusion Domaine d’emploi Ecole Mohammadia D'ingénieurs 43 Introduction Dossier Pilote Ponts types SETRA CHAMOA Conclusion Domaine d’emploi Ecole Mohammadia D'ingénieurs 44 Introduction Dossier Pilote Ponts types SETRA CHAMOA Conclusion Domaine d’emploi Ecole Mohammadia D'ingénieurs 45 Introduction Dossier Pilote Ponts types SETRA CHAMOA Conclusion Domaine d’emploi Coût de l’ouvrage résultats statistiques : prix de revient en F TTC par m² de surface utile Ecole Mohammadia D'ingénieurs 46 Introduction Dossier Pilote Ponts types SETRA Conclusion Domaine d’emploi CHAMOA La succession des opérations pour l’obtention d’un calcul automatique de pont est, dans le cas le plus courant, la suivante: L’utilisateur ou client(public ou privé) après s’être assuré que les caractéristiques de l’ouvrage projeté rentrent bien dans le cadre du programme de calcul automatique, remplit un bordereau des données conforme au modèle, et l’envoie ensuite au S.E.T.R.A Après réception par le S.E.T.R.A, le bordereau est transmis au gestionnaire du dossier-pilote, qui le vérifie et apporte les corrections nécessaires le cas échéant Le calcul automatique est alors exécuté et les résultats transmis au gestionnaire, qui en fait une vérification de vraisemblance La note de calcul est ensuite expédiée à l’utilisateur Ecole Mohammadia D'ingénieurs 47 Introduction Dossier Pilote Ponts types SETRA Conclusion Domaine d’emploi CHAMOA CHAMOA : Chaîne Algorithmique Modulaire Ouvrages d'Art Description générale du logiciel La CHaÎne Algorithmique Modulaire Ouvrages d'Art (CHAMOA) est destinée à justifier les ouvrages courants conformément aux règles Eurocodes. Le logiciel permet le calcul des ponts cadres et portiques de type PICF et PIPO et les ponts dalles de hauteur constante de type PSIDA et PSIDP. Le calcul des ponts à poutres précontraintes de type PRAD est en cours de développement. Ecole Mohammadia D'ingénieurs Introduction Dossier Pilote Ponts types SETRA Conclusion Domaine d’emploi CHAMOA • Principe de calcul : Le calcul des effets transversaux est réalisé au moyen du module Guyon (A.L. Millan : méthode algébrique de calcul des efforts généralisée à partir de la théorie de Guyon Massonet). CHAMOA-P a ensuite recours au logiciel ST1 pour le calcul des efforts Ecole Mohammadia D'ingénieurs Introduction Dossier Pilote Ponts types SETRA Conclusion Domaine d’emploi CHAMOA • La saisie des données d'entrée d'un calcul CHAMOA-P est réalisée via l'interface CHAMOA. Tous les types d'ouvrages sont regroupés au sein d'une application unique. Ecole Mohammadia D'ingénieurs Introduction Dossier Pilote Ponts types SETRA Conclusion Domaine d’emploi CHAMOA Après avoir choisi le type d'ouvrage, on complète les panneaux de saisie nécessaires à la modélisation. Lors de la saisie, des contrôles instantanés sont effectués, ce qui permet de converger rapidement vers un ensemble de données cohérent. Ecole Mohammadia D'ingénieurs Introduction Dossier Pilote Ponts types SETRA Conclusion Domaine d’emploi CHAMOA Ci-dessous 3 exemples de saisie des coupes longitudinales pour un PSIDA, un PICF et un PIPO Ecole Mohammadia D'ingénieurs Introduction Dossier Pilote Ponts types SETRA Conclusion Domaine d’emploi CHAMOA Après définition de la géométrie on définit les charges permanentes et les charges d'exploitation. Les charges de trafic réglementaires Eurocodes ainsi que les principaux modèles de charges et convois réglementaires historiques sont prédéfinis. Ecole Mohammadia D'ingénieurs Introduction Dossier Pilote Ponts types SETRA Conclusion Domaine d’emploi CHAMOA Ecole Mohammadia D'ingénieurs Introduction Dossier Pilote Ponts types SETRA Conclusion Domaine d’emploi CHAMOA Les autres paramètres à définir sont habituels : données matériaux, effets thermiques, critères réglementaires pour les justifications, choix de disposition des aciers passifs, dates de phasage pour les ouvrages précontraints, etc. Ecole Mohammadia D'ingénieurs Introduction Dossier Pilote Ponts types SETRA Conclusion Domaine d’emploi CHAMOA OM3 : Logiciel de calcul de ponts mixtes: Introduction Dossier Pilote Ponts types SETRA Domaine d’emploi CHAMOA Conclusion Ces ouvrages ont fait leurs preuves, tant du point de vue technique que du point de vue économique, sous réserve du respect des dispositions constructives et d'une organisation judicieuse du chantier. L'évolution de la réglementation, qui permet de mieux appréhender la sécurité des ouvrages, nécessite une mise à jour continuelle des programmes de calcul. L'amélioration de ces dossiers-pilotes en fonction des nouveaux règlements et de l'expérience acquise au cours de la réalisation de ces ouvrages reste le souci constant du S.E.T.R.A. 57
