PFE_BAATOUT - Rapport Final

Universit de Tunis El Manar

cole nationale d'ingnieurs de Tunis

Dpartement de gnie civil

Projet de fin dtudes *Rapport principal*

Prsent par

Mohamed BAATOUT Pour lobtention du

Diplme National dIngnieur en Gnie Civil

CONCEPTION ET ETUDE DUN VIADUC DE FRANCHISSEMENT

CONSTRUIT PAR ENCORBELLEMENTS SUCCESSIFS

EN COTE DIVOIRE

Sujet propos par:

Soutenu le : 27 Juin 2011

Prsident du jury: M. Chokri BEN YOUNES

Rapporteur: M. Mohamed Ali KARRAY

Membre permanent: M. Hatem ZENZRI

Encadrants (ENIT): M. Othmen BEN MEKKI & M. Karim MILED

Encadrants (SCET): M. Samir JMAL & M. Abderraouf BEN ROMDHANE

Anne Universitaire 2010 - 2011

REMERCIEMENTS

Je remercie Allah , qui ma donn la force et le courage pour mener ce travail son

terme.

Mes vifs remerciements vont M. Radhouane BEN AYED, Directeur du Dpartement

Infrastructures de Transports de SCET-Tunisie, pour mavoir accueilli au sein de son bureau

dtudes et mavoir donn lopportunit deffectuer ce PFE.

Je tiens exprimer ma sincre gratitude tous les ingnieurs du Bureau dEtudes SCET-

Tunisie, et particulirement M. Samir JEMAL ; Chef de Projet, M. Abderraouf BEN

ROMDHANE et M. Ali MSELMENI ; Ingnieurs Ouvrages dArt, pour leurs explications, leurs

conseils judicieux, et leur disponibilit.

Je remercie galement mes encadreurs, M. Othmen BEN MEKKI et M. Karim MILED

pour leurs aides inestimables et pour la qualit dencadrement exceptionnelle quils mont

procure.

Mes vifs remerciements vont galement tout le corps professionnel de LEcole Nationale

dIngnieurs de Tunis et plus particulirement celui du dpartement de gnie civil.

Je tiens galement exprimer toutes mes reconnaissances et ma gratitude ceux qui ont

contribu de prs ou de loin llaboration de ce projet dans les meilleures conditions.

RESUME

Ce travail porte sur lEtude dun Viaduc franchissant le fleuve de SASSANDRA situ dans la

partie ouest du Cte dIvoire.

Il sarticule autour de deux parties principales :

La premire consiste ladaptation de lEtude Prliminaire en fonction des contraintes du site et la dsignation de la solution la plus pertinente pour la suite de ltude.

La deuxime consiste ltude dtaille du tablier de la solution type caisson en bton prcontraint construit par encorbellements successifs du pont routier.

Mots clefs : Pont, caisson, mes, hourdis, voussoirs, cbles de flau, cbles clisses, cbles de

continuit extrieurs, pieux, Wouri.

ABSTRACT

This study focuses on the study of a viaduct crossing the River SASSANDRA located in the

western part of the Ivory Coast.

It revolves around two main parts :

The first is the adaptation of the Preliminary Study within the constraints of the site and the appointment of the most appropriate solution for further study.

The second is the detailed study of the deck solution folder box type prestressed concrete cantilevered built by the road bridge.

Keywords : Bridge, box, souls, slabs, segments, cables scourge splice cables, cables for continuity

external, SASSANDRA.

PFE 2011 : Conception et Etude dun Viaduc en Encorbellements successifs SCET-Tunisie

Ecole Nationale dIngnieurs de Tunis Page 3

USOMMAIRE

UINTRODUCTIONU _____________________________________________________________ 11

UPARTIE A : PRESENTATION GENERALE DU PROJET ET JUSTIFICATION DE LA

VARIANTE RETENUEU ________________________________________________________ 12

UCHAPITRE 1 : PRESENTATION GENERALE DU PROJETU ________________________ 13

UI. OBJECTIF DU PROJETU _____________________________________________________ 13

UII. ENVIRONNEMENT DU PROJETU_____________________________________________ 13

UIII. ANALYSE DES CONTRAINTES LIEES AU SITE DU PROJET U __________________ 14

UIII.1. Contraintes lies la brche franchirU _______________________________________ 14 UIII.2. Contraintes conomiques U __________________________________________________ 14 UIII.3. Contraintes architecturalesU _________________________________________________ 14

UCHAPITRE 2 : ETUDE HYDROLOGIQUE ET HYDRAULIQUE U ____________________ 15

UI. ETUDE HYDROLOGIQUEU ___________________________________________________ 15

UI.1. Mthode graphique de GumbelU_______________________________________________ 15 UI.2. Mthode des moments de GumbelU ____________________________________________ 15

UII. ETUDE HYDRAULIQUE U ____________________________________________________ 16

UII.1. Dtermination du PHEU_____________________________________________________ 16 UII.2. Calage du pont U ___________________________________________________________ 17

UCHAPITRE 3 : ANALYSE MULTICRITERE ET JUSTIFICATION DE LA VARIANTE

RETENUEU ___________________________________________________________________ 18

UI. DEFINITION DES VARIANTES PROPOSEESU __________________________________ 18

UII. PRE DIMENSIONNEMENT DES VARIANTES PROPOSEES U ____________________ 18

UII.1. Variante 1 : Pont caisson en B.P construit par poussageU___________________________ 18 UII.2. Variante 2 : Viaduc indpendant poutres prcontraintes (VIPP)U ___________________ 20 UII.3. Variante 3 : Pont bipoutres mixte U ____________________________________________ 22 UII.4. Variante 4 : Pont en B.P construit par encorbellements successifsU ___________________ 25

UIII. ANALYSE MULTICRITEREU ________________________________________________ 28

UIII.1. Dfinition et procdure de la mthode AHPU ___________________________________ 28 UIII.2. Dfinition des variantesU ___________________________________________________ 28 UIII.3. Analyse des variantesU _____________________________________________________ 28 UIII.4. Principe et rsultat de la mthode AHP U _______________________________________ 29 UIII.5. Rsultats de lanalyse multicritreU ___________________________________________ 29

UPARTIE B : ETUDE DETAILLEE DE TABLIER CAISSON EN BETON

PRECONTRAINT CONSTRUIT PAR ENCORBELLEMENTS SUCCESSIFS DE PORTEE

CENTRALE 110 M U ____________________________________________________________ 31

UCHAPITRE 1 : CONCEPTION DE LOUVRAGEU __________________________________ 32



UI. CONCEPTION LONGITUDINALE DE LOUVRAGE U____________________________ 33

UI.1. Trac en planU ____________________________________________________________ 33 UI.2. Profil en long et Rpartition des travesU _______________________________________ 33 UI.2. Elancement et forme du tablier U ______________________________________________ 33

UII. U CONCEPTION TRANSVERSALE DU CAISSON _______________________________ 35

UII.1. Hauteur du tablierU ________________________________________________________ 35 UII.2. Hourdis suprieurU ________________________________________________________ 35 UII.3. mes U __________________________________________________________________ 35 UII.4. Hourdis infrieur U_________________________________________________________ 36 UII.5. Goussets suprieursU ______________________________________________________ 37 UII.6. Goussets inferieursU _______________________________________________________ 37 UII.7. Entretoises et dviateursU ___________________________________________________ 38 UII.8. Caractristiques mcaniques des sectionsU ______________________________________ 38

UIII. DECOUPAGE EN VOUSSOIRSU _____________________________________________ 38

UIII.1. Voussoirs Courants (VC) U _________________________________________________ 39 UIII.2. Voussoirs Sur Pile (VSP) U _________________________________________________ 39 UIII.3. Voussoirs de Clavage (VCl)U _______________________________________________ 39

UIV. CABLAGE DE PRECONTRAINTEU __________________________________________ 39

UIV.1. Cblage de flauU ________________________________________________________ 39 UIV.2. Cblage de continuit intrieur au bton U______________________________________ 40 UIV.3. Cblage de continuit extrieur au btonU _____________________________________ 40

UV. PRE DIMENSIONNEMENT DES APPUIS ET DES FONDATIONS U________________ 41

UCHAPITRE 2 : HYPOTHESES GENERALES DE CALCULU _________________________ 43

UI. NORMES ET REGLEMENTS DE CALCUL U ____________________________________ 43

UII. MATERIAUXU _____________________________________________________________ 43

UII.1. Bton du tablier B40U______________________________________________________ 43 UII.2. Aciers de prcontrainteU ____________________________________________________ 44 UII.5. Armatures passives U _______________________________________________________ 45

UCHAPITRE 3 : DIMENSIONNEMENT DE LA PRECONTRAINTE DE FLEAUX ET

ETUDE DE LEUR STABILITEU__________________________________________________ 46

UI. ACTIONS A PRENDRE EN COMPTE U _________________________________________ 47

UI.1. Evaluation des efforts dus au poids propre du flauU ______________________________ 47 UI.2. Evaluation des efforts dus aux charges de chantierU _______________________________ 47

UII. DETERMINATION DE LA PRECONTRAINTE ET DU CABLAGE DE FLEAUU ____ 48

UII.1. Calcul de la prcontrainte et du nombre de cbles dans la section sur pileU_____________ 48 UII.2. Calcul de la precontrainte et du nombre de cbles dans le fleau U _____________________ 49

UIII. VERIFICATION DES CONTRAINTES DU CALCUL MANUEL U _________________ 50

UIV. MODELISATION DE LA STRUCTURE PAR LE LOGICIEL SCI BRIDGE U ____ 51

UIV.1. Gomtrie du modle (voir annexe B.3.III)U ___________________________________ 51



UIV.2. Diagrammes de moment dans le flauU _______________________________________ 51

UV. VERIFICATION DES CONTRAINTES PAR LE LOGICIEL CSI BRIDGE U _________ 52

UVI. DIMENSIONS ET VERIFICATION DE LA SECTION FINALE U __________________ 54

UVI.1. Trac des cbles de flauU _________________________________________________ 54 UVI.2. Caractristiques gomtriques de la section finaleU ______________________________ 55 UVI.3. Vrification des contraintes normales finales du flauU ___________________________ 56

UVII. PRINCIPE DE LA STABILITE DES FLEAUX U ________________________________ 56

UVII. ACTIONS ET COMBINAISONS DACTION A PRENDRE EN COMPTE U_________ 57

UVII.1. Charges permanentesU ____________________________________________________ 57 UVII.2. Charges variables dexcutionU _____________________________________________ 57 UVII.3. Actions accidentellesU ____________________________________________________ 58 UVII.4. Combinaisons d'actions U __________________________________________________ 58

UVIII. DIMENSIONNEMENT DES CABLES DE CLOUAGEU ________________________ 59

UVIII.1. Situation normale de construction (Combinaisons de type N) U____________________ 60 UVIII.2. Situation accidentelle (Combinaisons de type A) U ______________________________ 60 UVIII.3. Calcul du nombre de cbles de stabilitU _____________________________________ 61

UIX. DIMENSIONNEMENT DES CALES PROVISOIRES U ___________________________ 61

UIX.1. Situation normale de construction (Combinaisons de type N) U _____________________ 62 UIX.2. Situation accidentelle (Combinaisons de type A) U _______________________________ 62

UX. DISPOSITION DES ORGANES DE STABILITE U________________________________ 62

UCHAPITRE 4 : DIMENSIONNEMENT DE LA PRECONTRAINTE INTERIEURE

DECLISSAGEU _______________________________________________________________ 64

UI. CALCUL DE LA PRECONTRAINTE DECLISSAGE EN TRAVEE DE RIVE COULEE

SUR CINTRE ENTRE C1-P1 U____________________________________________________ 65

UI.1. Effet du poids propre de la partie coule sur cintreU _______________________________ 65 UI.2. Cblage et vrification des contraintes des cbles clisses C1-P1U ____________________ 65

UII. ETUDE DE LA PRECONTRAINTE INTERIEURE DE CLAVAGE ENTRE P1-P2 U ___ 66

UII.1. Vrification pendant le btonnage du clavageU___________________________________ 66 UII.2. Dtermination des moments dus aux effets appliqus sur le clavageU _________________ 67 UII.3. Cblage et vrification des contraintes dues au clavage entre P1-P2U _________________ 68

UIII. VERIFICATION DES CONTRAINTES DUES A LA PRECONTRAINTE DE

CONTINUITE INTERIEURE DU PONT U _________________________________________ 70

UCHAPITRE 5 : ETUDE DE LA FLEXION LONGITUDINALE DU TABLIER EN

SITUATION DEXPLOITATIONU________________________________________________ 71

UI. ACTIONS PERMANENTESU __________________________________________________ 72

UI.1. Poids propre de la structureU _________________________________________________ 72 UI.2. Poids des superstructuresU ___________________________________________________ 72 UI.3. Dtermination de la prcontrainte de continuit extrieure U _________________________ 73



UII. CHARGES DEXPLOITATIONU ______________________________________________ 75

UII.1. Classes du pontU __________________________________________________________ 76 UII.2. Systme de charge AL (Voir Annexe B5.III)U____________________________________ 76 UII.3. Systme de charge BcU _____________________________________________________ 78 UII.4. Systme de charge militaire Mc120U ____________________________________________ 79 UII.5. Charges sur les trottoirs qtrU _________________________________________________ 82 UII.6. Effet du gradient thermiqueU _________________________________________________ 82 UII.7. Synthses des sollicitationsU ________________________________________________ 83

UIII. COMBINAISONS D'ACTIONS A LELS U _____________________________________ 83

UIII.1. Combinaisons rares U ______________________________________________________ 84 UIII.2. Combinaisons frquentesU __________________________________________________ 85 UIII.3. Combinaisons quasi-permanentes U ___________________________________________ 85

UIV. VERIFICATION DES CONTRAINTES VIS-A-VIS DES ETATS LIMITES DE

SERVICE (ELS) U_______________________________________________________________ 85

UIV.1. Vrification des contraintes en trave de rive lELS sous combinaisons raresU________ 86 UIV.2. Vrification des contraintes sur appui P1 lELS sous combinaisons rares U ___________ 86 UIV.3. Vrification des contraintes dans la trave centrale lELS sous combinaisons raresU ___ 87 UIV.4. Vrification des contraintes sur appui P2 lELS sous combinaisons raresU ___________ 87 UIV.5. Vrification des contraintes lELS sous combinaisons quasi-permanentesU __________ 88

UV. JUSTIFICATION VIS-A-VIS DES ETATS LIMITES ULTIMES DE RESISTANCE

(ELUR) U ______________________________________________________________________ 88

UV.1. Section minimale dacier passif longitudinalU ___________________________________ 88 UV.2. Sollicitations agissantes de calcul U ____________________________________________ 89 UV.2. Sollicitations rsistantesU ___________________________________________________ 89

UVI. JUSTIFICATION VIS-A-VIS DE LEFFORT TRANCHANT U _____________________ 91

UVI.1. Dtermination de leffort tranchant lELS U ___________________________________ 91 UVI.2. vrification des contraintes tangentes lELSU __________________________________ 92 UVI.3. vrification des contraintes tangentes lELUU _________________________________ 94

UI. FLEXION TRANSVERSALEU _________________________________________________ 97

UII. FLEXION LOCALEU ________________________________________________________ 98

UII.1. Flexion locale du hourdis suprieur U___________________________________________ 98 UII.2. Flexion locale du hourdis infrieurU __________________________________________ 102

UII. TORSION DE LA SECTION TRANSVERSALEU _______________________________ 103

UII.1. Dtermination des moments de torsionU _______________________________________ 103 UII.2. Vrification des contraintes tangentesU ________________________________________ 104 UII.3. Dtermination du ferraillage des mes U _______________________________________ 104

UIII. ETUDE DYNAMIQUE DE LA STRUCTURE DU PONT U ________________________ 106

UCHAPITRE 8 : TECHNOLOGIES DE CONSTRUCTION DES PONTS EN

ENCORBELLEMENTSU _______________________________________________________ 109



UI. Les Phases de constructionU ___________________________________________________ 109

UII. Construction des voussoirsU___________________________________________________ 112

UII.1. Les voussoirs sur piles U ____________________________________________________ 112 UII.2. Les voussoirs courantsU____________________________________________________ 112 UII.3. Les voussoirs de clavage U __________________________________________________ 113 UII.4. Les voussoirs dviateursU __________________________________________________ 113

UIII. LA STABILSATION DES FLAUXU _________________________________________ 114

UIV. LA CONSTRUCTION PAR VOUSSOIRS PRFABRIQUS U ____________________ 115

UIV.1. Les ateliers de prfabricationU ______________________________________________ 115 UIV.2. La pose des voussoirs prfabriqusU _________________________________________ 116

UCONCLUSIONU ______________________________________________________________ 117

UBIBLIOGRAPHIEU____________________________________________________________ 118



ULISTE DES FIGURESPARTIE A :Figure 1 : Vue satellite de la situation de la rgion et du fleuve (Google earth) ______________________ 13 Figure 2 : Situation actuelle de lenvironnement du projet (Fleuve SASSANDRA en 2009) ____________ 14 Figure 3 : Courbe de Tarage______________________________________________________________ 17 Figure 4 : Dtermination de la longueur du pont ______________________________________________ 17 Figure 5 : Schma statique de la variante 1 __________________________________________________ 19 Figure 6 : Section transversale du caisson (variante 1) _________________________________________ 20 Figure 7 : Schma statique de la variante 2 __________________________________________________ 21 Figure 8 : Dimensions des poutres prfabriques en trave et sur appui ____________________________ 21 Figure 9 : Coupe transversale du tablier VIPP ________________________________________________ 22 Figure 11 : Dimensions des poutres mtalliques en I___________________________________________ 24 Figure 12 : Coupe transversale du tablier mixte_______________________________________________ 24 Figure 13 : Schma statique de la variante 3.2 ________________________________________________ 25 Figure 14 : Cas des ouvrages mixtes entretoises _____________________________________________ 25 Figure 15 : Schma statique de la variante 4.1 ________________________________________________ 26 Figure 16 : Dimensions types de la section transversale dun caisson ______________________________ 26 Figure 17 : Schma statique de la variante 4.2 ________________________________________________ 27 Figure 18: Synthtisation des rsultats de lanalyse multicritre (Expert Choice)_____________________ 29

PARTIE B :Figure 1 : Trac en plan de louvrage_______________________________________________________ 34 Figure 2 : Coupe longitudinale du pont de Kouibly ____________________________________________ 34 Figure 3 : Coupe transversale dun caisson monocellulaire ______________________________________ 35 Figure 4 : Dtail du hourdis infrieur [1] ____________________________________________________ 36 Figure 5 : Coupe transversale du caisson sur appui et la cl ____________________________________ 36 Figure 6 : Dtail schmatique du gousset suprieur ____________________________________________ 37 Figure 7 : Dtail des goussets infrieurs et des cbles de continuit intrieurs [3] ____________________ 37 Figure 8 : Dviateurs de cbles extrieurs mi-trave__________________________________________ 38 Figure 9 : Dcoupage en voussoirs dune partie de louvrage [2] _________________________________ 39 Figure 10 : Cbles de flau [5] ____________________________________________________________ 40 Figure 11 : Cbles de continuit intrieurs ou cbles dclissage [5]_______________________________ 40 Figure 12 : Cbles de continuit extrieurs [5]________________________________________________ 40 Figure 13 : Dtail de la pile P2 et de sa fondation profonde _____________________________________ 42 Figure 14 : Interface du logiciel CSi Bridge Version 15 ________________________________________ 46 Figure 15 : Variation parabolique du demi-flau. _____________________________________________ 47 Figure 16 : Charges de chantier connues.____________________________________________________ 47 Figure 17 : Charges de chantier alatoires.___________________________________________________ 48 Figure 18 : Modlisation du flau en phase de construction (SCi Bridge)___________________________ 51 Figure 19 : Diagramme du moment de flexion d au poids propre du flau en (t.m) __________________ 52 Figure 20 : Diagramme du moment de flexion du la prcontrainte des cbles de flau _______________ 52 Figure 21 : Diagramme des contraintes sur la fibre suprieure le long du flau ______________________ 53 Figure 22 : Superposition des diagrammes de contraintes sur la fibre infrieure en ___________________ 53 Figure 23 : Diagramme des contraintes sur la fibre suprieure et infrieure du flau __________________ 54 Figure 24 : Vue en lvation des cbles dans un demi-flau _____________________________________ 54 Figure 25 : Coupe transversale dfinitive du gousset suprieur avec cbles de flau __________________ 55 Figure 26 : Diagramme des contraintes sur la fibre suprieure et infrieure de la section finale__________ 56 Figure 27 : Dispositifs de stabilit des flaux [2]______________________________________________ 56 Figure 28 : Evaluation du poids dun demi-flau. _____________________________________________ 57 Figure 29 : Prsentation des actions prendre en compte en situation normale de construction [2] _______ 58 Figure 30 : Prsentation des actions prendre en compte en situation accidentelle [2]_________________ 59 Figure 31 : Gomtrie du systme de clouage [2] _____________________________________________ 60 Figure 32 : Efforts dans les cbles et raction dappui en situation normale de construction [2]. _________ 60 Figure 33 : Efforts dans les cbles et raction dappui en situation accidentelle. _____________________ 60 Figure 34 : Vue en plan de la tte de pile avec les organes de stabilit _____________________________ 63



Figure 35 : Schma d'amnagement de la pile avec le VSP et les cbles de clouage___________________ 63 Figure 36 : Diagramme des moments d au poids propre de la partie coule sur cintre ________________ 65 Figure 37 : Disposition des cbles clisses de la partie coule sur cintre (CSi Bridge) _________________ 66 Figure 38 : Diagramme des contraintes sur les fibres infrieures et suprieures du clavage sur cintre 1 ___ 66 Figure 39 : Moment du aux poids de l'quipage mobile et du clavage______________________________ 67 Figure 40 : Moment du l'enlvement du poids de l'quipage mobile _____________________________ 68 Figure 41 : Diagramme des moments flchissants dus au gradient thermique________________________ 68 Figure 42 : Disposition des cbles dclissage entre P1 et P2 ____________________________________ 69 Figure 43 : Diagramme des contraintes sur la fibre infrieure et suprieure aprs clavage de P1-P2 ______ 69 Figure 44 : Vrification des contraintes dues la prcontrainte de continuit intrieure________________ 70 Figure 45 : Modlisation en 3D du pont hyperstatique (CSi Bridge)_______________________________ 71 Figure 46 : Diagramme des moments dus au poids propre du tablier et la prcontrainte intrieure _______ 72 Figure 47 : Garde corps (type S7) _________________________________________________________ 72 Figure 48 : Glissire de scurit ___________________________________________________________ 73 Figure 49 : Charge surfacique de la superstructure le long de louvrage ____________________________ 73 Figure 50 : Disposition longitudinale des cbles extrieurs et des dviateurs ________________________ 74 Figure 51 : Disposition transversale des cbles extrieurs au bton [2]_____________________________ 74 Figure 52 : Diagramme des moments flchissants dus la prcontrainte extrieure ___________________ 75 Figure 53 : Les surcharges routires________________________________________________________ 75 Figure 54 : Ligne d'influence du moment flchissant dans la section mi-trave de rive _______________ 76 Figure 55 : Moment flchissant du la charge (Al1+Al3) pour la section mi-trave de rive ___________ 77 Figure 56 : Ligne d'influence du moment flchissant dans la section sur appui P1 ____________________ 77 Figure 57 : Moment flchissant du la charge (Al4+Al2) pour la section surr appui P1 _______________ 77 Figure 58 : Ligne d'influence du moment flchissant dans la section mi-trave centrale ______________ 77 Figure 59 : Moment flchissant du la charge Al2 pour la section mi-trave centrale________________ 78 Figure 60 : Ligne d'influence du moment flchissant dans la section sur appui P2 ___________________ 78 Figure 61 : Moment flchissant du la charge (Al2+Al3) pour la section sur appui P2 ________________ 78 Figure 62 : Courbe enveloppe du moment flchissant en t.m d la charge Bc ______________________ 79 Figure 63 : Ligne d'influence du moment flchissant dans la section mi-trave de rive _______________ 80 Figure 64 : Moment flchissant du la charge Mc120(T1+T3) dans la section mi-trave de rive _______ 80 Figure 65 : Ligne d'influence du moment flchissant dans la section sur appui P1 ____________________ 80 Figure 66 : Moment flchissant du la charge Mc120(T1+T2+T4) dans la section mi-trave de rive____ 81 Figure 67 : Ligne d'influence du moment flchissant dans la section mi-trave centrale ______________ 81 Figure 68 : Moment flchissant du la charge Mc120(T2+T4) dans la section mi-trave centrale ______ 81 Figure 69 : Ligne d'influence du moment flchissant dans la section sur appui P2 ____________________ 81 Figure 70 : Moment flchissant du la charge Mc120(T2+T3) dans la section sur appui P2 ____________ 82 Figure 71 : Diagramme des moments flchissants d au gradient thermique en t.m ___________________ 83 Figure 72 : Diagramme des contraintes sur les fibres inf. et sup. dues la comb. C1 lELS rares _______ 86 Figure 73 : Diagramme des contraintes sur les fibres inf. et sup. dues la comb. C2 lELS rares _______ 86 Figure 74 : Diagramme des contraintes sur les fibres inf. et sup. dues la comb. C3 lELS rares _______ 87 Figure 75 : Diagramme des contraintes sur les fibres inf. et sup. dues la comb. C4 lELS ___________ 87 Figure 76 : Diagrammes des contraintes sur les fibres inf. et sup. dus la comb. C4 lELU ___________ 88 Figure 77 : Schmatisation des quantits dfinissant la section dacier passif________________________ 89 Figure 78 : Diagramme limite de contrainte-dformation dune section [3] _________________________ 90 Figure 79 : Diagramme de leffort tranchant sous la combinaison C1 lELS rares___________________ 92 Figure 80 : Diagramme de leffort tranchant sous la combinaison C2 lELS rares___________________ 92 Figure 81 : Diagramme de leffort tranchant sous la combinaison C1 lELU_______________________ 94 Figure 82 : Diagramme de leffort tranchant sous la combinaison C1 lELU_______________________ 95 Figure 83 : Schma reprsentatif des charges des superstructures _________________________________ 98 Figure 84 : Gomtrie de la plaque rectangulaire______________________________________________ 99 Figure 85 : Schma statique de la dalle suprieur simplement appuye sur les dviateurs _____________ 100 Figure 86 : Principe de larrt des barres forfaitaire. __________________________________________ 101 Figure 87 : schma statique transversale de l'hourdis suprieur appuy sur les deux mes _____________ 101 Figure 88 : Principe de ferraillage du hourdis suprieur [1]_____________________________________ 102 Figure 89 : Schma statique transversale de l'hourdis infrieur appuy sur les deux mes _____________ 102 Figure 90 : Dfinition de laire ________________________________________________________ 104 Figure 91 : Principe du ferraillage de la section transversale dun caisson _________________________ 106



Figure 92 : Mode propre N6 : Gauchissement Figure 93 : Mode propre N12 : Gauchissement _____________________________________________ 107 Figure 94 : Distorsion de la section transversale (mode propre N11)_____________________________ 107 Figure 95 : Distorsion de la section transversale (mode propre N29)_____________________________ 108 Figure 96 : Principe de phasage de construction du pont de Kouibly _____________________________ 111 Figure 97 : Plancher de travail et excution du VSP __________________________________________ 112 Figure 98 : Coffrage du voussoir de clavage par un quipage mobile _____________________________ 113 Figure 99 : Viaduc de la ravine des Trois-Bassins - Intrieur du tablier (voussoirs dviateur) __________ 114 Figure 100 : Voussoir sur pile prfabriqu - Viaduc de Severn __________________________________ 116

ULISTE DES TABLEAUX

PARTIE A :UTableau 1 : Dtermination des dbits de pointeU _______________________________________________ 15 UTableau 2 : Dtermination des dbits de pointeU _______________________________________________ 16

PARTIE B :UTableau 1 : Contraintes normales limites lELS en situation dexploitation et en classe II.U ____________ 44 UTableau 2 : Nombre et longueur finale des voussoirsU___________________________________________ 49 UTableau 3 : Calcul des moments et de la prcontrainte de flau pour chaque voussoirU _________________ 50 UTableau 4 : Caractristiques de la section finale des voussoirs sur pile et la clU _____________________ 55 UTableau 5 : Rcapitulation des efforts et des combinaisons pour la stabilit du flauU __________________ 59 UTableau 6 : Dimensionnement des cbles de stabilit par fileU ____________________________________ 61 UTableau 7 : Dimensionnement des cales provisoiresU ___________________________________________ 62 UTableau 8 : Vrification des contraintes dans chaque section dancrage des cbles dclissageU __________ 69 UTableau 9 : Rcapitulatif des valeurs de la charge AL pour chaque cas de chargeU _____________________ 76 UTableau 10 : Dfinition des actions agissantes sur louvrageU_____________________________________ 83 UTableau 11 : Rcapitulation des moments maximaux dans chaque sectionU __________________________ 83 UTableau 12 : Coefficients de majoration des charges pour les combinaisons lELS et lELUU _________ 84 UTableau 13 : Les cas de charges les plus dfavorables sous combinaisons raresU ______________________ 84 UTableau 14 : Les combinaisons rares lELS U ________________________________________________ 84 UTableau 15 : Les combinaisons frquentes lELS U ____________________________________________ 85 UTableau 16 : Contraintes admissibles de traction et de compressionU _______________________________ 85 UTableau 17 : Dtermination de la section minimale dacier passif lELSU __________________________ 89 UTableau 18 : Comparaison du moment ultime limite avec le moment ultime sollicitant U ________________ 90 UTableau 19 : Valeurs des efforts tranchants pour les charges permanentes et dexploitationsU____________ 91 UTableau 20 : Majoration des charges routires et cas de charges retenusU ___________________________ 91 UTableau 21 : Valeurs des contraintes de cisaillement rduites pour les deux sectionsU __________________ 93 UTableau 22 : Valeurs des contraintes de cisaillement rduites pour les deux sectionsU __________________ 95 UTableau 23 : Moments flchissants des charges routires sur la dalle de lhourdis suprieurU ____________ 99 UTableau 24 : Ferraillage longitudinal de lhourdis suprieurU ____________________________________ 101 UTableau 25 : Valeurs des moments de torsion dus aux charges routiresU___________________________ 103 UTableau 26 : Rcapitulation du ferraillage passif de la section transversale du tablierU ________________ 105



UIntroduction

Notre Projet de Fin dEtudes, propos par le dpartement Infrastructures de Transports de

la Socit Centrale pour lEquipement du Territoire (SCET-Tunisie), porte sur ltude du

Pont de Kouibly situ dans la rpublique de Cte dIvoire.

Cet ouvrage dart va permettre le franchissement du fleuve SASSANDRA situ dans

louest de la Cte dIvoire et faciliter par consquent la liaison Est-Ouest du pays, jusque l sous

dveloppe au profil de la liaison Nord-Sud. En effet, dans le cadre du plan du dveloppement

politico-conomique tenu par lEtat de Cte dIvoire, la politique en matire dinfrastructures

routires a privilgi dans le pass le dveloppement de grands axes structurants dorientation

Nord-Sud pour desservir les pays limitrophes sans faades maritimes. Aujourdhui, il devient

conomiquement ncessaire doptimiser le rseau routier par la cration daxes transversaux

dorientation Est-Ouest.

Ainsi, nous allons dabord choisir et concevoir la variante la mieux adapte notre projet,

savoir un pont caisson en bton prcontraint construit par encorbellements successifs. Ensuite,

nous allons tudier et dimensionner le tablier de ce pont de longueur totale gale 346 m.

Le prsent rapport comporte deux parties. Dans la premire partie, nous allons prsenter

dans un premier temps les donnes et les contraintes du projet. Dans un second temps, nous

allons conduire une analyse multicritres afin de choisir et de concevoir la meilleure variante

douvrage dart.

La deuxime partie sera consacre au dimensionnement de la variante retenue et

comportera lensemble des justifications ncessaires cette tude. Le calcul des sollicitations

sera conduit principalement moyennant le logiciel de dimensionnement des structures CSi

Bridge et le dimensionnement et les diverses vrifications sont conduites manuellement

conformment aux rgles BPEL99 et BAEL99.



PPARTIE A :

Prsentation gnrale du projet

et justification de la variante retenue

CHAPITRE 1 : PRESENTATION GENERALE DU PROJET

CHAPITRE 2 : ETUDE HYDROLOGIQUE ET HYDRAULIQUE

CHAPITRE 3 : ANALYSE MULTICRITERE ET JUSTIFICATION DE LA

VARIANTE RETENUE



CHAPITRE 1 :

PRESENTATION GENERALE DU PROJET

I. OBJECTIF DU PROJET

Le projet consiste en lamnagement dun ouvrage de franchissement du fleuve SASSANDRA

Kouibly dans louest de la Cte dIvoire pour assurer les changes routiers.

Lobjectif sectoriel de ltude est lamlioration de lefficacit du systme de transport dans

louest de la Cte divoire, tandis que lobjectif spcifique vise dterminer la solution optimale

devant amliorer la qualit du franchissement du fleuve concern par les automobilistes.

Le pont sur le fleuve SASSANDRA est d'une importance conomique capitale pour tout l'ouest

du pays. La ralisation de louvrage aura un impact significatif sur la baisse des cots gnraliss de

transport (cots de circulation, cot du temps). Elle permettra galement de gnrer des avantages

importants lis laugmentation des productions agricoles dans la zone dinfluence du projet et

lamlioration de la qualit de service des dplacements sur laxe tudi.

II. ENVIRONNEMENT DU PROJET

Le pont projet est situ sur laxe Kouibly Vavoua de la route B207 (voir figure 1.1).

Figure 1 : Vue satellite de la situation de la rgion et du fleuve (Google earth)



Il est situ dans une zone caractrise par un potentiel agricole important, sappuyant sur

lagriculture de rente (anacarde, cacao, caf, coton, mangue) et sur lagriculture vivrire (igname,

riz, manioc). Labsence du pont sur le fleuve Sassandra pnalise considrablement le

dveloppement de la zone du projet.

Actuellement, le trafic recens sur laxe concern par louvrage est faible, du fait de labsence de

continuit de litinraire, renforant lenclavement de la zone dinfluence du projet.

Le dplacement des populations et le transport des biens sont en gnral couteux cause des

dtours ncessaires pour rejoindre les grands centres conomiques (voir figure 1.2).

Figure 2 : Situation actuelle de lenvironnement du projet (Fleuve SASSANDRA en 2009)

III. ANALYSE DES CONTRAINTES LIEES AU SITE DU PROJET

III.1. CONTRAINTES LIEES A LA BRECHE A FRANCHIR

Il ny a pas de contraintes techniques particulires pour le franchissement de la Sassandra,

hormis que lexcution des fondations profondes au niveau du lit mineur du fleuve ncessitent la

ralisation au pralable de batardeaux.

III.2. CONTRAINTES ECONOMIQUES

Dans le but de rduire le cot total du projet, il est loisible de privilgier :

- les produits locaux (sable, gravier et ciment), cest--dire les solutions en bton arm ou en

bton prcontraint ;

- les entreprises africaines ou arabes font travailler la main duvre locale.

III.3. CONTRAINTES ARCHITECTURALES

Il ny a pas de contraintes architecturales majeures qui dictent le choix dune solution esthtique

sans avoir un il particulier sur le cot.



CHAPITRE 2 :

ETUDE HYDROLOGIQUE ET HYDRAULIQUE

I. ETUDE HYDROLOGIQUE

Ltude hydrologique a pour objectif, lestimation du dbit de la crue de priode de retour

centennale au niveau du site du pont. Ce dbit est ncessaire pour le calage de cet ouvrage de

franchissement.

Nous admettons comme donnes hydrologiques, les dbits moyens journaliers pendant une

priode de n=21 ans partir dAvril 1981 jusquau 31/12/2001.

Louvrage est situ dans un pays louest de lAfrique (Cte dIvoire), donc il est recommand

dutiliser la Loi de Gumbel (dite Loi des Valeurs Extrmes), cest une mthode statistique

danalyse frquentielle.

Nous avons utilis deux mthodes destimation des paramtres de ce modle : mthode

graphique et mthode des moments. Les deux mthodes conduisent des rsultats concordants.

I.1. METHODE GRAPHIQUE DE GUMBEL (voir annexe A.2.I.1)

Etape 1 : Prparation de la srie de donnes des dbits de pointe.

Etape 2 : Calcul de la frquence empirique F de Hazen ; F = (r 0,5)/n.

Etape 3 : Calcul de la variable rduite u du Gumbel ; u = -Ln(-Ln F(x))

Etape 4 : Reprsentation graphique des couples (ui, xi) de la srie ajuster ;

Etape 5 : Ajustement dune relation linaire de type aux couples (ui, xi), et en dduire les deux

paramtres a et b ; a = 905,4 et b = 317,8

Etape 6 : Estimation des dbits de pointe pour diffrents priodes de retour T (voir tableau 1.1).

Pour une priode T, on suit les tapes suivantes :

Calcul de la frquence de non-dpassement daprs la relation : F = 1 - (1/T)

Calcul de la variable rduite de Gumbel correspondante F.

Calcul du quantile correspondant daprs la relation linaire ; y=317,88 x + 905,43

Dcennal Centennal MillnaireT (ans) 10 100 1000

F 0.9 0.99 0.999u 2.3 4.6 6.9

Qp (m3/s) 1621 2368 3101

Tableau 1 : Dtermination des dbits de pointe

I.2. METHODE DES MOMENTS DE GUMBEL (voir annexe A.2.I.2)On applique tout dabord les tapes 1,2 et 3 de la mthode graphique.



La mthode des moments est nettement plus rapide appliquer dans laquelle les paramtres a et

b sont calculs daprs les formules :

: Ecart-type des dbits annuels pendant les 21 ans.

bits annuels pendant les 21 ans.

Les dbits dont la reprsentation graphique est une droite dquation : Q = + b^.

Pour diffrentes priodes de retour, les dbits de pointe sont donns par le tableau suivant :

Dcennale Centennale MillnaireT (ans) 10 100 1000

F 0.9 0.99 0.999u 2.3 4.6 6.9

Qp (m3/s) 1610 2349 3074

Tableau 2 : Dtermination des dbits de pointe

Les deux mthodes donnent des rsultats trs proches lune de lautre.

On sintresse la dtermination du dbit centennal pour avoir plus de prcision pendant le calcul

du PHE, le dbit retenu sera la moyenne entre les deux mthodes. On obtient ; Q100 = 2358 m/s

II. ETUDE HYDRAULIQUE

Ltude hydraulique de louvrage de franchissement est ralise dans le but de confrer la

structure une ouverture et un gabarit suffisants pour faire vacuer la crue de projet arrte par

ltude hydrologique. Elle se fait en deux phases principales :

- Dtermination du niveau des plus hautes deaux (PHE) sans la prsence de louvrage afin

destimer linfluence directe de cette cte sur la cte donner lintrados du tablier.

- Estimation de leffet de louvrage sur lcoulement (remous) dans le cas de rtrcissement de la

section de loued (qui n'est pas le cas dans la prsente tude).

II.1. DETERMINATION DU PHE

La formule de Manning-Strickler permet de dterminer le dbit passant la cte z en fonction

des caractristiques du lit de loued. Cette formule permet de dterminer le plus haut niveau deau

et scrit : Q = KsSMRH2/3 I1/2

Q : le dbit hydraulique (m/s),

SM : la section mouille dfinie pour une longueur L entre cules,

RH : le rayon hydraulique gal au rapport de SM par le primtre mouill PM

Ks : le coefficient de Strickler ; on a Ks=25 pour une section irrgulire sans vgtation,

I : pente du lit du fleuve au droit de louvrage ; dans notre cas I=0,5%

.

6

ba

b



La figure 1.3 ci-dessous, illustre partir de la formule de Manning-Strickler pour diffrents

valeurs de la hauteur H, donne lallure de la courbe de tarage H = f(Q) :

Figure 3 : Courbe de Tarage

Dàprs la courbe graphique, la valeur du PHE correspond la valeur du dbit centennal.

On a Q100 = 2358 m/s, donc la valeur du PHE trouve est 4,75 m, ce qui correspond PHE =

219,75m par rapport la rfrence du terrain naturel qui est T.N = 215 m (donne topographique).

La section mouille associe au PHE est SM = 1185 m.

II.2. CALAGE DU PONT

Pour pouvoir caler un pont sur un oued, il est ncessaire de connatre le niveau des PHE.

Calage dùn pont (niveau de lintrados de louvrage) 2m) = 221,75 m.

Par comparaison avec le PHE trouv par le bureau dtude qui gale 222 m, on peut donc dduire

que notre calcul est acceptable. Làjout de la revanche a pour but de :

Eviter dàvoir des corps flottants (troncs dàrbre) heurtant lìntrados du tablier en cas de crue.

Avoir les appareils (surtout ceux en lastomre frett) en dehors des eaux.

Figure 4 : Dtermination de la longueur du pont

Dou il sagit dun pont de longueur 345m.



CHAPITRE 3 :

ANALYSE MULTICRITERE ET JUSTIFICATION DE LA VARIANTE

RETENUE

I. DEFINITION DES VARIANTES PROPOSEES

Lobjectif est de dterminer du point de vue technique, esthtique et conomique le type

douvrage capable de satisfaire le mieux possible toutes les conditions imposes et les contraintes

existantes. Les paramtres intervenants dans le choix du type douvrage sont :

Le trac en plan

. Les profils en long et en travers de louvrage.

Les positions possibles des appuis.

La nature du sol de fondation.

Le gabarit respecter (PHE)

Les conditions dexcution et daccs louvrage.

Dans cette partie on prsente les variantes qui peuvent tre adoptes pour la construction de ce

pont. Elles doivent satisfaire aux mieux possible les conditions imposes.

Pour un ouvrage de franchissement routier dordre 345m de longueur et 10 m de largeur, six

types de structures ont t envisags suivant les critres esthtiques et technico-conomiques :

i. Pont caisson en bton prcontraint construit par poussage (trave centrale 50 m).

ii. Viaduc Indpendant Poutres Prfabriques VIPP (trave centrale 45m)iii. Pont mixte bipoutres de hauteur constante (trave centrale 60m)

iv. Pont mixte bipoutres de hauteur variable (trave centrale 110m)

v. Pont caisson en B.P construit par encorbellements successifs (trave centrale 110m)

vi. Pont caisson en B.P construit par encorbellements successifs (trave centrale 160m)

II. PRE DIMENSIONNEMENT DES VARIANTES PROPOSEES

II.1. VARIANTE 1 : PONT CAISSON EN B.P CONSTRUIT PAR POUSSAGE

Ce procd consiste construire le tablier par lments successifs (de longueur 25m soit la

moiti dune trave courante) sur une aire situe larrire de la cule C1 et oriente suivant laxe

de louvrage. Ces lments sont assembls par une prcontrainte provisoire, dtermine de faon

viter lapparition de contraintes de traction sous leffet du poids propre lors des oprations de

poussage. Puis au fur et mesure du btonnage, le tablier est dplac par glissement sur ses appuis,



grce laction de vrins fixs sur la cule C1. Le tablier peut tre soit pouss soit tir

moyennant une poutre de traction et des vrins prenant appui sur la cule C1.

Lorsque louvrage atteint son emplacement dfinitif, nous procdons la mise en tension de la

prcontrainte finale, tout en liminant ou en transformant la prcontrainte provisoire, qui peut

dailleurs tre partiellement incorpore la structure. (Variante propose par le bureau dtude)

II.1.1. AVANTAGES ET INCONVNIENTS

Les avantages

- Un cot dentretien minimum du fait du nombre limit dappui et dappareils dappui ;

- Dlai dexcution rduit et une bonne esthtique densemble ;

- Utilisation dun matriel de lancement lger et pratiquement indpendant de la porte et de la

section transversale de louvrage.

Les inconvnients

En contre partie, cette solution impose un respect strict des tolrances dexcution pour

lintrados du tablier et un contrle rigoureux des phases de poussage ce qui ncessite un personnel

trs qualifi tant du cot de lentreprise que du cot de la matrise duvre.

II.1.2. IMPLANTATION DES APPUIS

Pour cette variante, nous avons 7 traves constitues de 5 traves intermdiaires de mme

longueur Li = 50 m et de 2 traves de rive de longueur Lr = 45 m (voir figure 1.5).

La longueur maximale des traves est infrieure 70m donc pour ce pont la hauteur est constante.

Figure 5 : Schma statique de la variante 1

II.1.2. PR-DIMENSIONNEMENT DE LOUVRAGE

Longueur totale du pont (L) : L = 340 m

Largeur du tablier (l) : B = 10 m , lch = 7 m

Largeur de la nervure de lintrados (Li) : D = 4,5 m

Largeur de lencorbellement : C = ,

donc C = 2,75 m

Hauteur des voussoirs (H) : H = 3,25 m

Voussoirs Courants (VC)

Hourdis suprieur : es = 25 cm

Hourdis infrieur : sur pile : ei = 75 cm , mi-trave : ei = 25 cm

Epaisseur des mes : ea = 30 cm



Voussoirs Sur Piles (VSP) : Cest un voussoir plein dune ouverture de 1,60 m de largeur et de

1,50 m de hauteur. La section transversale est donne dans la figure 1.6 ci-dessous :

Figure 6 : Section transversale du caisson (variante 1)

II.2. VARIANTE 2 : VIADUC INDEPENDANT A POUTRES PRECONTRAINTES (VIPP)

Le VIPP est parmi les types de pont les plus utiliss dans le domaine des ouvrages dart.

Le tablier est form de traves indpendantes, constitue chacune par un nombre de poutres

prfabriques. Son principe consiste reprendre le poids propre de la poutre par une armature

active, qui est larmature de prcontrainte, soit par prtention ou par post tension. Ils sont utiliss

pour le franchissement des portes intermdiaires de lordre de 25m 45 voire 50 m.

(Cette variante a t propose par le bureau dtude)

II.2.1) AVANTAGES ET INCONVNIENTS

Les avantages

La rduction du temps de construction grce la possibilit de la prfabrication des poutres

pendant la ralisation des fondations et des appuis, (il permet de gagner environ 20 % du dlai

ncessaire la ralisation du mme ouvrage par le procd de construction sur cintre).

Simplicit et rapidit dexcution, ce qui rduit les dlais et le cot.

La matire est bien utilise car le bton est toujours comprim.

La possibilit dassembler des lments prfabriqus sans chafaudages

Le pont poutres en B.P ne ncessite pas beaucoup dentretien.

Les inconvnients

Incertitude des dformations diffres des poutres par fluage du bton et relaxation des

armatures de prcontrainte.



Ncessit dun matriel de mise en place des poutres trs coteux (lanceur de poutres) qui

peut tre utilis de faon conomique pour un nombre suffisant de poutres (minimum 12).

La ncessit de disposer un personnel qualifi pour la vrification de la pose des gaines et

cbles et pour la mise en tension des cbles.

II.2.2. IMPLANTATION DES APPUIS

Pour cette variante, le tablier de longueur 333 m se dcompose de 9 traves isostatiques de mme

longueur Lt = 37 m.

Figure 7 : Schma statique de la variante 2

II.4.3. PR-DIMENSIONNEMENT DU TABLIER


Largeur du tablier : B= 10 m , lch = 7 m

Nombre des poutres : N = 4 poutres

Hauteur des poutres : H = 2,2 m

Epaisseur de lme des poutres (ea): ea = 0,4m sur appui, ea = 0,22m en trave

Epaisseur de lhourdis infrieur (ei) : ei = 0,7 m sur appui, ea = 0,7m en trave

Epaisseur de lhourdis suprieur (es): es = 1,7 m sur appui, es = 1,7m en trav

Figure 8 : Dimensions des poutres prfabriques en trave et sur appui

Remarque : La variation de lpaisseur de lme entre les deux sections est due laugmentation

de la contrainte de cisaillement due leffort tranchant de plus en plus quon sapproche de la

section sur appui.



Figure 9 : Coupe transversale du tablier VIPP

II.3. VARIANTE 3 : PONT BIPOUTRES MIXTE

De nos jours nous ne rencontrons quun seul type dossature mixte; la dalle en bton arm, qui

participe la rsistance densemble du tablier en flexion, est solidarise aux poutres en acier par

lintermdiaire de connecteurs empchant le glissement et le soulvement de la dalle par rapport

lossature. Le nombre de traves dun pont mixte est dtermin par :

le domaine de porte,

l'lancement possible,

les contraintes de gabarit et de profil en long,

les conditions topographiques et gotechniques,

le bilan conomique : cot de l'ossature + cot des appuis.

Le domaine de porte des ponts mixtes va jusqu' 80 ou 90 m pour les traves indpendantes et

110 ou 120 m pour les traves continues.

L'lancement des bipoutres mixtes varie selon le schma mcanique de l'ouvrage (traves

indpendantes ou continues), et sa gomtrie (rapport des portes, hauteur constante ou variable).

La mthode de construction la plus couramment utilise est le lancement ; elle consiste

assembler les lments de la structure mtallique sur une aire de montage situe dans le

prolongement de l'axe du pont l'une des deux extrmits de l'ouvrage, ou aux deux. Les profils

mtalliques sont fabriqus en usine et assembls sur site dans laire de montage situe derrire la

cule C0, dans le prolongement de laxe du pont pour tre enfin pousss dans leur position

dfinitive. Le hourdis est coul sur place par des quipages mobiles.



Les avantages

La possibilit de franchir des grandes portes.

La rapidit dexcution globale.

La prcision dimensionnelle des structures

Les inconvnients

Le problme majeur des ponts mixtes est lentretien contre la corrosion et le phnomne de la

fatigue des assemblages.

Demande de mains duvre qualifies (surtout des soudeurs).

Les poutres en I sont sensibles au dversement pour les ensembles des pices du pont.

Surveillance exige avec des visites priodiques.

II .3.1. SOUS-VARIANTE 3.1 : TABLIER DE HAUTEUR CONSTANTE (PORTE CENTRALE DE 60 M)

Le schma statique de louvrage de louvrage est celui dune poutre continue sur appuis simples

6 traves : 50m 4*60m 50m. La porte des traves de rive est prise gale 0,8 fois environ la

porte des traves intermdiaires. (Cette variante a t propose par le bureau dtude).

Figure 10 : Schma statique de la variante 3.1

Pr-dimensionnement du tablier


Largeur du tablier (l) : ltotal = 10 m , lch = 7 m

Nombre des poutres (N) : N = 2 poutres

Hauteur des poutres (h) : h = 2,2 m

Epaisseur de lme des poutres (e): e = 0,2m sur appui, e = 0,15m mi trave.

Largeur et paisseur de la Semelle (Ls, es) :

Semelle suprieure en trave : Ls = 0,8 m , es = 0,035 m

Semelle infrieure en trave : Ls = 0,8 m , es = 0,035 m

Semelle suprieure sur appui : Ls = 0,8 m , es = 0,06 m

Semelle infrieure sur appui : Ls = 0,8 m , es = 0,06 m



Section en trave Section sur appui

Figure 11 : Dimensions des poutres mtalliques en I

Figure 12 : Coupe transversale du tablier mixte

II.3.2. SOUS-VARIANTE 3.2 : TABLIER DE HAUTEUR VARIABLE (PORTE CENTRALE DE 110 M)

La hauteur n'est que lgrement variable donc l'ouvrage peut encore tre lanc comme il est

dcrit dans le paragraphe prcdent.

La dalle peut tre coule en place sur toute la largeur de l'ouvrage, sans reprise de btonnage

longitudinale. (Cette variante est propose dans le cadre de ltude)

Pour cette variante, nous avons 4 traves qui se dcomposent de 2 traves intermdiaires de

mme longueur Li = 110 m et de 2 traves de rive de longueur Lr = 60 m.





Dalle : Notre ouvrage comporte des entretoises en acier IPE600 tous les 8 m (voir figure 1.14).

Epaisseur mi-trave : em = 30 cm

Epaisseur sur pile : ep = 35 cm

Figure 14 : Cas des ouvrages mixtes entretoises

Poutres principales

Hauteur des poutres (h) : hp = 5 m sur pile, ht = 2,5 m mi trave

Epaisseur de lme des poutres (e): e = 0,25 m sur appui, e = 0,20 m mi trave.

Largeur et paisseur de la Semelle (Ls, es) :

Semelle suprieure en trave : Ls = 1 m , es = 0,04 m

Semelle infrieure en trave : Ls = 1 m , es = 0,04 m

Semelle suprieure sur appui : Ls = 1 m , es = 0,07 m

Semelle infrieure sur appui : Ls = 1 m , es = 0,07 m

II.4. VARIANTE 4 : PONT EN B.P CONSTRUIT PAR ENCORBELLEMENTS SUCCESSIFS

Lemploi trs frquent de la mthode de construction par encorbellements successifs tmoigne

de nombreux avantages pour ce procd qui permet de saffranchir de tout cintre ou chafaudage.

Dans les cas les plus courants, elle consiste construire un tablier de pont par tronons partir

des piles, aprs excution dun tronon appel voussoir, on le fixe la partie douvrage dj

excute laide dune prcontrainte.

Le tablier peut tre de hauteur constante ou variable. Il est plus facile confectionner dans le

premier cas que dans le second, mais la hauteur constante ne peut convenir que dans une gamme de

portes limites, de lordre de 50 80 m. (Cette variante est propose dans ce cadre dtude).



Les avantages

La structure du pont donne une belle forme esthtique.

La porte de ce type de pont est plus grande pouvant atteindre les 200 m.

Rapidit de construction dans le cas des ouvrages voussoirs prfabriqus.

La dure dutilisation (lentretient) est plus longue.

Les inconvnients

Les ponts construits par encorbellements successifs prsentent des difficults de calcul.

Le volume des calculs ncessaires est bien plus considrable que celui des autres types d'ouvrages.

Les effets de fluage du bton et de la relaxation des aciers.


Pour cette variante, nous avons 4 traves constitues de 2 traves centrales de mme longueur

Li = 110 m et de 2 traves de rive de longueur Lr = 63 m.

La longueur maximale des traves est suprieure 90m donc pour ce pont la hauteur du tablier

est variable de forme parabolique.



Figure 16 : Dimensions types de la section transversale dun caisson

Longueur totale du pont : L = 346 m

Largeur du tablier : B = 10 m , lch = 7 m

Largeur de la nervure de lextrados : D = 6 m

Largeur de lencorbellement : C = 2 m



Voussoirs sur piles (VSP)

Hauteur des voussoirs (Hp) :

16 + 0,25 (

)4 = 6,7 m soit Hp = 6,7 m

Epaisseur des mes : Ea >

+ 1,25

0,125 = 0,38m soit Ea = 0,40 m

Hourdis suprieur : e1 = 0,25 m ; e2 >

= 0,29 m soit e2 = 0,40 m ;

e3 = 0,1 + (

) = 0,28m soit e3 =0,35 m ; e4 =

= 0,18m soit e4 = 0,25 m

Remarque : En gnral, on doit avoir galement : e3 > e2 - 0,1 et e3 > 1,5 e4

Vrification : e3 > 0,4-0,1=0,3m ; e3 > 1,50,2 = 0,3m OK

Hourdis infrieur : ei 3g,18cm, Ea / 3) avec g=10cm soit ei = 0,35 m

Voussoirs courants (VC)

Hauteur des voussoirs (Hc) :

0,2L + 25 - ,

( )=2,4 m soit Hc = 3 m

Hourdis suprieur : e1 = 0,20 m ; e2 = 0,40 m ; e3 = 0,35 m ; e4 = 0,25 m

Hourdis infrieur : ei = 0,25 m

Epaisseur des mes : ea = 0,30 m


Pour cette variante, nous avons 3 traves constitues dune trave centrale de longueur Li = 160

m et de 2 traves de rive de longueur Lr = 90 m (80 m pour le demi-flau et 10 m pour la partie

coule sur cintre de part et dautre).

La longueur maximale des traves est suprieure 90m donc pour ce pont la hauteur du tablier est

variable de forme parabolique.


Pr-dimensionnement du tablier : L = 340 m , B = 10 m , lch = 7 m , D = 6 m , C = 2 m

Voussoirs Sur Pile (VSP) : Hp = 9 m , Ea = 0,55 m , e2 = 0,40 m , e3 =0,35 m ; e4 = 0,25 m

Voussoirs courants : Hc = 4 m , ea = 0,4 m , e1 = 0,20 m ; e2 = 0,35 m ; e3 = 0,25 m ; e4 = 0,20 m

Lpaisseur du hourdis infrieur varie linairement de ; eip = 0,4 m eic = 0,3 m



III. ANALYSE MULTICRITERE

Lanalyse multicritre ou les mthodes daide la dcision multicritres dsignent gnralement

un ensemble doutils qui permettent de progresser dans la rsolution dun problme de dcision o

plusieurs objectifs, souvent contradictoires, doivent tre pris en compte. Elle permet de concilier les

aspects conomiques, le design technologique, architectural et les consquences sociales et

environnementales.

Pour notre cas, nous avons choisi de suivre la mthode AHP (Analytic Hierarchy Process) vue

sa popularit et sa simplicit pour effectuer notre choix pour la variante optimale.

Nous avons utilis le logiciel Expert Choice qui est bas sur la mthode AHP.

III.1. DEFINITION ET PROCEDURE DE LA METHODE AHP

La mthode AHP a t dveloppe en 1971 par Thomas L.Saaty. Elle se distingue par sa faon de

dterminer les poids de critres et son processus de combinaisons binaires de chaque niveau de la

hirarchie par rapport aux lments du niveau suprieur.

III.2. DEFINITION DES VARIANTES

Caisson Pouss (50 m) : Pont caisson de hauteur constante

Encorbellement (110 m) : Pont en encorbellement successifs de hauteur variable

Encorbellement (160 m) : Pont en encorbellement successifs de hauteur variable

Bipoutre Mixte (60 m) : Pont bipoutre mixte de hauteur constante

Bipoutre Mixte (110 m) : Pont bipoutre mixte de hauteur variable

VIPP (37 m) : Viaduc indpendant poutres prfabriques

III.3. Analyse des variantes

Les critres adopts dans lanalyse multicritre des variantes sont :

Le cot : Lestimation du cot du projet pour chaque variante est dtaille dans lannexe A3.I.1

Lesthtique : Bien que nous avons essay de soigner lesthtique de toutes les variantes, les

solutions en caisson ou en bipoutre mixte prsentent une esthtique bien meilleure que celle du

VIPP. (voir annexe A3.I.2)

Impact sur lenvironnement (voir annexe A3.I.3)

Fonctionnement : Ce critre est compos de quatre sous critres :

Le niveau de technicit (voir annexe A3.I.4)

La scurit de chantier (voir annexe A3.I.5)

Le dlai dexcution (voir annexe A3.I.6)

Lentretien (voir annexe A3.I.7)



III.4. PRINCIPE ET RESULTAT DE LA METHODE AHP

Le principe de la mthode AHP est expliqu dans lannexe A.3.II en suivant les 5 tapes

suivantes :

i. Dcomposer le problme complexe en une structure hirarchique;

ii. Effectuer les combinaisons binaires

iii. Dterminer les priorits

iv. Cohrence des jugements

v. Synthtiser les priorits

III.5. RESULTATS DE LANALYSE MULTICRITERE

Finalement pour que lanalyse soit correcte, il faut que toutes les matrices soient cohrentes et

que la somme des composantes de vecteurs prioritaires globaux soit gale 1. La variante la plus

satisfaisante est celle qui prsente le vecteur prioritaire global le plus grand.

Dans ce cas, la variante Encorbellement (110m) prsente le vecteur prioritaire le plus grand de

0,225 quivalent un pourcentage maximal de 22,5%.

Figure 18: Synthtisation des rsultats de lanalyse multicritre (Expert Choice)

Conclusion :

Daprs les rsultats trouvs par le logiciel Expert Choice selon la mthode AHP, les

pourcentages des deux premires variantes ; encorbellement (22,5%) et bipoutre mixte (21,3%),

sont trs proches et cest difficile de choisir exactement la solution la plus optimale entre ces deux

types de pont pour le cas de notre projet.



Puisque la variante encorbellement (110m) est favorise celle bipoutre mixte (110m), donc

nous avons dcid de retenir la variante pont en bton prcontraint construit par encorbellements

successifs de hauteur variable nomme Encorbellement (110m) .

Par comparaison technique, nous pouvons expliquer le choix dfinitif de cette variante par :

Loptimisation du cot du projet ; par comparaison avec la variante Encorbellement (160m)

qui possde une hauteur du tablier plus importante (4 m la cl), ce qui signifie dajouter plus

de quantit de remblais daccs de part et dautre de louvrage. Ainsi que la variante

Encorbellement (160m) prsente nanmoins des ractions dappuis plus importantes par rapport

celle retenue.

Aussi il faut se prmunir contre toute mise en rsonance de louvrage ; en effet les ponts de trs

grandes portes provoquent des dformations qui induisent un comportement non linaire de

la structure.

Bien que les ponts en encorbellement donnent au tablier une grande rsistance la torsion et

la flexion, mais quelle que soit la solution adopte, le comportement dynamique de louvrage

reste toujours li aux termes de raideur, de souplesse et de linteraction entre les lments

constructifs du pont.

Dautre part, nous trouvons que le VIPP est aussi un concurrent de la variante retenue vue que

son excution est plus courante, mais dans notre cas la hauteur des 10 appuis qui atteignent les

12 m pour le VIPP seront videment plus conomiques si on les rduit 5 appuis de mme

hauteur avec la solution retenue.

Loptimisation des procds de construction dans le site; les voussoirs seront couls en

place laide dun systme dquipage mobile symtriquement par rapport laxe vertical de

chaque pile pour assurer la stabilit des flaux, par contre la hauteur variable assez importante

pour les solutions bipoutres rend lopration de lanage beaucoup plus dlicate et la charpente

plus lourde impose probablement la mise en place de pales provisoires dans le fleuve.

Nous nous intressons dans toute la suite ltude dtaille de la variante retenue ;

Pont en bton prcontraint construit par encorbellements successifs avec un tablier

de hauteur variable et de porte centrale de 110 m



PPARTIE B :

Etude dtaille de tablier caisson en

bton prcontraint construit par

encorbellements successifs de porte

centrale 110 m

CHAPITRE 1 : CONCEPTION DE LOUVRAGE

CHAPITRE 2 : HYPOTHESES GENERALES DE CALCUL

CHAPITRE 3 : DIMENSIONNEMENT DE LA PRECONTRAINTE DE

FLEAUX ET ETUDE DE LEUR STABILITE

CHAPITRE 4 : DIMENSIONNEMENT DE LA PRECONTRAINTE

INTERIEURE DECLISSAGE

CHAPITRE 5 : ETUDE DE LA FLEXION LONGITUDINALE DU

TABLIER EN SITUATION DEXPLOITATION

CHAPITRE 7 : ETUDE DE LA FLEXION TRANSVERSALE ET LOCALE

DU TABLIER

CHAPITRE 8 : TECHNOLOGIES DE CONSTRUCTION DES PONTS EN

ENCORBELLEMENTS SUCCESSIFS



CHAPITRE 1 :

CONCEPTION DE LOUVRAGE

Le but de ce chapitre est dexposer la conception de la solution bton prcontraint construits

par encorbellements successifs de louvrage de franchissement de Kouibly. Cette conception est

faite en rfrence aux dispositions les plus courantes et aux guides de conception tout en tenant

compte de laspect esthtique et des contraintes du site.

Nous avons commenc par la conception longitudinale et transversale du tablier. Elle consiste

prsenter les conditions dappuis ainsi que le pr-dimensionnement des lments de la section

transversale du caisson (hourdis suprieur, mes, hourdis infrieur, goussets, etc).

Ensuite, nous avons dcrit le principe de dcoupage du tablier en voussoirs (voussoir sur pile,

voussoir courant et voussoir de clavage) et nous avons dfini en gnral le rle des cbles de

prcontrainte (cbles de flau, cbles dclissage et cbles de continuit extrieurs).

Enfin, nous avons procd un pr dimensionnement des piles (forme, dimension et hauteur) et

de la fondation (type, profondeur, diamtre, nombre et disposition des pieux).



I. CONCEPTION LONGITUDINALE DE LOUVRAGE

I.1. TRACE EN PLAN

Le pont est construit en encorbellements successifs de longueur 346 m. Le tablier est droit.

Nous disposons pour chaque appui de l'ouvrage de deux appareils dappui pot placs

transversalement.

On envisage pour tous les appuis de louvrage un appui unidirectionnel qui n'autorise que le

dplacement horizontal entre le tablier et la pile dans la direction transversale pour librer les

dplacements et les dformations dus aux phnomnes de fluage, de retrait et de dilatation

thermique.

Aussi pour rsister aux efforts sismiques, on dispose pour chaque appui dun systme de bute

sismique situe entre les deux appareils dappuis et encastre dune part la pile et dautre part

lintrados du VSP (voir figure 1 ci-dessous)

I.2. PROFIL EN LONG ET REPARTITION DES TRAVEES

Louvrage compte 4 traves rparties comme il est indiqu dans la coupe longitudinale de la

figure 2 :

- 2 traves centrales de longueur 110 m,

- 2 traves de rive de longueur 63 m, ayant chacune une partie coule sur cintre de longueur 9m.

I.2. ELANCEMENT ET FORME DU TABLIER

Au-del de 90 m, les efforts dans les flaux deviennent trs importants et ncessitent une hauteur

sur pile qui se rvle surabondante en trave. Il devient donc conomiquement intressant de

raliser un tablier de hauteur variable. La variation de la hauteur entre la pile et la cl est

gnralement parabolique. La partie de la trave de rive coule sur cintre est toujours de hauteur

constante (mme hauteur qu' la cl) [1].

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II. CONCEPTION TRANSVERSALE DU CAISSON

Figure 3 : Coupe transversale dun caisson monocellulaire

II.1. HAUTEUR DU TABLIER

Daprs le pr-dimensionnement dj fait dans la partie A, nous avons adopt pour la hauteur du

tablier :

- Sur pile : Hp = 6,70 m

- A la cl : Hc = 3,00 m.

Donc la hauteur du tablier varie paraboliquement de Hp = 6,7 m sur pile Hc = 3 m la cl.

II.2. HOURDIS SUPERIEUR

Lhourdis suprieur est une dalle pleine dont l'paisseur Es peut tre constante comme elle peut

varier transversalement pour s'adapter la flexion transversale.

Nous adoptons une paisseur constante du hourdis suprieur ; Es = 25 cm.

II.3. MES

Les mes du caisson sont la plupart du temps inclines car cette disposition facilite le dcoffrage

(par les quipages mobiles) et rduit la largeur des ttes de pile. L'inclinaison couramment adopte est

comprise entre 5 et 25 %.

Longitudinalement, l'paisseur des mes est gnralement constante pour les ponts de hauteur

variable. Pour des portes suprieures 100 mtres environ (qui est le cas de notre pont), les mes sont

souvent paissies au voisinage du hourdis suprieur moyennant des goussets car les cisaillements

d'effort tranchant tant maximaux dans cette zone ; les cbles de flau sont ancrs dans le gousset

suprieur donc lpaisseur de lme est augmente ce niveau pour rsister l'effort tranchant [1].

Nous adoptons une inclinaison des mes de 10%, une paisseur Eap = Eac = 40 cm.



II.4. HOURDIS INFERIEUR

C'est la limitation de la compression en fibre infrieure en service qui dtermine l'paisseur du

hourdis infrieur. La loi de variation de l'paisseur en fonction de l'abscisse horizontale est soit

linaire, soit parabolique.

Nous adoptons une paisseur constante du hourdis infrieur ; Eip = Eic = 35 cm.

Il est cependant souhaitable de caler l'paisseur minimale du hourdis Ei pour que la nappe suprieure

de son ferraillage transversal ne percute pas les gaines des cbles dans les goussets [1]. (Voir figure 4).

Figure 4 : Dtail du hourdis infrieur [1]

La coupe transversale des voussoirs sur appui et mi-trave est donn dans figure 5 ci-dessous :

Figure 5 : Coupe transversale du caisson sur appui et la cl



II.5. GOUSSETS SUPERIEURS

Les goussets suprieurs doivent remplir plusieurs fonctions qui conditionnent leurs dimensions :

- Ils paississent le hourdis dans des zones o les contraintes du cisaillement sont importantes,

- Leur forme d'entonnoir facilite le btonnage des mes,

- Ils abritent les cbles de flaux et assurent leur enrobage,

- Ils permettent la dviation des cbles de flaux qui prcde leur ancrage.

Les dimensions des goussets sont fixes aprs dtermination prcise du cblage de flau et du

ferraillage transversal. Ils prsentent un angle entre 25 et 45 pour faciliter le btonnage.

De ce fait, les dimensions des goussets suprieurs sont directement influences par le nombre et par

les dimensions des plaques d'ancrage des cbles et par la position des conduits des cbles de flau [1].

Figure 6 : Dtail schmatique du gousset suprieur

II.6. GOUSSETS INFERIEURS

Outre leur rle mcanique de transition entre les mes et le hourdis infrieur, les goussets infrieurs

doivent loger les cbles de continuit intrieurs ou cbles dclissage. Les goussets infrieurs sont

normalement coffrs par la partie infrieure du noyau central du coffrage du voussoir. Leur pente est

alors comprise entre 25 et 45 pour favoriser l'coulement du bton. Les cbles de continuit intrieurs

sont ancrs dans des bossages, situs la liaison entre les mes et lhourdis infrieurs [1].

Figure 7 : Dtail des goussets infrieurs et des cbles de continuit intrieurs [3]



II.7. ENTRETOISES ET DEVIATEURS

Les ponts construits par encorbellements successifs comportent d'importantes entretoises au droit

des piles et des cules. Les entretoises sur pile ont un rle particulirement important :

- Elles assurent l'ancrage des cbles de prcontrainte extrieurs et la diffusion de leurs efforts,

- Elles transmettent la composante verticale des cbles de prcontrainte extrieures dvis dans les

VSP aux appareils d'appui et aux piles,

- Elles transmettent les flux de cisaillement des mes et des hourdis dus l'effort tranchant et la

torsion du tablier aux appareils d'appui et aux piles.

Des dviateurs en bton situs dans les diffrentes traves permettent d'onduler les cbles de continuit

extrieurs. Ils sont constitus d'une poutre infrieure rectangulaire surmonte par deux voiles minces

trapzodaux [1].

Figure 8 : Dviateurs de cbles extrieurs mi-trave

(Viaduc de la ravine des Trois Bassins en France)

II.8. CARACTERISTIQUES MECANIQUES DES SECTIONS

Les caractristiques mcaniques des sections sur appui et la cl ont t dtermines moyennant le

logiciel Robot Structural Analysis Professional 2010 , ainsi que les caractristiques de chaque

section courante entre les voussoirs. (Voir Annexe B1.II.8).

III. DECOUPAGE EN VOUSSOIRS

Pour cet ouvrage, les voussoirs constituant le tablier sont couls en place deux deux et coffrs par

des quipages mobiles qui sont disposs symtriquement par rapport laxe vertical de chaque pile.

Pour obtenir des flaux symtriques, et vue que la longueur des traves principales est de 110 m, nous

avons dcoup louvrage en 3 flaux composs chacun de 28 voussoirs courants, un VSP, 2 voussoirs

de clavage et 2 parties coules sur cintre au niveau des cules (Voir Annexe B1.III), (Voir figure 9).



III.1. VOUSSOIRS COURANTS (VC)

Souvent, dans les avants projets, on dtermine la longueur de voussoirs pour qu'il y ait autant de

voussoirs courants que de paires de cbles de flau dtermins par le calcul. Mais ce n'est qu'une

possibilit et il est frquent que l'on soit oblig d'ancrer deux paires de cbles par voussoir pour les

ouvrages de grande porte. La longueur des voussoirs courants est gnralement constante et elle varie

de 2,5 4 m voire 5 m suivant les ouvrages [1].

La longueur des voussoirs courants de notre ouvrage est de 3,5 m.

III.2. VOUSSOIRS SUR PILE (VSP)

Pour les ouvrages couls en place, le voussoir sur pile (VSP) mesure au moins 8 m, de faon pouvoir

supporter les deux quipages mobiles en position d'excuter la premire paire de voussoirs.

La longueur des voussoirs sur pile de notre ouvrage est de 10 m.

III.3. VOUSSOIRS DE CLAVAGE (VCL)

Nous proposons dans ce cadre dtude que les clavages entre flaux soient aussi couls sur place.

La longueur des voussoirs de clavage est lgrement infrieure celle des voussoirs courants car

l'un des quipages mobiles est gnralement utilis pour leur excution.

La longueur des voussoirs de clavage de notre ouvrage est de 2 m.

Figure 9 : Dcoupage en voussoirs dune partie de louvrage [2]

IV. CABLAGE DE PRECONTRAINTE

IV.1. CABLAGE DE FLEAU

Les cbles de flau sont dimensionns :

en construction, pour assembler les voussoirs successifs et pour reprendre les moments ngatifs dus

au poids propre des flaux et aux charges de chantier.



en service, pour participer, avec les cbles de continuit extrieurs au bton, la reprise des moments

ngatifs dus aux charges permanentes et d'exploitation.

Ces cbles sont situs au voisinage de la fibre suprieure du tablier pour s'opposer efficacement

des moments ngatifs. Pour les arrter, ils sont descendus lgrement dans les mes, puis ancrs dans

la tranche des voussoirs, soit dans les goussets suprieurs, soit dans les mes si ncessaire. Ils sont

intrieurs au bton. Il y a donc au moins autant de paires de cbles de flau que de voussoirs dans un

demi flau (au moins, car certains voussoirs peuvent tre tenus par deux paires de cbles). [1]

Figure 10 : Cbles de flau [5]

IV.2. CABLAGE DE CONTINUITE INTERIEUR AU BETON

Les cbles de continuit intrieurs au bton appels souvent "cbles clisses" rgnent sur la partie

centrale des traves courantes et dans les extrmits des traves de rive. Ces cbles s'opposant des

moments positifs, sont situs dans les goussets infrieurs et sont ancrs dans des bossages situs la

jonction me-hourdis infrieur.

Figure 11 : Cbles de continuit intrieurs ou cbles dclissage [5]

IV.3. CABLAGE DE CONTINUITE EXTERIEUR AU BETON

Ces cbles sont dimensionns en phase de service pour reprendre les efforts en exploitation qui ne sont

pas repris par les deux prcdentes familles de cbles.

Le cblage doit vrifier deux conditions :

- Rendre les contraintes de cisaillement admissibles en rduisant l'effort tranchant,

- Rendre les contraintes normales admissibles.

Figure 12 : Cbles de continuit extrieurs [5]



V. PRE DIMENSIONNEMENT DES APPUIS ET DES FONDATIONS

La majorit des ponts construits par encorbellements successifs reposent sur des appuis simples en

service alors que pendant la construction, ils sont encastrs sur piles grce aux dispositifs de stabilit

des flaux que nous prsentons de manire dtaille dans le chapitre 3.

Dans les cas les plus frquents, les ttes de pile doivent tre conues pour recevoir :

- les appareils dappuis dfinitifs ;

- les cales de stabilit ou d'appui provisoires ;

- les cbles de clouage ;

- les plots de vrinage pour le rglage des flaux en fin ou en cours de construction, ou pour le

changement des appareils d'appui ;

- les dispositifs de visite et de contrle des appareils d'appui en service ;

- les butes antisismiques ou en cas de risque de choc de bateaux.

La hauteur des piles varie dune pile une autre.

Les sondages gotechniques que nous admettons sont raliss conformment notre projet dtude

au niveau de lavant projet sommaire (APS), et ont permis de choisir le type de fondation (sur pieux).

Nous proposons que les piles seront fondes sur 12 pieux 1200 de longueur 30 m disposs en 34

files avec un entraxe de 3 m. Les pieux sont excuts par forage et sont coiffs dune semelle dont les

dimensions en plan sont de 12,5 9,4 m. (Voir figure 13).

Les cules sont constitues dun chevtre de 1,5 m reposant sur une semelle de 8 6 m. Elles sont

fondes sur 9 pieux 1200 de longueur 25 m disposs en 33 files.

Remarque : Le rapport de la campagne gotechnique finale nest pas encore fourni au bureau

dtude cause des problmes politiques qui ont t drouls dernirement dans la rpublique de la

Cte dIvoire.

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CHAPITRE 2 :

HYPOTHESES GENERALES DE CALCUL

Le but de cette partie est de prsenter les rglements, les documents de calcul, les

caractristiques et les contraintes limites des matriaux des lments de louvrage (bton du tablier,

bton des piles et cules, bton des fondations profondes, aciers de prcontrainte et armatures

passives).

I. NORMES ET REGLEMENTS DE CALCUL

Le projet est tabli sur la base des rglements et documents gnraux suivants :

- Fascicule 61 titre II du C.C.T.G. annex la circulaire n71-155 du 29 Dcembre 71 : Conception,

calcul et preuves des ouvrages d'art.

- Fascicule 62 TITRE I SECTION I : Rgles techniques de conception et de calcul des ouvrages en

bton arm suivant la mthode des tats limites, dnommes rgles BAEL 91 modifi 99.

- Fascicule 62 TITRE I SECTION II : Rgles techniques de conception et de calcul des ouvrages en

bton prcontraint suivant la mthode des tats limites, dnommes rgles BPEL 91 modifi 99.

- Bulletin technique n7: Stabilit des flaux.

II. MATERIAUX

II.1. BETON DU TABLIER B40

Masse volumique du bton : =2,5 t/m3, Dosage en ciment : 400 kg/m3

II.1.1. CARACTRISTIQUES MCANIQUES

Rsistance caractristique la compression

pour j < 28 jours, fcj =j f

jc.

, , .28

4 76 0 83

pour j fc28 = 40 MPa (fc28 est la rsistance de compression du bton 28 jours dge)

Rsistance caractristique la traction

pour j < 28 jours, ftj = 0,6 + 0,06 fcj

pour j 28 jours, ft28 = 3 MPa (ft28 est la rsistance de traction du bton 28 jours dge)

Coefficient de Poisson: lELS : = 0,20 , lELU : = 0



Module de dformation longitudinale instantane : Eij = 11000. ; Ei28 = 37619 MPa

Module de dformation longitudinale diffre : Ev =

; Ev = 12540 MPa

Dformation due au retrait du bton en fonction du temps :

Le retrait final ; r = 2.10-4

t est lge du bton en jours

rm est le rayon moyen de la pice, dfini par rm = ;

avec B : aire de la section droite et U : son primtre en contact avec lair ambiant.

II.1.2. CONTRAINTES NORMALES LIMITES

A lELU:

- Sous combinaisons fondamentales : b = 1,5 - accid b = 1,15.

- : coefficient qui dpend de la dure dapplication des charges suprieure gnralement 24 heures.

Dans ce cas, = 1.

En situation dexploitation :

En classe II et quand la prcontrainte est reprsente par sa valeur probable :

Combinaisons

A lELS

Contrainte limite

de compression

adm,cp

Contrainte limite de

traction en dehors de la

section denrobage

adm,tr

Contrainte limite de

traction en section

denrobage

adm,tr

Rares 0,54 fc28 - ft28 - 1,5 ft28

Frquentes 0,54 fc28 0 - 1,5 ft28

Quasi-permanentes 0,45 fc28 0 - 1,5 ft28

Tableau 1 : Contraintes normales limites lELS en situation dexploitation et en classe II.

En situation de construction: les contraintes limites sont les mmes que sous combinaisons rares en

situation dexploitation.

II.2. ACIERS DE PRECONTRAINTE

Les cbles utiliss seront forms de torons T15 de section 1390 mm et de torons T15S de 1500 mm

de section, de classe 1860 TBR (trs basse relaxation).

Pour le calcul des tensions dans les cbles, nous utiliserons les paramtres suivants :

Ep = 190 000 MPa (m

Documents

PFE_BAATOUT - Rapport Final