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Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




    Journées techniques Ouvrages d’Art
                   2012

                         Les grands ouvrages métalliques de SBRI :
                         Point sur le calcul et premières conclusions.


        Damien CHAMPENOY - CETE de l’Est
        10 mai 2012




Damien CHAMPENOY
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012



     SBRI : Coût global économique et environnemental

                                                        •   4 type de structures étudiées sur une
                                                            travelure :
                                                                 • 90-120-120-120-90

                                                             – C0 : Mono-caisson

                                                             – C1-1 : Bi-caisson

                                                             – C1-2 : Mono-caisson HLE
                                                                • S460 + S690

                                                             – C2 : Bi-caisson + parachèvement
                                                               des détails de fatigue. (non
                                                               étudié car inutile)

Damien CHAMPENOY
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




      C0 : Mono-caisson : coupe fonctionnelle




  •    4 voies de 3,5 mètres                            •   Caisson à pièces de pont (e=4 mètres)
  •    2 BAU de 2,06 mètres                             •   Épaisseur dalle : 25 cm : C30/37
  •    2 BN4 de 0,64 m                                  •   Charpente entière en S355
  •    2 BDG de 0,75 m                                  •   Inclinaison de l’âme  65% (élevée)
  •    1 GBA centrale (0,6 m)                           •   Exemple de COMBRI +
Damien CHAMPENOY
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




      C0 : Mono-caisson : coupe transversale




  •    Épaisseur fond de caisson : 25 mm à 75 mm
  •    Épaisseur semelle supérieure : 50 mm à 100 + 50 mm
  •    Épaisseur âme : 18 à 27 mm
                                                            •   Pièce de pont HEA 900
  •    En travée : un raidisseur d’âme : lancement
                                                            •   Sur pile : 2 raidisseurs d’âme : lancement
                                                                + voilement.


Damien CHAMPENOY
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




              C0 : Mono-caisson : vérifications.
1200                                                                            25

1000

 800                                                                            20


 600

                                                                                15
 400                                                                 Melu max
                                                                                                                                                         Ved min
                                                                     MPlrd
 200                                                                                                                                                     Vrdmin
                                                                     Melu min
                                                                                10
      0                                                              Melu el
          0     100      200      300             400   500   600
-200
                                                                                 5
-400

-600
                                                                                 0
-800                                                                                 0       100   200         300     400         500         600



                         Flexion longitudinale                                                           Effort tranchant
                                        sgoujon                                 1.2


0.9
                                                                                     1
0.8

0.7                                                                             0.8

0.6
                                                                                0.6
                                                                                                                                                     n3 âme
0.5
                                                                      sgoujon                                                                        n3 fd caisson
0.4                                                                             0.4

0.3
                                                                                0.2
0.2

0.1                                                                                  0
                                                                                         0   100   200        300    400     500         600
 0
      0        100      200       300             400   500    600              -0.2



                      Espacement des goujons                                                         Interaction M –V.
      Damien CHAMPENOY
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




     C0 : Mono-caisson : métré.
                                                                                    STEELS
                                                Structural steel (main + bracing frames)                     5469    t

                                       Reinforcement steel bars fsk = 500 MPa - Concrete slab                781     t

                              Reinforcement steel bars fsk = 500 MPa - Concrete support for safety barrier    25     t

                                                       Studs S235 fu = 450 MPa                                16     t

                                                                                CONCRETE
                                                           Main slab C35/45                                  2903    m3

                                              Concrete support for safety barriers C35/45                    173     m3

                                                           Concrete for GBA                                  131     m3

                                                                   CORROSION PROTECTION
                                                      Paint class C4 ANV : EXT                               10095   m²

                                                       Paint class C3 ANI : INT                              27198   m²

                                                              NON STRUCTURAL EQUIPEMENT
                                               Steel S235 JR (galvanised) - safety barrier                    70     t

                                                    Waterproofing layer (3 cm thick)                         11189   m²

                                                       Asphalt layer (8 cm thick)                            2096    t

                                                 Metal cornice gutter - Aluminium alloy                       22     kg

                                          Comb expansion joint (range of opening : 250 mm)                    43     m

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        C0 : Mono-caisson : Point particulier
    •     Les risques de rupture fragile : NF EN 1993 1-10 : choix des qualités
          des aciers.
               • Pour éviter les risques de rupture fragile par temps froid,
                 l’Eurocode impose une épaisseur de tôle maximale.
               • On calcul la contrainte maximale dans l’acier « en accidentel »
                                                         G  0,75.TS  0,4.UDL  retrait


    •     Ici, Ed = 55% fy.
    •     emax = 100 mm (-30°C)


•       En Moselle : Tmin = -40°C
•       Si Ed = 65% fy

•       emax = 70 mm

Damien CHAMPENOY
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




     C1-1 : Bi-caisson : coupe transversale
                                                        •   4 voies de 3,5 m
                                                        •   2 BAU de 2,06 m
                                                        •   2 BN4 de 0,64 m
                                                        •   2 BDG de 0,75 m
                                                        •   2 GS de 0,3 m
                                                        •   1 vide central



                                                        •   Caisson sans
                                                            pièce de pont
                                                        •   Épaisseur dalle :
                                                            25 cm à 35 cm :
                                                            C30/37
                                                        •   Charpente entière
                                                            en S355
                                                        •   Inclinaison de
                                                            l’âme  15%
                                                        •   Raidisseur : -10
                                                            mm d’épaisseur




Damien CHAMPENOY
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      C1-1 : Bi-caisson : répartition matière.
              flange thickness                   span 1                                      span 2                                1/2 span 3
                                 lenght       lower flange higher flange        lenght    lower flange higher flange      lenght   lower flange higher flange
                                                thickness    thickness                      thickness    thickness                   thickness    thickness
                 section 1        60                      40           60         12                  80        90+50      12                  80        90+50
                 section 2        15                      60           90         12                  60           90      12                  60           90
                 section 3                                                        15                  40           60      15                  40           60
                 section 4                                                        42                  30           40
                 section 5                                                        15                  40           60
                 section 6                                                        12                  60           90
                 section 7
                last section      15                       80       90+50         12                80            90+50    21                30            40

               web thickness              span 1                         span 2                  1/2 span 3
                                 lenght        thickness        lenght        thickness     lenght      thickness
                 section 1         60              20             12              27          12            27
                 section 2         15              24             12              24          12            24
                 section 3                                        72              20
                 section 4                                        12              24
                last section      15               27             12              27          36             18



  •    Épaisseur fond de caisson : 30 mm à 80 mm
  •    Épaisseur semelle supérieure : 40 mm à 90 + 50 mm
  •    Épaisseur âme : 18 à 27 mm

  •    En travée : un raidisseur d’âme : lancement.
  •    Pas de raidisseur pour le voilement proche des appuis.



Damien CHAMPENOY
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




                 C1-1 : Bi-caisson : vérifications.
     800
                                                                                                          14


     600                                                                                                  12


     400                                                                                                  10


     200                                                                            Melu max               8
                                                                                                                                                                                               Ved min
                                                                                    MPlrd
                                                                                    Melu min                                                                                                   Vrdmin
                                                                                                           6
         0
                                                                                    Melu el
             0          100     200        300      400     500         600
                                                                                                           4
     -200

                                                                                                           2
     -400

                                                                                                           0
     -600                                                                                                      0     100         200           300         400         500       600


                                    Flexion longitudinale                                                                              Effort tranchant
                                                                                                        0.8

60                                                                                                      0.7


50                                                                                                      0.6


                                                                                                        0.5
40

                                                                                        f dc h          0.4
                                                                                                                                                                               raidisseur vertical
30
                                                                                        f dc h limite                                                                          raidisseur fond caisson
                                                                                                        0.3
20
                                                                                                        0.2

10
                                                                                                        0.1


0                                                                                                         0
     0            100         200          300       400          500         600                              0   100     200           300         400         500     600
                                                                                                        -0.1




                                          Fatigue                                                                                        Raidisseur.
         Damien CHAMPENOY
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




      C1-1 : Bi-caisson : métré.
                                                       STEELS                                delta / c0

                   Structural steel (main + bracing frames)                     6228    t       14%
                                                                                                          15 % de charpente en plus malgré
                                                                                                             l’absence de pièce de pont.
          Reinforcement steel bars fsk = 500 MPa - Concrete slab                 875    t       12%

 Reinforcement steel bars fsk = 500 MPa - Concrete support for safety barrier    37     t       50%

                          Studs S235 fu = 450 MPa                                5      t      -72%

                                                   CONCRETE
                                                                                                               20% de volume de béton
                              Main slab C35/45                                  3475    m3      20%
                                                                                                                  supplémentaire
                 Concrete support for safety barriers C35/45                    259     m3      50%

                              Concrete for GBA                                   0      m3     -100%

                                      CORROSION PROTECTION
                         Paint class C4 ANV : EXT                               15632   m²      55%          50% de surface extérieure
                                                                                                           supplémentaire à peindre (âme)
                          Paint class C3 ANI : INT                              28069   m²      3%

                                 NON STRUCTURAL EQUIPEMENT
                  Steel S235 JR (galvanised) - safety barrier                    97     t       38%

                       Waterproofing layer (3 cm thick)                         11113   m²      -1%

                          Asphalt layer (8 cm thick)                            2030    t       -3%

                    Metal cornice gutter - Aluminium alloy                       22     t       0%

             Comb expansion joint (range of opening : 250 mm)                    43     m       0%


Damien CHAMPENOY                      FOR 2 BOX GRIDER DECK.
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




     C1-2 : Mono-caisson HLE : Hybride
                                                                     •       4 voies de 3,5 mètres
                                                                     •       2 BAU de 2,06 mètres
                                                                     •       2 BN4 de 0,64 m
                                                                     •       2 BDG de 0,75 m
                                                                     •       1 GBA centrale (0,6 m)
                                                                     •       Caisson à pièces de pont (e=4 mètres)
                                                                     •       Épaisseur dalle : 25 cm : C30/37
                                                                     •       Charpente entière en S355
                                                                     •       Inclinaison de l’âme  65% (élevée)
                                                                     •       Exemple de COMBRI +
                                                                                     •   IDEM C0

                    Raidisseurs :
                       S355
                             30 m                   30 m                   30 m                          30 m




             S460         Hybride     S460         Hybride    S460        Hybride         S460         Hybride       S460
                         S460/S690                S460/S690              S460/S690                    S460/S690


Damien CHAMPENOY
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




      C1-2 : Mono-caisson HLE : coupe transversale




  •    Épaisseur fond de caisson : 20 mm à 35 mm
  •    Épaisseur semelle supérieure : 30 mm à 60 mm
  •    Épaisseur âme : 16 à 25 mm
                                                        •   Pièce de pont HEAA 900 S460
  •    En travée : un raidisseur d’âme : lancement
                                                        •   Sur pile : pas de raidisseur
                                                            supplémentaire


Damien CHAMPENOY
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




                 C1-2 : Bi-caisson HLE : vérifications.
1000                                                                                         20

 800                                                                                         18

                                                                                             16
 600
                                                                                             14
 400
                                                                         Melu max            12
 200                                                                     MPlrd                                                                               Ved min
                                                                                             10
                                                                         Melu min                                                                            Vrdmin
         0                                                               Melu el             8
             0          100     200        300      400     500   600
-200                                                                                         6

                                                                                             4
-400

                                                                                             2
-600
                                                                                             0
-800                                                                                              0        100     200        300     400   500        600


                                    Flexion longitudinale                                                                Effort tranchant

60
                                                                                         •            FATIGUE : Contrainte 50% supérieure à C0.
                                                                                                      Toujours pas dimensionnant. (30 MPa)
50


40

                                                                         f dc h          •            Contrainte admissible dans le S690 : faible
30
                                                                         f dc h limite
                                                                                                      épaisseur : 690 MPa dans le fond de caisson
20
                                                                                                      (295 MPa en S355)
10


0
     0            100         200          300      400     500    600
                                                                                         •            Gain léger en tranchant : qui permet de
                                                                                                      s’affranchir d’un 2ème raidisseur proche de la
                                                                                                      pile.
                                          Fatigue
         Damien CHAMPENOY
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




      C1-2 : Mono-caisson HLE : métré.
                                                      STEELS                                    delta / c0

              Structural steel (main + bracing frames) grade S355                 970    tons                 15 % de charpente en moins sur le
              Structural steel (main + bracing frames) grade S460                 3081   tons
                                                                                                                       tonnage total.
              Structural steel (main + bracing frames) grade S690                 181    tons        -23%

           Reinforcement steel bars fsk = 500 MPa - Concrete slab                 781    tons        0%

  Reinforcement steel bars fsk = 500 MPa - Concrete support for safety barrier     25    tons        0%      10 % de connecteurs supplémentaires
                           Studs S235 fu = 450 MPa                                 17    tons        7%




                                       100%

                                        90%

                                        80%

                                        70%
Comparaison entre
                                        60%
  les différentes
                                                                                                                                                   C0
    solutions.                          50%
                                                                                                                                                   C1-1 bi-caisson
                                        40%                                                                                                        C1-2 HLE

                                        30%

                                        20%

                                        10%

                                          0%
Damien CHAMPENOY                                            métal                béton          HA               goujon        peinture
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




      C1-2 : Mono-caisson HLE : Point particulier
  •     Les raidisseurs : NF EN 1993 1- 5 : 9.2.1(9)




      •La contrainte critique ne dépend que de la
      géométrie.


      •Si on augmente la nuance, à géométrie
      constante, le critère est plus défavorable à
      vérifier à taux de travail égal.
                                                   fy
      •Pourquoi 6 fy ? =>                              0,4   ON NEGLIGE LE FLAMBEMENT
                                                  cr
      PAR TORSION
                            •L’AN peut proposer un autre  (dépendant par exemple du taux de
                            travail réel)
Damien CHAMPENOY
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




      BILAN :
  •     Apport très favorable des aciers HLE d’un point de vue tonnage de
        charpente.

  •     !!!!!!!! L’aspect réparation n’est pas pris en compte dans la solution bi-
        caisson. !!!!!!!!!
                • Un bi-caisson offre beaucoup plus de liberté aux MOA en cas
                  d’entretien « lourd » pour gérer le trafic.

  •     EUROCODE :
           • L’épaisseur des tôles est limitée par la rupture fragile surtout
             pour les régions froides.
           • Raidisseur : difficile à justifier. Proposition d’étude pour
             modifier l’annexe national.



Damien CHAMPENOY
Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012




        Merci pour votre attention




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  • 1. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 Journées techniques Ouvrages d’Art 2012 Les grands ouvrages métalliques de SBRI : Point sur le calcul et premières conclusions. Damien CHAMPENOY - CETE de l’Est 10 mai 2012 Damien CHAMPENOY
  • 2. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 SBRI : Coût global économique et environnemental • 4 type de structures étudiées sur une travelure : • 90-120-120-120-90 – C0 : Mono-caisson – C1-1 : Bi-caisson – C1-2 : Mono-caisson HLE • S460 + S690 – C2 : Bi-caisson + parachèvement des détails de fatigue. (non étudié car inutile) Damien CHAMPENOY
  • 3. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 C0 : Mono-caisson : coupe fonctionnelle • 4 voies de 3,5 mètres • Caisson à pièces de pont (e=4 mètres) • 2 BAU de 2,06 mètres • Épaisseur dalle : 25 cm : C30/37 • 2 BN4 de 0,64 m • Charpente entière en S355 • 2 BDG de 0,75 m • Inclinaison de l’âme  65% (élevée) • 1 GBA centrale (0,6 m) • Exemple de COMBRI + Damien CHAMPENOY
  • 4. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 C0 : Mono-caisson : coupe transversale • Épaisseur fond de caisson : 25 mm à 75 mm • Épaisseur semelle supérieure : 50 mm à 100 + 50 mm • Épaisseur âme : 18 à 27 mm • Pièce de pont HEA 900 • En travée : un raidisseur d’âme : lancement • Sur pile : 2 raidisseurs d’âme : lancement + voilement. Damien CHAMPENOY
  • 5. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 C0 : Mono-caisson : vérifications. 1200 25 1000 800 20 600 15 400 Melu max Ved min MPlrd 200 Vrdmin Melu min 10 0 Melu el 0 100 200 300 400 500 600 -200 5 -400 -600 0 -800 0 100 200 300 400 500 600 Flexion longitudinale Effort tranchant sgoujon 1.2 0.9 1 0.8 0.7 0.8 0.6 0.6 n3 âme 0.5 sgoujon n3 fd caisson 0.4 0.4 0.3 0.2 0.2 0.1 0 0 100 200 300 400 500 600 0 0 100 200 300 400 500 600 -0.2 Espacement des goujons Interaction M –V. Damien CHAMPENOY
  • 6. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 C0 : Mono-caisson : métré. STEELS Structural steel (main + bracing frames) 5469 t Reinforcement steel bars fsk = 500 MPa - Concrete slab 781 t Reinforcement steel bars fsk = 500 MPa - Concrete support for safety barrier 25 t Studs S235 fu = 450 MPa 16 t CONCRETE Main slab C35/45 2903 m3 Concrete support for safety barriers C35/45 173 m3 Concrete for GBA 131 m3 CORROSION PROTECTION Paint class C4 ANV : EXT 10095 m² Paint class C3 ANI : INT 27198 m² NON STRUCTURAL EQUIPEMENT Steel S235 JR (galvanised) - safety barrier 70 t Waterproofing layer (3 cm thick) 11189 m² Asphalt layer (8 cm thick) 2096 t Metal cornice gutter - Aluminium alloy 22 kg Comb expansion joint (range of opening : 250 mm) 43 m Damien CHAMPENOY
  • 7. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 C0 : Mono-caisson : Point particulier • Les risques de rupture fragile : NF EN 1993 1-10 : choix des qualités des aciers. • Pour éviter les risques de rupture fragile par temps froid, l’Eurocode impose une épaisseur de tôle maximale. • On calcul la contrainte maximale dans l’acier « en accidentel »  G  0,75.TS  0,4.UDL  retrait • Ici, Ed = 55% fy. • emax = 100 mm (-30°C) • En Moselle : Tmin = -40°C • Si Ed = 65% fy • emax = 70 mm Damien CHAMPENOY
  • 8. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 C1-1 : Bi-caisson : coupe transversale • 4 voies de 3,5 m • 2 BAU de 2,06 m • 2 BN4 de 0,64 m • 2 BDG de 0,75 m • 2 GS de 0,3 m • 1 vide central • Caisson sans pièce de pont • Épaisseur dalle : 25 cm à 35 cm : C30/37 • Charpente entière en S355 • Inclinaison de l’âme  15% • Raidisseur : -10 mm d’épaisseur Damien CHAMPENOY
  • 9. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 C1-1 : Bi-caisson : répartition matière. flange thickness span 1 span 2 1/2 span 3 lenght lower flange higher flange lenght lower flange higher flange lenght lower flange higher flange thickness thickness thickness thickness thickness thickness section 1 60 40 60 12 80 90+50 12 80 90+50 section 2 15 60 90 12 60 90 12 60 90 section 3 15 40 60 15 40 60 section 4 42 30 40 section 5 15 40 60 section 6 12 60 90 section 7 last section 15 80 90+50 12 80 90+50 21 30 40 web thickness span 1 span 2 1/2 span 3 lenght thickness lenght thickness lenght thickness section 1 60 20 12 27 12 27 section 2 15 24 12 24 12 24 section 3 72 20 section 4 12 24 last section 15 27 12 27 36 18 • Épaisseur fond de caisson : 30 mm à 80 mm • Épaisseur semelle supérieure : 40 mm à 90 + 50 mm • Épaisseur âme : 18 à 27 mm • En travée : un raidisseur d’âme : lancement. • Pas de raidisseur pour le voilement proche des appuis. Damien CHAMPENOY
  • 10. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 C1-1 : Bi-caisson : vérifications. 800 14 600 12 400 10 200 Melu max 8 Ved min MPlrd Melu min Vrdmin 6 0 Melu el 0 100 200 300 400 500 600 4 -200 2 -400 0 -600 0 100 200 300 400 500 600 Flexion longitudinale Effort tranchant 0.8 60 0.7 50 0.6 0.5 40 f dc h 0.4 raidisseur vertical 30 f dc h limite raidisseur fond caisson 0.3 20 0.2 10 0.1 0 0 0 100 200 300 400 500 600 0 100 200 300 400 500 600 -0.1 Fatigue Raidisseur. Damien CHAMPENOY
  • 11. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 C1-1 : Bi-caisson : métré. STEELS delta / c0 Structural steel (main + bracing frames) 6228 t 14% 15 % de charpente en plus malgré l’absence de pièce de pont. Reinforcement steel bars fsk = 500 MPa - Concrete slab 875 t 12% Reinforcement steel bars fsk = 500 MPa - Concrete support for safety barrier 37 t 50% Studs S235 fu = 450 MPa 5 t -72% CONCRETE 20% de volume de béton Main slab C35/45 3475 m3 20% supplémentaire Concrete support for safety barriers C35/45 259 m3 50% Concrete for GBA 0 m3 -100% CORROSION PROTECTION Paint class C4 ANV : EXT 15632 m² 55% 50% de surface extérieure supplémentaire à peindre (âme) Paint class C3 ANI : INT 28069 m² 3% NON STRUCTURAL EQUIPEMENT Steel S235 JR (galvanised) - safety barrier 97 t 38% Waterproofing layer (3 cm thick) 11113 m² -1% Asphalt layer (8 cm thick) 2030 t -3% Metal cornice gutter - Aluminium alloy 22 t 0% Comb expansion joint (range of opening : 250 mm) 43 m 0% Damien CHAMPENOY FOR 2 BOX GRIDER DECK.
  • 12. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 C1-2 : Mono-caisson HLE : Hybride • 4 voies de 3,5 mètres • 2 BAU de 2,06 mètres • 2 BN4 de 0,64 m • 2 BDG de 0,75 m • 1 GBA centrale (0,6 m) • Caisson à pièces de pont (e=4 mètres) • Épaisseur dalle : 25 cm : C30/37 • Charpente entière en S355 • Inclinaison de l’âme  65% (élevée) • Exemple de COMBRI + • IDEM C0 Raidisseurs : S355 30 m 30 m 30 m 30 m S460 Hybride S460 Hybride S460 Hybride S460 Hybride S460 S460/S690 S460/S690 S460/S690 S460/S690 Damien CHAMPENOY
  • 13. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 C1-2 : Mono-caisson HLE : coupe transversale • Épaisseur fond de caisson : 20 mm à 35 mm • Épaisseur semelle supérieure : 30 mm à 60 mm • Épaisseur âme : 16 à 25 mm • Pièce de pont HEAA 900 S460 • En travée : un raidisseur d’âme : lancement • Sur pile : pas de raidisseur supplémentaire Damien CHAMPENOY
  • 14. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 C1-2 : Bi-caisson HLE : vérifications. 1000 20 800 18 16 600 14 400 Melu max 12 200 MPlrd Ved min 10 Melu min Vrdmin 0 Melu el 8 0 100 200 300 400 500 600 -200 6 4 -400 2 -600 0 -800 0 100 200 300 400 500 600 Flexion longitudinale Effort tranchant 60 • FATIGUE : Contrainte 50% supérieure à C0. Toujours pas dimensionnant. (30 MPa) 50 40 f dc h • Contrainte admissible dans le S690 : faible 30 f dc h limite épaisseur : 690 MPa dans le fond de caisson 20 (295 MPa en S355) 10 0 0 100 200 300 400 500 600 • Gain léger en tranchant : qui permet de s’affranchir d’un 2ème raidisseur proche de la pile. Fatigue Damien CHAMPENOY
  • 15. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 C1-2 : Mono-caisson HLE : métré. STEELS delta / c0 Structural steel (main + bracing frames) grade S355 970 tons 15 % de charpente en moins sur le Structural steel (main + bracing frames) grade S460 3081 tons tonnage total. Structural steel (main + bracing frames) grade S690 181 tons -23% Reinforcement steel bars fsk = 500 MPa - Concrete slab 781 tons 0% Reinforcement steel bars fsk = 500 MPa - Concrete support for safety barrier 25 tons 0% 10 % de connecteurs supplémentaires Studs S235 fu = 450 MPa 17 tons 7% 100% 90% 80% 70% Comparaison entre 60% les différentes C0 solutions. 50% C1-1 bi-caisson 40% C1-2 HLE 30% 20% 10% 0% Damien CHAMPENOY métal béton HA goujon peinture
  • 16. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 C1-2 : Mono-caisson HLE : Point particulier • Les raidisseurs : NF EN 1993 1- 5 : 9.2.1(9) •La contrainte critique ne dépend que de la géométrie. •Si on augmente la nuance, à géométrie constante, le critère est plus défavorable à vérifier à taux de travail égal. fy •Pourquoi 6 fy ? =>   0,4 ON NEGLIGE LE FLAMBEMENT  cr PAR TORSION •L’AN peut proposer un autre  (dépendant par exemple du taux de travail réel) Damien CHAMPENOY
  • 17. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 BILAN : • Apport très favorable des aciers HLE d’un point de vue tonnage de charpente. • !!!!!!!! L’aspect réparation n’est pas pris en compte dans la solution bi- caisson. !!!!!!!!! • Un bi-caisson offre beaucoup plus de liberté aux MOA en cas d’entretien « lourd » pour gérer le trafic. • EUROCODE : • L’épaisseur des tôles est limitée par la rupture fragile surtout pour les régions froides. • Raidisseur : difficile à justifier. Proposition d’étude pour modifier l’annexe national. Damien CHAMPENOY
  • 18. Les Plénières Journées Techniques Ouvrages d’Art 2012 Merci pour votre attention Damien CHAMPENOY