Etude technique d'un pont en béton précontraint situer en algerie tlemcen-ghazaouet réalisé par l'entreprise CRCC :présentation pfe

2. République Algérienne Démocratique et Populaire
Université Abou Bekr Belkaid
Département de Génie Civil
ETUDE D’UN PONT EN BETON PRECONTRAINT
soutenu le 04/07/2019
Par : HOUD ISLAM & DJELAD SOFIANE
Devant le jury composé de
Mr HOUTI F. (Président)
Mr OUDJEDI F. (Examinateur)
Mr TALEB O. (Encadreur)
Mr BELHADJI A. (Encadreur)

3. Les pénétrantes prévues selon « le programme gouvernementale
dans le domaine des travaux publics (2015) ».
104/07/2019
Contexte de l’étude

4. La pénétrante de ghazouat
port/AEO (13/41Km).
Viaduc
PK4
204/07/2019

5. Plan De La Présentation
01
Présentation
du projet
03
Infrastructure
04
Conclusions
02
Superstructure
Etude d’un pont en béton précontrainte04/07/2019

6. 01
Présentation
de l’ouvrage
404/07/2019

7. Présentation01
Implantation de l’ouvrage.01
504/07/2019

8. Présentation01
Les données naturelles
La nature du sol.
Les caractérisations physiques et mécaniques de la roche.
Paramètre
Calcaire
h (g/cm3) Rc (nature) (MPa)
Valeur max, xmax 2,68 45,19
Valeur min, xmin 2,38 15,50
Valeur proposée 2,58 34.45
02
604/07/2019
N° de couche Type de sol code Epaisseur(m)
1 Grave argileux GA 1. 12.0
2 Tuf calcaire Tuf 1. 2.5
3 Calcaire Ca Non exposé

9. 02
Superstructure
704/07/2019

10. Superstructure02
Prédimensionnement
Tablier
Etude
de
trafic
Calcul TJMA
La
largeur
du
tablier
15m pour
chaque
chaussée
Utiliser le DTRF
(ICTAAL)
Nombre
de voies
par
chaussé
2 x 3 voies
01
804/07/2019

11. Superstructure02
Prédimensionnement
Les éléments du tablier :
Choisir la travée la plus défavorable (la
plus longue)
Utiliser la largeur de chaussée
adaptée par ICTAAL (15m).
Respecter le
règlement SETRA
01
904/07/2019

12. Superstructure02
Charges et Surcharges
Charges Permanentes
Charges G (KN/ml) G(KN)
Les poutres 136.22 5000.63
Les entretoises - 177
L’hourdis 93.75 3441.56
Les corniches 10.40 381.78
L’étancheïté 1.01 37.07
Le revêtement 29.24 1073.40
Les dispositifs de
retenue
1.20 44.05
Les gardes–corps 2 73.42
La charge totale 10228.91
G= A x M
02
1004/07/2019

13. Superstructure02
Charges et Surcharges
Surcharges routières
Type de charge valeurs
Système de charge Al < 4500 KN
Système de charge B
Système Bc 1819.4KN
Système Br 104.1KN
Système Bt 665.6KN
Efforts annexes
aux systèmes
A et B
Efforts de
freinage
dû à Al 155.54KN
dû à B 300KN
Forces centrifuges 263.2KN
Charges militaires Mc120 2×(95.12KN/m2)
Charges
exceptionnelles
Le convoi-type D 2×(38.57KN/m2)
Le convoi-type E 2×(40.4KN/m2)
Le convoi-type D240 40.32KN/m2
Charges accidentelles Charges du vent 2KN/m2
Fascicule 61 Titre 2
02
1104/07/2019

14. Superstructure02
La modélisation
C
B A
Les sollicitations de calcul
B
Charges statiques
Le poids propre
C
Charges roulantes
Les charges routières
A
Géométries
Le prédimensionement
D
Sollicitations
Comment peut-on les calculer?
03
1204/07/2019

15. Superstructure02
La modélisation
Les sollicitations de calcul
CSI
SAP2000
v2014
CSI
Bridge
v2020
03
1304/07/2019

16. Superstructure02
La modélisation
Les sollicitations de calcul
Les
sollicitations
de calcul
01
02
03
Le moment max a l’ELU
Mmax = 12.364MN.m
(Du à la charge AL « Poutre 5»)
Le moment max a l’ELS
Mmax = 9.199MN.m
(Du à la charge AL « Poutre
5»)
L’effort tranchant max a l’ELU
Vmax = 1.549 MN
(Du à la charge Bc E « poutre3 »)
03
1404/07/2019

17. Superstructure02
La poutre en béton précontraint
Méthodologie de l’étude
Le principe
général
de calcul pour les
poutres en béton
précontraint.
04
Calcul des pertes de la
précontrainte.
Justification de la flexion à
l’ELS (en deux phases)
Déterminer la quantité de
précontrainte
Justification de la flexion à
l’ELU (en deux phases)
Calcul du ferraillage passif et
justification vis-à-vis l’effort
tranchant
1504/07/2019

18. Superstructure02
La poutre en béton précontraint
Déterminer la quantité de précontrainte
Détermination du nombre de câbles
Valeur maximale de la tension à l’origine
(on prend en compte 25% de pertes)
P=max(Psous, Psur)
Choisir le procédé à suivre
sélectionner un type de câble.
04
1604/07/2019
Le procédé de FREYSSINET et
les câbles de type 12T15
P=Psur= 5.3572 MPa
σp0 = min(0.8fprg , 0.9fpeg )
σp0 = 1487.7 MPa
n= P0/P
P0 = 7.8783 MN , P = 2.6778 MN
n=2.94 => 3 câbles

19. Superstructure02
La poutre en béton précontraint
Justification de la flexion a l’ELS
P1 = 1,02 P0 -0,80 ΔP
P2 = 0,98 P0 -1,20 ΔP Phase IIPhase I
Phase Comb. Fibre P1 P2
I Rare
Sup 24.67 26.40
Inf -7.66 -13.20
II
Quasi-
permanen
te
Sup 2.73 3.48
Inf 10.63 6.19
Fréquente
Sup 5.56 6.31
Inf 4.53 0.09
Rare
Sup 7.45 8.20
Inf 0.46 -3.97
Quasi-permanente :
P+G
Fréquente :
P+G+0.72Q
Rare :
P+G+1.2Q
Rare :
P+G+1.2Q
04
1704/07/2019

20. Superstructure02
La poutre en béton précontraint
Justification de la flexion a l’ELU
Phase IIPhase I Ap≥F/ϭ3
Ap =0.0054m2 >
0.0042m2
CV
Ap =0.0054m2 >
0.0051m2
CV
04
1804/07/2019

21. Superstructure02
La poutre en béton précontraint
Calcul des pertes de la précontrainte
Perte
Différée Instantanée
frottement
Raccourcissement
du béton
Retrait du béton
Fluage du béton
Relaxation des
aciers
04
0.51%
0.45%
24.91%
1904/07/2019
13%
7.88%
0.98%
1.88%
recul
D’ancrage

22. Superstructure02
La poutre en béton précontraint
Calcul du ferraillage passif
Armature
de peau
Armature
verticale
Armature
longitudin
ale
As =8.8 8cm2
A=18.85cm2> As => CV
Amin ≤ As ≤ Amax
Amax=341.1cm2
Amin=18.26cm2
Amin ≤ 61.02 (54T12)≤ Amax
=> CV
04
2004/07/2019
Cadre de
HA12

23. Superstructure02
La poutre en béton précontraint
Justification vis-à-vis l’effort tranchant
Phase IIPhase I At
Ʈ
2T12 + 2T14
5.34 cm2>At=5.11cm2
CV
2T12 + 2T14
5.34 cm2>At=3.22cm2
CV
04
2104/07/2019

24. Superstructure02
L’hourdis
Les résultats de la modélisation
ELU ELS
Appui Travée Appui Travée
M11(KN.m) - 59.98 90.32 - 44.7 67.72
M22(KN.m) - 56.41 131.32 - 32.7 98.42
ELU ELS (KN)
V13(KN) 209.75 156.92
V23(KN) 250.61 187.82
05
2204/07/2019

25. Superstructure02
L’hourdis
Calcul du ferraillage à l’ELU
h=25cm
b=100cm
d=22.5cm
d’=2.5cm
En travée En appui
Sens
transversal
Sens
longitudinal
Sens
transversal
Sens
longitudinal
Mu(MN.m) 0.132 0.090 0.056 0.06
m(MN.m) 0.17 0.116 0.072 0.077
a(m) 0.234 0.154 0.093 0.1
Z(m) 0.204 0.211 0.216 0.216
As(cm2) 14.88 9.81 5.96 6.83
05
2304/07/2019

26. Superstructure02
L’hourdis
Justification a l’ELS
En travée En appui
Sens
transversal
Sens
longitudinal
Sens
transversal
Sens
longitudinal
Ast 6T20 6T16 5T16 5T16
Ast(cm2) 18.84 12.06 10.05 10.05
Ms(MN.m) 0.098 0.068 0.033 0.045
X(cm) 11.328 9.787 8.277 9.013
I(m4) 0.000837 0.000617 0.000432 0.000518
sst (MPa) 196.21 191.03 162.62 175.74
sbc (MPa) 13.26 10.78 6.31 7.83
05
2404/07/2019

27. Superstructure02
L’hourdis
Justification vis-à-vis l’effort tranchant
Longitudinalement TransversalementƮu ≤ Ʈadm
Ʈu= 0.92 MPa ≤ Ʈadm=2.7MPa Ʈu= 1.11MPa ≤ Ʈadm=2.7MPa
CV CV
05
2504/07/2019
En appui En travée

28. Superstructure02
L’entretoise
La modélisation des entretoises
En travée En appui
ELU(MN.m) 1.02 0.34
ELS(MN.m) 0.70 0.25
05
2604/07/2019

29. Superstructure02
L’entretoise
Le ferraillage à l’ELU et la justification à l’ELS
En travée En appui
Ms(MN.m) 0.7 0.25
Ast(cm2) 25.12 (8T20) 9.42 (4T16)
X(m) >34.26 >21.26
I(m4) >0.206 >0.105
sbc(MPa) >5.41 >4.02
sst(MPa) >194.53 >189.62
06
2704/07/2019

30. Superstructure02
Les appareils d’appuis
Méthodologie de l’étude
Choisir le type d’appareil
et le dimensionner.
Calculer les efforts horizontaux
en tête des appuis.
Les répartitions des efforts
horizontaux
Vérification des contraintes
admissibles
07
2804/07/2019

31. Superstructure02
Les appareils d’appuis
Choisir le type d’appareil et le dimensionner
N=1.641 MNB.04 Setra(1975)
300 x 400 x 4 x[12+ 3]
L’appareil d’appui à choisir est en
élastomère fretté .
07
2904/07/2019

32. Superstructure02
Les appareils d’appuis
Calcul des déplacements horizontaux
Total des variations
linéaires
Déplacement dus a
la température
Déplacement dus
au fluage
Déplacement dus
au retrait
Courte durée Longue durée
Δlmin(mm) -17.88 -16.48
Δlmax(mm) 4.9 3.5
07
3004/07/2019

33. Superstructure02
Les appareils d’appuis
Les répartitions des efforts horizontaux
Appuis C1 P1 P2 P3 P4 P4 P5 P6 P7 C2
Hfr(t) 5.69 9.82 8.79 7.54 4.13 4.39 4.39 9.46 11.7 6.04
Appuis C1 P1 P2 P3 P4 P4 P5 P6 P7 C2
Xi 65,59 28,86 7,67 43,84 79,69 84,54 48,73 12,81 23,11 58,93
ΔLi 0,008 0,0035 0,00093 0,0053 0,0097 0,010 0,0059 0,0015 0,0028 0,0072
Hvlt (t) 12,65 11,13 2.95 16.91 30.73 32,61 18.79 4,94 8.91 11.36
07
3104/07/2019

34. Superstructure02
Les appareils d’appuis
Vérification des contraintes admissibles
Sollicitations sous compression Sollicitations sous distorsion
Ʈn < 2800 KN/m2
Ʈn = 2698.44 KN/m2 < 2800KN/m2
CV
Ʈn < 0.5 x G =450KN/m2
Ʈn = 309 KN/m2 < 450KN/m2
CV
07
3204/07/2019

35. Superstructure02
Les appareils d’appuis
Vérification des contraintes admissibles
Condition de non glissement
Sécurité au flambement
…CV
…CV
07
3304/07/2019

36. Superstructure02
Etude sismique
Méthodologie de l’étude
Chaussée Travée Fx(t) Fy(t) Fz(t)
Droit
1=>4 467.29 535.82
674.32
4=>8 459.27 525.04
Gauche
1=>4 481.23 545.83
4=>8 459.27 525.04
Classification des ponts Groupe 2
Classification de zone sismique Zone I
Coefficient d’accélération de zone A=0.12(g)
Classification des sites catégorie S2
08
3404/07/2019

37. Superstructure02
Etude sismique
Résultats de l’étude
C1 P1 P2 P3 P4 P4 P5 P6 P7 C2
E1(t) 137,716 211,227 197,234 177,006 124,0995 125,2939 125,294 199,302 230,135 139,06
E2(t) 131,343 212,237 206,985 190,189 151,7495 153,53613 153,536 204,358 220,925 132,769
E3(t) 178,281 213,913 209,472 200,928 179,8483 180,53623 180,536 209,343 220,282 178,921
C1 P1 P2 P3 P4 P4 P5 P6 P7 C2
E1(t) 140,389 198,301 215,326 166,433 109,8942 111,18529 127,865 204,3 233,536 142,199
E2(t) 133,299 209,272 212,762 184,343 138,636 140,61129 156,293 208,49 224,599 135,132
E3(t) 179,35 210,246 214,98 197,139 173,544 174,29774 181,766 211,45 221,914 180,19
E1 = Fx + (0.3Fy) + (0.3Fz)
E2 = Fy + (0.3Fx) + (0.3Fz)
E3 = Fz + (0.3Fx) + (0.3Fy)
08
3504/07/2019

38. 03
Infrastructure
3604/07/2019

39. Infrastructure03
Le chevêtre
Appui travée
M(KN.m) T(KN) M(KN.m) T(KN)
ELU 14.72 6.59 7.58 3.47
ELS 10.94 4.9 5.63 2.58
Modélisation
Pu = 1.35 [PT+ P(1,2) + G(1,2)] + 1.6PAL
PS = PT + P(1,2) + G(1,2) + 1.2PAL
P =>
01
3704/07/2019

40. Infrastructure03
Le chevêtre
Calcul du ferraillage
Justification à l’ELS
le logiciel « SOCOTEC »,
Ast =208cm2
26T32 10 nappes de 13T14
…CV
Justification aux efforts
tranchants
=> cadres de T12, esp= 30cm
…CV
01
3804/07/2019

41. Infrastructure03
Les piles
Dimensions des piles
Etude de flambement
Section pleine Section creuse
Hmax(m) 14.75 40.25
If(m4) 10.42 28.46
i(m3) 0.5196 1.1426
l 20.05 24.91
20.05 < 24.91< 50 => il n’y a pas de risque de flambement.
02
3904/07/2019
Pile pleine Pile creuse

42. Infrastructure03
Les piles
Calcul du ferraillage
ELU : 1.35G + 1.6A(L) + 1.6Qfr + 0.8Qvl
ELS : G + 1.2A(L) + 1.2Qfr + 0.6Qvl
ELA : G + 1.2A(L) + 1.2Qfr + 0.6Qvl
(RPOA,2008)
02
4004/07/2019

43. Infrastructure03
La culée
Méthodologie de calcul
0102
04
03
01 02
0403
Evaluation des charges
agissant sur la culée
Poids propre
Charge de remblais statique et
dynamique
Vérification de la stabilité
de la culée
Phase I a l’ELU
Phase I I a l’ELS
Phase III a l’ELA
Calcul des sollicitations
pour chaque élément
de culée
Calcul de ferraillage
pour chaque élément
de culée.
03
4104/07/2019

44. Infrastructure03
La culée
Calcul de ferraillage
L’élément Moment (KN.m)
Mur garde grève 35
La dalle de transition 140.41
Le corbeau 292.8
03
4204/07/2019
Mur garde
grève
Mur en
retour
Le corbeau
Mur de
front
Semelle
de liaison

45. Infrastructure03
Les fondations
La semelle de liaison ( sous la pile)
Pieux A(m) B(m) H(m) d(m)
ɸ(m) N
6.0 13.5 2.0 1.9
1.2 8.0
ELU ELS
R(MN) 5.76 4.26
T(MN) 3.79 2.81
Ast(cm2) 165.78 122.9
04
4304/07/2019

46. Infrastructure03
Les fondations
Etude des pieux
ELU ELS ELA
N(KN) 37408.5 27741 25658
M(KN.m) 17357.8 13018.3 1877.56
Réactions des pieux
Calcul du ferraillage
ELU ELS ELA
R
(MN)
Min 3.58 2.66 2.02
max 5.76 4.28 4.38
04
4404/07/2019

47. 04
Conclusion
4504/07/2019

49. Merci pour
votre attention