Ouvrages d'art SETRA n54 mars 2007

service d'Études

techniques

des routes

et autoroutes

Sétra

Ouvrages d'art

n° 54 - mars 2007

Ouvrages d'artN°54mars2007 �

Effets thermiques lors de la pose de revêtements sur dalles orthotropesChantier de remplacement du complexe d’étanchéité-roulement du pont de Cheviré

FlorentImberty

☛P.2

Abaques pour la flexion locale de la dalle d’un bipoutre à entretoises

SébastienBrisard

☛P.10

Les poutres Préco

Une solution économique pour les petites portées, objet d’un programme de recherche européen

JacquesBerthellemy,GuenterSeidl

☛P.22

La gestion des ponts en AllemagneJacquesBerthellemy

☛P.28

Publication récente intéressanteUn mémoire sur « la pathologie, maintenance et réparations des appareils d’appui des ponts et viaducs »

MichelFragnet ☛P.32

Stages ☛P.32

Les dernières publications Ouvrages d'art ☛P.33

SOMMAIREBulletin du Centre des Techniques d'Ouvrages d'Art

Directeur de la publication : Jean-Claude Pauc. Comité de rédaction : Thierry Kretz, Emmanuel Bouchon, Angel-Luis Millan, Gilles Lacoste (Sétra),

Pierre Paillusseau (Cete du Sud-Ouest), Véronique Le Mestre (Cgcp/Migt05), Jean-Christophe Carles (Cete Méditerranée), Michel Boileau (Dde 31),

Bruno Godart (Lcpc). Rédacteur en chef : Nicole Cohen (Sétra) - tél : 01 46 11 31 97. Coordination : Jacqueline Thirion (Sétra) - tél : 01 46 11 34 82.

Réalisation : Eric Rillardon (Sétra) - tél : 01 46 11 33 42. Impression : Caractère. 2, rue Monge - BP 224-15002 Aurillac Cedex - ISSN : 1266-166X - © Sétra - 2007

� Ouvrages d'artN°54mars2007

Effets thermiques lors de la pose de revêtements sur dalles orthotropes

FlorentImberty

Présentation

Les complexes étanchéité-roulement (Cer) mis enplace sur les ponts à dalles orthotropes sont posésà des températures élevées, qui diffusent dans lastructure métallique. Les contraintes d’exploitationpeuvent conduire à prévoir un remplacement duCer sous circulation, avec phasage transversal deposedel’enrobé.Cettedissymétriecréeungradientthermiquetransversaldansl’ouvrage,quipeutavoirdes conséquences importantes sur la structure, et

notamment sur les appareils d’appui et les jointsdechausséesiceux-cin’ontpasétéconçusdefaçonadéquate.

Le remplacement du Cer sur le pont de Cheviré àNantespendantl’été2005(photo1)aétél’occasiond’approfondirlaconnaissancedeceseffetsthermiques.Nous présentons dans cet article l’instrumentationmiseenplaceainsiquelesenseignementsquienontété tirés,à la foispour lecas spécifiquedupontdeCheviré et pour les ouvrages à dalle orthotrope defaçonplusgénérale.

INCI

DENT

S, R

ÉPAR

ATIO

NS

Photo 1 : pont de Cheviré - travée métallique – Source : Gérard Forquet, Sétra



Chantier de remplacement du complexe étanchéité-roulement (Cer) du pont de Cheviré

Le pont de Cheviré est un ouvrage de 1 562 m delong, constitué de deux viaducs d’accès en bétonprécontraint et d’un ouvrage de franchissement dela Loire (figure 1). Il s’agit d’une travée métalliquede162mdeportée,supportéepardeuxconsolesenbétonde40mdelongueurchacune

L’ouvragepermetàlaRN844defranchirlaLoireetleszonesportuairesenvironnantes.Ilsupporteuntraficde75000véhiculesparjour,dontunfortpourcentagedepoidslourds.Leprofilentraversinitialcomportaitdeuxchausséesde11,50mséparéesparundispositifde type Dba de 0,60 m de large. L’ouvrage routierportaitdeuxfoistroisvoiesdecirculation,sansbanded’arrêtd’urgence.En1997,lacirculationsurl’ouvrageaétéréduitephysiquementàtroisvoiesdanslesensmontantetdeuxvoiesdanslesensdescendantsurlesviaducsd’accès,etmaintenueàdeuxfoistroisvoiessurletabliermétallique.

La travée métallique repose sur quatre appareilsd’appui à pot. La ligne d’appuis nord est fixe et laligne d’appuis sud est glissante longitudinalement.Transversalement,lesdeuxappuisamontsontbloquésetlesdeuxappuisavalsontlibres.L’ouvrageestdoncisostatiquevis-à-visdesdéformationsverticales,maishyperstatiquevis-à-visdesdéformationstransversales(ventougradientthermiquetransversal).

Le complexe étanchéité-roulement en place surl’ouvragemétalliqueavaitétéréaliséen1991àl’aideduprocédéAccopontdelasociétéCocheryBourdin

Chaussé, constituéd’unecouched’accrochage,d’unecouched’étanchéitéde3mmd’épaisseurenviron,etd’unecouchederoulementàbased’enrobésGrifflexd’épaisseurnominale7cm;ilavaitétéappliquépardemi-tablieravecun joint sous laDba.Laphoto2montre les engravures qui avaient été faites tout lelong de l’ouvrage pour bien bloquer la Dba dansla chaussée, compte-tenu de la pente longitudinaleimportante (jusqu’à 6 % dans les viaducs d’accès).Cesengravuresn’ontpasétérefaitessur lenouveaucomplexedelatravéemétallique,puisquelespentesysontfaibles.

Figure 1 : élévation de l’ouvrage

Figure 2 : schéma des appareils d’appui de la travée métallique

Photo 2 : réalisation du Cer en 1991 - vue du rabotage partiel pour encastrer la Dba – Source : Cindoc, Sétra


INCI

DENT

S, R

ÉPAR

ATIO

NS

Lespremièresfissuresontétédétectéesdans leCerauboutde10ansd’exploitation,majoritairementaudroitdelajonctionentreleplatelageetlesâmes(voirfigure3,photo3).Ils’agiteneffetd’unpointdur,oùseconcentrentleseffortsdeflexiondusaupassagedescamionssurlavoielente.

Le Cer a été remplacé pendant l’été 2005, après14 ans d’exploitation. Le nouveau Cer mis enplace est un complexe Orthoplast (Eurovia) de7cmd’épaisseur,constituéd’unvernissiplast,d’unemembraned’étanchéitépolybitumeetd’unecouchederoulementbétonplast.Latempératureduproduitlorsdesonapplicationestde180°Cenviron.

Les travaux ont été faits sous circulation, enmaintenantenpermanence2x2voiesdecirculationsurl’ouvrage.LeremplacementduCers’estdoncfaiten3phases:2phases«dissymétriques»vis-à-visdeseffetsdegradientthermiquetransversal,etunephase«symétrique»pendantlaquellelacirculationsefaisaitdepartetd’autreduchantier.Lesschémassuivantsmontrentlesphases1et2duchantier-laphase3sedéduisantdelaphase1parsymétrie.

Figure 3 : localisation de la fissuration du complexe étanchéité roulement

Photo 3 : fissures du Cer pénétrant jusqu’à la membrane d’étanchéité – Source : Lrpc d’Angers

Figure 4 : phase 1 des travaux de changement du Cer Figure 5 : phase 2 des travaux de changement du Cer

Chaquephaseaduréunesemaine.L’opérationdeposeduCerproprementditeaduréenvirondeuxheuresparphase,ets’estdérouléesystématiquementlematinde bonne heure. Les photos 5 à 9 en fin d’article,illustrentdifférentesphasesduchantier.



Il est intéressant de signaler qu’après décapage del’étanchéité la tôle supérieure est apparue en bonétat, y compris au droit des fissures longitudinalesdu revêtement à l’aplomb des âmes. Le complexes’est donc globalement bien comporté pendant les14 années de sa vie. Seules des traces de corrosionlocaliséesontétéobservéesenpériphériedesplotsdelaDba(photo4).

Instrumentation

LeSétraetleCetedel’Ouestontproposéaumaîtred’ouvragedeprofiterdecestravauxpourinstrumenterla travéemétallique,afindemesurerprécisément lechampthermiquecréédansletablierparlaposedurevêtement et de mieux apprécier les conséquenceséventuelles sur la structure. Cette demande a étérelayéeparleComitéTechniqueduPontdeCheviré,en charge du suivi de l’ouvrage, et a été acceptéeparlaDde44quiasuobtenirdelaDgrlescréditsadaptés.

L’instrumentationmiseenplacecomprenaitplusieursvolets:

unsuivigéométriquedesdéplacementsdelatravéemétalliqueaucoursdestravaux,danslesensverticaletdanslesenstransversal,

unsuividesdéformationsdelaligned’appuiNord(appareilsd’appuietentretoised’about),surlaquelleseconcentrentleseffortsdeblocagethermique,

uneinstrumentationthermiqueduplatelageetdesâmesenplusieurssections.

Lesdeuxderniersvoletsontétémisenplaceetexploitéspar lesLrpcdeBordeauxetd’Angers.L’objectifdecette instrumentation était de mesurer directementle champ thermique provoqué par la pose du Cer,longitudinalement et surtout transversalement.

•

•

•

Photo 4 : corrosion de la tôle de platelage en périphérie de la Dba – Source : Cete de l’Ouest

Figure 6 : emplacement des sondes

Dans le sens longitudinal, quatre sections ontété instrumentées. Chacune d’elle comportait unensembledesondesplacéesensous-faceduplatelage,en sous-face des augets, et dans les âmes (voirfigure6).Quelquessondesontégalementétéplacéesàmi-épaisseurdelatôledeplatelage,afindemesurerleséventuellesvariationsdetempératuredansl’épaisseurdelatôle.


INCI

DENT

S, R

ÉPAR

ATIO

NS Exploitation des mesures

L’exploitationdesmesures a été faite auCtoa avecl’objectif d’établir un modèle simple de champthermiquedanslecaissonorthotrope,exploitablepourtesterlasensibilitéd’unouvrageàuneopérationderenouvellementduCer.

Effets de la température extérieure

La première étape a consisté à corriger les mesuresthermiquespoursupprimerleseffetsdusauxvariationsnaturelles de température extérieure (gradientthermiqueetrayonnementsolaire).Cetravailaétéfaitenexploitantlesmesuresfaiteslesjoursprécédentsetsuivants,quiontpermisd’établirdescorrélationsentrelatempératureambiante(àl’intérieuretàl’extérieurdu caisson) et les courbes de températures fourniesparlessondes.

La figure 7 montre un ensemble de mesures detempérature « brutes » dans le platelage lors dela pose du Cer sur le tiers amont du tablier. Surcette première figure on distingue nettement deuxphases: une première phase où les trois capteurssituésdirectementsouslazonedemiseenplaceduCer (capteurs E3, E6 et E8, repérés en bleu sur lafigure6)montent en température rapidement,puisdécroissent plus lentement; une seconde phaseatteignant son maximum vers 18 h (16 h en heuresolaire), où l’ensemble des capteurs sont chaufféspar le rayonnement solaire. Ces deux phases sesuperposent.

Lafigure8montrelesmêmesmesuresaprèscorrectiondeseffetsdelatempératureextérieure.Onconstatequel’effetdurayonnementsolaireabienétéeffacé.

Amplitude de température

Commelemontrelafigure7,latempératureatteint100°C dans le platelage juste après application duCer. Cette valeur est pratiquement indépendantede l’épaisseur de la tôle de platelage (les zonesinstrumentées concernaient des tôles d’épaisseurvariant entre 14 mm et 25mm), et apparaîtsensiblementconstantedansl’épaisseurdelatôle.

Les travauxdeCheviréontétéeffectuéspendant lemois d’août 2005, au petit matin. La températureextérieure au moment des travaux était de 20°C.L’élévationdetempératureestdoncde80°C.

Évolution temporelle et diffusion longitudinale

Àl’avantdufinisseur,l’élévationdetempératureestnégligeable.Lamontéeentempératureseproduitaupassage du finisseur, sur une échelle de temps trèscourte, tandis que le refroidissement est beaucouppluslent(àl’échelledelajournée).Lasituationlaplusdéfavorable vis-à-vis des effets thermiques est doncobtenueaumomentoùlefinisseurquittel’ouvrage,l’ensemble du tablier étant à ce moment-là à unetempératurerelativementélevée.

Dansunesectiondonnée,l’évolutiondetempératurepeutêtremodéliséedelafaçonsuivante(figure9):

unemontéeentempératurerapide:onatteint50°Cauboutde10min,et70°Cauboutde20min,

un palier à 80°C pendant environ 1 h 15 aprèspassagedufinisseur,

unedécroissanceexponentielleavecbaissede30°Cauboutdedeuxheuresaprèslafindupalier.

Laphasededécroissanceprésentéeiciaétécaléesurlescapteurssituésàl’intérieurducaisson(capteurs6et8surlafigure6).Lerefroidissementestplusrapideà l’extérieurde l’encorbellement à caused’uneplus

•

•

•

Figure 7 : mesures dans la tôle de platelage - données brutes Figure 8 : mesures dans la tôle de platelage - données corrigées des effets de la température extérieure



grandedissipation thermique (voir capteur3 sur lafigure6).

Parsimplicitéetsécurité,ilestpossibledenégligerletempsdemontéeentempérature(voircourberougesurlafigure9).

Connaissant la vitesse d’avancement du finisseur,il est alors possible de déterminer la température àune extrémité du tablier lorsque le finisseur quittel’ouvrage à l’autre extrémité. Si on considère desvitesses d’avancement de l’ordre de 2 m/min, unouvragedemoinsde150mdelongueuresttraverséenmoinsd’1h15;peudetempsaprès ledépartdufinisseur,labandedetablierestdoncchaufféedefaçonquasimentuniforme.Pourdeslongueurssupérieures,ilestpossibledeprendreencompteuneréductiondetempérature.

Pour le pont de Cheviré, la vitesse moyenned’avancement était de 1,8 m/min, soit un écart de10°Cenvironentrelesdeuxextrémitésdutablierjusteaprèslepassagedufinisseur.

Diffusion transversale

Les mesures ont montré l’absence quasi-totale dediffusiontransversaleduchampdetempérature.OnpeutdoncconsidérerqueseulelabandedeplatelagesituéesouslazonederéfectionduCerestchauffée,àunetempératurequasimentconstante.Cepointadeuxconséquencesimportantes:

il est possible de faire circuler des véhicules àproximité immédiate des travaux, sans risquer quel’échauffementdelatôlenedégradelescaractéristiquesmécaniques de l’enrobé sur les voies circulées. Desmesuresdirectesdelatempératuredel’enrobéadjacentà la zone chauffée ont d’ailleurs confirmé que lesaugmentationsdetempératuresétaienttrèsfaibles;

l’absencedediffusiontransversaleestdéfavorablevis-à-visdesphénomènesthermiquesdanslesphasesde

•

•

chantierdissymétriques.Eneffet,lefaitquel’élévationdetempératureresteconcentréesouslabandechaufféeaccentuelegradientthermiquetransversaletleseffortsdanslesappareilsd’appui.

Diffusion verticale

Dans les âmes, l’élévation de température estnégligeable.

Dans les augets, on observe une élévation detempératuredel’ordrede40°C,maisquiseproduitbeaucouppluslentementquedanslatôledeplatelage.Lafigure10comparelesmontéesentempératuredansla tôle et en sous-face des augets. Le maximum detempératureestobtenudeuxheuresaprèslepassagedu finisseur. Le refroidissement est ensuite un peupluslent.

Modèle thermique proposé

Enpremièreapproche,leseffetsdelatempératuredansla structure justeaprèspassagedufinisseurpeuventêtreévaluésàl’aidedumodèlesimplesuivant:

latôlesupérieuresubituneélévationuniformede80°Csouslaseulezonechauffée,

lerestedelastructure(ycomprislesaugets)nesubitpasd’élévationdetempérature.

Dans une seconde approche, il est possible deprendreencomptelesphénomènessupplémentairesmis en évidence ci-dessous en utilisant des courbesd’évolutiontemporelleplusréalistes:

longitudinalement, on peut tenir compte d’unrefroidissementpour lesouvrages longs, sur labasedumodèleprésentédans lafigure9,eten fonctiondelavitessed’avancementdufinisseur(del’ordrede2à3m/min),

ver t ica lement, on peut tenir compte d’unéchauffementdifférédesaugets.

•

•

•

•

Figure 9 : évolution de la température dans le platelage ; en bleu : mesures, en rouge : modèle

Figure 10 : comparaison des élévations de température dans la tôle et dans l’auget


INCI

DENT

S, R

ÉPAR

ATIO

NS

Validité du modèle

CemodèleaétéappliquéaucasdupontdeCheviré;ilapermisderetrouverparlecalculavecunebonneprécision lesdéplacementsverticauxet transversauxquiontétémesuréspendantlechantier(voirplusloin).IlaégalementétéappliquéauviaducdeRichemont,unbipoutre àdalle orthotropequi avait connudesproblèmes lors d’une réfection dissymétrique duCer:lenouveaujointdechausséeavaitétéendommagé,etlestaquetsdeguidagelatéraldesappareilsd’appuiss’étaientcassés.Làencore,lemodèleapuexpliqueraposteriorilesphénomènesobservés.

Nous ne disposons pas de mesure de températurelors d’opérations de pose de Cer par temps froid.Qualitativement,onpeutaffirmerquel’élévationdetempérature serait un peu plus importante, mais lerefroidissementseraitplusrapide.Lemodèleproposédonnecertainementunordredegrandeurcorrectdesphénomènes.

Conséquences sur les ouvrages d’art

Application au pont de Cheviré

DanslecasdupontdeCheviré,lemodèlethermiqueproposé conduit à un gradient linéaire transversalde40°Centrebordslatérauxdelatôledeplatelage.Cet effet est supérieur au cas du vent extrême. Oncomprend donc qu’un tel cas de charge puisse êtredimensionnantpourlesappareilsd’appuis.LescalculseffectuéssurlepontdeCheviréontmontréquel’efforthorizontal nominal de l’appareil d’appui nord aval(voirfigure2)étaitthéoriquementdépassé.

Fortheureusementils’agitdedéformationsimposéesetnonpasd’effortsimposés.Unjeudanslesappareilsd’appui ou une distorsion de la section d’aboutpeuventsuffireàdissiperunepartiedel’effort.C’estcequis’estproduitsurlepontdeCheviré:lesmesureseffectuéessurlaligned’appuinordontmisenévidenceungauchissementde lasectiond’aboutpendant lestravaux, ainsi qu’un léger écrasement de l’appareild’appuiàpotdansladirectionbloquée.Lessouduresreliant les augets à l’entretoised’aboutnordétaientfissurées(lafissurationremontaitprobablementà laconstructiondel’ouvrage,lorsdelaposeinitialeduCer),etcesfissures se sontouvertespuis referméespendantlestravaux.L’ensembledecesmouvementsadoncpermisd’absorberunepartdeseffetsthermiques,leresteétanttransmisauxappareilsd’appui.

La figure 11 montre la comparaison entre lesdéplacementstransversauxmesurésaprèspassagedufinisseur sur l’ouvrage (67 mm à mi-travée), et lesdéplacementscalculésàl’aidedumodèlethermiqueexposéprécédemment.Deuxcalculssontenvisagés:

unpremieroùlaligned’appuinordestentièrementbloquée vis-à-vis des rotations d’axe vertical (cascorrespondant à une absence totale de jeu dans lesappareilsd’appui,etpasdedistorsiondel’about),etunsecondoùla ligned’appuinordestaucontrairesupposéeparfaitementlibreenrotation.Danslesdeuxcaslaligned’appuisudestlibreenrotation,etilaététenucomptedelasouplesseenrotationd’axeverticaldelaconsolebétonsupportantlaligned’appuinorddelatravéemétallique.

Onconstatesurlafigure11quelecomportementréelestbiensituéentrecesdeuxcasextrêmes:unepartiedeseffetsthermiquesestdissipéeparl’encastrementpartiel de la ligne d’appui nord (jeux, distorsion),et le reste est repris par les appareils d’appuis. Lesinspections menées après travaux n’ont pas mis enévidencededéformationsrésiduellessignificatives.

Pour la conception des ouvrages neufs

Troissolutionssontpossiblespourlaconceptiondesouvrages neufs supportant ce type de revêtement,lorsqu’il n’est pas possible de garantir une mise enœuvretoujourssymétriqueduCer,àlaposeinitialeetlorsdesremplacementsultérieurs:

fairelechoixd’unestructureisostatiquevis-à-visdeseffortstransversaux;

garderunestructurehyperstatiquetransversalement,etdimensionnerlastructureetlesappareilsd’appuipourqu’ilspuissentrésisterauxeffortscréésparuneréfectiondissymétriqueduCersurlabaseduprésentmodèle;

concevoirlesappareilsd’appuipourpouvoirlibérercertains blocages lors des opérations de pose et deréfectionduCer.

•

•

•

Figure 11 : déplacement transversal du tablier sous champ thermique – comparaison mesures et calculs



La première solution n’est pas adaptée dans les cascourants. La présence de deux appareils d’appuibloquéslongitudinalementparligned’appuifixeesteneffetutilepourlareprisedeseffortslongitudinauxdefreinage.

La deuxième solution peut nécessiter des renfortsimportantsdes zonesd’aboutoù se concentrent leseffetsthermiques.

La troisième solution est certainement la pluséconomique. Il faut alors concevoir les appareilsd’appuidefaçonadéquate,enprévoyantparexemplelapossibilitédesupprimertemporairementleguidagelatérald’unappareilunidirectionnel.Ilfauttoutefoisvérifierquelesdéplacementsthermiquestransversauxsontcompatiblesaveclejointdechaussée.

Lors des opérations de remplacement sur ouvrages existants

LaquestiondeseffetsdugradientthermiquetransversaldoitêtreabordéelorsduremplacementdesCersurouvragesexistants,dèslorsquelephasageprévuestdissymétrique.Ilconvientenpremier lieudesavoircommentleCeravaitétéappliquéàl’origine,etavecquellesconditionsd’appui.

Dans le cas d’ouvrages avec appareils d’appuicomportantdesblocages,lemodèleproposépermetdedéterminer lesefforts,etcalculer ledéplacementqui serait nécessaire pour annuler ces efforts.Si ces déplacements sont compatibles avec lesjeux des appareils d’appui et/ou la souplesse desentretoisesd’about,laréfectionpeutsefairedefaçondissymétrique. Il est dans tous les cas conseillé desurveillerleszonescritiquesavantetaprèstravaux.

Le cas des ouvrages ayant des appareils d’appui encaoutchoucfretténedevraitgénéralementpasposerde difficulté majeure. Il convient de vérifier que lasouplesse des appuis est suffisante pour dissiper leseffetsthermiques.

Il faut enfin se préoccuper du déplacement induitauniveaudujointdechaussée.Lafigure12montrelaruptureobservéesurlepontdeRichemont:sousl’effetdugradientthermiquetransversalletabliers’estdéplacélatéralementde5cmsurculée,endommageantlejointdechausséequivenaitd’êtreposé■

Figure 12 : déplacement du joint de chaussée sur l’ouvrage de Richemont

Photo 5 : décapage du complexe existant – Source : Cete de l’Ouest

Photo 6 : application du vernis de protection – Source : Cete de l’Ouest

Photo 7 : mise en œuvre du Cer – Source : Cete de l’Ouest

Photo 8 : traitement du joint de chaussée – Source : Cete de l’Ouest

Photo 9 : finition – Source : Cete de l’Ouest

�0 Ouvrages d'artN°54mars2007


SébastienBrisard

L’étudedelaflexionlocaledeshourdisdepontsétaitjusqu’àprésentgrandementfacilitéeparl’utilisationdes abaques du BulletinTechnique n°1 du Sétra(BT1)[1].

Ceux-ci sont toutefois établis sous des hypothèsescinématiques (conditionsd’appui)assez restrictives,qui obligent généralement le projeteur à corrigerles résultats obtenus, afin par exemple de tenircompte d’éventuels encastrements. Par ailleurs, leremplacementdeschargesréglementairesdufascicule61titreIIparcellesdel’EurocodeEN1991-2[2]rendcaduccedocument.

Enl’absenced’outilplusopérationnel,onenestainsisouvent réduit à procéder à l’intégration manuelled’abaques (comme ceux de Homberg, [3]). Or, lesmoyensdecalculs actuelspermettentuneapprochebeaucoup plus systématique, consistant à calculerune surface d’influence par éléments finis (voir parexemplelafigure3);l’effetdesconvoisréglementairesest ensuite établi par simple intégrationnumériquede cette surface d’influence, et un programmed’optimisation permet de déterminer la position laplusdéfavorableduconvoi.

Un tel calcul s’applique à tous types de structures,mais sa mise en œuvre peut sembler fastidieusepour un ouvrage de section transversale standard.C’est pourquoi il est apparu opportun de procéder(parallèlement au développement d’outils plusgénéraux), à une mise à jour des abaques du BT1,tenantcomptedesnouvelleschargesréglementaires.Les abaques présentés ici concernent uniquementles dalles des bipoutres mixtes à entretoises, quiconstituent une part importante des ouvrages noncourantsconstruitsdenosjoursenFrance.

Lapremièrepartiedecetarticleprésenteleshypothèsessous lesquelles sont établis ces abaques, ainsi que

quelques remarques d’ordre pratique. Des élémentsrelatifs au calcul des abaques sont donnés dans ladeuxièmepartieetdanslesannexes.

Présentation des abaques

Hypothèses

GéométrieEn plan, la dalle est infinie dans la directionlongitudinale, et repose sur deux lignes d’appuissimples,parallèles(laraideurentorsionapportéeparlespoutresestfaibleetn’estpaspriseencompteici).Outreunepartiecentrale,elleestconstituéededeuxencorbellementségaux,dontlalongueurvaut0,4foisl’entraxedespoutres.

Encoupe(figure1),sonépaisseurvarielinéairementdans les encorbellements, et paraboliquement entreles deux lignes d’appui. Cette géométrie approcheassezbiencelledesouvragesréels;elleestparailleurscohérente avec les hypothèses sous lesquelles sontétablislesabaquesdeHomberg[3],cequipermetlavalidation du présent calcul par comparaison à desréférencesexistantes.

Danstoutcequisuit,ladalleestrapportéeàunrepèrecartésiend’axelongitudinalxxettransversalyy.

RÉGL

EMEN

TATI

ON, C

ALCU

LS

Figure 1 : profil de la dalle de bipoutre étudiée


Ouvrages d'artN°54mars2007 ��

Comportement mécaniqueOnadmetqueladallesuitunecinématiquedeLove-Kirchoff (plaque mince), dans laquelle les sectionsdroites restentnormales au feuilletmoyenaucoursdu chargement. Dans la présente application, lesmomentsfléchissantsnedépendentalorsqueduprofil deladalle[4]:multipliertouteslesépaisseursparunmêmecoefficientnechangepaslerésultat.

Cetteconstatationpermetderendreadimensionnelleproblème:lecalculauxélémentsfinisporteradoncsur une dalle pour laquelle l’entraxe des poutres etl’épaisseur à la clé valent 1, ses dimensions réellesn’étantprisesencomptequelorsdel’intégrationdessurfaces d’influence. Ainsi, bien qu’une soixantainedevaleursdel’entraxeaientétéétudiéespourétablirlesabaquesprésentésdanscetarticle,un seulmodèleauxélémentsfinisaétécréé(voir leparagraphesurlesélémentsdemodélisation).

Lecalculnedépendpasnonplusdumoduled’Youngdumatériau ;enrevanche, lecoefficientdePoissonintervient explicitement.L’EurocodeEN1992-1-1,3.1.3(4)distinguelesstructuresfissurées(ν=0)desstructuresnon-fissurées(ν=0,2).Lavaleurν=0,2-quiplaceensécurité-aétéretenueici.

ChargementLastructureestchargéeconformémentauxexigencesde l’Eurocode EN 1991-2 [2]. Les valeurs descoefficients αQ et αq retenues ici sont conformes àl’annexenationaledecetexte,encoursderédaction[5].Ellessontrassembléesdansletableau1.

Lesabaques sontétablis en faisantdeuxhypothèsessupplémentaires relatives au profil en travers. Onadmetd’unepartsurl’ouvragel’absencedetrottoiretdeséparateurcentral(cettedernièrehypothèseplaceen sécurité, et est compatible avec une éventuelleréaffectation future des voies). Les longrines desdispositifs de retenue sont d’autre part supposéesde largeur connue, égale à 64 cm (la largeur d’unelongrine de BN4-16 est généralement supérieure àcette valeur [6]).End’autres termes, les chargesnesontdisposéesquesurunebandedontlalargeurestégale à la largeur totale de l’ouvrage (soit 1,8 foisl’entraxedespoutres),diminuéede2×0,64=1,28m(voirfigure1).

Conformémentàlaclause4.3.6(2)del'EurocodeEN1991-2, leschargesconcentrées sontdiffusées selonune pente 1/1 jusqu'au feuillet moyen de la dalle.Commedanslebulletintechniqueno1,onconviendrad’appeler E la hauteur de répartition des chargesconcentrées (voir figure 2). Notant e l’épaisseur durevêtement,ethcelledeladalle,onaalors:

E=e+h–2

LesabaquesprésentésicisontétablisenconsidérantlesvaleurssuivantesdelahauteurderépartitionE:

E=20,25et30cm

L‘influence de la hauteur de répartition E sur lemomentd‘encastrementesttrèsfaible.Afindenepasnuireàlalisibilitédesabaques7et8,seuleslesvaleurscorrespondantàE=20cmontétéreprésentées.

Remarques pratiques

Danscetarticle,seuls lesabaquescorrespondantaumomentd’encastrementetauxmomentslongitudinalettransversalaucentredeladallesontprésentés.Ilssont calculés pour les combinaisons caractéristique(TS+UDL)etfréquente(0,75TS+0,4UDL),pourlesdeuxclassesdetraficprévuesdansl’annexenationaledel’EN1991-2,etpourlestroisvaleursdeE(20,25et30cm).Lestrente-sixcourbescorrespondantessontregroupéesensixabaques(unabaqueparmomentetparclassedetrafic,voirfigures7à12).

Il est précisé que les valeurs présentées dans lesabaquessontdesvaleursponctuelles,paroppositionauxvaleursmoyennéessurunsegmentde longueurégale au double de l’épaisseur de la dalle, que leBPELautorisaitàconsidérer.Lesécartsentrevaleurponctuelle et valeur moyenne sont généralementfaibles, et une telle règle disparaît des Eurocodes.Nousavonsdoncchoisideneprésenter iciquedesvaleursponctuelles(cequi,entoutétatdecause,placeensécurité).

Le calcul des abaques présentés ici a conduit à uncertain nombre de remarques d’ordre pratique,rassembléesci-après.Onnotetoutd’abordquepourl’applicationenvisagéeici,leconvoiLM2n’ajamaisétédimensionnant.

Classe de trafic αQ1 αQ2 αQ3 αq1 αq2 αq3 αqr

1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,2 1,2 1,2

2 0,9 0,8 0,8 0,7 1,0 1,0 1,0

Tableau 1 : valeurs des coefficients αQ et αq utilisés pour le calcul des abaques

Figure 2 : diffusion des charges concentrées

�� Ouvrages d'artN°54mars2007

RÉGL

EMEN

TATI

ON, C

ALCU

LS

Ladispositiondeschargesdanslaconfigurationlaplusdéfavorableestparailleursgénéralementpeuintuitive.Ainsi,leschargesrépartiesnedoiventêtreappliquéesquesurleszonesdutablierpourlesquellesellesagissentdéfavorablement. Pour le moment d’encastrement,la disposition correspondante est représentée surla figure 4. Contrairement à ce que l’on admetcouramment lorsque les charges sont disposéesmanuellement, les trois tandems ne sont pasnécessairement alignés sur le même axe transversal(voirfigure5,droite).

Lespointsanguleuxobservéssurcertainesdescourbess’expliquentparla«miseenconcurrence»dedeuxconfigurationsdistinctes.Auniveaudupointanguleux,lesdeuxconfigurationsdonnent lamêmevaleurdumomentfléchissant,maisàgaucheetàdroitedecepoint, l’uneou l’autredesconfigurations l’emporte ;la courbe est donc continue, mais la tangente peutprésenterunediscontinuité.C’estlecasdumomentd’encastrement,pourdesvaleursdel’encorbellementvoisinesde4,30m(voirfigure5).Onvoitquepourunencorbellementde4,28m,lesdeuxtandemslesplus légers sontplacés entre lespoutres, tandisquepourunencorbellementde4,32m,touslestandemssont excentrés au maximum vers l’extrémité de laconsole.

Enfin, la recherche de la configuration la plusdéfavorableduconvoiLM1doitnormalementsefairesous la forme d’une optimisation globale, portantsurlapositiontransversaledestandemsetdesvoies.Sansprétendreà lagénéralité,onconstatetoutefoisque pour la présente application, les résultats sontpeudifférentsdeceuxobtenusdelafaçonsimplifiéesuivante:placertoutd’abordletandemno1danssa

Figure 3 : vue tridimensionnelle de la surface d’influence du moment d’encastrement

Figure 4 : vue en plan du tablier montrant la disposition des charges réparties (UDL) maximisant le moment d’encastrement (pour un entraxe des poutres B = 10,70 m). La zone en gris foncé correspond à la voie no1 (q1k = 9 kN.m-2), les zones en gris clair correspondent aux voies 2 et 3, ainsi qu’à l’aire résiduelle (q2k = q3k = qrk = 2,5 kN.m-2).

positionlaplusdéfavorable,puisletandemno2,puisletandemno3.Compléterensuiteenpositionnantlavoielapluschargée(voieno1).

Éléments de modélisation

Lesabaquesprésentésdanscetarticleontétéobtenusen deux étapes. Un calcul aux éléments finis surune structure rendue adimensionnelle (entraxe despoutresunité)permettoutd’aborddecalculerlestroissurfacesd’influenceconcernées.Unsimpleprogrammed’intégrationnumériquepermetalorsdecalculerl’effetduconvoiLM1pouruneconfigurationdonnée;ceprogrammed’intégrationestcoupléàunprogrammed’optimisation sous contraintes permettant dedéterminerautomatiquementlaconfigurationlaplusdéfavorable.

Dans le calcul aux éléments finis, les surfacesd’influencecherchéesapparaissentcommeladéforméede la structure sous l’effet d’un chargement fictifgénéralementdéterminéaumoyend’unevarianteduthéorèmedeMaxwell-Betti(voirannexeA).Pourlecalculdesmomentsaucentredeladalle,l’approcheproposée par F. Hartmann [7] et D. Le Faucheur[8] a été adoptée. En revanche, pour le momentd’encastrement (effort au bord d’un élément, etnonau centre),ilaéténécessairedemettreaupointunenouvelleméthode.Les chargementsfinalementappliqués aux nœuds du modèle sont rappelés enannexeB.



Le modèle créé est plan (l’effet de voûte dû à lacourburedelafibremoyennen’estpasprisencompte),etconstituéd’élémentsàhuitnœuds;chaqueélémentétant à feuillets parallèles, l’épaisseur de la dallemodéliséeestdoncconstanteparmorceaux(aulieudevariercontinûment).

Le choix d’éléments à huit nœuds tient au faitque l’on s’intéresse au moment d’encastrement del’encorbellement:danslemodèleauxélémentsfinis,oncherchedonc lemomentaubordd’unélément.Cette valeur est inaccessible à un calcul à l’aided’élémentsàquatrenœuds(voiràcesujet[8]).

Dans tout calculpar élémentsfinis, laprécisiondurésultat est gouvernée par la finesse du maillage,et le calcul de surfaces d’influence n’échappe bienentendupasàcetterègle.Uneétudesystématiquedelaconvergencedesrésultatsenfonctiondelafinessedumaillageapermispourlaprésenteapplicationdedéterminerlataillemaximaledesélémentspermettantdegarantiruneerreurrelativemaximaledel’ordrede1%danslesabaquesprésentésici.Lemaillageobtenuestschématisésurlafigure6;onconstatequedansle cas le plus défavorable (B=12,0m, E=20cm),lesélémentssontenviron2,3foispluspetitsque lachargeconcentrée.

Conclusion

Danscetarticleontétéprésentésdenouveauxabaquesdeflexionlocale,applicablesauxdallesdebipoutresàentretoisescalculéesaveclesnouveauxrèglementsdecharge(EN1991-2).

Figure 5 : disposition des tandems (TS) maximisant le moment d’encastrement, pour deux valeurs de l’encorbellement : 4,28 m (gauche) et 4,32 m (droite). Dans chaque cas, la trace des voies a été représentée.

Figure 6 : vue en plan du modèle de la dalle. Le nombre d’éléments à huit nœuds du modèle est indiqué pour chaque zone. Le maillage est plus dense dans la zone grisée (éléments sensiblement carrés) qu’ailleurs (éléments rectangulaires, rapport d’aspect voisin de 4).

D’unemploiaussiaiséqueceuxdubulletintechniqueno1,cesabaquesdevraientfaciliterledimensionnementdestabliersdecesouvrages.Ilestrappeléqu’ilssontétablissousleshypothèsessuivantes:

ba l ancement de s t r avée s : l e r appor t del’encorbellementàl’entraxevaut0,4;

profildel’intrados:linéairedansl’encorbellement(épaisseurvariantde0,75hà1,5h),paraboliqueentrepoutres(épaisseurvariantde1,5hàh);

largeurdelachaussée(ausensdel’EN1991-2):longrinedelargeur0,64m,pasdeséparateurcentral.

Ces abaques restent applicables -tout au moins austade du prédimensionnement- lorsque l’ouvragecalculénes’écartepastropdeceshypothèses.Ainsi:

pour les moments au centre de la dalle, on liradirectement dans les abaques 9 à 12 la valeur dumoment pour l’entraxe des poutres effectivementprévudansleprojet;

pour le moment d’encastrement, on lira dans lesabaques7et8lesvaleurscorrespondantàunelongueurfictivedel’encorbellementpréservantl’excentrementdu tandem leplus lourd.Cette longueurfictive estdéfiniepar:

encorbellementfictif=encorbellementréel-longrineréelle+0,64m

Leprésentarticleconstitueuneapplicationparticulièred’une méthode plus générale d’étude de la flexionlocale des ouvrages d’art, faisant appel aux moyensde calcul modernes (éléments finis, programmesd’optimisation, …). Une telle approche permetune plus grande souplesse que les méthodes plus«artisanales»utiliséesprécédemment.

•

•

•

•

•


RÉGL

EMEN

TATI

ON, C

ALCU

LS

Figure 7 : abaque du moment d’encastrement, trafic de première classe (E = 20 cm)



Figure 8 : abaque du moment d’encastrement, trafic de deuxième classe (E = 20 cm)


RÉGL

EMEN

TATI

ON, C

ALCU

LS

Figure 9 : abaque du moment longitudinal au centre, trafic de première classe



Figure 10 : abaque du moment longitudinal au centre, trafic de deuxième classe


RÉGL

EMEN

TATI

ON, C

ALCU

LS

Figure 11 : abaque du moment transversal au centre, trafic de première classe



Figure 12 : abaque du moment transversal au centre, trafic de deuxième classe


RÉGL

EMEN

TATI

ON, C

ALCU

LS

Annexe A - Calcul de surfaces d’influence par éléments finis

En mécanique des structures, il est commoded’introduire lanotiondedéplacement généralisé,quipeutêtreunetranslationouunerotation.Uneforce généralisée désigne alors une force ou un couple,suivantqu’elletravailledansunetranslationoudansunerotation.

Dans toutes les théories de structures ayant uncomportement élastique et linéaire, les contraintesgénéralisées (contraintes, efforts ou momentsfléchissants) apparaissent comme des combinaisonslinéaires des dérivées du champ des déplacementsgénéralisés. Or, dans le formalisme des élémentsfinis, toute dérivée du déplacement s’exprime elle-même comme une combinaison linéaire des seulsdéplacements aux nœuds. Calculer les contraintesgénéraliséesdanslastructurerevientdoncàcalculerunecertainecombinaisonlinéairedesdéplacementsgénéralisésauxnœuds.

La structure étantdiscrétiséepar élémentsfinis, onnoteqlevecteurdesdegrésdeliberté(déplacementsgénéralisésauxnœuds),etQlevecteurduchargementextérieur (forces généralisées travaillant dans ledéplacementq):siqiestunetranslation(respective-mentunerotation),Qiestuneforce(respectivementuncouple)demêmedirection.Compte-tenudecequiprécède,onchercheàcalculeruneffetXs’exprimantcomme une combinaison linéaire de coefficients λidesdéplacementsqi:

où les coefficientsde combinaisonλi sont supposésconnus. Plutôt que de calculer la valeur de X pouruneconfigurationdonnéedecharges,ons’intéresseàla surface d’influencedeX.Parlinéarité,cettesurfaced’influenceapparaîtcommelacombinaisonlinéairedessurfacesd’influencedechacundesdéplacementsgénéralisésq1,q2…

La notion même de sur face d’ inf luence fa i timplicitement l’hypothèse que toutes les chargesappliquées à la structure ont même direction(engénéral,laverticalepourlesproblèmesdegéniecivil) ; on supposera qu’il s’agit ici de la directionzz.

Ilestaisédemontrer(par lethéorèmedeMaxwell-Betti, résultant dans le cas discret de la symétriede lamatricede raideur)que la surfaced’influencedudéplacementnodalqi sous l’effetd’une forcededirection zz est la déformée de la structure dans ladirectionzz,sousl’effetd’uneforcegénéraliséeunitaireQi=1 (Qj=0, j≠i).

Ilrésulteclairementdecettepropriétéquelasurfaced'influencedelacontraintegénéraliséeXestobtenueenappliquantsimplementàlastructurelechargementQi=λi.C’estcequiaétéfaitici.

Touteladifficultérésidealorsdansladéterminationdescoefficientsdecombinaisonλi.Danslemeilleurdes cas, ceux-ci sontdocumentésdans lanoticeducodeauxélémentsfinisutilisé.Sinon,ilspeuventêtrerecalculésensuivantladémarcheclassique[9]:

calculauxpointsdeGaussdel’élément(lesfonctionsdeformedel’élémentdoiventêtreconnues);

extrapolation aux nœuds de l’élément (le schémad’extrapolationutiliséparlecodedoitêtreconnu;onpeutégalementutiliserunautreschémad’extrapolationjugéadéquat);

éventuellement,extractiondelamoyenneentretouslesélémentsadjacentsaumêmenœud.

La mise en œuvre de cette méthode a finalementconduitauxchargementsfictifsprésentésenannexeB.

•

•

•



Figure 13 : numérotation des nœuds de l’élément Q8Tableau 2 : couples appliqués aux nœuds des éléments chargés pour l’obtention des surfaces d’influence cherchées.

Références bibliographiques

[1]M.Thénoz,Calculsdehourdisdeponts,BulletinTechniqueduSétrano1,1972.

[2] Comité Européen de Normalisation (CEN),NF EN 1991-2, Eurocode 1 - Actions sur lesstructures, Partie 2 : actions sur les ponts, dues autrafic,AFNOR,2004.

[3]H.HombergetW.Ropers,Fahrbahnplattenmitverändlicher Dicke, Erster Band, Springer Verlag,1965.

[4]S.P.TimoshenkoetS.Woinowsky-Krieger,Theoryofplatesandshells,McGraw-Hill,1959.

[5] BNTEC P06A, NF EN 1991-2/NA, AnnexenationaleàlaNFEN1991-2,AFNOR,àparaître.

[6]M.Fragnet,Y.Meuricetal.,Barrièresdesécuritépourlaretenuedespoidslourds,CollectionduguidetechniqueGC,Sétra,1999.

[7]F.HartmannetC.Katz,Structuralanalysiswithfiniteelements,SpringerVerlag,2004.

[8]D.LeFaucheur,Flexionlocaledansleshourdisdepont,BulletinOuvragesd’artno49,juillet2005.

[9]O.C.Zienkiewicz,R.L.TayloretJ.Z.Zhu,Thefiniteelementmethod-Itsbasisandfundamentals,6thedition,Elsevier,2005.

Annexe B - Chargements fictifs pour l’obtention des surfaces d’influence de la dalle de bipoutre

Chaquesurfaced’influenceestobtenueenchargeantseulement un élément du modèle. Ainsi, la surfaced’influencedumomentd’encastrement estobtenueenchargeantl’élémentadjacentàlapoutre(ducôtéde l’encorbellement) et situé sur l’axe transversalde symétrie, tandis que les surfaces d’influence desmoments au centre de la dalle sont obtenues enchargeant l’élément situé à l’intersection des axeslongitudinauxettransversauxdesymétrie(onrappellequelemodèlecomporteunnombreimpaird’éléments,aussibiendanslesenslongitudinalquedanslesenstransversal).

LesvaleursdescouplesCx,Cyappliquésàchaquenœudde l’élément chargé sont présentées dans le tableau2,oùh (respectivementk)désigne ladimensiondel’élémentchargédansladirectionxx(respectivementyy), et les huit nœuds de l’élément sont numérotésN1àN8conformémentàlafigure13.Ddésigneenfinlaraideurenflexiondeladalle:

(E : module d’Young ; ν : coefficient de Poisson ;t:épaisseurdeladalle)■

N1

y

x

N5 N2

N8 N6

N4 N3N7


TECH

NIqU

ES P

ARTI

CULI

èRES

À l’heure actuelle, les structures mixtes acier-bétonacquièrent une importance croissante dans laconstructiondesponts,grâceàleurrobustesseetleurscoûtsd’entretienréduitsetprévisibles.Lafacilitédecontrôleduproduit,etsonprixcompétitifjouentunrôledeplusenplusgrandpouremporterladécisiondesmaîtresd’ouvrages.

En application duTraité de Nice, la CommissionEuropéenne a pris directement en main, la gestiondes programmes de recherche appliquée du fondsCharbon-Acier.En2006,laCommissionEuropéennearetenuleprojetderecherchePrECo-Beamparmiceuxqu’ellesoutient.Cen’estpaslepremierprogrammedecetypeauquelparticipeleSétra,quiestdéjàengagédanslesprojetsCombrisurlastabilitédesâmes.

Les autres partenaires du programme Precobeamsont:

lebureaud’étudesSchmitt,S.F. etpartenaires, enAllemagne,

lebureaud’étudesRambollSverigeABenSuède,laPolitechnikadeWroclaw,enPologne,l’UniversitédelaBundeswehr,enAllemagne,l’UniversitédeLiège,enBelgique,Profilarbed S.A., du groupe Arcelor-Mittal, au

Luxembourg.

L’objectif du projet est de mettre dans le domainepublicunsystèmedeconstruction,avecsesrèglesdejustifications,établiesselonlescritèresdesEurocodes,etpouvantêtre introduitesdans lesversionsfuturesdecerèglement.

•

•••••

Leterme«préco»étéretenupourdésignerdespoutresmixtes préfabriquées, servant de coffrages perdus.La largeurde la prédalle,membrure supérieure, estde deux mètres environ. Enfin le système «préco»a l’ambition d’être une technique de connexionéconomique.

La préfabrication est menée dans un atelier forainouuneusineprocheduchantier.LespoutresPréconécessitentlaréalisationenplaced’unesecondedalledebéton.

Dans le cas du pont de Przemysl en Pologne, lacharpentemétalliqueestréduiteauxdemi-Hdisposésdanslestalonsdespoutresenarmatures:onpourraparlerdanscecasaussid’armaturesPréco.

Les poutres PrécoUne solution économique pour les petites portées, objet d’un programme de recherche européen

JacquesBerthellemy,GuenterSeidl

Figure 1 : coupe transversale du pont pour une piste de ski à Przemysl en Pologne - première utilisation mettant en œuvre quatre poutres Préco

Les poutres Préco


Originalité des poutres Préco

Parl’utilisationdeprédallesenbéton,lamixitéacier-béton est effective plus tôt avec les poutres Précoqu’aveclesprocédésdeconstructionconventionnelsdes ponts mixtes acier-béton. En général, le poidspropreducoffrageetdubétonmoureposeeneffetuniquement sur les poutres en acier dans un pontmixtetraditionnel.

Les poutres Préco peuvent aussi être considéréescommeunevariantedesTabliersàPoutrellesEnrobées(Tpe). Comme le système Psi-Pap, les poutresPréco permettent d’alléger lesTpe, sans toutefoisrecourir à aucune technique particulière coûteuse.LespoutresPrécosontcomparablesauprocédéVftintroduit par le bureau d’études Schmitt, Stumpf,Frühaufetpartenaires,quiestcourammentutiliséenAllemagnedepuisunedizained’années.LeprocédéVftadéjàdémontrésurdenombreuxpontsl’intérêtéconomiquedeprédallesenbétondisposéesdanslesenslongitudinalpourlespetitesetmoyennesportées(voirfigures2aet2b).

LespoutresPrécovontplusloin,carellessepassentdelamembruresupérieuremétalliquerendueinutile.

Figure 3a : connecteur Perfobond Figure 3b : connecteur du Cete de l’Est

Figure 2a : poutre Vft Figure 2b : poutre Préco

Outre l’économie de la membrure supérieure, tousles connecteurs goujons sont remplacés dans lapoutre Préco par des armatures passives beaucoupmoins coûteuses. L’âme de la poutre métallique estdirectementconnectéeàlaprédalle.

Detelssystèmesdeconnexionsuruneâmefontdepuislongtempsl’objetderecherches.

OnpeutciterleconnecteurPerfobondoùdesarmaturestraversentdesperçages,et leconnecteurtestépar leLaboratoiredesPontsetChausséesdeNancy.Ilaétédéveloppédanslesannées80parl’équipedeRobertMarcellier : PierreTrouillet et Jean-Michel Hottier(voirfigures3aet3b).

Dans le cas de la poutre Préco du projet derechercheeuropéenPrecobeam,l’âmeneprésentepasd’ouvertures circulaires. Elle n’est pas percée, pourévitercetteopérationcoûteuse.Elleest simplementdécoupée,commepourleconnecteurduLaboratoiredeNancy.LadécoupePrécosuitunelignecontinuequiréduitlepluspossibleleschutes.

Desréalisationsplusanciennesencored’uneconnexionselonceprincipesontcellesdespontsdefranchissementdel’OisedeConflansetdeCergyauxétudesdesquelsleSétra(appeléalorsScet)aparticipéentre1965et1966(photo1).


TECH

NIqU

ES P

ARTI

CULI

èRES

TECH

NIqU

ES P

ARTI

CULI

èRES

Pour lespontsde franchissementde l’Oise les tôlesdécoupéesutiliséesenconnexionsontassociéesàuneprécontraintetransversaleainsiqu’àdesdénivellationsd’appui et à une précontrainte longitudinale pouréviter de faire fonctionner la connexion utilisantfortementl’effetdefrottemententrel’acieretlebétondansdubétontendurisquantdefissurer.Dansl’avenir,uneffetdepréflexionpardénivellationsd’appui, lamiseentensionpréalabledel’ossatureetlapriseencomptedel’effetdefrottementnesontpasàexclureaveclespoutresPréco.L’effetdefrottementpeutaussiêtrerenforcéparuneprécontrainteparfilsadhérentsdanslesprédalles.Maiscesdéveloppementsnefontpasaujourd’huipartieduprojetPrecobeam.

Aujourd’hui la découpe Préco doit être optimiséepouroffrirlameilleuretransmissionpossibled’effortsde glissement sans recours à une précontrainte(figure4).

Dans le cas où la poutre Préco est soumise à deschargements répétés, la découpe ne comporte pasd’angle rentrant mais un arrondi permettant aussiunemeilleuretenuevis-à-visdelafatigue.Desessaisdefatiguedelaconnexiondanslebétonfissurésontindispensables pour ne pas limiter l’utilisation despoutresPrécoauxzonesdemomentpositif.

Danslafigure5,lesflèchesfigurentletracépossibledel’outildecoupage.L’outilvadeAenBsuivantletracérouge,revientenAselonletracénoirpuisenBsuivantletracébleu,etainsidesuite.

Danstouslescas,ladécoupePrécooffreuneffetanti-soulèvementetlesarmaturespeuventêtrefacilementdisposéesdansladécoupe.

En ce qui concerne les seules poutres, une grandevariétédemorphologiesestpossible,cequioffriraauxarchitectesungrandespacedeliberté.

Photo 1 : maquette des essais définis par le Scet en 1965 pour tests en flexion sur appui intermédiaire – Source : archives Sétra

Figure 4 : découpe possible d’une connexion Préco avec un rayon minimal de 35 mm en angle rentrant

Figure 5 : découpe d’une connexion Préco en clothoïde avec un rayon maximal de 80 mm en angle rentrant, pour améliorer la tenue en fatigue et présentant un effet anti-soulèvement.On notera l’analogie avec la découpe de l’âme d’une pièce transversale de dalle orthotrope.

Les poutres Préco


Dans le casn°1figure6, l’aspect extérieur est celuid’unpontenbétonarmé,avecseulementlamembrureinférieureapparentecommedanslecasdespoutrellesenrobées.Le«pointtriple»Acier-Béton-Atmosphèrepeutposerdesproblèmesdecorrosionenintersticesen fonction de l’environnement. Dans le cas dela maquette en photo, la membrure inférieure estdégagéepourfaciliterl’entretiendecettezoned’accèsdifficile.

LaformeenUducasn°2estaussipossiblecarpendantle bétonnage, cette forme peut être maintenue parles étaiements de l’atelier forain de préfabrication,sans qu’il soit besoin de prévoir des raidisseurssoudésmétalliquesdes âmes.LaprédallepeutaussiavantageusementêtrecouléequandlapoutrePrécoestposéeàl’envers.

CetteformeenUnousaffranchitdesproblèmesdecorrosion évoqués pour la forme n°1. Elle permetd’assurerlaqualitédeparementextérieurd’unpontmétalliquedontonchoisit la couleur, et elle assureaussiunemeilleure résistancevis-à-visdes chocsdevéhiculeshorsgabarit.

Dans le cas n°2, où l’âme découpée remontejusqu’à l’intérieur de la prédalle, le poids propredesencorbellementsde laprédallecréeunmomentfléchissant favorable pour la reprise des efforts deglissement,carlapartiebassedubétonestcompriméeetvientserrerlaoulesâmesmétalliques.Ceserrageajouteunfrottementàlaconnexionquineserapaspris en compte dans un premier temps, des essaisspécifiquesétantnécessairespourmesurerl’importancedel’effetfavorableainsiproduit.

Silamorphologien°2estutiliséeenzonedemomentnégatif, à l’encastrement d’un cadre par exemple,unemembruresupérieurepourraêtrenécessaire.Lesrésultatsd’essaisetlescalculsendécideront.

Figures 6 : deux déclinaisons possibles des poutres Préco

Cas2:PrsenUethauteurvariable.Dispositiond’ouvraged’art

Cas1:demi-profiléethauteurconstante.DécoupePrécopourlebâtiment


TECH

NIqU

ES P

ARTI

CULI

èRES

TECH

NIqU

ES P

ARTI

CULI

èRES

Intérêt de la poutre Préco pour le maître d’ouvrage

Le procédé Préco vise par la préfabrication àaugmenter laqualitédes réalisations, et àdiminuerpourlemaîtred’ouvragelesfraisd’entretiengrâceàlarobustessedesstructuresobtenues.Lespoutresenacierdemeurenteneffetbienaccessibles.LescadresréalisésenélémentsPrécopermettentd’éviteràlafoisjointsdechausséeetappareilsd’appuis,souventsujetsà des dégradations dans le temps. Enfin, le tabliermonolithique du béton armé de seconde phase estcouléenplacesansjoints,nidanslesenslongitudinalnidanslesenstransversal,cequiconstitueungagedequalité.

Lapréfabricationpresquetotaledespoutresréduitlestravauxsurchantier,etaboutitàdesmissionsdemontage sur site très économiques, avec des tempsde pose réduits. C’est un avantage incomparablepourrépondreàlaproblématiquedelimiterlepluspossiblelesnuisancesetlesrisquessurleschantierss;demêmequelescoupuresdecirculationsurlesvoiesfranchies,notammentquandondoittenircomptedescoûtsindirectsqu’unedéviationimposeparexempleauxusagers.

La préfabrication permet l'utilisation de bétonfibréà«ultra-hautes»performances(Bfup)pourlesprédalles.DesessaisavecduBfupsontprévusdansleprojetPrecobeam.

Les poutres Préco sont généralement destinées àêtremontéesàlagrue.Lesprédallesenbétonfaisantoffice de membrures supérieures dispensent dedispositifsspéciauxpourassurerlasécuritéencoursdeconstructionvis-à-visdesinstabilitésélastiquesdespoutresenacierduesà la faiblerigiditéhorizontalevis-à-visdesmomentsd’axevertical.Les«ballonages»constituentunhaubanagedansleplanhorizontalquigêneparexemplelorsdumontageàlagrue:(figure7)voirleguidemontagedespontsmétalliquesBT8duSétra(page115).Grâce aux prédalles en béton, la sécurité sur lechantiervis-à-visdesphénomènesdedéversementestnotablementaugmentée.

Les poutres Préco peuvent être conçues pourfonctionnerau-delàdeslimitesd’emploidespoutresenbétonprécontraint,parexemplepourdesviaducsàtravéesisostatiquesoucontinues.Ellespermettentaussideréaliserdescadresdegrandeportée.L’étudemontrerasilespoutresPrécopeuventsesubstituerauxpoutresVipp.

•

•

•

•

Figure 7 : haubanage dans le plan horizontal

Photos 2 : exemple de poutre Préco constituée de demi profilés découpés, … selon une découpe convenant bien aux ponts piétons – Source : Ssf

Onpeutmêmeimaginerd’avoirquelquesossaturesde poutres Préco toutes prêtes d’avance pour êtredécoupéesàlademandeetutiliséescommepontsdesecours,

LefaiblepoidsdespoutresPrécoalliéàleurgranderésistanceàlaflexionouvredenouvellesdimensionsaux portées des ponts préfabriqués, et permet deréaliserdesouvragesélancésetesthétiques.Larichessedes possibilités architecturales permises a déjà étéévoquée.C’estévidemmentaussiunpointimportantpourlaplupartdesmaîtresd’ouvrages.

Enfin les poutres Préco utilisent au mieux lesressources naturelles : les matériaux béton et aciernesontemployésquelàoùilfaut,et lerevêtementanticorrosionn’estappliquésinécessairequesurdefaibles surfaces.Lesmatériauxdeconstruction sontdonc recyclables et ne produisent que très peu dedéchetschimiquesenfindeviedel’ouvrage.

•

•

•

Maquette de poutre

Les poutres Préco


Exemples d’applications

Lesphotos2illustrentlapremièreapplicationpourunpontpiétonenPologneàPrzemysl.La connexion Préco aurait par exemple permis desimplifier les pièces de pont d’about du pont dela Croix Verte en Avignon pour les rendre moinscoûteuses(photo3).Perçages coûteux et soudures de cornières auraientétéévités.Cespiècesdepontd’aboutenbétonqu’ilfautconnecteràlacharpentemétalliquelestentlesextrémitésdupontcaisson,enempêchant tout soulèvementdesappuissouschargesultimes.Lesappuissontàl’extrémitédespiècesdepont.D’autres exemples d’application sont possiblesnotamment pour les franchissements très biais ditsdesautsdemouton.Grâceàsarigiditédeflexion,lepontcadre,estbienadapté à ce cas de figure et permet alors un grandélancementetunesilhouetteesthétique.Lacharpenteaffinéeàlaclefd’unpontmixted’uneseuletravée,souventesquisséeparlesarchitectesendépitdesoncaractèrepeumécaniquequandlatravéeestisostatique,pourradevenirréalisabledefaçonpluscompétitivepuisquecetteformeestappropriéeàunschémastatiquebi-encastré.

Photos 2 : exemple de poutre Préco constituée de demi profilés découpés, … selon une découpe convenant bien aux ponts piétons – Source : Ssf Photo 3 : pièces de pont d’about de caisson mixte avant mise en place de tous les aciers et bétonnage

figure 8 : schéma de principe d’un type de pont envisageable

Mais lesdispositionsàprendrepour l’encastrementàl’aboutdupontdépendentdesrésultatsd’essaisetdes calculs correspondantauxcontraintespropres àchaqueprojet.Ellesferontl’objetdemisesaupointlorsdesétudesàvenir.Onpeutviser,tantpourdespontsroutesquedespontsrails,desportéesallantdanslecasdescadresjusqu’à40 m environ. Ce type de pont devrait permettrepar exemple de franchir élégamment et dans desconditionstrèséconomiquesdesvoiesautoroutièressansappuiintermédiairesurleterrepleincentral.LaduréedeposeàlagruedespoutresPrécoestréduite,etl’interventiond’unoutilcoffrantau-dessusdesvoiesfranchiesn’estplusnécessaire.Unetellesolutionaméliorelasécurité,tantenphasede chantier qu’en phase d’exploitation et méritedonc d’être envisagée pour de nombreux passagessupérieurs■

Découpe thermique en usine

Détail d’about

28 Ouvrages d'artN°54mars2007

Tech

niqu

es p

arTi

culi

ères

la gestion des ponts en allemagne

JacquesBerthellemy

qual

iTÉ,

OrG

anis

aTiO

n

L’articlequisuitesttiréd’unarticleparule30mai2006dans leFaz(FrankfurterAllgemeineZeitung)un grand quotidien d’Allemagne. Georg Küffner,journalisteduFaz,enquêtesurleterrainets’entretientd’abordavecunancienhautresponsabledesponts.

Cetteinterviewesttroplonguepourêtrereproduite.C’estlaméthodedegestiondespontsenAllemagnequi est abordée dans la première partie de cetteinterview.

En1999, l’Administrationallemandea élaboréuneméthode d’évaluation des ponts très proche de laméthodefrançaiseIqoa.

Toutefoisl’attributiond’unenotechiffréeaétéretenueen Allemagne, plutôt qu’une répartition directe enclassesd’état.

Cette note doit traduire l’urgence d’une réparationsurunpont.

Après l’inspection d’un pont, chaque dégradationreçoitdoncunenotedepondération.Pourcefaire,lesinspecteursdisposentd’unetablederéférence:uncataloguenormatifdesdégradationstypiquesdontlesgravitéssontquantifiées.Unpointfaiblemetencausesoitlastabilitédel’ouvrage,soitlasécuritédutraficsoitencoreladurabilitédupont.Unouvragereçoitdoncfinalementunenoterelativeàchacundecestroisenjeuxdontlahiérarchieestsignificative.

Lanotegénéralequienestdéduiterésumel’évaluationetpermetlarépartitionenclasses.

LespontspeuventêtrerépartisenclassescommedanslaméthodeIqoa,maisàpartirdelanotechiffrée,et

Distributiondesponts-MéthodeIqoaMiseenœuvreparleSétrapourlaDgrfrançaise

ÉtatdespontsdesRNfrançaisesen1994

Figure 1 : comparatif des états initiaux

avecl’objectif,selonunrapportBrime,d’obtenirunerépartitionenclassescomparableàcelledelaméthodeIqoatellequ’elleétaitappliquéeen1994.

La grande analogie entre les premières évaluationsdespatrimoinesfrançaisetallemandsdepontsn’estenfaitqu’apparente.Dès1996,laclasse2SdisparaîtdelaméthodeIqoapourfaireplaceàunementionSdestinéeàsoulignerl’urgenced’uneréparationdeséquipementsd’unouvrage.LarépartitionenclassesestdecefaitplusdirectementliéeenFranceàl’étatdesstructures.

EnAllemagne,lemauvaisétatd’ungarde-corpspeutdansuncaslimiteajouterdesmauvaispointsàlanotechiffréedupont.Ellepourraainsipasserde3,4à3,5.Dans les diagrammes qui présentent l’analogie des

La gestion des ponts en Allemagne

Ouvrages d'artN°54mars2007 29

méthodesfrançaisesetallemandes, lepontpasseraitalorsdelaclasse3àlaclasse3Ud’Iqoa.

Enrevanchelaméthoded’évaluationaétéélevéeenAllemagneau rangdenorme, sibienque l’étatdesouvragesdetouslesmaîtresd’ouvragesestévaluédelamêmemanièredanscepays,etqu’unsecteurprivéefficacedel’inspectionapus’ydévelopper.

Àpartirdecesrésultats,desétudescomparablesàcellemenée en France en 2002 pour les ponts en bétonarméontététentées(voirrevueOuvragesd’artn°33dedécembre1999).Ainsil’évolutiondesnotesentre2001et2004(figure2tiréedel’articleduFaz)metenévidenceunbesoincroissantd’investissementdansl’entretiendespontsdupatrimoineroutiernationalallemand.

Pour conclure, la première personne interviewéesouligne notamment la difficulté de construire lesponts d’excellente qualité, qui sont pourtant lemeilleurmarchéqu’onpuissefairesil’onconsidèrelecycleentierdescoûtsdeconstructionetd’entretien.LarechercheimposéeparleCodedesmarchésallemanddumoindrecoûtdeconstructionn’estpas toujoursfacileàconcilieraveclarecherchedelaplusgrandedurabilité.

Son mot de la fin est le rapprochement suivant:«aucunpatientneconfieraitl’opérationdesoncœurauchirurgienlemoinsdisant».

Distributiondesponts-Méthodeallemande

ÉtatdespontsdesRFallemandesen1999

très bon satisfaisant encore critique insuffisant

bon acceptable

Figure 2 : l’état des ponts allemands se dégrade constammentNotes d’état recueillies sur les routes fédérales entre 2001 et 2004.

Photo 1 : nacelle de visite pour inspection, et gêne du trafic qu’il faut accepter – Source : Georg Küffner

Photo 2 : les outils les plus importants de l’inspecteur de ponts allemand sont le marteau… et l’oreille.Pour trouver les points faibles de la structure, il lui suffit de taper régulièrement, comme il le fait ici sous un fond de caisson.Toute résonance inhabituelle ou toute évolution est notée soigneusement – Source : Georg Küffner


TECH

NIqU

ES P

ARTI

CULI

èRES

qUAL

ITÉ,

ORG

ANIS

ATIO

N

Dansune secondepartiede l’articleduFaz,GeorgKüffner s’entretient avec le Secrétaire d’état fédéralauMinistèredesTransportdelaConstructionetdel’Urbanisme chargé des relations avec le Parlementallemand.

Un tiers des dépenses d’entretien pour le réseau routier de l’État fédéral va à la réparation des ponts

Une interview menée par Georg Küffner

Les ponts routes d’Allemagne font régulièrement les gros titres des journaux, car leur état est mauvais et leur stabilité se trouve du coup mise en cause. Quelle est la qualité des ponts du point de vue du Ministère ?L’État de République fédérale d’Allemagne a en sapossession sur le réseau des grandes routes environ37100ponts.Laplusgrandepartiedecesouvrages-etdetrèsloin-estdansunétatqu’onpeutqualifierdetrèsbonàacceptable.C’estseulementunepetitepartiedespontsqui a reçuunenoteplusmauvaiseque trois dans un système d’évaluation visant lorsdes inspections de routine que subissent les pontsàleurattribuerdesnotescomprisesentre1et4.Etce résultatneveutpasdirequ’il s’agitdeponts surlesquelsilnefaudraitpluspasser.Cesmauvaisesnotesnesignifientpasquelastabilitédespontsestencause,maissignifientquedestravauxd’entretiendoiventêtreentreprisrapidement,enraisondesdégradationsquiontétérepéréessurcesouvrages,defaçonàcequelescapacitésfonctionnellespuissentêtreassuréesàpluslongterme.Iln’existepasdelimitationd’emploiliéeàunesimplenoted’état.

Les ponts prennent de l’âge et du coup le nombre de dégradations dont ils sont l’objet augmente fatalement. Avec quelle philosophie de la sécurité fait-on face à ce processus rampant de vieillissement ?Ensefondantsurlabased’uneinspectionrégulière,comme principal élément de notre stratégie, onarriveàmettreenœuvrelesmesuresd’entretienquigarantissent la sécurité et ladurabilitédesouvragesd’art des routes fédérales.Grâce à lamise aupointetàl’applicationdanstoutlepaysd’uneméthodedegestionde l’entretiendesponts, lesconditions sontmaintenantrempliespourmettreenplacelesmoyensd’unemaintenanceorientéeenfonctiondesbesoins.Dansleplandecirculationfédéral2003quicouvrelapériodeallantde2001à2015,lesvolumesfinanciersnécessairesàunemaintenanceadaptéedespontsont

* Cette somme importante (34,4 milliards d’euros) est calculée sur 12 ans et inclut vraisemblablement des budgets d’investissement. Le budget annuel à venir consacré au seul entretien des ponts fédéraux serait en Allemagne de l’ordre de 200 à 300 M€ par an pour 37 100 ponts. Le budget annuel français qui correspondrait est alors actuellement de l’ordre de 50 M€ pour les 9 200 ponts des RN après la décentralisation de 2006.

ainsiétémisenplace.Lamaîtrised’œuvreetlesuivides réparations sont le travail des Administrationsrégionalesquiagissentaunomde l’État fédéralpardélégationensuivantlesprogrammesdemaintenanceapprouvésauniveaufédéral.

Pour que les dégradations et les défauts des ouvrages d’art soient détectés à temps, il faut qu’ils soient régulièrement inspectés par des spécialistes. Avec les réductions d’effectifs qu’on rencontre dans tous les services, pourra-t-on disposer d’un nombre suffisant de gens qualifiés ?Pourgarantirconstammentlacapacitéfonctionnelleet la sécurité des ouvrages d’art, ceux-ci sontobligatoirement soumis à une surveillance régulièreetspécialisée.Letextederéférencepourl’inspectiondesouvragesdeGénieCivilestlanormeDIN1076:« Ouvrages d’Ingénierie routière, Surveillance etInspection».

Seloncettenormetoutpontdoitfairel’objetd’uneinspection principale tous les six ans, qui doit êtremenéepardesingénieursduGénieCivilayantreçuune formation spéciale.À cetteoccasion, toutes lesparties d’ouvrage doivent être inspectées à portéede main par le personnel, qui doit donc pouvoirdisposer des moyens d’accès appropriés.Trois ansaprès, on doit pratiquer de plus une inspectionsimple intermédiaire. Enfin les services routiers ouautoroutierscompétentsdoiventvisiter lesouvrageschaque année, etdeux foispar an, ils les observentpourrepérerdesdégradationsvisiblesàl’œilnu.Lesrésultatsdetoutescesobservationssontconsignéspourchaque pont selon une procédure bien définie. LesDirections Régionales des Routes sont responsablesdes inspections conformes à la norme DIN 1076.Les Régions ont encore jusqu’à présent recoursprincipalement à leur propre personnel pour cesinspections, qui reçoit une formation particulièrepourcela.Desinspectionssontcependantdeplusenplussouventaussiconfiéesàl’extérieur.Danscecas,c’est laresponsabilitédel’AdministrationRégionaledes’assurerquelepersonnelquiestemployédisposebiendesqualificationsparticulièresquisontrequisesparlanormeDIN1076pourmenerdesinspectionsdeponts.

Comment s’assure-t-on que l’on a consacré suffisamment de ressources financières à l’entretien des ouvrages d’art ?Dans le plan de circulation fédéral 2003 dugouvernement central, les moyens financiers del’entretiendesroutesontétémisenplacesurlabased’uncalculdesimulationdesbesoinsenréparation.Jusqu’en2015,ilyaentout34,4milliards*d’eurosqui ont été réservés à l’entretien du réseau routier

La gestion des ponts en Allemagne


fédéral.Lapartdespontsetdesouvragesd’ingénieries’élèveàenviron25à30pour-centdece total.Lesmoyensàprévoirpourmettreenœuvrelesinspectionssontenrevanchel’affairedesRégions■

Références bibliographiques

ProjeteuropéenBRIME,GodartB.«La gestion des ponts en Europe.»Lcpc,Ouvragesd’art,mars2005,(réf.OA49).

Odent N. ; Berthellemy J. « Bridges asset ageing model and theoretical simulation of the effect of a maintenance budget policy on bridge condition in French national heritage.»IABMAS’2002,firstinternationalConference on bridge Maintenance, Safety andManagement,Barcelone,juillet2002.

Dr. Ing. Haardt P. « Development of a Bridge Management System for the German Highway Network. » IABMAS’2002, first internationalConference on bridge Maintenance, Safety andManagement,Barcelone,juillet2002.

OdentN.;BerthellemyJ.;DelfosseG.«Impact d’une politique de gestion sur l’état d’un patrimoine d’ouvrages en béton armé.»,BulletinOuvragesd’artduCtoaduSétran°33,décembre1999.


Stages

Formation Enpc dans le domaine des ouvrages d’art

Lesappareilsd’appuistructurauxpourouvragesd’art:choix,dimensionnementetmiseenœuvre 27 mars 2007

Cycle«Formulerlesbétons»module2:lagamedesbétonsmodernes 28 et 29 mars 2007

Cycle«InspectiondesOuvragesd’Art»module2:grandsouvragesenbétonprécontraint 10 mai 2007

Exigencestechniquespourl’exécutiondesconstructionsmétalliques(bâtimentetgéniecivil):lanouvellenormeEN1090 5 et 6 juin 2007

Cycle«InspectiondesOuvragesd’Art»module4:ouvragesmétalliquesassociéaustagedu12au14juin2007

12, 13 juin 1/2 journée 2007

Cycle«InspectiondesOuvragesd’Art»module4:ouvragesmétalliquesetpontsàcâbles 12 au 14 juin 2007

Lesbétonsdestructureetleursinteractionsaveclesnouveauxréférentiels(NFEN206-1,fascicule65,EN13670,Eurocodes):unenouvellefaçondeviserladurabilitédesouvrages

26 et 27 juin 2007

RenseignementsetprogrammesdétaillésdesstagesEnpc: tél:0144582728ousite:http://pfe.enpc.frRenseignementsconcernantlescyclesinternationaux: tél:0144582828ou2827.

INFO

RMAT

IONS

BRè

VES

Publication récente intéressante

Nous signalons aux lecteurs intéressés le mémoireprésenté par M. David Chardonieras en vue del’obtentiond’undiplômed’ingénieurCnamquiportesur « la pathologie, maintenance et réparations desappareilsd’appuidespontsetviaducs».

Ce travail a été préparé sous la direction deM.D.Esbrat(anciennementLrpcd’Aix).

Ce mémoire vient compléter la bibliothèque de ladocumentationdetoutspécialistechargédelagestiondesouvragesd’art.

Lapartiehistoriqueesttrèsutilepourl’identificationd’appareils d’appui sur des ouvrages anciens,principalementdelapériode1940-1965.

Lapartiepathologierépertorielesdésordresidentifiés,énonce les causes possibles et propose la ou lesdécisionsàprendre,avecundegréd’urgence.

Levérinagedestabliersestabordésouslaformed’unedescriptiondestroisprincipauxmodesdevérinagelesplusfréquemmentutilisés.

Enfin,unerichedocumentationphotographiquevientillustrerl’ensembledespathologiesrencontrées.Elleconstitueunexempledelanécessitéd’unepolitiquedesurveillanceetd’entretiendesouvragesd’art.

Cedocumentestdisponiblesurlesite«http://cnam-limousin.fr»surlapaged’accueil,oncliquesurlelogodelaFirpuisonentresurlapagedetéléchargementdumémoirequidonnelesinfossuivantes:

OuvragesurlapathologieSciencesetTechnologiesdel’Industrie

Télécharger le contenu du mémoire au format Pdfouvrage - Pathologie, maintenance et réparationdesappareilsd’appuidespontsetviaducsdeDavidChardonnieras-21juin2004(taille24Mo).Lefichierestgros(attentede1à2minutessur512ko/s).

MichelFragnet

--


Publications

• Diffusion des efforts concentrés - Efforts de précontrainte et des appareils d’appuiGuide méthodologique et Exemples d’applicationRéférence : 0634 – novembre 2006 – 38 et 112 pages – Prix de vente de l’ensemble : 20 euros

Ceguideméthodologiqueproposeuneméthodologiede traitement des zones de diffusion des effortsconcentrés. La majorité des difficultés de ces zonesdélicates provient principalement des efforts deprécontrainte dont l’augmentation continue de lapuissance unitaire des câbles a rendu encore plusaigu le problème du dimensionnement des zonesd’ancrage,donnantlieuàdesfissurationsdecaractèrepathologique.Ce guide méthodologique complète les texteseuropéens, tout en restant homogène avec eux,l’Eurocode2étanttrèsdiscretsurlaprésentequestion.Il est accompagné d’un document « Exemplesd’application».Le guide méthodologique et le document Exemples d’application sont indissociables et ne peuvent être vendus séparément.

Ponts en bois - Comment assurer leur durabilitéGuide techniqueRéférence : 0647 – novembre 2006 – 124 pages – Prix de vente : 21 euros

Avec les préoccupations environnementales, lesmaîtresd’ouvrageredécouvrentleboisetsonaspectchaleureux.Parailleurs,lespontsenboissontlégersetfacilesàmonter:ilspossèdentainsiunfortpotentieldedéveloppement,enparticulierlespontspourpiétons.Cependant,lapérennitédecesstructuresreposesurlechoixdebonnesdispositionsconstructivesprotégeantlebois,ainsiquesurlaqualitédeleurentretien.Enoutre,encasdedémolitiond’unpontdontlesboisontététraités,lesmaîtresd’ouvragesontresponsablesdesdéchetstoxiquesproduits.

Ceguide,aprèsunhistoriquedespontsenbois:rappellelesnotionsessentiellessurl'anatomieetles

propriétésmécaniquesetphysiquesdecematériau,présentelesagresseursetlesméthodesdepréservation

dubois,ensoulignantlesinconvénientsdecertainesméthodeschimiquesdepréservation,

expose les principales dispositions constructives àadopterpourassurerlaconservationdubois,

fournit des conseils aux maîtres d'œuvre pourformaliser une bonne prescription d'essences,de traitements de préservation et d'exigencesconstructives.

•

•

•

•

LE K

IOSq

UE D

U SÉ

TRA

LE K

IOSq

UE D

U SÉ

TRA


Ces documents sont disponibles en téléchargement sur les sites internet et intranet du Sétra :• internet : http://www.setra.equipement.gouv.fr• i2 (réseau intranet du ministère de l’Équipement) : http://intra.setra.i2

Note technique sur l’application nationale de la norme NF EN �� (appareils d’appui structuraux)Note d’information série Ouvrages d’art n°27

LapublicationdepratiquementtouteslespartiesdelanormeNFEN1337surlesappareilsd’appui(ilneresteplusquelapartie8surlesdispositifsdeblocageetdeguidage)modifiecomplètementlepaysagenormatifsurlesappareilsd’appuidesponts.Ce nouvel environnement doit être appréhendé,comprisetcorrectementappliqué.Cesnormesdoiventpermettre, pour les parties harmonisées, la mise enplace du marquage CE sur ce type de produit. Parcontre, si tous les produits doivent être marquésCE,lemaîtred’ouvragealedevoirdevérifierqueleproduitqu’ilsouhaiteutiliserestadaptéàsonouvrage.Or lesnormes,et lemarquageCE,comportentdespossibilitésdechoixquidoiventêtrecomplétésdanslesclausesdesmarchésparticuliers.L’objetde laprésentenoted’informationtechniqueest de lister les possibilités de choix qui restent àl’initiative du maître d’ouvrage et lui donner lesconseilspourfairecechoixetcompléter,entantquedebesoin,lanormeNFEN1337.Outre cette note d’information technique, il estsignalé l’existence de deux guides techniques (encoursderefonteetprochainementréédités)préparésparleSétrasurles«appareilsd’appuiencaoutchoucfretté»etles«appareilsd’appuiàpot»pouraiderlesprojeteursdanslecalculdesappareilsd’appui,voireluiproposerdesoutils,sousformedelogicielsdeprédimensionnement.Cedocumentaétépréparéparungrouped’expertsissus,notamment,delaCommissiondenormalisationT47A(Appareilsd’appuistructuraux).

Ouvrages de soutènement en remblai renforcé par armatures métalliques constituées de treillis soudésNote d’information série Ouvrages d’art n° 26

Divers procédés de construction d’ouvrages desoutènement en remblai renforcépardes armaturesconstituées de treillis métalliques soudés se sontdéveloppés en France ces dernières années. Ils ontfaitl’objetdenombreusesapplicationsetconnaissentaujourd’hui un certain essor. L’objet de la présentenoted’informationestderappelerlesrèglesgénéralesde conception et de calcul existantes dont ilsrelèvent,maisaussideprésenterlesprincipalesrèglescomplémentairesquileursontspécifiquesetqu’ilestessentielderespecterpourlesouvragesroutiers.


• Ouvrages édités par le Lcpc

VSCMéthode d’aide à la gestion de patrimoinesGuide techniqueRef. VSC – août 2006 – Prix de vente : 48 eurosLaméthodeVSCestuneméthoded’aideàlagestionde patrimoines faisant la synthèse de trois analysesindépendantes:• une expertise technique adaptée au patrimoineétudié,•unexamenavisédefonctionsd'usage,•uneapprochestratégiquede laplacedesouvragesdanslepatrimoine.Apartird'unestructurationpertinentedupatrimoine,elle permet d'acquérir une vision synthétique etd'ensembledescaractéristiquesetdel'étatdesouvrages,de faire remonter immédiatement les problèmes desécurité publique, et aboutit à une programmationoptimiséedelamaintenancedupatrimoine.Leprésentfascicules'adresseauxmaîtresd'ouvrage,auxgestionnaires,auxspécialisteschargésdelamettreenœuvre.Il comprend une présentation de la méthode, deson application aux ouvrages d'art ainsi que desexemples d'application à d'autres domaines (voiesnavigables,infrastructuresportuaires,établissementsdesignalisationmaritime,etc.).

• Avis techniques ouvrages d’art

Lesavistechniquesfournissentunavisofficielsurlecomportement prévisible des produits, procédés etmatériels pour éclairer les maîtres d’ouvrages et lesmaîtresd’œuvredansleursdécisions.Cesavistechniquessontrédigéssouslaresponsabilitéd’unecommissionmiseenplaceparleSétra,associantl’Administrationet laprofession représentéepar lessyndicats.LesecrétariatetlaprésidencedecettecommissionsontrespectivementassurésparleSétraetlaprofession.L’élaboration d’un avis technique est soumise auxétapessuivantes:

dépôtdelademande;enquêtepréalable(s’ils’agitd’unepremièredemande

jugéerecevable);examen du dossier technique et établissement du

programmed’essais;établissementd’unavistechnique.

••

•

•

Avis techniques récents publiés

Joints de chaussée des ponts-routesProduit Entreprise Date Validité Ref.

WR50-CIPECFREYSSINET(France)

R12/06 12/2011 FATJO06.13

Wd110-CIPECFREYSSINET(France)

R12/06 12/2011 FATJO06.14

M100FREYSSINET(France)

R12/06 12/2011 FATJO06.12

POLYJOINT RCA R12/06 12/2011 FATJO06.10

GTAB2000/30-50 RCA R12/06 12/2011 FATJO06.11

RAN50 PCB R12/06 12/2011 FATJO06.06

GPE80 PCB ATIR12/06 12/2008 FATJO06.07

GPE120 PCB R01/03 12/2008 FATJO06.08

BETAB30/B50 BTPS 09/2006 09/2011 FATJO06.04

EUROJOINT50 EUROJOINT ATI12/06 12/2008 FATJO06.09

Étanchéité des ponts-routes

ConibridgeBASFCCFranceSAS

09/2006 09/2011 FATET06.04Ces avis techniques sont consultables sur les sites internet et intranet du Sétra :• internet : http://www.setra.equipement.gouv.fr• i2 (réseau intranet du ministère de l’Équipement) : http://intra.setra.i2


JacquesBerthellemySétraCtoaTel:0146113269

SébastienBrisardSétraCtoaTel:0146113628

MichelFragnetSétraCtoaTél:0146113213

FlorentImbertySétraCtoaTel:0146113240

Coordonnées des rédacteurs

LecataloguedespublicationsetlogicielsduSétraestconsultablesurinternetetleréseaui2duministèredesTransports,del’Equipement,duTourismeetdelaMer.

Vousytrouverez:•lesdernièresparutions,

•lesouvragesdisponibles,avecrésumé,référence,prixdevente…,

•lesmodalitésdecommande.

Retrouverégalemententéléchargement(auformatPDF)lesnumérosprécédentsduBulletinOuvragesd’art.

surinternet:http://catalogue.setra.equipement.gouv.fr

suri2:http://catalogue.setra.i�

46 avenue

Aristide Briand

BP 100

92225 Bagneux Cedex

France

téléphone :

33 (0)1 46 11 31 31

télécopie :

33 (0)1 46 11 31 69

internet : www.setra.

equipement.gouv.fr

Sétraservice d'Études

techniques

des routes

et autoroutes

Le Sétra appartient

au Réseau Scientifique

et Technique

de l'Équipement

Ce bulletin est un périodique d’information à l’intention des spécialistes d’ouvrages d’art. Il est destiné à décrire la construction d’ouvrages marquants et à faire connaître des techniques particulières ou innovantes.Ce bulletin est consultable et téléchargeable :• sur internet : http://www.setra.equipement.gouv.fr• sur i2 (réseau intranet du ministère de l’Équipement) :http://intra.setra.i2

Document disponible au bureau de vente du Sétra46 avenue Aristide Briand - BP 100 - 92225 Bagneux Cedex - France téléphone : 33 (0)1 46 11 31 53 - télécopie : 33 (0)1 46 11 33 55Référence : 0705

Couverture - crédit photos : Sébastien Brisard, Gérard Forquet (Sétra) ; Cete de l’Ouest ; Ssf

Conception graphique - mise en page : Eric Rillardon (Sétra)Impression : Caractère - 2, rue Monge - BP 224 - 15002 Aurillac CedexL’autorisation du Sétra est indispensable pour la reproduction, même partielle, de ce document© 2007 Sétra - Dépôt légal : 1er trimestre 2007 - ISSN : 1266-166X

Ce document participe à la protection de l’environnement. Il est imprimé avec des encres à base végétale sur du papier écolabélisé PEFC.CTBA/06-00743

PEFC/10-31-945

Ouvrages d'art SETRA n54 mars 2007

Documents

Transcript of Ouvrages d'art SETRA n54 mars 2007