Pont Dalle

République Tunisienne

Université de Sfax

Ministère de l’enseignement supérieure et de la recherche scientifique

Ecole Nationale d’Ingénieurs de Sfax Département Génie Civil

PROJET FIN D’ETUDE ETUDE ET CALCUL DE LA STRUCTURE DE L’OUVRAGE DENIVELE AU NIVEAU DE CARREFOUR GP13

Présenté par

: Salim AYADI

Abir HAMDI Présidente

: Mme. Souhir ELLOUZE

Rapporteur

: M. Ali ELLOUZE

Encadreurs

: M. Khaled MAALA M. Adnene GUERMAZI M. Moncef ZAIRI 1

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13 1 Présentation du projet

2 Conception de l’ouvrage 3 Etude du tablier 4 Etude des appuis 5

Etude des fondations

6 Conclusion Plan

Page

2

Présentation du projet Situation géographique

Page

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

3

Conception de l’ouvrage Page Conception longitudinale 264,3 87,5m m joint

Tablier 1: 87 m 15 m

Tablier 2: 87,5 m 19,25 m 19 m

joint

Tablier 3: 87 m 19,25 m 15 m

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

4

Présentation du projet Page

Conception de l’ouvrage

5

Coupe Transversale 9,2 m

Voie 2

Voie 1 0,25 m

0,7 m

1,5 m

6m

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

1,7 m

Etude du tablier Page

Règlement et norme de calcul

Modèles de charges de trafic Voie1:6,3kN/m² Voie1:270kN Voie2:2,5kN/m²

UDL

TS Voie2:160kN

aire résiduelle:2,5kN/m² LM1

LM2 Charge uniformément répartie

LM3 Charge concentrée à double essieux

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

LM4

6

Etude du tablier Page

Modèle 1D Description : Avantages :

Limitation :

Poutre continue à 5 travées.

  

Obtenir une solution analytique Définir les cas de charges défavorables Validation du modèle 2D

Pas d’étude de la flexion transversale et la torsion du tablier Position 0,5 L = 7,5 m

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

7

Etude du tablier

Page

Modèle 1D Ligne d’influence du de Moment Ligne d’influence l’effortfléchissant tranchant pour la section 0.5 L

0.6 3.5 3 0.4 2.5 0.2 2 1.5 0

0

7.485

13.5

22.7

30.4

39.95

47.55

57.1

64.8

74

80.015

87.5

80

87.5

1 -0.2 0.5 0 -0.4 0

7.5

15

24.625

34.25

43.75

53.25

-0.5 -0.6 -1 -0.8 -1.5

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

62.875

72.5

8

Etude du tablier Page

Modèle 1D

Chargements

Charges permanentes

Poids propre

Charges d’ exploitation

Super structure

Routières UDL 31.4KN/m

Gmax=179kN/m Gmin=167kN/m

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

Routières TS 430 KN

9

Etude du tablier Page

Modèle 1D moment fléchissant à l’ELS en kN,m/ml

Combinaisons du calcul moment fléchissant

-1500 -1034

-1008

-1000

-500

0

0 0

10

20

30

40

50

500

1000

763

722

822 ELS MAX

10

ELS MIN

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

Etude du tablier Page

Modèle 2D

11

Description:  modèle numérique (Robot) : élément plaque en utilisant les éléments de types Qu de continuité C1.

Avantages:  Etude de comportement transversal et la torsion du tablier.

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

Etude du tablier Page

Modèle 2D:chargement

12

Charges TS Charge permenante surfacique Charges UDL 135 KN 135 KN 80 KN 80 KN Charge permenante linéaire

2,5 KN/m² Aire résiduelle 2m Charge propre automatique

2,5 KN/m² Voie 2 3m

6,3 KN/m²

Etude de la denivelation du Carrefour GP13

Voie 1 3m

Etude du tablier Page

Modèle 2D: Validation du modèle Déformée sous charges permanentes

Moment longitudinal sous charges permanentes

Etude de la denivelation du Carrefour GP13

13

Etude du tablier Page

Modèle 2D: Validation du modèle -6000

1D ELS max

2D ELS max

14

Moment longitudinal à ELS

-4000

MODELE 1D MODELE 2D

ECART

-2000 0

5

10

15

20

25

30

M04 (MAX)

5944

5896

0,81%

2000

M1 (MIN)

-7847

-7967

1,54%

4000

M15 (MAX)

6399

5896

2,00%

6000

M2 (MIN)

-8054

-8113

0,70%

8000

M25 (MAX)

6115

5971

2,30%

0

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

Etude du tablier Page

Modèle 2D:Resultats

 Combinaisons sont programmés sur Robot  Coupes sur tablier pour chaque section

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

15

Etude du tablier Page

Modèle 2D: Résultats Moment longitudinal ELS Mxx(+)

-1500 -1500

ELS Mxx (-) -1316.43 -1316

-1316.28 -1316

-1000 -1000

1D

-1006

-1034

Moment à ELS en (KN.m/ml)

-500 -500 00

10 10

20 20

30 30

40 40

50

00 500 500 763 1000 1000

894 894.48

822 946 946.32

1D 910 909.57

1500 1500 Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

x0/L

Mels+

Mels-

0,4

894

234

1,0

-697

-1316

1,5

946

252

2,0

-705

-1316

2,5

910

203

16

Etude du tablier Page

Modèle 2D: Résultats

17

Moment transversal à ELS Myy en (KN.m/ml) els Myy+

els Myy-

Moment à ELS Myy en (KN.m/ml)

100

Moments pour le le ferraillage ferraillage Moment pour

0

x0/L

Mels+

Mels-

-200

0,4 L1

53

-14

-300

1,0 L1

-252

-460

-400

0,5 L2

63

9

1 L2

-252

-476

0,5 L3

63

9

-100

-500

0

5

10

460

15

20

25

30

476

-600

 Pourcentage Myy par rapport Mxx sur appui=30%  Pourcentage Myy par rapport Mxx en travée=8% Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

Etude du tablier Page

Modèle 2D: Résultats

elu MXY+ 800 600

elu MxyMoment à ElU en (KN.m/ml)

677.09

615.98

565.78

400

x0/L

Mels+

Mels-

0,4 L1

274

-273

0,8L1

615,98

-400,42

0,1 L2

448,27

-697,25

0,1L3

441,16

-694,84

2,5

258

-260

200

0 -200

0 0 0

5

10

15

20

25

30

-400 -600 -800

-595.05

-697.25

18

-694.84

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

Etude du tablier Page

Modèle 2D: Ferraillage

Hypothèses de calcul :  (fissuration préjudiciable)

 Le ferraillage sera calculé sur une section élémentaire de 1m de largeur fe

fc28

ft28

500 MPa

30 MPa

2,4 MPa

Types de ferraillages :  Longitudinaux et Transversaux dus à la flexion

 Transversaux dus à l’effort tranchant  Longitudinaux et Transversaux dus à la torsion

Etude de la denivelation du Carrefour GP13

19

Etude du tablier Page

Modèle 2D: Ferraillage longitudinal

1 2

3

4 5

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

20

Etude du tablier Page

Modèle 2D: Ferraillage longitudinal

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

21

Etude du tablier Page

Modèle 2D: Ferraillage transversal

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

22

Etude du tablier Page

Modèle 2D: Ferraillage Sur appui

En travée

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

23

Etude des Appuis

Page

Appareil d’appui

24

Dimmensionnement

Distribution des efforts horizentals

Prédimmensinnement

Aire de l’appareil D’appui

Hauteur Nette D’elastomére

Vérifications

Dimension en plan

Stabilité au flambement

Limitation de la déformation

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

Limite de rotation

Condition de non glissement

Etude des Appuis

Page

Appareil d’appui: Prédimmensinnement Dimensions

Sur pile simple

Sur pile double et culée

a

300 mm

400 mm

b

450 mm

500 mm

ti

4 ⤬ 12 mm

4 ⤬ 12 mm

ts

5 ⤬ 4 mm

5 ⤬ 4 mm

Tb

73 mm

73 mm

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

25

Etude des Appuis

Page

Distribution des efforts horizontals

Forces horizentales

Freinage

Retrait

Température

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

26

Etude des Appuis Distribution des efforts: Calcul des rigidités(1D) Modélisation l’ouvrage Simplification du de système

Rigidité équivalente :

Rigidité de la pile-chevêtre Kpc

:

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

Page

27

Etude des Appuis Page

Distribution des efforts: Freinage Freinage(instantané)

2D

1D Erreur 1D

Tablier 2

Fx (kN)

Fz (kN)

Fx (kN) /2D

 Chargement correspondant à unAptablier , deux trois tabliers -34,4 1 -34,5tabliers et 4,31 P6

 Contrainte plane (2D) P7

P8

P9

P10

P11

0,4%

Ap 2

-34,06

4,31

-34,4

-0,9%+ Sens

Ap 3

-44,53

3,28

-45,1

-1,2%

Ap 4

-43,97

3,28

-45,1

Ap 5

-44,53

1,07

-45,1

-1,2%

Ap 6

-43,99

1,07

-45,1

-2,4%

Ap 7

-44,53

-1,07

-45,1

-1,2%

Ap 8

-43,99

-1,07

-45,1

-2,4%

Ap 9

-44,53

-3,28

-45,1

-1,2%

Ap 10

-43,97

-3,28

-45,1

-2,5%

Ap 11

-34,5

-4,31

-34,1

1,2%

Ap 12

-34,06

-4,31

-34,1

-0,1%

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

Sens -2,5%

28

Etude des Appuis

Page

Distribution des efforts: Retrait -Température

29

Déplacement en cm Sens+ (différée)

Retrait

Retrait

Température(+)

Température -

Température(-)

Température +

P6

P7

P8

P9

P10

P11

1D

1,75

1,15

0,38

-0,38

-1,15

-1,75

2D

1,73

1,13

0,37

-0,38

-1,13

-1,72 33°

Erreur

1,43%

1,48%

1,58%

1,05%

1,65%

1,49%

1D

1,575

1,035

0,342

-0,342

-1,035

-1,575

2D

1,57

1,03

0,34

-0,34

-1,03

-1,57

Erreur

0,40%

0,50%

0,60%

0,80%

0,60%

-30° 0,60%

1D

-1,575

-1,035

-0,342

0,342

1,035

1,575

2D

-1,57

-1,03

-0,34

0,34

1,03

1,57

erreur

0,50%

0,50%

1,40%

0,00%

0,60%

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

0,50% +30°

Etude des Appuis

Page

Pile : Pile double

Pile simple

1,5 m

colonne

chevêtre

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

30

Etude des Appuis

Page

piles :Chevêtre de la pile simple

V1

V2

Sollicitations

H H

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

31

Etude des Appuis

Page

piles :Chevêtre de la pile double

V Schéma de ferraillage

M

H

Etude de la denivelation du Carrefour GP13

32

Etude des Appuis

SLIDE

piles : colonne

V

H

Ferraillage transversale de la colonne

M

Ferraillage longitudinale de la colonne

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

33

Etude du tablier SLIDE

Culée

Mur de garde grève

Dalle de transition

Chevêtre

Colonne

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

34

Etude des Appuis

SLIDE

Culée: dalle de transition

Remblai 0,65 m 0,3 m

8m

5m

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

35

Etude des Appuis Culée: dalle de transition

Modèle sur robot : affaire plaque

Schéma de ferraillage

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

SLIDE

36

Etude des Appuis

SLIDE

Culée: mur de garde grève

Voie 1 0,25m 135 KN 0,95m

135 KN

81 KN 81 KN

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

37

Etude des Appuis Culée: mur de garde grève

Modèle sur robot : affaire coque

Schéma de ferraillage

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

SLIDE

38

Etude des Appuis

SLIDE

Culée: chevêtre + colonne

3

ModèleSchéma sur robotde : structure spatiale ferraillage

5

2

1

4

Force répartie Force concentrée

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

39

Etude des Appuis

SLIDE

Culée: chevêtre + colonne

V Schéma de ferraillage

H

M

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

40

Etude des fondation

Page

Données géotechniques

41

Caractéristiques moyennes des couches de sols SP1

 Pour connaître la nature du site, la société Technosol a réalisé 3 sondages pressiométriques à 30 m de profondeur.

Epaisseu N°

Nature du sol

PL*

Ep

(m)

(MPa)

(MPa)

r

1

Remblai

1.00

0.83

25.30

2

Sable beige

2.50

1.11

18.64

3

Argile tufeuse beige à blanchâtre

4.50

1.64

22.91

4

Argile sableuse graveleuse beige à rougeâtre

5.00

2.53

38.29

5

Argile sableuse beige à rougeâtre

5.00

2.92

30.74

6

Sable fin à moyen beige marron

12.00

2.84

43.04

 Importance des charges appliquées  Le sol en surface ne présente pas de bonne performance mécanique  Technique: Pieux forés tubés non récupérés Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

Etude des fondations

Page

Conception Fondation sous pile

Fondation sous culée

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

42

Etude des fondations Dimensionnement Les pieux

 Sous l’effet de l’effort vertical et horizontal Ferraillage obtenu:

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

Page

43

Etude des fondations Dimensionnement Les semelles

Ferraillage de la semelle sous pile

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

Page

44

Etude des fondations Dimensionnement

Page

45

Ferraillage de la semelle sous culée

Plan de ferraillage de la nappe inférieure Plan de ferraillage de la nappe supérieure de la semelle Ferraillage transversal deculée la semelle de la semelle sous culée sous Ferraillage longitudinal de la semelle

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

Conclusion

Page

 Le résultat du modèle 1D permet d’écrire d’une manière fiable le comportement vis à vis la flexion longitudinale de l’ouvrage.  L’étude de la torsion et la flexion transversale nécessite le modèle 2D.

 La décomposition du tablier en zones a permis la réalisation d’un ferraillage plus optimale du tablier.  Finalement, ce projet nous a donné l’opportunité ,d’une part, de consolider nos connaissances théoriques et de métriser mieux la dimensionnement des éléments de l’ouvrage et ,d’autre part, l’occasion de maîtriser mieux la modélisation des ouvrages.

 On a réalisé une application en créant un interface qui rend le calcul 1D du tablier à cinq travées symétriques plus facile. Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

46

Conclusion

Page

Etude de la dénivellation du Carrefour GP13

47

Merci Pour Votre Attention 