2006-10-05 Ponts en acier 1
GCIV-5340
Conception des ponts
Prof. Noyan Turkkan Faculté d’ingénierie, 119 G2 [email protected] 506-858-4304
© Noyan Turkkan 2001 U. de Moncton
Conception de la superstructure
Ponts en acier
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Ponts en acier
Acier utilisé est normalement
• Type AT, WT, QT
• Acier soudable à résilience améliorée
• Bonne résilience à basse température
• Utilisé pour les ponts
• Fy= 260 ~ 480 Mpa
Acier de construction
Norme CAN/CSA-G40.21
E s = 200 000 MPa
G s = 77 000 MPa
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Acier coulé
L’acier coulé doit être conforme à l’une des normes suivantes :
a) ASTM A 27/A 27M ; b) ASTM A 148/A 148M ; c) ASTM A 486/A 486M.
Acier - goujons
Les goujons de cisaillement doivent être conformes à la norme ASTM A 108 (nuance 1015, 1018 ou 1020).
Les propriétés mécaniques des barres après étirage ou des goujons finis plein diamètre, déterminées selon des essais effectués conformément à la norme ASTM A 370 doivent être conformes aux critères suivants :
a) résistance minimale à la traction : 410 MPa ;
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Économie
240 - 600 100 – 270
45 – 75 24 – 75 15 – 24 L (m) Type de poutre
Avantages
Acier est le matériau idéal pour la construction. Qualité supérieure,
homogène, isotrope, haute résistance en tension et en compression. Grande
ductilité.
Rapidité de construction, coûts minimum
Poids léger, avantageux sur mauvais sols
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Avantages
Profondeur minimum, avantageux pour les restrictions de gabarit
Facile à réparer
Les ponts en acier existent depuis
longtemps, des méthodes d’analyse et de constructions sont développées dans le temps
Désavantages
Corrosion, coûts de maintenance
Corrosion, structures faibles
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Types
Dalle sur poutres
les poutres peuvent être
En forme de I (assemblées ou laminées)
Poutres-caissons
Poutres en forme de I
Avantages vs poutres-caissons
Facile à fabriquer
Facile à manipuler en usine
Prix moindre
Poids léger
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Poutres-caissons
Avantages vs poutres en forme de I
Meilleure répartition des charges due à une grande rigidité en torsion
Efficace où la profondeur doit être minimisée
Meilleure alignement en courbe
Peu de surfaces horizontales sur lesquelles produits corrosifs peuvent s’accumuler
Meilleure esthétique
Types d’ossature
Poutres multiples
Deux poutres maîtresses avec poutres de plancher
Poutres-caissons multiples
Poutres-caissons multicellulaires
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Poutres multiples
Dalle
Poutres
Deux poutres maitresses
Solives
Poutre transversale
Poutre maîtresse
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Poutres-caissons multiples
Dalle
Caisson
Poutres-caissons multicellulaires
Dalle
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Construction
Composite ou mixte
Non composite
Goujon
Composite vs non-composite
Non-composite
Travée simple < 15 m
Travée continue < 20 m
Économie en fabrication (par exemple, soudure des goujons)
Composite ou mixte
Travées < 25 m avec des WWF
Travées > 25 m il faut considérer des poutres
assemblées avec dalle participante
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Design préliminaire
Arrangement des travées
Profondeur des poutres
Espacement des poutres
Épaisseur de la dalle
Dimensions de l’âme et des semelles
Arrangement des travées
-10.0 0.0 10.0 20.0 30.0
0 5 10 15 20 25 30 35
Moment
L 1.33 L L
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Profondeur des poutres
h ~ L / 30 h ~ L / 29
Continue
h ~ L / 28 h ~ L / 27
Simple
h ~ L / 28 h ~ L / 27
Continue
h ~ L / 26 h ~ L / 25
Simple
Sans piétons Avec piétons
Type d’ossature
Espacement des poutres
S
S/2 S S S/2
W
N ~ W / 4, S < 3.7m
N = nombre de poutres
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Espacement des caissons
N ~ W / 6.5
W (m)
S
Épaisseur de la dalle
Méthode empirique (8.18.4.1)
Dalle forme un ensemble mixte avec les poutres
t > 175 mm
S < 18 × t
S < 4 m
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Dimension des semelles (approx.)
Poutres en I
18 mm < t < 75 mm
b s > 350 mm
Caissons
18 mm < t < 75 mm
zones de tendues, b i / t < 170
Épaisseur de l’âme (approx.)
L < 45 m, t(mm) = L(m) / 2.5, tmin=12mm
L < 60 m, t(mm) = L(m) / 3.8, tmin = 12 mm
60 m < L < 100 m, tmin = 16 mm
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Ponts en acier
Exemples typiques
Sections en forme de I
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Sections en forme de I
Diaphragme Goujons
Raidisseurs Dalle en BA
Sections en forme de I
Profilé Goujons
Dalle en BA
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Sections en forme de I
Profondeur variable
Sections en forme de I
Poutres continues, sections constantes
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Sections en forme de I
Sections en forme de I
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Poutres-caissons multiples
Raidisseurs
Diaphragme solide avec trou d’accès Goujons
Contreventement
Dalle en BA
Poutres-caissons multiples
3.7 m
2.1 m
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