Pièce
CGC_EXE_DARD_NDC_1501_E_NHG.pdf · 13 718 mots · du marché « Accompagnement technique sur les ponts, viaducs et ouvrages d'art pour préparer la fin des concessions autoroutières », dossier de consultation officiel.
MAITRISE D’OUVRAGE : MAITRISE D’OEUVRE :
ATMB
Direction du Développement IOA
de l’Ingénierie et de Les Pleiades
l’Innovation Park Nord
1440 Rte de Cluses 74370 METZ TESSY
74315 BONNEVILLE
ROUTE BLANCHE - RN205
Réparation et renforcement du Pont du Dard
Groupement d’entreprises Entreprise émettrice
NOTE D’HYPOTHESES GENERALES
GROUPEMENT COLAS GC/MMBA/EVEREST ECHAFAUDAGE
CONFORME A L'EXECUTION
Ind. Date Modifications établi par vérifié par approuvé par
A 13/03/2020 Première diffusion F. CHEBBI O. HELAS A. TEMPLIER
B 27/03/2020 MAJ suite NO n°02-Indice A A. AISSA F. CHEBBI A. TEMPLIER
C 09/04/2020 MAJ suite NO n°02-Indice B A. AISSA F. CHEBBI A. TEMPLIER
D 28/04/2020 MAJ suite NO n°02-Indice C A. AISSA F. CHEBBI A. TEMPLIER
MAJ suite note mission G3
E 21/05/2020 A. AISSA F. CHEBBI A. TEMPLIER
1540_A et NO n° 008-Indice B
N° C G C E X E D A R D N D C 1 5 0 1 E
EMETTEUR PHASE PROJET TYPE DOC. INDICE
Pont du dard – Etudes d’exécutions
SOMMAIRE
1. Objet ..................................................................................................................................................................... 5
2. Documents de référence ................................................................................................................................ 5
3. REGLEMENTS DE REFERENCE ....................................................................................................................... 6
3.1 Règlements de calcul .............................................................................................................................. 6
3.2 Référentiels techniques ........................................................................................................................ 8
3.3 Guides techniques relatifs au calcul ................................................................................................. 8
4. Présentation de l’ouvrage .......................................................................................................................... 10
4.1 Description de l’ouvrage ..................................................................................................................... 10
4.2 Géométrie ................................................................................................................................................. 10
4.3 Plan de phasage des travaux ............................................................................................................. 13
5. Exigence relative visee ................................................................................................................................ 17
5.1 Durée d’utilisation ................................................................................................................................ 17
5.2 Gestion de la fiabilité............................................................................................................................ 17
5.3 Catégorie d’importance ....................................................................................................................... 17
6. Matériaux ........................................................................................................................................................ 18
6.1 Béton .......................................................................................................................................................... 18
6.1.1 Propriétés mécaniques du béton..................................................................................................................................... 18
6.1.2 Coefficient de poisson .......................................................................................................................................................... 19
6.1.3 Limitation de l’ouverture de fissures ............................................................................................................................ 19
6.1.4 Limitation des contraintes et déformations ............................................................................................................... 20
6.2 Armatures passives .............................................................................................................................. 21
6.2.1 Caractéristiques principales .............................................................................................................................................. 21
6.2.2 Résistance de calcul et limitation des contraintes ................................................................................................... 21
6.2.3 Limitation des contraintes à l’ELS .................................................................................................................................. 22
6.3 Armatures de précontrainte.............................................................................................................. 23
6.3.1 Caractéristiques principales .............................................................................................................................................. 23
6.3.2 Limitation des contraintes dans les armatures de précontrainte à l’ELU ..................................................... 24
6.3.3 Limitation des contraintes dans les armatures de précontrainte à l’ELS ..................................................... 24
6.4 Armatures de type lamelle carbone (collée ou engravée)...................................................... 24
6.4.1 Caractéristiques principales .............................................................................................................................................. 24
6.4.2 Adhérence et longueur d’ancrage pour le cas de lamelle collée ........................................................................ 25
6.4.3 Adhérence et longueur d’ancrage pour le cas de lamelle engravée ................................................................. 25
6.5 Armatures de type tissu carbone collé .......................................................................................... 26
6.5.1 Caractéristiques principales .............................................................................................................................................. 26
6.5.2 Adhérence et longueur d’ancrage pour le cas de tissu collé ............................................................................... 28
6.5.3 Efforts de déviation ............................................................................................................................................................... 28
6.6 Aciers de construction ......................................................................................................................... 29
7. Hypothèses géotechniques et micropieux ............................................................................................. 30
8. Dispositions constructives (ouvrages neufs) ....................................................................................... 30
8.1 Enrobage des armatures passives ................................................................................................... 30
8.2 Longueur d’ancrage et de recouvrement (structures neuves) ............................................. 31
8.3 Ferraillage minimum ........................................................................................................................... 36
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8.3.1 Ferraillage minimum de flexion....................................................................................................................................... 36
8.3.2 Ferraillage minimum de répartition .............................................................................................................................. 36
8.3.3 Ferraillage minimum d’effort tranchant ...................................................................................................................... 36
9. Actions .............................................................................................................................................................. 37
9.1 Principe ..................................................................................................................................................... 37
9.2 Charges permanentes .......................................................................................................................... 37
9.2.1 Poids propre ............................................................................................................................................................................. 37
9.2.2 Superstructures....................................................................................................................................................................... 37
9.2.3 Précontrainte ........................................................................................................................................................................... 38
9.2.4 Retrait et fluage ....................................................................................................................................................................... 38
9.2.5 Actions des terres et de l’eau ............................................................................................................................................ 38
9.3 Charges routières selon fascicule 61 titre II (pour l’étude de renforcement de l’ouvrage
existant) .................................................................................................................................................................. 38
9.3.1 Définition chaussée et nombre voies de calcul ......................................................................................................... 38
9.3.2 Charges routières sans caractère particulier (QR) .................................................................................................. 38
9.3.3 Charges de freinage associées aux charges verticales ........................................................................................... 40
9.3.4 Charges militaires MC120 .................................................................................................................................................. 40
9.4 Charges routières selon l’eurocode (pour l’étude des ouvrages neufs) ............................ 41
9.4.1 Définition chaussée et nombre voies de calcul ......................................................................................................... 41
9.4.2 Modèle de charges LM1 ....................................................................................................................................................... 42
9.4.3 Modèle de charges LM2 ....................................................................................................................................................... 43
9.4.4 Charges routières verticales exceptionnelles, LM3................................................................................................. 43
9.4.5 Charges horizontales sur les tabliers : .......................................................................................................................... 44
9.4.6 Charges d’exploitation sur gardes grève de culées : ............................................................................................... 44
10. Actions climatiques ...................................................................................................................................... 44
10.1 Actions thermiques Tk ........................................................................................................................ 44
10.1.1 Variation uniforme de température ......................................................................................................................... 45
10.1.2 Gradient de température .............................................................................................................................................. 45
10.2 Actions du vent ....................................................................................................................................... 46
10.2.1 Actions du vent en service ............................................................................................................................................ 46
10.2.2 Actions du vent en phase de verinage ..................................................................................................................... 47
10.3 Actions de la neige................................................................................................................................. 47
11. Actions accidentelles .................................................................................................................................... 48
11.1 Choc sur les bordures........................................................................................................................... 48
11.2 Force d’impact sur les dispositifs de retenue des véhicules .................................................. 48
12. Action sismique.............................................................................................................................................. 49
12.1 Situation de projet sismique ............................................................................................................. 49
12.2 Définition de l’action sismique ......................................................................................................... 49
12.3 Spectre de réponse................................................................................................................................ 50
12.4 Prise en compte de la composante verticale du séisme .......................................................... 50
12.5 Masse et actions d’accompagnement du séisme ........................................................................ 51
12.6 Combinaisons d’actions sismiques.................................................................................................. 51
12.7 Rupture fragile du béton..................................................................................................................... 51
12.8 Culées des ouvrages .............................................................................................................................. 51
13. Combinaisons d’actions .............................................................................................................................. 52
13.1 Etude de renforcement de l’ouvrage existant : ........................................................................... 52
13.1.1 Cas de charges : ................................................................................................................................................................. 52
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13.1.2 Combinaisons en situation durable .......................................................................................................................... 52
13.1.3 Combinaisons en phase de verinage ........................................................................................................................ 52
13.2 Etude des ouvrages neufs : ................................................................................................................. 53
13.2.1 Cas de charges : ................................................................................................................................................................. 53
13.2.2 Combinaisons en situation durable .......................................................................................................................... 53
14. Justification particulières .......................................................................................................................... 54
14.1 Renforcement par lamelle carbone ................................................................................................ 54
14.2 Renforcement par tissu carbone...................................................................................................... 54
15. Justifications des appareils d’appui ........................................................................................................ 55
16. Justifications des joints de chaussée ....................................................................................................... 56
16.1 Justification des joints en service .................................................................................................... 56
16.2 Justification des joints en sismique ................................................................................................ 57
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1. OBJET
Cette note a pour objet de présenter les hypothèses générales relatives aux études d’exécutions
d’études du vérinage, remplacement des appareils d’appuis et joints de chaussée de l’ouvrage, et
renforcement de l’ouvrage par matériau composite (lamelle carbone collée, lamelle carbone
engravée et tissu carbone collé). L’ensemble du cadre réglementaire, les hypothèses de calculs, la
synthèse des dispositions constructives et lles charges et combinaisons à retenir sont présentées
et détaillées dans la présente note.
2. DOCUMENTS DE REFERENCE
L’ensemble des documents de références retenus sur le projet sont donnés dans la liste suivante :
Document marché :
- DCE version 1 – CCTP livret 2.1
- DCE version 1 – CCTP livret 2.5.1 – Plans de localisation
- DCE version 1 – CCTP livret 2.5.2 – Plans de l’existant
- DCE version 1 – CCTP livret 2.5.3 – Plans des travaux
- DCE version 1 – CCTP livret 2.5.4 – Plans de phasage
Plan d’exécution
- CGC-EXE-DARD-PLA-1601 - Plan d'ensemble et d'implantation
- CGC-EXE-DARD-PLA-1602 - Plan de coffrage des appuis de vérinage
- CGC-EXE-DARD-PLA-1603 - Plan de renforcement des poutres
- CGC-EXE-DARD-PLA-1604 - Plan de bossage
- CGC-EXE-DARD-PLA-1605 - Plan de dalles de transitions et culées
Documents fournisseurs :
- S&P – Lamelles carbones collées « C-Laminate Collées – Avis technique du CSTB »
- S&P – Lamelles carbones engravées « C-Laminate engravées– Avis technique du CSTB »
- S&P – Tissu carbone collé « C-Sheet 240 – Avis technique du CSTB »
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3. REGLEMENTS DE REFERENCE
3.1 REGLEMENTS DE CALCUL
Pour l’étude des ouvrages neufs :
Les Eurocodes avec leurs annexes nationales françaises sont les textes de référence pour les
ouvrages d’art du projet « Pont du Dard ».
Les Eurocodes retenus et actuellement en vigueur à la date d’établissement de ce document sont
les suivants :
• Eurocode 0 : Bases du calcul des structures
- NF EN 1990 : Bases de calcul des structures (Mars 2003) ;
NF EN 1990/A1 : Annexe A2 – Application aux ponts (Juillet 2006)
NF EN 1990/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1990 (Décembre 2011)
NF EN 1990/A1/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1990/A1 (Décembre 2007)
• Eurocode 1 : Actions sur les structures
- NF EN 1991-1-1 : Actions générales – Poids volumique, poids propres et charges
d’exploitation des bâtiments (Mars 2003) ;
NF P06-111-2 : Annexe Nationale à la NF EN 1991-1-1 (Juin 2004)
NF P06-111-2/A1 : Amendement à l’Annexe Nationale (Mars 2009)
- NF EN 1991-1-3 : Actions générales – Charges de neige (Avril 2004) ;
NF EN 1991-1-3/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1991-1-3 (Mai 2007)
NF EN 1991-1-3/NA/A1 : Amendement à l’Annexe Nationale (Juillet 2011)
- NF EN 1991-1-4 : Actions générales – Actions du vent (Novembre 2005) ;
NF EN 1991-1-4/A1 : Amendement à la NF EN 1991-1-4 (Octobre 2010)
NF EN 1991-1-4/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1991-1-4 (Mars 2008)
NF EN 1991-1-4/NA/A1 : Amendement à l’Annexe Nationale (Juillet 2011)
NF EN 1991-1-4/NA/A2 : Amendement 2 à l’Annexe Nationale (Septembre 2012)
- NF EN 1991-1-5 : Actions générales – Actions thermiques (Mai 2004) ;
NF EN 1991-1-5/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1991-1-5 (Février 2008)
- NF EN 1991-1-6 : Actions générales – Actions en cours d’exécution (Novembre 2005) ;
NF EN 1991-1-6/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1991-1-6 (Mars 2009)
- NF EN 1991-1-7 : Actions générales – Actions accidentelles (Février 2007) ;
NF EN 1991-1-7/A1 : Amendement à la NF EN 1991-1-7 (Aout 2014)
NF EN 1991-1-7/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1991-1-7 (Septembre 2008)
- NF EN 1991-2 : Actions sur les ponts dues au trafic (Mars 2004) ;
NF 1991-2/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1991-2 (Mars 2008)
• Eurocode 2 : Calcul des structures en béton
- NF EN 1992-1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments (Octobre 2005) ;
NF EN 1992-1-1/A1 : Amendement à la NF EN 1992-1-1 (Février 2015)
NF EN 1992-1-1/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1992-1-1 (Mars 2007)
- NF EN 1992-2 : Ponts en béton – Calcul et dispositions constructives (Mai 2006) ;
NF EN 1992-2/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1992-2 (Avril 2007)
• Eurocode 3 : Calcul des structures en acier
- NF EN 1993-1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments (Octobre 2005) ;
NF EN 1993-1-1/A1 : Amendement à la NF EN 1993-1-1 (Juillet 2014)
NF EN 1993-1-1/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1993-1-1 (Aout 2013)
- NF EN 1993-1-5 : Plaques planes chargées dans leur plan (Mars 2007) ;
NF EN 1993-1-5/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1993-1-5 (Octobre 2007)
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- NF EN 1993-1-8 : Calcul des assemblages (Décembre 2005) ;
NF EN 1993-1-8/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1993-1-8 (Juillet 2007)
- NF EN 1993-1-9 : Fatigue (Décembre 2005) ;
NF EN 1993-1-9/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1993-1-9 (Avril 2007)
- NF EN 1993-1-10 : Choix des qualités d’acier (Décembre 2005) ;
NF EN 1993-1-10/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1993-1-10 (Avril 2007)
- NF EN 1993-2 : Ponts métalliques (Mars 2007) ;
NF EN 1993-2/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1993-2 (Décembre 2007)
• Eurocode 4 : Calcul des structures mixtes acier-béton
- NF EN 1994-1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments (Juin 2005) ;
NF EN 1994-1-1/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1994-1-1 (Avril 2007)
- NF EN 1994-2 : Règles générales et règles pour les ponts (Février 2006) ;
NF EN 1994-2/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1992-2 (Mai 2007)
• Eurocode 7 : Calcul géotechnique
- NF EN 1997-1 : Règles générales (Juin 2005) ;
NF EN 1997-1/A1 : Amendement à la NF EN 1997-1 (Avril 2014)
NF EN 1997-1/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1997-1 (Septembre 2006)
- NF EN 1997-2 : Reconnaissance des terrains et essais (Septembre 2007) ;
- Normes d’application nationale pour la mise en œuvre de l’Eurocode 7 ;
NF P94-261 : Justification des ouvrages géotechniques – Normes d’application
nationale de l’Eurocode 7 – Fondations superficielles (Juin 2013)
NF P94-262 : Justification des ouvrages géotechniques – Normes d’application
nationale de l’Eurocode 7 – Fondations profondes (Juillet 2012)
NF P94-270 : Calcul géotechnique – Ouvrages de soutènement – Remblais renforcés
et massif en sol cloué (Juillet 2009)
NF P94-281 : Justification des ouvrages géotechniques – Ecrans de soutènement –
Murs de soutènement (Avril 2014)
NF P94-282 : Calcul géotechnique – Ouvrages de soutènement – Ecrans (Mars 2009)
NF P94-282/A1 : Amendement à la NF P94-282 (Février 2015)
• Eurocode 8 : Calcul des structures pour leur résistance aux séismes
- NF EN 1998-1 : Règles générales, actions sismiques et règles pour les bâtiments
(Septembre 2005) ;
NF EN 1998-1/A1 : Amendement à la NF EN 1998-1 (Mai 2013)
NF EN 1998-1/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1998-1 (Décembre 2013)
- NF EN 1998-2 : Ponts (Décembre 2006) ;
NF EN 1998-2/A1 : Amendement n°1 à la NF EN 1998-2 (Septembre 2012)
NF EN 1998-2/A2 : Amendement n°2 à la NF EN 1998-2 (Septembre 2012)
NF EN 1998-2/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1998-2 (Avril 2013)
- NF EN 1998-5 : Fondations, ouvrages de soutènement et aspects géotechniques
(Septembre 2005) ;
NF EN 1998-5/NA : Annexe Nationale à la NF EN 1998-5 (Octobre 2007)
Pour l’étude de Renforcement de l’ouvrage existant :
• Fascicule n° 62 titre 1er - Section I du CCTG : "Règles techniques de conception et de calcul
des ouvrages et constructions en béton armé suivant la méthode des états limites" (BAEL 91
révisé 99) / BAEL
• Fascicule n° 62 titre 1er - Section II du CCTG : "Règles techniques de conception et de calcul
des ouvrages et constructions en béton précontraint suivant la méthode des états limites" (BPEL
91 révisé 99) / BPEL
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• Fascicule n° 65 du CCTG (2008) : "Exécution des ouvrages de génie civil en béton armé ou en
béton précontraint par post-tension" / F65
• Fascicule 61 titre II : charges et épreuves des ponts-routes,
3.2 REFERENTIELS TECHNIQUES
Les référentiels techniques, nécessaires à la réalisation des travaux, et notamment les travaux de
renforcement par armatures additionnelles, sont les suivants :
Les Fascicules du STRRES et notamment :
- FABEM 0 : Introduction ;
- FABEM 1 : Reprise des bétons dégradés ;
- FABEM 4 : Protection des bétons ;
- FABEM 7 : Réparation et renforcement des structures par armatures
- passives additionnelles ;
- FAEQ 1 à 5 : Equipements.
- Le Guide technique « STER 81 » et ses mises à jour édité par le Sétra en mai 2001
- Le Guide technique « Pathologies, diagnostic et réparation des chapes d’étanchéité
- d’ouvrages d’art » édité par l’IFSTTAR en novembre 2011 ;
- Le dossier des Avis Techniques du Sétra des Etanchéités ;
- Le Guide technique « Assainissement des ponts-routes » édité par le Sétra en juin 1989 ;
- Le Guide technique « Les trottoirs sur les ponts et aux abords immédiats » édité par le Sétra
en août 2005 ;
- Le Guide technique « Protection des bétons par applications de produits à la surface du
parement » édité par le Sétra et le LCPC en décembre 2002 ;
- Le Guide du Projeteur Ouvrages d’Art – Ponts courants (janvier 99) ;
- Collection « Références » du Cerema, dispositifs de retenue routiers marqués CE sur
ouvrages d’art de décembre 2014 ;
- Recommandations provisoires de l’AFGC « Réparation et renforcement des structures en
béton au moyen des matériaux composites » (février 2011) et normes d’essais associées
(NF EN 1542) ;
- Norme sur la réparation et renforcement des ouvrages en béton – Spécifications relatives à
la technique et aux matériaux utilisés (NF P95-101 et 103) ;
- Guide CEREMA « Conception des réparations structurales et des renforcements des
ouvrages d’art » ;
- Avis techniques du CSTB sur les procédés de renforcement avec les dossiers techniques
établis par les demandeurs ;
- Les certifications d’identité Professionnelle de la FNTP : 7276 « Réparation et renforcement
par armature passive additionnelle extérieure au béton »
3.3 GUIDES TECHNIQUES RELATIFS AU CALCUL
Les principaux guides techniques SETRA relatifs aux calculs des ouvrages retenus pour ce projet
sont :
- Eurocodes 0 et 1 – Application aux ponts-routes et passerelles (Février 2010) ;
- Eurocode 2 – Application aux ponts-routes en béton - Guide méthodologique (Juillet 2008) ;
- Eurocode 7 – Application aux fondations profondes (NF P94-262) - Guide technique
(Décembre 2014) ;
- Ponts en zone sismique – Conception et dimensionnement selon l’Eurocode 8 (version
provisoire de Février 2012) ;
- Diffusion des efforts concentrés – Efforts de précontrainte et des appareils d'appui
(Novembre 2006) ;
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- Ponts métalliques et mixtes – Résistance à la fatigue – Guide de conception et de
justifications (Mai 1996 + errata de 1997) ;
- Les appareils d'appui en élastomère fretté - Utilisation sur les ponts, viaducs et structures
similaires - Guide technique SETRA (Juillet 2007) ;
- Les manuels d'utilisation de CHAMOA-P (Février et Avril 2015) et CHAMOA-3D (Janvier
2014) ;
- Guide des épreuves de chargement des ponts-routes et passerelles piétonnes (Mars 2004).
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4. PRESENTATION DE L’OUVRAGE
4.1 DESCRIPTION DE L’OUVRAGE
Les principales caractéristiques de l’ouvrage sont :
- Ouvrage routier
- Portée entre axe de culées en plan de 31.00 et de 31.08m en développée
- Débord d’about de tablier : 0.50m à chaque about
- Hauteur tablier : 2.10m y compris dalle de compression
- Type d’appui : Culée perchée fondée sur massif gros béton pour s’assoir sur le rocher
- Tracé fil rouge en élévation : pente constante de 7%
- Tracé en plan : alignement droit
- Largeur totale : 10.80m
- Largeur utile (hors barrière de sécurite) : 8.92m
- Largeur roulable : 8.73m
- Largeur chaussée : 7.82m composée d’une voie par sens et 2 sens de circulation de largeur
3.77m et 4.05m
4.2 GEOMETRIE
Les extraits suivants, issus des plans du DCE, donnent les principales dimensions et
caractéristiques de l’ouvrage existant.
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4.3 PLAN DE PHASAGE DES TRAVAUX
Les travaux et leur phasage de réalisation sont résumés dans ce paragraphe.
Phase 1 : Confortement du versant Amont rive droite et dévoiement circulation
Phase 2 : Réalisation des micropieux, massif et poteaux de vérinage
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Phase 3 : Vérinage de l’ouvrage
Phase 4 :
- Terrassement et blindage de fouille à l’arrière des culées
- Démolition puis coulage du garde-grève et réalisation des dalles à l’arrière des culées
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Phase 5 : Renforcement par lamelle carbones engravées
Phase 8 : Changement d’appareils d’appuis
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Phase 9 : Renforcement carbone en intrados
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5. EXIGENCE RELATIVE VISEE
5.1 DUREE D’UTILISATION
Le calcul de stabilité de l’ensemble des parties d’ouvrages d’arts remplacés ou crées dans le cadre
du présent marché est effectué aux Eurocodes pour un ouvrage permanent d’une durée de vie de
100 ans.
5.2 GESTION DE LA FIABILITE
En l’absence de données, la classe de fiabilité retenue de l’ouvrage d’art étudié dans le présent
projet est la CC3.
5.3 CATEGORIE D’IMPORTANCE
Conformément au CCTP §1.5.3, l’ouvrage est classé en catégorie d’importance III (importance
haute).
L’ouvrage est situé en zone de sismicité 4, soit une sismicité moyenne, selon le décret n° 2010-1255
du 22 octobre 2010.
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6. MATERIAUX
6.1 BETON
6.1.1 Propriétés mécaniques du béton
Pour l’étude de Renforcement de l’ouvrage existant :
Le tableau suivant résume les propriétés mécaniques du béton retenues pour les ouvrages existants
selon les investigations du LERM :
Eléments
Poutre Avale Poutre Amont
Resistance à la compression
56,7 62,4
[MPA]
Module d’élasticité (GPa) 42,7 43,2
Resistance à la compression
59,5
moyenne retenue [MPA]
Module d’élasticité Moyen
43
retenu (GPa)
Le module d’élasticité du béton ainsi que la résistance à la compression du hourdis et de l’entretoise
n’ayant pas été mesurés durant les investigations du LERM. On prendra les propriétés mécaniques
suivantes pour le calcul :
Resistance à la compression Module d’élasticité
Eléments Eij [GPa]
[MPa]
Entretoise/Hourdis 35 36
Avec : Eij = 11000.Rc(1/3) = 11000.35(1/3) = 36.0 GPa.
On en déduit les caractéristiques suivantes (D’après le §4.1.2.5 tableau 4.II du livre « Maintenance
et réparation des ponts » de J.A Calgaro et R. Lacroix) :
- Poutre : fck = Min (fcm*(1 – 0.07*kn) ; fcm – kn*sn) = 59.5 - 2.60 x 5.3 = 45.7 MPa.
ftj = 0.6 + 0.06 x 45.72 = 3.34 MP.
Evj = 43.0 / (1+2) = 14.3 GPa.
- Entretoise/Hourdis : fck = Min (fcm*(1 – 0.07*kn) ; fcm – kn*sn) = 35*(1-0.07x2.60) = 28.6 MPa.
ftj = 0.6 + 0.06x28.6 = 2.32 MPa .
Evj = 36.0 / (1+2) = 12 GPa.
Avec : fck : résistance caractéristique à la compression du béton a 28 jours.
ftj : résistance caractéristique à la traction du béton à j jours.
fcm : résistance moyenne à la compression du béton à 28 jours.
Eij : module d'élasticité instantané.
Evj : module d'élasticité différé.
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Le tableau suivant récapitule les principales caractéristiques de résistance et de déformations du
béton pour les ouvrages existants :
Resistance à la Resistance à la
Resistance à Module Module
compression compression fck
Eléments la traction d'élasticité d'élasticité
(investigation) (Calculée)
ftj[MPa] Eij [Gpa] Evj [Gpa]
[MPa] [MPa]
Poutre 59,5 45,7 3,34 43 14,3
Entretoise/Hourdis 35 28,6 2,32 36 12
N.B : Les caractéristiques du béton prises en compte pour l’étude de renforcement de
l’ouvrage existant sont les caractéristiques calculées et non celles de l’investigation.
Pour l’étude des ouvrages neufs :
Le tableau suivant résume les classes de résistance retenues pour les ouvrages neufs :
Classe de Classes
Eléments
résistance d'exposition
Appuis (Structure nouvelle) C35/45 XC4 XD3 XF4
NB : les parties d’ouvrages non impactées par les études liées aux travaux du présent marché ne
sont pas données car non étudiées (i.e. culées et fondations existantes).
Le tableau suivant récapitule les principales caractéristiques de résistance et de déformations du
béton pour les ouvrages neufs :
MATERIAUX
Caractéristique du béton par élément
Classe de Classe fck fcm fctm fctk, 0.05 fctk, 0.95 Ecm εc2 εcu2
Elements
résistance d'exposition Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa ‰ ‰
Appuis (structure nouvelle) C35/45 XC4 35 43 3,21 2,25 4,17 34077 2,0 3,5
6.1.2 Coefficient de poisson
Le coefficient de poisson est retenu comme suit :
- ν = 0,2 pour le béton non fissuré (déformation élastique)
- ν = 0 pour le béton fissuré.
6.1.3 Limitation de l’ouverture de fissures
Pour l’étude de Renforcement de l’ouvrage existant :
La fissuration est considérée comme peu préjudiciable donc l’ouverture des fissures n’est à prendre
en compte pour le renforcement de l’ouvrage existant vu que le calcul est réalisé suivant les
règlements BAEL /BPEL.
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Pour l’étude des ouvrages neufs :
En fonction de la classe d’exposition, la limite maximale admissible d’ouverture de fissure wmax
(mm) de la partie d’ouvrage concernée est fixée comme suit :
Ouverture de fissure
Classe de wmax
Elements Classe d'exposition
resistance ELS FREQ ELS QP
Appuis (Structure nouvelle) C35/45 XC4 XD3 XF4 0.3
6.1.4 Limitation des contraintes et déformations
Pour l’étude de Renforcement de l’ouvrage existant :
Etats Limites ultimes (E.L.U.)
.
Contrainte de référence pour le béton aux ELU (§A.4.3.41 BAEL) : σbc = .
fcj
Avec :
• γb = 1.50 à l’ELU Fondamental
• γb = 1.15 à l’ELU Accidentel
• θ = 1.00 pour une durée probable d’application des actions supérieure à 24h
• θ = 0.90 pour une durée d’application comprise entre 1h et 24h
• θ = 0.85 pour une durée d’application inférieure à 1h
Etats Limites de Service (E.L.S.)
Contrainte admissible pour le béton aux ELS (§A.4.5,2 BAEL) : σb = 0.60 fcj
Pour l’étude des ouvrages neufs :
Etats Limites ultimes (E.L.U.)
De façon générale, la résistance de calcul en compression du béton est définie comme :
fcd = αcc.fck/γc
La résistance de calcul en traction du béton est définie comme : fctd = αct.fctk,0.05 / γc
Pour le cas spécifique des fondations profondes, les formules expressions précédentes sont à
majorer par le coefficient k3 qui tient compte du contrôle qualité mis en œuvre sur chantier.
Avec : αcc = αct = 1,00
γc = 1,50 à l’ELU pour les situations durables ou transitoires ;
1,20 à l’ELU pour les situations accidentelles ;
1,30 à l’ELU pour les situations sismiques ;
Resistance de calcul du béton
C35/45
α cc / α ct γc Resis. Comp Resis. Trac Compression Traction
Etat limite
[-] [-] fck [Mpa] fctk0.05 [Mpa] fcd [Mpa] fctd [Mpa]
ELU Fondamental 1.00 1.50 35 3.05 23.33 2.03
ELU Accidentel 1.00 1.20 35 3.05 29.17 2.54
ELU Sismique 1.00 1.30 35 3.05 26.92 2.34
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Etats Limites de Service (E.L.S.)
La contrainte de compression dans le béton est limitée à :
σc ≤ 0,45 fck , sous combinaison quasi-permanente des charges ;
0,60 fck , sous combinaison caractéristique des charges.
0,60 fck , sous combinaison fréquentes des charges.
6.2 ARMATURES PASSIVES
6.2.1 Caractéristiques principales
Pour l’étude de Renforcement de l’ouvrage existant :
Les caractéristiques des armatures existantes sont :
- fs = 420 MPa pour les aciers TOR où Φ≤ 20mm
- fs = 400 MPa pour les aciers TOR où Φ> 20mm
- fs = 235 MPa pour les aciers doux.
Avec fs : la limite d’élasticité caractéristique en traction.
Pour l’étude des ouvrages neufs :
Les armatures passives utilisées sont des barres à haute adhérence de nuance B500B dont les
principales caractéristiques sont :
Armatures HA Coefficients ELU
Classe B500B γc γs
fyk 500 MPa ELU FOND 1.5 1.15
Es 200000 MPa ELU ACC 1.2 1
εuk 50 ‰ ELU SISM 1.3 1
εuk 45 ‰
k 1.08
L’emploi d’acier doux n’est pas prévu par l’Eurocode 2. Néanmoins, on envisage la possibilité de les
employer comme acier de montage, chaises, aciers de manutention.
6.2.2 Résistance de calcul et limitation des contraintes
Pour l’étude de Renforcement de l’ouvrage existant :
L'enrouillement des aciers passifs est pris en compte par augmentation du coefficient partiel relatif
à leur résistance (cf. page 181 du livre « Maintenance et réparation des ponts » de J.A Calgaro et
R. Lacroix).
Les investigations ont mis en évidence les zones où les aciers passifs sont corrodés.
Pour des mesures de sécurité, on considère dans l’étude de renforcement que tous les aciers passifs
sont corrodés(γs = 1,25 à l’ELU fondamental).
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La résistance de calcul en compression et traction des aciers passifs est définie comme :
- fsd = fs/γs
Avec : γs = 1,25 à l’ELU fondamental
1,00 à l’ELU pour les situations accidentelles ;
1,00 à l’ELU pour les situations sismiques.
Coefficients ELU Contrainte Armatures
γs Acier TOR Φ ≤ 20mm Acier TOR Φ > 20mm Acier doux
ELU FOND 1,25 336 320 188
ELU ACC 1 420 400 235
ELU SISM 1 420 400 235
Pour l’étude des ouvrages neufs :
La résistance de calcul en compression et traction des aciers passifs est définie comme :
- fyd = fyk/γs
Avec : γs = 1,15 à l’ELU pour les situations durables ou transitoires ;
1,00 à l’ELU pour les situations accidentelles ;
1,00 à l’ELU pour les situations sismiques.
Contrainte Armatures
fyd
ELU FOND 435
ELU ACC 500
ELU SISM 500
6.2.3 Limitation des contraintes à l’ELS
De façon générale, les contraintes dans les aciers passifs sont limitées comme suit :
- ELS caractéristique : σs ≤ 0,80 fyk = 400 MPa
σs ≤ 300 MPa pour s’affranchir des vérifications à la fatigue
- ELS fréquent : w ≤ wmax (wmax étant défini au chapitre 6.1.4 de cette note)
Nous utiliserons la règle dite rustique de vérification d’ouverture de fissure qui consiste à limiter la
contrainte des armatures passives tendues, conformément à la clause 7.3.3 (101) Note de l’EN1992-
2 / NA :
- Limitation de la contrainte des armatures tendues à 1000 wk pour les éléments fléchis
- Limitation de la contrainte des armatures tendues à 600 wk pour les éléments tendus
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6.3 ARMATURES DE PRECONTRAINTE
6.3.1 Caractéristiques principales
La précontrainte longitudinale et transversale (hourdis) utilisée pour la construction du pont Dard est
constituée de câbles de type STUP 12Φ8. Ces câbles sont repartis comme suit :
Au niveau des Poutres :10 câbles 12Φ8 ancrés aux abouts (ancrage actif)
8 câbles 12Φ8 relevés en travée (ancrage passif)
Au niveau du Hourdis : 31 câbles 12Φ8.
Le système de précontrainte STUP est constitué par un faisceau de 12 fils de 8 mm de diamètre en
acier à haute limite élastique.
Selon le document « SPE.33275.Dard.02.02.A- Investigations sur la précontrainte : Résultats des
essais mécaniques» et la circulaire n°81 du 27 décembre 1966 , les caractéristiques du système
STUP sont les suivant :
- Section : 603 mm²
- Force maximale sous l’ancrage à la mise en tension : 80 t.
- Contrainte initiale maximale correspondante : 133 kg/mm².
- Effet de rupture nominale de l’unité : 92 t
- Contrainte correspondante : 153 kg/mm²
- fprg = 1570 MPa.
- fpeg = 1370 MPa.
- ρ1000 = 3 %.
Les coefficients de frottement f et φ sont ceux du BPEL (annexe 3) :
f = 0.18 ; φ = 0.002
La mise en tension des câbles dans les poutres a passé par deux phases :
- Phase 1 : Poutre seule – Mise en tension des 10 câbles droits ancrés aux abouts.
- Phase 2 : Poutre + hourdis – Mise en tension des 8 câbles relevés.
Les valeurs de précontrainte qui ont servi au calcul d’origine ainsi que les valeurs mesurées lors de
l’investigation sont présentées dans le tableau ci-dessous :
(*) Les valeurs de contrainte résiduelle données dans le rapport d’investigation de la précontrainte
(§7.2 p.14) sont incohérentes avec les valeurs de tension moyenne par fil mesurée, donc les valeurs
de contrainte résiduelle sont recalculées comme suit :
- Pour la précontrainte longitudinale : 38.9*103*12/603 = 774 MPa au lieu de 645 MPa.
- Pour la précontrainte transversale : 42.2*103*12/603 = 840 MPa au lieu de 700 MPa.
Une incertitude de 3% sera prise en compte sous la forme d’un calcul en fourchette.
Les investigations ont relevé des problèmes d’injection dans les câbles mais aucun coefficient
minorateur n’est à prendre en compte dans les calculs.
La précontrainte sera représentée par sa seule valeur probable Pm. Conformément à l'article 4.10,2
du BPEL, des vérifications complémentaires seront effectuées dans les sections remplissant les
conditions de l'article 4.10,1 du BPEL.
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6.3.2 Limitation des contraintes dans les armatures de précontrainte à l’ELU
La résistance de calcul des aciers de précontrainte est définie comme : fprg = fpeg/ γp
Avec γp = 1,15 à l’ELU pour les situations durables ou transitoires ;
1,00 à l’ELU pour les situations accidentelles ;
1,00 à l’ELU pour les situations sismiques ;
6.3.3 Limitation des contraintes dans les armatures de précontrainte à l’ELS
Lors de la mise en tension, la contrainte maximale dans les armatures de précontrainte doit être limitée à :
σpmax ≤ Min (0,80 fprg ; 0,90 fpeg) = 1233 MPa , sous combinaison caractéristique des charges.
6.4 ARMATURES DE TYPE LAMELLE CARBONE (COLLEE OU ENGRAVEE)
6.4.1 Caractéristiques principales
Conformément au guide AFGC des réparations et renforcements des structures au moyen des
matériaux composite, la loi de comportement retenue pour les matériaux composite est de type
linéaire :
Les caractéristiques mécaniques, issues de document technique du fournisseur sont résumées dans
le tableau suivant :
Par ailleurs, la capacité portante des éléments renforcés doit être limitée telle que :
ACTING
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6.4.2 Adhérence et longueur d’ancrage pour le cas de lamelle collée
La force de rupture Fbd des lamelles S&P C-Laminate n’augmente plus à partir d’une certaine
longueur d’ancrage lb,max.
La force de rupture maximale est exprimée par :
, 0.225
Avec :
-
!
-
La longueur d’ancrage est donnée par :
' (
" , 1.46&
)*
La force d’ancrage réelle, déterminée pour une longueur lb < lbmax est donc donnée par
l’expression suivante :
" "
,- . , /2 0 - .1
,
" , " ,
6.4.3 Adhérence et longueur d’ancrage pour le cas de lamelle engravée
Conformément au document technique du fournisseur de lamelle engravée, le calcul de force
d’adhérence et de longueur d’adhérence est résumé ci-dessous :
ACTING
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6.5 ARMATURES DE TYPE TISSU CARBONE COLLE
6.5.1 Caractéristiques principales
Conformément au guide AFGC des réparations et renforcements des structures au moyen des
matériaux composite, la loi de comportement retenue pour les matériaux composite est de type
linéaire :
Les caractéristiques mécaniques, issues de la document technique du fournisseur sont résumées
dans le tableau suivant :
ACTING
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ACTING
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6.5.2 Adhérence et longueur d’ancrage pour le cas de tissu collé
La force de rupture Fbd des lamelles S&P C-Laminate n’augmente plus à partir d’une certaine
longueur d’ancrage lb,max.
La force de rupture maximale est exprimée par :
, 0.225
Avec :
-
!
-
La longueur d’ancrage est donnée par :
' (
" , 1.46&
)*
La force d’ancrage réelle, déterminée pour une longueur lb < lbmax est donc donnée par
l’expression suivante :
" "
,- . , /2 0 - .1
,
" , " ,
6.5.3 Efforts de déviation
Dans les zones de « plis » ou « déviation » des tissus collés, des efforts de poussée au vide sont à
reprendre par un dispositif spécifique composé une pièce métallique et une tige ancrée (par
scellement chimique).
Les ancrages sont à dimensionner en fonction de l’effort de poussée au vide à reprendre :
Un équilibre d’effort de traction entre les faces A et B adjacentes et présentant des inclinaisons
différentes donne un effort de traction selon la bissectrice de ces 2 faces :
ACTING
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L’effort à reprendre par l’ancrage anti-poussée au vide est donc de :
2 21 0 sin26 0 90**8 9 2 2cos26 0 90**8
6.6 ACIERS DE CONSTRUCTION
Les micropieux sont constitués de tube dit « pétroliers » type N80 dont les caractéristiques
mécaniques sont résumées ci-dessous :
MATERIAUX
Caractéristique du béton par élément
fy fu
Elements Nuance
Mpa Mpa
Micropieux N80 552 658
Les coefficients partiels retenus sont :
- γM0 = 1,00
- γM1 = 1,10
- γM2 = 1,25
- γM3 = 1,10
- γM3,ser = 1,25
- γM4 = 1,10
- γM5 = 1,10
- γM6,ser = 1,00
- γM7 = 1,10
ACTING
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7. HYPOTHESES GEOTECHNIQUES ET MICROPIEUX
Les micropieux sont de type II conformément au CCTP article 4.18, forés simple, injectés au coulis
par le fond.
Le diamètre de forage sera de max ( 100mm ; 1.5 φarmatures).
L’encastrement des micropieux sera assuré par ancrage des aciers à l’aide d’une platine d’ancrage.
E
Les micropieux sont supposés implantés avec les tolérances suivantes :
- 5cm en plan
- Défaut de verticalité :
o micropieu vertical : 2cm/m
o micropieu horizontal : 4cm/m.
Conformément au CCTP livret 2.7 (Investigations) et la note mission G3_1540_A, les hypothèses
géotechniques retenues sont :
- Encaissant : Schistes à bancs gréseux.
- Hypothèse de frottement latéral qsu : 500 kPa.
8. DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES (OUVRAGES NEUFS)
Le présent paragraphe décrit les dispositions constructives à retenir pour les ouvrages neufs faisant
l’objet du présent marché.
8.1 ENROBAGE DES ARMATURES PASSIVES
Enrobage Armatures passives
Enrobage nominal
Classe Classe Classe cmin (en mm) :
Elements Δcdev à adopter à Enrobage retenu Commentaire
exposition Béton Structurale max (cmin,b : cmin,dur ; 10)
minima
- Plus gros granulat ≤ 32 mm
Béton structure neuve XC4 C35/45 S6 max (40 ; 40 ; 10) mm 10 mm 50 mm 50 mm
- Diamètre max des barres : HA40
Par ailleurs pour les structures existantes, conformément aux données transmises par mail par la
MOE, les enrobages retenus sont :
- Poutre aval : e = 22.5 mm
- Poutre amont : e = 35.0 mm
- Entretoises : e = 17.5 mm
- Hourdis : e = 30.0 mm
- Encorbellements : e = 12.5 mm
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8.2 LONGUEUR D’ANCRAGE ET DE RECOUVREMENT (STRUCTURES NEUVES)
Les calculs de longueur d’ancrage et de recouvrement sont réalisés conformément à l’EN1992-1 §8.
Les tableaux suivants résument les hypothèses retenues :
Structure interne Barres : Comprimées
fck = 35.00 MPa Situation: durable ou transitoire [accidentelle/durable ou transitoire]
ρ1 = 50 % Conditions: bonnes [bonnes/médiocres]
fck = 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 [MPa]
fctm = 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 [MPa]
fctk, 0.05 = 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 [MPa]
φ= 6 8 10 12 14 16 20 25 32 40 [mm]
Contrainte ultime d'adhérence
γc = 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 Situation: durable ou transitoire
fctd = 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 [MPa]
η1 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Conditions: bonnes
η2 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0.92
fbd = 3.4 3.4 3.4 3.4 3.4 3.4 3.4 3.4 3.4 3.1 [MPa]
Longueur d'ancrage de référence
fy k = 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 [MPa]
γs = 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 Situation: durable ou transitoire
σsd = 435 435 435 435 435 435 435 435 435 435 [MPa]
Ib,rqd = 193 258 322 387 451 516 645 806 1032 1402 [mm]
Ib,rqd / φ = 32.2 32.2 32.2 32.2 32.2 32.2 32.2 32.2 32.2 35.1
Enrobage Dans le cas général, de manière conservatrice, on peut prendre:
cd = 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 [mm]
Longueur d'ancrage de calcul Dans le cas général, de manière conservatrice, on peut prendre:
α1 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α2 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α3 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α4 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α5 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α2 x α3 x α5 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
>= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK
Barres: comprimées
Ib,min = 116 155 193 232 271 310 387 484 619 841 [mm]
Ibd = 193 258 322 387 451 516 645 806 1032 1402 [mm]
Ibd / φ = 32.2 32.2 32.2 32.2 32.2 32.2 32.2 32.2 32.2 35.1
Longueur de recouvrement
ρ1 = 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 [%]
α6 = 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4
I0,min = 200 200 200 200 210 240 300 375 480 600 [mm]
I0 = 271 361 451 542 632 722 903 1129 1445 1963 [mm]
I0 / φ = 45.1 45.1 45.1 45.1 45.1 45.1 45.1 45.1 45.1 49.1
ACTING
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Structure interne Barres : Comprimées
fck = 35.00 MPa Situation: durable ou transitoire [accidentelle/durable ou transitoire]
ρ1 = 50 % Conditions: médiocres [bonnes/médiocres]
fck = 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 [MPa]
fctm = 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 [MPa]
fctk, 0.05 = 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 [MPa]
φ= 6 8 10 12 14 16 20 25 32 40 [mm]
Contrainte ultime d'adhérence
γc = 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 Situation: durable ou transitoire
fctd = 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 [MPa]
η1 = 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 Conditions: médiocres
η2 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0.92
fbd = 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.2 [MPa]
Longueur d'ancrage de référence
fy k = 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 [MPa]
γs = 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 Situation: durable ou transitoire
σsd = 435 435 435 435 435 435 435 435 435 435 [MPa]
Ib,rqd = 276 369 461 553 645 737 921 1152 1474 2003 [mm]
Ib,rqd / φ = 46.1 46.1 46.1 46.1 46.1 46.1 46.1 46.1 46.1 50.1
Enrobage Dans le cas général, de manière conservatrice, on peut prendre:
cd = 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 [mm]
Longueur d'ancrage de calcul Dans le cas général, de manière conservatrice, on peut prendre:
α1 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α2 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α3 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α4 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α5 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α2 x α3 x α5 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
>= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK
Barres: comprimées
Ib,min = 166 221 276 332 387 442 553 691 885 1202 [mm]
Ibd = 276 369 461 553 645 737 921 1152 1474 2003 [mm]
Ibd / φ = 46.1 46.1 46.1 46.1 46.1 46.1 46.1 46.1 46.1 50.1
Longueur de recouvrement
ρ1 = 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 [%]
α6 = 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4
I0,min = 200 200 200 232 271 310 387 484 619 841 [mm]
I0 = 387 516 645 774 903 1032 1290 1612 2064 2804 [mm]
I0 / φ = 64.5 64.5 64.5 64.5 64.5 64.5 64.5 64.5 64.5 70.1
ACTING
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Structure interne Barres : Tendues
fck = 35.00 MPa Situation: durable ou transitoire [accidentelle/durable ou transitoire]
ρ1 = 50 % Conditions: bonnes [bonnes/médiocres]
fck = 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 35.00 [MPa]
fctm = 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 3.21 [MPa]
fctk, 0.05 = 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 [MPa]
φ= 6 8 10 12 14 16 20 25 32 40 [mm]
Contrainte ultime d'adhérence
γc = 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 Situation: durable ou transitoire
fctd = 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 [MPa]
η1 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Conditions: bonnes
η2 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0.92
fbd = 3.4 3.4 3.4 3.4 3.4 3.4 3.4 3.4 3.4 3.1 [MPa]
Longueur d'ancrage de référence
fy k = 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 [MPa]
γs = 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 Situation: durable ou transitoire
σsd = 435 435 435 435 435 435 435 435 435 435 [MPa]
Ib,rqd = 193 258 322 387 451 516 645 806 1032 1402 [mm]
Ib,rqd / φ = 32.2 32.2 32.2 32.2 32.2 32.2 32.2 32.2 32.2 35.1
Enrobage Dans le cas général, de manière conservatrice, on peut prendre:
cd = 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 [mm]
Longueur d'ancrage de calcul Dans le cas général, de manière conservatrice, on peut prendre:
α1 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α2 = 0.70 0.70 0.70 0.70 0.70 0.73 0.81 0.88 0.94 0.98
α3 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α4 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α5 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α2 x α3 x α5 = 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.728125 0.8125 0.88 0.9390625 0.98125
>= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK
Barres: tendues
Ib,min = 100 100 100 120 140 160 200 250 320 421 [mm]
Ibd = 135 181 226 271 316 376 524 709 969 1376 [mm]
Ibd / φ = 22.6 22.6 22.6 22.6 22.6 23.5 26.2 28.4 30.3 34.4
Longueur de recouvrement
ρ1 = 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 [%]
α6 = 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4
I0,min = 200 200 200 200 210 240 300 375 480 600 [mm]
I0 = 200 253 316 379 442 526 734 993 1357 1926 [mm]
I0 / φ = 33.3 31.6 31.6 31.6 31.6 32.9 36.7 39.7 42.4 48.2
ACTING
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Structure interne Barres : Tendues
fck = 35,00 MPa Situation: durable ou transitoire [accidentelle/durable ou transitoire]
ρ1 = 50 % Conditions: médiocres [bonnes/médiocres]
fck = 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 [MPa]
fctm = 3,21 3,21 3,21 3,21 3,21 3,21 3,21 3,21 3,21 3,21 [MPa]
fctk, 0.05 = 2,25 2,25 2,25 2,25 2,25 2,25 2,25 2,25 2,25 2,25 [MPa]
φ= 6 8 10 12 14 16 20 25 32 40 [mm]
Contrainte ultime d'adhérence
γc = 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Situation: durable ou transitoire
fctd = 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 [MPa]
η1 = 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 Conditions: médiocres
η2 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,92
fbd = 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,2 [MPa]
Longueur d'ancrage de référence
fyk = 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 [MPa]
γs = 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 Situation: durable ou transitoire
σsd = 435 435 435 435 435 435 435 435 435 435 [MPa]
Ib,rqd = 276 369 461 553 645 737 921 1152 1474 2003 [mm]
Ib,rqd / φ = 46,1 46,1 46,1 46,1 46,1 46,1 46,1 46,1 46,1 50,1
Enrobage Dans le cas général, de manière conservatrice, on peut prendre:
cd = 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 [mm]
Longueur d'ancrage de calcul Dans le cas général, de manière conservatrice, on peut prendre:
α1 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α2 = 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,73 0,81 0,88 0,94 0,98
α3 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α4 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α5 = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
α2 x α3 x α5 = 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,728125 0,8125 0,88 0,9390625 0,98125
>= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK >= 0.7 OK
Barres: tendues
Ib,min = 100 111 138 166 193 221 276 346 442 601 [mm]
Ibd = 193 258 322 387 451 537 749 1014 1384 1966 [mm]
Ibd / φ = 32,2 32,2 32,2 32,2 32,2 33,5 37,4 40,5 43,3 49,1
Longueur de recouvrement
ρ1 = 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 [%]
α6 = 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4
I0,min = 200 200 200 232 271 310 387 484 619 841 [mm]
I0 = 271 361 451 542 632 751 1048 1419 1938 2752 [mm]
I0 / φ = 45,1 45,1 45,1 45,1 45,1 47,0 52,4 56,8 60,6 68,8
ACTING
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Le tableau suivant résume les longueurs retenues :
Synthèse Longueurs Ancrages et Recouvrement
C35/45
Adhérence Bonne
Recouvrements alternés sans cadre/étrier en acier de couture
Barres tendues
φ [mm] l bd [mm] l bd/φ l 0 [mm] l 0/φ
6 135 23 200 33
8 181 23 253 32
10 226 23 316 32
12 271 23 379 32
14 316 23 442 32
16 376 23 526 33
20 524 26 734 37
25 709 28 993 40
32 969 30 1357 42
40 1376 34 1926 48
Recouvrements non alternés sans présence de cadre ou étier comme acier de
couture
Barres tendues
φ [mm] l bd [mm] l bd/φ l 0 [mm] l 0/φ
6 135 23 203 34
8 181 23 271 34
10 226 23 339 34
12 271 23 406 34
14 316 23 474 34
16 376 23 564 35
20 524 26 1048 52
25 709 28 1419 57
32 969 30 1938 61
40 1376 34 2752 69
ACTING
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8.3 FERRAILLAGE MINIMUM
8.3.1 Ferraillage minimum de flexion
[NF EN 1992-1-1 §9.2.1.1 et 9.3.1.1]
Le pourcentage d’armatures de flexion pour les éléments assimilés à des poutres ou dalles béton
armé doit vérifier : As,min = Max(0,26.b.d.fctm/fyk ; 0,0013.b.d) ≤ As ≤ As,max = 4%.Ac
[NF EN 1992-1-1 §7.3.2(2)]
Pour les dalles et poutres précontraintes, le pourcentage minimum d’armatures de fissuration est
donné par : As,min = kc.k.Act.fct,eff/fyk
8.3.2 Ferraillage minimum de répartition
[NF EN 1992-1-1 §9.3.1.1(2)]
Pour les tabliers béton armé et précontrainte ainsi que pour les dalles de transition, on disposera
une section d’armatures de répartition telle que : Arépartition ≥ 0,20*Aflexion
Pour les semelles, on portera cette valeur à : Arépartition ≥ 0,25*Aflexion
8.3.3 Ferraillage minimum d’effort tranchant
[NF EN 1992-1-1 §9.2.2(5)]
Pour les éléments pourvus d’armatures d’effort tranchant, le taux d’armatures minimal est donné
par :
- ρw,min = (0,08.(fck)1/2) / fyk
[NF EN 1992-1-1 §6.2.1(4) et 9.3.2]
Il n’est pas nécessaire de prévoir des armatures d’effort tranchant les dalles suivantes :
- Dalles bénéficiant d’une redistribution transversale des charges ;
- Dalles dont les épaisseurs sont inférieures à 20cm.
Les espacements longitudinal et transversal maximums des cours d’étriers, cadres, épingles sont
données par les formules suivantes :
[NF EN 1992-1-1 §9.3.2]
Pour les dalles :
- Sens longitudinal, sl,max = 0,75.d.(1+cotα) ;
- Sens transversal, st,max = 1,5.d
[NF EN 1992-1-1 §9.2.2]
Pour les éléments assimilables à une poutre :
- Sens longitudinal, sl,max = 0,75.d.(1+cotα) ;
- Sens transversal, st,max = Min(0,75.d.(1+cotα) ; 600 mm).
ACTING
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9. ACTIONS
9.1 PRINCIPE
Les actions considérées pour le renforcement de l’ouvrage existant sont les suivantes :
- Poids Propre
- Superstructures
- Précontrainte
- Retrait et Fluage
- Charges routières du fascicule 61 titre II
- Actions accidentelles sur barrières H2W3 et H4b W4 Tubosider
Les actions considérées pour le calcul des ouvrages neufs sont les suivantes :
- Poids Propre
- Superstructures
- Précontrainte
- Retrait et Fluage
- Charges routières de l’Eurocode
- Charges thermiques de l’Eurocode
- Action du Vent de l’Eurocode
- Actions accidentelles sur barrières H2W3 et H4b W4 Tubosider
- Séisme
9.2 CHARGES PERMANENTES
9.2.1 Poids propre
Les effets du poids propre des tabliers sont évalués sur la base des plans de coffrage en attribuant
au béton armé une masse volumique de 2,5 t/m3 et à la charpente métallique une masse volumique
de 7,85 t/m3.
Il n’est pas considéré de fraction forfaitaire pour le calcul des valeurs caractéristiques du poids
propre pour les tabliers béton armé et tabliers à poutrelles enrobées.
9.2.2 Superstructures
Le poids propre des équipements du tablier doit être évalué en tenant compte des poids volumiques
ou linéiques et des coefficients majorateur et minorateur donnés par le tableau ci-dessous :
(*) : Ces valeurs sont déduites du plan n°3 des plans des travaux.
ACTING
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9.2.3 Précontrainte
L’effet de la précontrainte considéré est celui des valeurs de tension dans les câbles mesurées lors
des investigations.
9.2.4 Retrait et fluage
Le calcul de fluage scientifique n’est pas obligatoire et n’a cependant pas lieu d’être par le fait que
l’on connaisse déjà la tension dans les câbles et les caractéristiques des matériaux grâce aux
mesures.
Prendre comme hypothèses de base dans les modèles les valeurs suivantes :
- Retrait : εr = 2 x 10-4
- Fluage : φ = 2 comme préconisé par l’article 2.1,52 du BPEL
9.2.5 Actions des terres et de l’eau
L’action à considérer est la poussée latérale du sol sur les culées (Ps).
La poussée latérale du sol vaut Ps = K0 x γ x h
Avec : K0 = 0,5 : le coefficient de poussée des terres au repos,
h : la hauteur des terres
γ= 2 t/m3 : le poids volumique du sol.
9.3 CHARGES ROUTIERES SELON FASCICULE 61 TITRE II (POUR L’ETUDE DE
RENFORCEMENT DE L’OUVRAGE EXISTANT)
9.3.1 Définition chaussée et nombre voies de calcul
Conformément au CCTP §2.16.2, les actions de circulation routière sont définies dans le fascicule
61, titre II du CCTG.
A défaut d’hypothèses plus précise dans le CCTP, l’ouvrage est considéré comme un pont de
première classe.
Le profil en travers est constitué d’une largeur roulable de 8.73 m composé de deux voies de
circulation de 3.77m et 4.05m.
Le nombre de voies est égal à Ent (8.73 / 3) = 2 voies.
9.3.2 Charges routières sans caractère particulier (QR)
Charges réparties : A(l) et A(l) plancher
- Longueur chargée = longueur totale du pont principal = 32.00 m.
- A(l) est prépondérant : 2.3 + 360/(32 +12) = 10.48 kN/m².
- a1 = 1.00 (Pont 1ere classe ; nombre de voies =2)
- ν = 8.73 / 2 = 4.365
- a2 = 3.5 / 4.365 = 0.801
- A2 = a1 x a2 x A(l) = 8.403 kN/m².
Charges de camion : Bc et Bt
Les coefficients bc et bt sont déterminés ci-dessous :
- bc = 1.10 (Pont 1ere classe ; nombre de files considérées =2)
- bt = 1.00 (Pont 1ere classe)
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Coefficient de majoration dynamique pour les systèmes de charge B :
δbL = 1 + 0.4/ (1+0.2 X L) + 0.6/(1+((4 x G)/S))
Avec : L = Longueur de l’élément considéré.
G = Poids propre total su tablier (Structure+ Equipements).
S = Poids total le plus élevé des essieux du système B placé sur le tablier.
Système charge B
Flexion longitudinale Flexion transversale
L(m) 32 6,2
G [KN] 5100 1040
S [KN] 1320 660
δ 1,091 1,261
Les charges QR sont obtenues en pondérant les charges A ou B par :
- 1.20 aux ELS
- 1.07 aux ELU
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9.3.3 Charges de freinage associées aux charges verticales
Détermination du freinage pour l’ouvrage principal :
a) Freinage A(l) :
- Longueur chargée = longueur totale du pont principal = 32.00 m
- Pour cette longueur A(l) est prépondérant : 2.3 + 360/(32 +12) = 10.48 kN/m²
- Qmax= L * lroulable * a2 * A(l) = 32.00 * 8.73 * 0.801 * 10.48 = 2 345 kN
Calcul conforme au §4,22 du fascicule 61 titre II.
- Le freinage dû à A(l) vaut Qmax /(20+0.0035S) = 111 kN , avec S = 32*8.73 = 279.4 m².
b) Freinage Bc = 300 kN
- Pour l’ouvrage principal, on retient le maximum entre A et B, soit 300 kN, à pondérer par les
coefficients 1.20 (ELS) et 1.07 (ELU)
9.3.4 Charges militaires MC120
On prendra en compte le convoi militaire MC120 conformément au fascicule 61 titre II.
Transversalement un seul char MC120 est supposé circuler sur toute la largeur de l’ouvrage.
Coefficient de majoration dynamique, en flexion longitudinale, pour les systèmes de charge Mc120 :
δ = 1 + 0.4/ (1+0.2 X L) + 0.6/(1+((4 x G)/S))
Avec : L = Longueur de l’élément considéré.
G = Poids propre total su tablier (Structure+ Equipements).
S = Poids total le plus élevé des essieux du système B placé sur le tablier.
Système charge Mc120
Flexion longitudinale Flexion transversale
L(m) 32 9
G [KN] 5100 1040
S [KN] 1100 1100
δ 1,085 1,268
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9.4 CHARGES ROUTIERES SELON L’EUROCODE (POUR L’ETUDE DES OUVRAGES NEUFS)
9.4.1 Définition chaussée et nombre voies de calcul
La coupe transversale fonctionnelle est rappelée ci-dessous :
La largeur roulable totale retenue est de 9m.
Conformément à [NF 1992-2 §4.2.3], le découpage en voie conventionnelle se fait selon le tableau suivant :
Nombre de voies conventionnelles nl = Int (w/3) = Int(9/3)=3
Largeur d’une voie conventionnelle est 3m
Largeur de l’aire résiduelle : w – 3 x nl = 0 m
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9.4.2 Modèle de charges LM1
Le modèle LM1 est composé de deux systèmes partiels :
- Les charges uniformément réparties (UDL) ;
- Les charges concentrées de camions à double essieux (TS).
Les coefficients d’ajustement αQi et αqi liés aux classes de trafic 1 ainsi que les valeurs caractéristiques de
charges ponctuelles et uniformes à appliquer sont données dans le tableau suivant :
Trafic de 1ere classe
Voie conventionnelle Coeff.
Qik qik TS UDL
d'ajustement
αQi αqi (kN) (kN/m²) (kN) (kN/m²)
Voie 1 1.0 1.0 300 9 300 9.0
Voie 2 1.0 1.2 200 2.5 200 3.0
Voie 3 1.0 1.2 100 2.5 100 3.0
Voie ≥ 4 - 1.2 - 2.5 - 3.0
Voie résiduelle - 1.2 - 2.5 - 3.0
Aucun coefficient de majoration dynamique n’est à prendre en compte, les valeurs caractéristiques LM1 ci-
dessus l’incluent déjà.
- La charge UDL est sécable, elle ne doit être positionnée que sur les parties défavorables de la ligne
d’influence ;
- Le tandem TS n’est pas sécable, il doit être placé en entier sur l’ouvrage.
Pour les vérifications globales, les tandems seront centrés dans leurs voies conventionnelles.
Pour les vérifications locales ou lorsqu’il n’est pas possible de distinguer les effets locaux et effets globaux,
les tandems seront placés de façon excentrée dans leur voie de manière à obtenir l’effet le plus défavorable.
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9.4.3 Modèle de charges LM2
Il consiste en une charge d’essieu unique βQ.Qak = 0,8*400 = 320 kN appliqué en un point quelconque de la
chaussée pour la vérification de la flexion locale du hourdis.
Pour le modèle LM2 aucun coefficient dynamique général n’est à prendre en compte, les valeurs
caractéristiques de ces charges l’incluant déjà.
Selon NF EN 1991-2 §4.6.1(6), Au voisinage des joints de chaussée, on tiendra compte du coefficient
dynamique suivant :
ΔΦfat = 1,3*(1 - D/26) ≥ 1,00
Avec D, la distance en (m) de la section calculée par rapport au joint de chaussée (D ≤ 6,00m).
9.4.4 Charges routières verticales exceptionnelles, LM3
N.B : Ce système de charges routières est à valider par la MOE pour la prise en compte dans
l’étude des ouvrages neufs.
Conformément à l’article 3. (3) de l’NF EN 1991-2/NA ,un coefficient de majoration dynamique est à
appliquer selon la formule suivante :
δ = 1 + 0,7 / ( 1 + 0,2 L ), pour les véhicules spéciaux circulant à vitesse normal.
Pour le cas de cet ouvrage : δ = 1.095
Le convoi à prendre en compte pour ce modèle de chargement est le convoi militaire MC120 (voir § 9.3.4).
Le char Mc120 comporte deux chenilles et a une masse totale de 110 tonnes.
Les conditions de chargement de l’ouvrage sont celles définies aux articles 9.4 et 9.5 du fascicule 61 titre II
du CPC :
-Le convoi circule à vitesse normale (70 km/h),
-Un seul convoi dans le sens transversal,
-Impact des chenilles parallèle à l’axe de la chaussée.
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9.4.5 Charges horizontales sur les tabliers :
On a : 180.αQ1 ≤ Qlk ≤ 900 (en kN)
Avec : Qlk =min (0,6.αQ1.(2.Q1k) + 0,10.αq1.q1k.w1.L ; Qlk,max)
Qlk = min (0.6 x 1.00 x 2 x 300 + 0.1 x 1.00 x 9.00 x 3.00 x 32 ; 900)
Qlk = min ( 446.4 ; 900)
Soit Qlk = 446.4 KN.
- La force de freinage FLM3 correspondante au système MC120 est FLM3 = 33 tonnes.
9.4.6 Charges d’exploitation sur gardes grève de culées :
On considère sur les gardes grève de culées, une force de freinage correspondant à 0,60.αQ1.Q1k
agissant simultanément avec la charge verticale de l’essieu αQ1.Q1k du modèle de charge LM1 et
avec la poussée des terres due au remblai, sans par ailleurs mettre aucune autre charge de trafic
routier sur le remblai.
0,60.αQ1.Q1k = 180 kN pour les ouvrages avec une classe de trafic 1.
10. ACTIONS CLIMATIQUES
10.1 ACTIONS THERMIQUES TK
Les effets de la température sont calculés selon [NF EN 1991-1-5] et son annexe nationale.
Les calculs sont menés avec le module instantané du béton sur les sections brutes non fissurées.
Le coefficient de dilatation thermique du béton est fixé à 1,0.10-5 /°C.
L’action thermique est constituée de deux composantes :
- une variation uniforme de température, ΔTN ;
- un gradient thermique, ΔTM.
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10.1.1 Variation uniforme de température
Les variations uniformes de température sont déterminées sur la base des températures extrêmes
dans le département de Haute Savoie.
Tmin = -30 °C
Tmax = +40 °C
Pour les ponts en dalle béton (ouvrage de type 3), on a alors :
ΔTe,min = + 8
ΔTe,max = + 2
Te,min = Tmin + ΔTe,min = -30 + 8 = -22 °C
Te,max = Tmax + ΔTe,max = 40 + 2 = 42 °C
Avec une température de référence T0 pris égale à 10°C.
Pour les ponts en dalle béton (ouvrage de type 3), on a :
ΔTN,con = -22 - 10 = -32°C
ΔTN,exp = +42 - 10 = +32°C
Pour la justification des appareils d’appui et joints de chaussée : on suppose que la température à
laquelle sont posés les appareils d’appui n’est pas spécifiée, mais la température de pose des joints
de chaussée est connue ou alors les joints réglables à la pose. Les variations uniformes de
température pour ces éléments spécifiques seront majorées comme suit :
Pour les ponts en dalle béton (ouvrage de type 3) :
ΔTN,con – 20°C = -52°C et ΔTN,exp + 20°C = +52°C pour les appareils d’appui ;
ΔTN,con – 5°C = -37°C et TN,exp + 5°C = +37°C pour les joints de chaussée.
10.1.2 Gradient de température
On considère un gradient thermique linéaire. Pour les ponts en poutre béton (ouvrage de type 3),
on a :
ΔTM,cool,0 = -8°C
ΔTM,heat,0 = +15°C
L’épaisseur de revêtement sur les tabliers est prise en compte à travers les coefficients ksur.
En supposant que les tabliers des ouvrages sont recouverts au moins du complexe étanchéité-
enrobée de 50mm + 80mm = 130mm , les gradients thermiques à appliquer sont alors :
ΔTM,cool,0 = ksur*ΔTM,cool,0 = 1,0*(-8°C) = -8°C
ΔTM,heat,0 = ksur*ΔTM,heat,0 = 0,75*(+15°C) = +11.3°C
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10.2 ACTIONS DU VENT
E 10.2.1 Actions du vent en service
L’action du vent est calculée à l’aide de l’Eurocode avec les hypothèses suivantes :
- Région 1 : vb,0 = 22 m/s
- Cprob = 1
- Cdir = 1
- Cseason = 1
- Catégorie de terrain : IIIa
ACTION DU VENT - EC1-1-4
Données d'entrée
Vitesse de référence du vent Masse volumique de l'air
1,225 kg/m3
Vitesse de référence de base
74
Département
Haute-Savoie Vitesse moyenne du vent
Région climatique 1 Voir fig 4.3
vb,0 22 m/s Coefficient d'orographie
Dépend de Ze - Remplir tableau
Coefficient de saison Si avril-septembre: voir fig 4.5
c season 1 Sinon c season = 1 Coefficient de rugosité
Dépend de Ze - Voir tableau
Coefficient de direction Catégorie de terrain IIIa Voir tableau 4.1 (NA)
Zone de vent Sans réduction Voir fig 4.4 Z0 0,005 m Longueur de rugosité Z0
c dir 1 Z0,II 0,05 m Longueur de rugosité en terrain II, Z0,II
Kr 0,161716227 Facteur de terrain
Coefficient de probabilité Zmin 5,00 m Hauteur minimale
Période de retour 50 ans Maximum 50 ans Maj c bord de mer 1,2
p 0,02 Probabilité
K 0,15 Paramètre de forme Intensité de la turbulence
n 0,5 Exposant
c prob 1,00 Coefficient de turbulence ki
Dépend de Ze - Remplir tableau
Vitesse de référence du vent cas 1 : Obstacles de hauteur et de formes variées
Vb 22 m/s cas 2 : Obstacles individualisés
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10.2.2 Actions du vent en phase de verinage
L’action du vent est calculée à l’aide de l’Eurocode avec les hypothèses suivantes :
- Région 1 : vb,0 = 22 m/s
- Cprob = 0.82
- Cdir = 1
- Cseason = 1
- Catégorie de terrain : IIIa
ACTION DU VENT - EC1-1-4
Données d'entrée
Vitesse de référence du vent Masse volumique de l'air
1,225 kg/m3
Vitesse de référence de base
74
Département
Haute-Savoie Vitesse moyenne du vent
Région climatique 1 Voir fig 4.3
vb,0 22 m/s Coefficient d'orographie
Dépend de Ze - Remplir tableau
Coefficient de saison Si avril-septembre: voir fig 4.5
c season 1 Sinon c season = 1 Coefficient de rugosité
Dépend de Ze - Voir tableau
Coefficient de direction Catégorie de terrain IIIa Voir tableau 4.1 (NA)
Zone de vent Sans réduction Voir fig 4.4 Z0 0,005 m Longueur de rugosité Z0
c dir 1 Z0,II 0,05 m Longueur de rugosité en terrain II, Z0,II
Kr 0,161716227 Facteur de terrain
Coefficient de probabilité Zmin 5,00 m Hauteur minimale
Période de retour 50 ans Maximum 50 ans Maj c bord de mer 1
p 0,02 Probabilité
K 0,15 Paramètre de forme Intensité de la turbulence
E n
c prob
0,5
0,82
Exposant
Coefficient de turbulence ki
Dépend de Ze - Remplir tableau
Vitesse de référence du vent cas 1 : Obstacles de hauteur et de formes variées
Vb 18 m/s cas 2 : Obstacles individualisés
10.3 ACTIONS DE LA NEIGE
L’action de la neige est supposée négligeable (aucune indication dans CCTP).
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11. ACTIONS ACCIDENTELLES
11.1 CHOC SUR LES BORDURES
Conformément au CCTP, le choc sur les bordures retenus est celui défini dans le §4.7.3.2 de
l’EN1991-2.
La force de choc est de 100 kN est située à 5cm sous l’arase supérieure de la bordure.
L’effort est réparti sur une longueur de 0.5m et peut-être diffusé avec un angle de 45°.
La charge verticale concomitante est prise égale à 0.75 fois la charge verticale nominale.
11.2 FORCE D’IMPACT SUR LES DISPOSITIFS DE RETENUE DES VEHICULES
Le choc de véhicule sur les dispositifs de retenue est modélisé par les valeurs d’efforts transmis
par le fournisseur Tubosider , soit :
- Effort horizontal appliqué perpendiculairement en pied du poteau : N = 224 KN
- Moment en pied d’un poteau : M = 56 KN.m
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12. ACTION SISMIQUE
12.1 SITUATION DE PROJET SISMIQUE
Le séisme n’est pas envisagé pendant les phases de construction des ouvrages.
Pour les ouvrages type pont routier, seule la situation correspondant à l’état limite ultime (ELU)
sismique sera étudiée. Il s’agit d’une combinaison de type ELU accidentelle comprenant l’action
sismique maximale.
12.2 DEFINITION DE L’ACTION SISMIQUE
N.B : La Catégorie du sol retenue est celle définit dans la note mission G3_1540_A.
Les paramètres de calcul de l’action sismique sont résumés ci-dessous :
SPECTRES DE REPONSE ELASTIQUE selon l'EC8
Données d'entrée
Accélération du sol Périodes caractéristiques
Accélération de référence Spectre horizontal
4 Classe de sol A
zone de sismicité
moyenne S 1
agr 1,60 m/s² TB [s] TC [s] TD [s]
0,03 0,2 2,5
E Catégorie d'importance
niveau III Spectre vertical
γl 1,20 TB [s] TC [s] TD [s]
0,03 0,2 2,5
Accélération horizontale
ag = γl .agr 1,92 m/s²
Coefficients divers
Accélération verticale
type de spectre 2 Coefficient de comportement
avg / ag 0,9 q horizontal 1
avg 1,73 m/s² q vertical 1
Coefficient d'amplification topographique
Amortissement ST 1,0
ζ 5% Limite inférieure du spectre horizontal
η 1,00 β 0,2
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12.3 SPECTRE DE REPONSE
Nous adoptons un coefficient q = 1
Les spectres résultants de ces données sont résumés ci-dessous :
E
12.4 PRISE EN COMPTE DE LA COMPOSANTE VERTICALE DU SEISME
Pour les séismes de niveau modéré, la composante verticale du séisme est prise en compte
uniquement pour la justification du tablier en béton précontraint et les appareils d’appui de l’ouvrage.
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12.5 MASSE ET ACTIONS D’ACCOMPAGNEMENT DU SEISME
Les ouvrages étant soumis à un trafic modéré de véhicules, on considère un coefficient
d’accompagnement de 0,20 sur le système A(l) ou Bc.
Les masses à prendre en compte pour les calculs sismiques sont les masses nominales des charges
permanentes et la masse d’accompagnement définie ci-dessus.
12.6 COMBINAISONS D’ACTIONS SISMIQUES
On étudie séparément les effets de chacune des composantes d’un séisme suivant les 3 directions
: deux directions horizontales orthogonales et la direction verticale.
Les effets globaux du séisme sont analysés au moyen de combinaisons des effets de chacune des
composantes Ex , Ey , Ez.
±Ex ± 0,3Ey ± 0,3Ez
±0,3Ex ± Ey ± 0,3Ez
±0,3Ex ± 0,3Ey ± Ez
12.7 RUPTURE FRAGILE DU BETON
Pour les vérifications à l’effort tranchant, on tient compte d’un coefficient de sécurité pour rupture
fragile du béton ΥBd1 = 1,25.
12.8 CULEES DES OUVRAGES
Ce paragraphe concerne uniquement la justification du garde-grève refait à neuf.
Les effets des actions sismiques sur les murs et culées sont calculés de la manière suivante :
- Calcul des poussées dynamiques à l’aide de la méthode de Mononobe-Okabe ;
- Calcul de forces inertielles de l’ouvrage et des terres qu’elles portent en affectant aux masses
les coefficients sismiques horizontal (kh) et vertical (kv) suivants :
kv = ±0,5 kh
kh = α*S/r = ag/g*S/r = 0,84/9,81*S/r = 0,086*S/r
Avec r défini dans le tableau suivant :
Soit r = 1
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13. COMBINAISONS D’ACTIONS
13.1 ETUDE DE RENFORCEMENT DE L’OUVRAGE EXISTANT :
13.1.1 Cas de charges :
Les cas de charges élémentaires retenues se composent des cas suivants :
- Gk : les charges permanentes défavorables ;
- P : la précontrainte dont l’effet est pris en compte avec Psup et Pinf ;
- S : l’effet du retrait ;
- Qr : charges routières sans caractère particulier yc freinage ;
- Qm : convoi militaire Mc120 ;
- Qc : charge de construction ;
- Tk : l’action thermique (variation uniforme + gradient thermique) ;
- FwK: : l’action du vent en service ;
- FwT: : l’action du vent en phase verinage ;
- Ad : l’action accidentelle ;
- Ed : l’action sismique.
13.1.2 Combinaisons en situation durable
Combinaisons ELS Quasi-Permanents :
Gk + Pk + (0 ou 1) S + 0,50 Tk
Combinaisons ELS Fréquent :
Gk + Pk + (0 ou 1) S + 0.60 (1.20*Qr) + 0,50 Tk
Gk + Pk + (0 ou 1) S + 0,60 Tk
Gk + Pk + (0 ou 1) S + 0.2 FwK
Combinaisons ELS Caractéristique :
Gk + Pk + (0 ou 1) S + 1.2 Qr + 0,60 Tk
Gk + Pk + (0 ou 1) S + Qm
E Gk + Pk + (0 ou 1) S + Tk + 0.60 (1.20*Qr)
Gk + Pk + (0 ou 1) S + Fwk+ 0.60 (1.20*Qr)
Combinaisons ELU Fondamental :
1,35 Gk,sup + Gk,inf + Pm + (0 ou 1) S + 1,50 x 1.07 Qr + 1,50*0,60 Tk
1,35 Gk,sup + Gk,inf + Pm + (0 ou 1) S + 1,50 x Qm + 1,50*0,60 Tk
1,35 Gk,sup + Gk,inf + Pm + (0 ou 1) S + 1,50 Tk + 0.60 x 1,50 x 1.07 Qr
1,35 Gk,sup + Gk,inf + Pm + (0 ou 1) S + 1,50 Fwk+ 0.60 x 1,50 x 1.07 Qr
Combinaisons ELU Accidentelles :
Gk + Pm + (0 ou 1) S + Ad + 0,50 Tk
Combinaisons ELU Sismique :
Gk + Pm + (0 ou 1) S + Ed + 0,50 Tk
13.1.3 Combinaisons en phase de verinage
Combinaisons ELU
1,35 Gk,sup + Gk,inf + Pm + (0 ou 1) S + 1,50 Qc + 1,50 FwT
E
Combinaisons ELS
Gk + Pk + (0 ou 1) S + Qc + FwT
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13.2 ETUDE DES OUVRAGES NEUFS :
13.2.1 Cas de charges :
Les cas de charges élémentaires retenues se composent des cas suivants :
- Gk : les charges permanentes défavorables.
- Pk : la précontrainte dont l’effet est pris en compte avec Psup et Pinf.
-S : l’effet du retrait.
- Tk : l’action thermique (variation uniforme + gradient thermique).
- Groupe gr1a : LM1 Caractéristique comprenant les tandems (TS) et les charges réparties
(UDL) avec leurs coefficients respectifs.
- Groupe gr1b : LM1 Caractéristique.
- Groupe gr2 : Enveloppe des sollicitations dues aux forces horizontales liées au trafic routier
(Freinage/Accélération) issues du modèle de trafic LM1 fréquent.
- Groupe gr5 : LM3 Caractéristique (convoi militaire Mc120).
- Fwk : Action du vent
- Ad : l’action accidentelle.
- Ed : l’action sismique.
13.2.2 Combinaisons en situation durable
Combinaisons ELS Caractéristique :
Gk + Pk + (0 ou 1) S + Groupe gr1a (TS+UDL) +0,60 Tk
Gk + Pk + (0 ou 1) S + Groupe gr1a (TS+UDL) +0,60 Fwk
Gk + Pk + (0 ou 1) S + Groupe gr1b (LM2)
Gk + Pk + (0 ou 1) S + Groupe gr2 ((0.75TS+0.4UDL) + Qlk) +0,60 Tk
Gk + Pk + (0 ou 1) S + Groupe gr5 +0,60 Tk
Gk + Pk + (0 ou 1) S + Tk + Groupe gr1 (0.75TS+0.4UDL)
Gk + Pk + (0 ou 1) S + Fwk
Combinaisons ELS Fréquent :
Gk + Pk + (0 ou 1) S + Groupe gr1a (0.75TS+0.4UDL) +0,50 Tk
Gk + Pk + (0 ou 1) S + Groupe gr1b (0.75LM2)
Gk + Pk + (0 ou 1) S + Groupe gr5 +0,50 Tk
Gk + Pk + (0 ou 1) S + 0.2 Fwk
Gk + Pk + (0 ou 1) S + 0,60 Tk
Combinaisons ELS Quasi-Permanents :
Gk + Pk + (0 ou 1) S + 0,50 Tk
Combinaisons ELU Fondamental
1,35 Gk,sup + Gk,inf + Pm + (0 ou 1) S + 1,35 Groupe gr1a(TS+UDL) + 1,50x0,60 Tk
1,35 Gk,sup + Gk,inf + Pm + (0 ou 1) S + 1,35 Groupe gr1a(TS+UDL) + 1,50x0,60 Fwk
1,35 Gk,sup + Gk,inf + Pm + (0 ou 1) S + 1,35 Groupe gr1b(LM2)
1,35 Gk,sup + Gk,inf + Pm + (0 ou 1) S + 1,35 Groupe gr2(0.75TS+0.4UDL) + Qlk) + 1,50x0,60 Tk
1,35 Gk,sup + Gk,inf + Pm + (0 ou 1) S + 1,35 Groupe gr2(0.75TS+0.4UDL) + Qlk) + 1,50x0,60 Fwk
1,35 Gk,sup + Gk,inf + Pm + (0 ou 1) S + 1,35 Groupe gr5 + 1,50x0,60 Tk
1,35 Gk,sup + Gk,inf + Pm + (0 ou 1) S + 1,50 Tk +1,35 Groupe gr1a(0.75TS+0.4UDL)
1,35 Gk,sup + Gk,inf + Pm + (0 ou 1) S + 1,50 Fwk
Combinaisons ELU Accidentelles
Gk + Pk + (0 ou 1) S + Ad + 0,50 Tk
Combinaisons ELU Sismique
Gk + Pk + (0 ou 1) S + Ed + 0,50 Tk
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14. JUSTIFICATION PARTICULIERES
14.1 RENFORCEMENT PAR LAMELLE CARBONE
Les hypothèses retenues sont :
- Les sections planes restent planes
- Le béton ne résiste pas à la traction
- Pour les éléments précontraints, la résistance à la traction du béton, jusqu’à la limite fctm est
admise
- Les allongements du béton, des armatures passives et du renfort FRP sont compatibles et
aucun glissement n’est considéré entre ces matériaux
On donne dans l’extrait du document technique des lamelles collées et engravées le schéma de
déformation/contrainte admis pour les sections bétons armées et précontraint.
A l’ELU, le dimensionnement du FRP se fait par atteinte de l’allongement limite du renfort en lamelle
carbone soit 0.85%.
Pour les éléments de tablier, le coefficient de sécurité à obtenir est :
A l’ELS, la contrainte dans le FRP est à limiter à la limite élastique soit 1300 MPa.
14.2 RENFORCEMENT PAR TISSU CARBONE
Le principe de renforcement en flexion est le même que pour les lamelles en carbone (voir §
précédent).
Pour les renforcements à l’effort tranchant, les renforts à l’effort tranchant doivent être ancrés dans
la zone comprimée de la section (fibre supérieure dans notre cas).
L’effort tranchant à reprendre par le tissu est donné par ΔV = VEd – VRd,s.
Le calcul de section nécessaire est donné par :
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15. JUSTIFICATIONS DES APPAREILS D’APPUI
Les justifications des appareils d’appui sont menées selon le [Guide SETRA – Appareil d’appui en
élastomère en élastomère fretté – Utilisation sur les ponts, viaducs et structures similaires – Juillet
2007].
On considéra pour le module de cisaillement, G :
- G = Gg = 0,9 MPa sous actions permanentes ;
- G = Gdyn = 1,8 MPa sous actions variables ;
- G = Gséisme = 1,0 MPa sous actions sismiques.
Compléments à la norme
La distorsion des AAEF sous combinaison sismique sera limitée à 2.
La condition de non-glissement (σm>3.0 MPa) est à vérifier à l’ELS QP et à l’ELU sismique. Si cette
condition n’est pas respectée des dispositifs anti-cheminement seront mis en œuvre.
Défaut de pose
Nous prendrons un défaut de pose α = 3 mrad pour la vérification des AAEF. L’extrait ci-dessous
donne les contraintes à respecter sur la méthode de pose pour l’application de ce coefficient.
ACTING
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Pont du dard – Etudes d’exécutions
16. JUSTIFICATIONS DES JOINTS DE CHAUSSEE
16.1 JUSTIFICATION DES JOINTS EN SERVICE
Les justifications des joints de chaussée sont menées selon la [Note d’information SETRA – Joints
de chaussée des ponts routes – Détermination du souffle aux Eurocodes – Décembre 2013].
Les joints seront dimensionnés pour reprendre les souffles sous combinaisons caractéristiques des
charges (ELS). On s’assurera par ailleurs que les vides laissés entre les murs garde-grèves et les
nus des tabliers permettent de reprendre les déplacements sous combinaisons ultimes (ELU).
Les mouvements du tablier doivent tenir compte à la fois des actions extérieures et de la géométrie
de l’ouvrage (courbure, biais, pente, conditions d’appui ...).
Les effets combinés de fermeture du joint par déplacement du tablier et du garde-grève seront
cumulés de manière défavorable. Les surcharges appliquées sur le tablier et à l’arrière de la culée
seront prises en compte de manière indépendante. Les effets respectifs de chacune de ces
fermetures/ouverture de joints seront cumulés de manière à avoir le souffle maximal.
Les combinaisons retenues sont les suivantes :
ELS caractéristique (pour le calcul des souffles) :
- G + Qk-c + 0,60 Tk
- G + Qk-fq + Qlk + Qtk + 0,60 Tk
- G + Tk + Qk-fq-trot
ELU fondamental (pour le calcul des vides) :
- 1,35 G + 1,35 Qk-c + 1,50*0,60 Tk
- 1,35 G + 1,35 (Qk-fq + Qlk + Qtk) + 1,50*0,60 Tk
- 1,35 G + 1,50 Tk + 1,35 Qk-fq-trot
Avec,
- G : les effets du retrait, fluage et déplacements d’appui le cas échéant ;
- Tk : l’effet de la température y compris la prise en compte la marge spécifiée au chapitre
10.3.1.1 de cette note ;
- Qk-fq-trot : l’effet de la rotation du tablier due à la valeur fréquente des charges de trafic, y
compris les charges de trottoir cumulables ;
- Qk-fq : l’effet de la rotation du tablier due à la valeur fréquente des charges de trafic, sans
charges de trottoir ;
- Qk-c : l’effet de la rotation du tablier due à la valeur caractéristique des charges de trafic, y
compris les charges de trottoir cumulables ;
- Qlk : l’effet des forces de freinage ;
- Qtk : l’effet des forces centrifuges.
Nota : Les charges d'exploitation du tablier et du remblai sont étudiées de manière indépendante.
La concomitance des surcharges sur tablier et remblai seront retenues de manière à maximiser
l'ouverture et la fermeture du joint.
ACTING
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Pont du dard – Etudes d’exécutions
16.2 JUSTIFICATION DES JOINTS EN SISMIQUE
On s’assurera que :
- Les joints de chaussée sont capables de reprendre les souffles correspondant à une fraction
de 40% du séisme ;
- Les vides laissés entre les murs garde-grèves et les nus des tabliers permettent de reprendre
les déplacements sous séisme de niveau ELU.
Les combinaisons retenues sont les suivantes :
- G + 0,50 Tk + 0,40 Ed pour le calcul du souffle
- G + 0,50 Tk + Ed pour le calcul du vide
Ed : étant l’effet de l’action sismique de calcul.
ACTING
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Texte extrait tel quel de la pièce officielle, qui seule fait foi. La mise en page du document d'origine peut différer.