Pièce
CGC_EXE_DARD_NDC_001507_C_Longrine support dispositifs de retenue.pdf · 2 801 mots · du marché « Accompagnement technique pour l'entretien et le renouvellement des ponts et structures sur autoroutes (SANEF, ESCOTA,… », dossier de consultation officiel.
MAITRISE D’OUVRAGE : MAITRISE D’OEUVRE :
ATMB
Direction du Développement de IOA
l’Ingénierie et de l’Innovation Les Pleiades
1440 Rte de Cluses Park Nord
74315 BONNEVILLE 74370 METZ TESSY
ROUTE BLANCHE - RN205
Réparation et renforcement du Pont du Dard
Groupement d’entreprises Entreprise émettrice
NOTE DE CLCUL DES LONGRINES SUPPORT DISPOSITIFS DE RETENUE
GROUPEMENT COLAS GC/MMBA/EVEREST ECHAFAUDAGE
CONFORME A L'EXECUTION
Ind. Date Modifications établi par vérifié par approuvé par
A 26/06/2020 Première diffusion A. AISSA F. CHEBBI A. TEMPLIER
B 06/08/2020 MAJ suite NO n°021 A. AISSA F. CHEBBI A. TEMPLIER
C 30/09/2020 Passage BPE suite NO n°021 A. AISSA F. CHEBBI A. TEMPLIER
N° C G C E X E D A R D N D C 1 5 0 7 C
EMETTEUR PHASE PROJET TYPE DOC. INDICE
Pont du dard – Etudes d’exécutions
SOMMAIRE
1. Objet ..................................................................................................................................................................... 3
2. Documents de référence ................................................................................................................................ 4
3. Rappel des principales hypotheses ............................................................................................................ 4
3.1 Géométrie ................................................................................................................................................... 4
3.2 Matériaux ................................................................................................................................................... 5
3.2.1 Béton .............................................................................................................................................................................................. 5
3.2.2 Armatures passives ................................................................................................................................................................. 5
3.2.3 Limitation des contraintes ................................................................................................................................................... 6
4. Dispositions constructives ............................................................................................................................ 6
4.1 Enrobage des armatures passives ..................................................................................................... 6
4.2 Longueur d’ancrage et de recouvrement ........................................................................................ 7
4.3 Ferraillage minimum ............................................................................................................................. 7
4.3.1 Ferraillage minimum de flexion......................................................................................................................................... 7
4.3.2 Ferraillage minimum de répartition ................................................................................................................................ 7
5. Actions ................................................................................................................................................................. 8
5.1 Choc sur les bordures............................................................................................................................. 8
5.2 Force d’impact sur les dispositifs de retenue des véhicules .................................................... 8
6. Effort au niveau de l’encastrement de l’encorbellement ..................................................................... 9
7. Dimensionnement du ferraillage ............................................................................................................. 10
7.1 Ferraillage nécessaire pour résister au choc sur les bordures : .......................................... 10
7.2 Ferraillage nécessaire pour résister aux forces d’impact sur les dispositifs de retenue
des véhicules ......................................................................................................................................................... 10
8. Minutes de ferraillages ............................................................................................................................... 14
ACTING
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Pont du dard – Etudes d’exécutions
1. OBJET
L’objet de cette note est le dimensionnement du ferraillage et du scellement des longrines support
des dispositifs de retenue en rive de tablier dans le cadre de la réparation et du renforcement du
Pont du Dard.
La présente note présente l’ensemble des hypothèses de matériaux et des charges considérées.
Les vérifications réglementaires et le dimensionnement des armatures sont également présentés et
synthétisés dans les minutes de ferraillage.
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2. DOCUMENTS DE REFERENCE
L’ensemble des documents de références retenus sont donnés dans la liste suivante :
Document marché :
- DCE version 1 – CCTP livret 2.1
- DCE version 1 – CCTP livret 2.5.3 – Plans des travaux
Documents d’exécution :
- Note d’hypothèses générales CGC_EXE_DARD_NDC_1501_E_NHG.
Règlement :
- NF EN 1991-2
- NF EN 1991-2/NA
Guide technique :
- SETRA - EC0 et 1 – Application aux ponts routes et passerelles – février 2010
- Manuel technique scellement de fers à béton avec résine HIT-HY 200-A.
3. RAPPEL DES PRINCIPALES HYPOTHESES
3.1 GEOMETRIE
Les extraits suivants, issus des plans des travaux, donnent les principales dimensions et
caractéristiques des longrines supports des dispositifs de retenue.
• Au niveau tablier :
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• Au niveau dalle hors ouvrage :
3.2 MATERIAUX
3.2.1 Béton
• Propriétés mécaniques du béton
Le tableau suivant récapitule les principales caractéristiques de résistance et de déformations du
béton pour les longrines :
Caractéristique du béton
Classe de Classe fck fcm fctm fctk, 0.05 fctk, 0.95 Ecm εc2 εcu2
Eléments
résistance d'exposition Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa ‰ ‰
Longrine support
C35/45 XF4 35 43 3,21 2,25 4,17 34077 2,0 3,5
DR
La classe d’exposition retenue pour les longrines support des dispositifs de retenue est la classeXF4.
3.2.2 Armatures passives
• Caractéristiques principales
Les armatures passives utilisées sont des barres à haute adhérence de nuance B500B dont les
principales caractéristiques sont :
Armatures HA
Classe B500B
fyk 500 MPa
Es 200000 MPa
εuk 50 ‰
εuk 45 ‰
k 1.08
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3.2.3 Limitation des contraintes
o A L’Etat limite Ultime (ELU)
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
Avec : αcc = αct = 1,00
γc = 1,50 à l’ELU pour les situations durables ou transitoires ;
γc = 1,20 à l’ELU pour les situations accidentelles ;
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 2.25 23.33 1.50
ELU accidentel 1.00 1.20 35 2.25 29.17 1.87
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 ;
γs = 1 à l’ELU pour les situations accidentelles.
o A L’Etat limite Ultime Accidentel (ELU)
Selon NF EN 1991-2/NA §4.7.3.3(2) et le guide « SETRA - EC0 et 1 – Application aux ponts routes
et passerelles – février 2010 » les efforts de choc sur les dispositifs de retenue sont à pondérer par
1.25 à l'état limite ultime accidentel sans autre pondération.
4. DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES
4.1 ENROBAGE DES ARMATURES PASSIVES
Enrobage Armatures passives
Classe Classe Classe cmin (en mm) : Enrobage nominal à Enrobage
Eléments Δcdev Commentaire
exposition Béton Structurale max (cmin,b : cmin,dur ; 10) adopter à minima retenu
Longrine - Plus gros granulat ≤ 32 mm
XF4 C35/45 S6 Max (40 ; 55 ; 10) mm 10 mm 65 mm 65 mm
support DR - Diamètre max des barres : HA40
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4.2 LONGUEUR D’ANCRAGE ET DE RECOUVREMENT
Les calculs de longueur d’ancrage et de recouvrement sont réalisés conformément à l’EN1992-1 §8.
Le tableau suivant résume les longueurs d’ancrages et recouvrement retenues :
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
4.3 FERRAILLAGE MINIMUM
4.3.1 Ferraillage minimum de flexion
Selon 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
As,min =
b (m) d (m) fctm (Mpa) fyk (Mpa) Max(0,26.b.d.fctm/fyk ; 0,0013.b.d)
(cm²)
Longrine support DR 0,75 0,13 3,21 500 1,6
4.3.2 Ferraillage minimum de répartition
Selon NF EN 1992-1-1 §9.3.1.1(2), on disposera une section d’armatures de répartition pour les
longrines telle que :
A répartition ≥ 0,20 * A flexion
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5. ACTIONS
5.1 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.
5.2 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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6. EFFORT AU NIVEAU DE L’ENCASTREMENT DE
L’ENCORBELLEMENT
Les efforts dus aux actions accidentelles sont diffusés transversalement par angle de 45° jusqu’à la
section d’encastrement de l’encorbellement. Ces efforts seront utilisés pour dimensionner les
renforts transversaux du hourdis béton et vérifier la section non armée d’encastrement de
l’encorbellement dans la poutre précontrainte.
• Choc sur les bordures
Les efforts résultants dans l’encastrement sont les suivants :
- Effort de traction N = 100/(0.5+2x1.25) = 33.3 KN/ml.
- Moment à l’encastrement M= (100x0.30 + 225x1.25) / (0.50+ 2x1.25) = 103.8 KN.m/ml.
N.B : Ces efforts sont à pondérer par 1.25.
• Force d’impact sur les dispositifs de retenue des véhicules
Les efforts résultants dans l’encastrement sont :
- Effort de traction N = 224 / (2x1.57) = 71.3 KN/ml.
- Moment à l’encastrement M= (56 + 224x0.35) / (2x1.57) = 42.8 KN.m/ml.
N.B : Ces efforts sont à pondérer par 1.25.
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7. DIMENSIONNEMENT DU FERRAILLAGE
Selon NF EN1-2 §4.7.3.3 la structure doit résister à l’effet d’une charge accidentelle correspondant
à au moins 1.25 fois la valeur caractéristique de la résistance de la fixation de la barrière à la
structure, donc les efforts des actions accidentelles seront pondérés directement par un coefficient
de pondération égale à 1.25.
7.1 FERRAILLAGE NECESSAIRE POUR RESISTER AU CHOC SUR LES BORDURES :
• Vérification vis-à-vis cisaillement :
La force de choc est de Qchoc =100 kN.
La force de choc pondérée de calcul est égale à Qchoc,cal =100 x 1.25 = 125KN.
Surface de répartition de la force de choc Schoc : ((0.5+2) x 0.75) /2 = 0.94 m².
La section de ferraillage nécessaire sous réaction de choc est égale à :
Ast,choc = Qchoc,cal / fyd = (125 x10-3) / 500 = 0.00036m² =2.5 cm².
La section de ferraillage calculée doit être répartie sur la surface Schoc
Soit A’st,choc = Ast,choc / Schoc = 2.5 / 0.94 = 2.66 cm²/m².
7.2 FERRAILLAGE NECESSAIRE POUR RESISTER AUX FORCES D’IMPACT SUR LES
DISPOSITIFS DE RETENUE DES VEHICULES
• Hypothèses de calcul :
- Epaisseur de la longrine = 0.250 m.
- Largeur de la section de la longrine en contact avec l’hourdis = 0.720 m.
- Epaisseur du hourdis coté extérieure = 0.200 m.
- Epaisseur de l’enrobage dans l’hourdis =0.030 m.
- Epaisseur de l’enrobage dans la longrine=0.065 m.
- Selon la note d’hypothèses générales CGC_EXE_DARD_NDC_1501_E_NHG §6.1.1 la
résistance à la compression du béton retenue pour le calcul du hourdis est fck = 28.6 MPa.
N.B :
- Le manuel technique « scellement de fers à béton avec résine HIT-HY 200-A » présente les
classes de résistance de béton règlementaire d’où on procède par une interpolation linéaire entre la
classe du béton C25/30 et C30/37 afin de déterminer les différentes caractéristiques correspondant
au béton de résistance caractéristique à la compression fck = 28.6 MPa.
- Les dimensions des longrines et l’épaisseur de l’encorbellement sont déduites des plans travaux
DCE.
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Le schéma ci-dessous présente les différentes dimensions de la longrine et de l’encorbellement
déduites des plans DCE et prise en compte dans les calculs.
• Efforts au niveau de la zone d’encastrement de la longrine dans le hourdis
Les efforts en pieds de poteau sont :
- Moment = 56 KN.m.
- Effort horizontal = 224 KN.
D’où on obtient des efforts au niveau de l’encastrement de la longrine dans le hourdis égale à :
- Moment =56 + 224x0.25 = 112 KN.m/ml.
- Effort horizontal = 224 KN/ml.
Ces efforts seront pondérés par 1.25 dans les calculs.
Avec un bras de levier horizontal des efforts égale à dh=0.58m, on obtient des efforts dans les barres
de scellement coté intérieure égale à :
Ftract = (1.25x112) / 0.58 = 241.4 KN.
Fcis = (1.25x224) / 2 = 140 KN.
Avec : Ftract : l’effort de traction dans les barres de scellement coté intérieure.
Fcis : l’effort de cisaillement dans les barres de scellement coté intérieure.
Soit un effort total à ancrer dans le coté intérieur égale à : 241.38+140 = 381.4 KN.
Et un effort total à ancrer dans le coté extérieur égale à : (1.25x224) /2 = 140 KN.
• Longueurs d’ancrage retenues
La longueur d’ancrage maximale retenue pour le scellement des barres coté intérieure est égale
à 0.16m.
Cet ancrage est compté à partir de l’acier supérieur du hourdis et s’arrête au niveau de l’enrobage
de la face inferieure d’où une longueur maximale de forage égale à 0.20m compté à partir de la face
supérieure du hourdis et s’arrête au niveau de l’enrobage à 0.30m de la face inferieure (voir minute
de ferraillage).
La longueur d’ancrage maximale retenue pour le scellement des barres coté extérieure est égale à
0.12m.
Cet ancrage est compté à partir de l’acier supérieur du hourdis et s’arrête à 1cm de l’acier de la face
inferieure d’où une longueur maximale de forage égale à 0.16m compté à partir de la face supérieure
du hourdis et s’arrête à 1 cm au-dessus de l’acier de la face inferieure (voir minute de ferraillage).
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• Coté intérieure
Pour des armatures à mettre en place au niveau de la coté intérieure sur 2 rangées de HA14
e=0.125m (équivalent à 14 brins/ml) on obtient un effort de traction par brin égal
à : 381.4 KN / 14= 27.24KN < 28.7KN.
Selon le manuel technique « scellement de fers à béton avec résine HIT-HY 200-A », Béton C25/30,
pour un effort dans les barres de scellement HA14 égale à 28.7KN la longueur de scellement
équivalente est de 169mm.
Selon le manuel technique « scellement de fers à béton avec résine HIT-HY 200-A », Béton C30/37,
pour un effort dans les barres de scellement HA14 égale à 28.7KN la longueur de scellement
équivalente est de 152mm .
On détermine, par interpolation linéaire, la longueur d’ancrage pour des barres HA14
correspondante au béton fck=28.6 MPa pour le même effort de traction 28.7KN.
D’où on obtient : Lbd = 157 mm (< 160mm = longueur maximale retenue pour le scellement coté
intérieure)
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• Coté extérieure
Dans le coté extérieure l’effort de cisaillement dans les barres est égal à :
Fcis = (1.25x224) /2 = 140 KN.
La longueur de scellement maximale au niveau du coté extérieur est égale à 0.12m.
Pour des armatures à mettre en place au niveau de la coté extérieure sur 1 rangée de HA14
e=0.125m (équivalent à 7 brins/ml) on obtient un effort de traction par brin égal
à : 140 KN / 7 = 20 KN
La longueur d’ancrage des barres HA14 correspondante à l’effort de 20KN pour Béton C25/30 est
déterminée à partir du tableau du manuel technique « scellement de fers à béton avec résine HIT-
HY 200-A » par règle de trois, d’où Lbd = (169x20)/28.7 = 118mm.
La longueur d’ancrage des barres HA14 correspondante à l’effort de 20KN pour Béton C30/37 est
déterminée à partir du tableau du manuel technique « scellement de fers à béton avec résine HIT-
HY 200-A » par règle de trois, d’où Lbd = (152x20) /28.7 = 106mm.
On détermine, par interpolation linéaire, la longueur d’ancrage pour des barres HA14
correspondante au béton fck=28.6 MPa pour le même effort de traction 20KN.
D’où on obtient : Lbd = 109 mm (< 120mm = longueur maximale retenue pour le scellement coté
extérieure).
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8. MINUTES DE FERRAILLAGES
COUPE SUR LONGRINE
N.B : Les aciers [cadres+filants] dans la longrine sont issus des ferraillages types fournis par
Tubosider.
POSITIONS DES SCELLEMENTS ET DES ARMATURES TRANSVERSALES
AU NIVEAU DU HOURDIS
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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.