Conception Pont

Année Universitaire : 2014-2

Di&ensi/nne&ent Di&ensi/nne&e nt .n p/nt

En*a En *aré ré pa parr :  +r, R.i

Remerciements

Réalisé par : BENSAID Khali B!U"#I$A %a&'a A$I!UI I&a B$A$I (a)aria

Di&ensi/nne&ent .n p/nt

!n tient  epri&er t/.te n/tre re*/nnaissan*e  n/tre +r,R.i3 /n le re&er*ie e n/.s av/ir en*aré3 /rienté3 aié et */nseillé, !n aresse n/s sin*res re&er*ie&ents  t/.s les pr/esse.rs3 intervenants et t/.tes les pers/nnes 6.i par le.rs par/les3 le.rs é*rits3 le.rs */nseils et le.rs *riti6.es /nt .ié n/s ré7ei/ns et /nt a**epté  n/.s ren*/ntrer et rép/nre  n/s 6.esti/ns .rant n/s re*her*hes, !n re&er*ie n/s a&illes 6.i /nt t/.8/.rs été l p/.r n/.s3 9/.s ave' t/.t sa*ri;é p/.r v/s enants néparnant ni santé ni e, e n/.s av/ir a*ilité les t?*hes et n/.s aie' en t/.tes é.*ati/n /nt /n est i@*.ltés e e re& re&er*ie tr trs sp spé*iale&ent 6.i 6.i /nt t/.8/. 8/.rs été été l p/. p/.r &/i, En En;n3 !n re&er*ie t/.s n/s A&ieCs p/.r le.r en*/.rae&ent,  t/.s *es intervenants3 /n présentent n/s re&er*ie&ents3 n/s respe*t et n/tre ratit.e,

ae 1


Intr/.*ti/n Un ouvrage d’art est .ne */nstr.*ti/n e rane i&p/rtan*e per&ettant e ran*hir .n /=sta*le s.r .ne v/ie e */&&.ni*ati/n r/.tire3 err/viaire /. 7.viale p/nts3 t.nnelsC &ais éale&ent .n isp/siti e pr/te*ti/n */ntre la*ti/n e la terre /. e lea. &.rs3 tran*hée */.verte3 i.eC et en;n .n isp/siti e transiti/n entre pl.sie.rs &/es e transp/rt 6.ais et a.tres /.vraes p/rt.airesC, De tels /.vraes s/nt 6.ali;és 9 art > par*e 6.e le.r */n*epti/n et le.r réalisati/n /nt intervenir es */nnaissan*es /F lepérien*e 8/.e .n rGle a.ssi i&p/rtant 6.e la thé/rie, Het ense&=le e */nnaissan*es */nstit.e aille.rs *e 6.e l/n appelle lart e linénie.r, Un pont est une construction qui permet de franchir une dépression ou un obstacle ( cours d'eau,, voie de communication, d'eau communication, vallée vallée,, etc.) en passant par-dessus cette séparation. Le franchissement supporte le passage d'hommes et de véhicules dans le cas d'un pont routier ou d'eau dans le cas d'un aqueduc aqueduc.. Les ponts font partie de la famille des ouvrages d'art et d'art et leur construction relève du domaine du génie civil. civil.

$e génie civil représente lense&=le es te*hni6.es */n*ernant les */nstr.*ti/ns *iviles, $es inénie.rs *ivils *ivils /. inénie.rs en énie *ivil s/**.pent e la */n*epti/n3 e la réalisati/n3 e lepl/itati/n et e la réha=ilitati/n /.vraes e */nstr.*ti/n et  inrastr.*t.res inrastr.*t.res /nt ils ass.rent la esti/n a;n e rép/nre a. =es/ins e la s/*iété3 t/.t en ass.rant la sé*.rité . p.=li* et la pr/te*ti/n e lenvir/nne&ent envir/nne&ent,, #rs variées3 le.rs réalisati/ns se répartissent prin*ipale&ent ans *in6 rans /&aines interventi/n: str.*t.res str.*t.res33 é/te*hni6.e é/te*hni6.e33 hJra.li6.e33 transp/rt hJra.li6.e transp/rt33 et envir/nne&ent éter&inati/n es *ara*téristi6.es Dimensionnement d’un pont est la éter&inati/n .ne installati/n l/rs l/rs e sa */n*epti/n p/.r satisai satisaire re  es *ritres prééta=lis et  la prati6.e rle&entaire prééta=lis rle&entaire,, il a.t sass.rer 6.il re&plisse ses

ae 2

Di&ensi/nne&ent .n p/nt /n*ti/ns en t/.te sé*.rité p/.r l.tilisate.r, Il a.t p/.r *ela */nnatre la *hare  la6.elle il sera s/.&is

ae L


Généralités :

$éene : =0: istan*e entre ae es p/.tres, $.: $are.r .tile $are.r t/tale . ta=lierC $rive: Distan*e entre aes es p/.tres e rives 2=: $are.r a*tive p/.r M.J/n-+ass/nnet $are.r a*tive 2=  $.  $r O 2 $tr, /.r les p/.tres e &P&e espa*e&ent =0 entre aes es p/.tres et .n en*/r=elle&ent Q$eQ e =02C3 /n a .ne lare.r a*tive 2=3 tel 6.e: 2=  n-1C  =0 O $e  n-1C  =0O 2  =2  n  =0 $es n p/.tres s/nt espa*ées e =12=n n=0n  =0 H/n*ernant n/tre p/nt /n isp/se e :

ae 4

Di&ensi/nne&ent .n p/nt S/it .n p/nt  p/.tre ave* MBA a. &ilie. .ne lar.e.r e 132& présentant es travées inépenantes éales /nt la l/n.e.r e *al*.l est $* 2 &, $es *ara*téristi6.es é/&étri6.es s/nt présentées s.r la se*ti/n transversale s.ivante:

$.1T,T& $r1T,T-22,212,2& $*2& la l/n.e.r e *al*.lC $tr2,2& $DBA1,2& 2=$rO2$tRO$DBA1T,T& =,L& !n va éter&iner le HR# s/.s le
ae 5


I.

Calcul des paramètres fondamentaux

IpI

1 3

hd

V=0-=aC,

3

Zp 

ave* =1

•

[1

[2)

0,19957

E 2b

n

3,32



16.6 5

hp

O=a, m

Ip03LXT5-031XTY031YY5X Ip b1

3

W-

[ ( b 0− ba ) . h d 2 + b a . h p 2] ² [ ( b 0− ba ) hd + ba.hp ]

1 4

4

,E  0,0T011 E

 L,L2

Moments d’inertie de torsion kp 1 2

1



3

 =0 

2 ( hp− hd )

ba

hd

Chp-hC

3

 T30L

ba

3

−3

10

m

4

)5,YC\030X5

ae T

Di&ensi/nne&ent .n p/nt 032Y5T\030X5 m

030221X

4

Kp [1O [2T30L ]p

kp 2b1

−3

. 10

0,0282

,E

2∗3,32

O 030221X  03022 ,E  4324

3

]EZE

hd

E  3XL,

12

−4

10

−3

.10

m

4

,E

E

Donc :

]p 4324, −4

10

−4

,E

^

]E 3XL,

E

Zp  10

−3

10

0,0T011 E

^

ZE  3XL,

E

aramètre fondamentaux ! et "

_

Ȣ p + ȢE

2 √ ρpρE

−3



+ 8.87310−4 =0,35 −4 2 √ 0.06011∗8,873.10 4.57 10

0,5

#n doit savoir la position de la poutre $ :

=,L&  L,4OL,4  T,& J

Y ∗b b



6.8 8.3

\=  0,2=

ae X

`

√

b 4 ρp L ρE



Di&ensi/nne&ent .n p/nt K 0,2=0,2K L=4O0,1K =

#n a

% & '() :

K _  K 0 O K 1 b K 0C \ _1-

e

ϴ0

C

ave*

c0 

0,065−ϴ 0,663



-1,1  03XT K 0 O 0324 K 1

d0, 5 e -= K 00, =C 0,2L1 5 K 10, 0,1L2 =C T K _ -0,14

-L=4 0,245 4 0,1Y0 Y -0,14

-=2 0,2L1 X 0,25  -0,11

-=4 0,11 Y 0,44Y 0 0,02

0 0,20X 2

=4 0,XX L

=2 1,YX1 4

L=4 L,LXX T

= 4,01 5

0,X14  0,LL

1,115 4 0,Y4

0,T55 T 1,T5

2,2L0 X L,1

2,240 X 4,1Y

ae 


"i.re 1 : $ine in7.en*e e K p/.r la p/.tre N1

II.

Détermination des CR*

Hara*téristi6.es . p/nt !n éter&ine les *ara*téristi6.es . p/nt aprs les rle&ents es *hares $a lare.r *harea=le3 $*h3 est la &P&e 6.e la lare.r r/.la=le3 $r3 p.is6.il nJ a pas e lissire e sé*.rité, $*h  $r  12,2 &, $e n/&=re e v/ie est: Nv  12,2L  4,0T /n pren 4 v/ies *as e*epti/nnelC D/F la lare.r .ne v/ie  est:   12,24  L,05 & $r  12,2 & $e p/nt est e la 1e&e *lasse,

ae Y


"i.re 2 : Appli*ati/n e la *hare A $ et *elle . tr/tt/ir 6 tr s.r la $i e K p/.r la p/.tre N1 +. C,arge de trottoir -tr :

K tr 





ω Ltr 1 2

∗[ K ( b ) + K ( b− Ltr ) + K (−b + Ltr ) + K (−b ) ]

1 2

\ V 4,1Y O L30L - 0,14 - 0,14 W

 L34X tr 

K tr 3,47 = =0,7 5 n

e cas le plus défavora/le : 0 *rottoirs c,argés

tr 

0,7

ave*

$tr  232&

ae 10


0. C,arge 1l :

K Al 

ω Lal

ave*

$Al  1, L,05 &

+er cas :

/nt 1e&e *lasse et 1 v/ie *harée  a1  1 Ave* e=-$trO1C  L305 KL305C132X par interp/lati/nC K ( b− Ltr )

f Al  V

1 2

KT31CL30L par interp/lati/nC

∗ K ( b − Ltr )+ K

() b

2

( b−( Ltr + V ))∗1 ¿∗b

+ K

2

4

/n* K Al  235 Al 

K Al n

2,58



5

 0352

a1 \ Al \ $Al  1 \ 0352 \ L305  135X 0eme cas :

/nt 1e&e *lasse et 2 v/ies *harées   a1  1 ave*

$Al  2, T31 &

e=-$trO2C  0 K ( b− Ltr )


ae 11

Di&ensi/nne&ent .n p/nt f Al  V

1 2

()

( 0 )∗1 ¿∗b ∗ K ( b − Ltr )+ K b + K ( b −( Ltr + V ) ) + K 2

K Al 

ω Lal

Al 

K Al n

2

4

 135T 1,56



5

03L1

a1 \ Al \ $Al  1\ 03L1 \ T31  13Y

2eme cas :

/nt 1e&e *lasse et L v/ies *harées   a1  03Y ave*

$Al  L, Y315 & e=-$trOLC  -L305 K-L305C-03T2 par interp/lati/nC K ( b− Ltr )

f Al  V

1 2


∗ K ( b − Ltr )+ K

K Al 

ω Lal

Al 

K Al n

() b

2

( b−( Ltr +3∗V ))∗1 ¿∗b

+ K ( b −( Ltr + V )) + K ( 0 ) + K

1



1 5

032

a1 \ Al \ $Al  03Y\ 032\ Y315  13T5

3eme cas :

ae 12

2

4

Di&ensi/nne&ent .n p/nt /nt 1e&e *lasse et 4 v/ies *harées   a1  03X5 ave*

$Al  4, 1232 & e=-$trO4C  -T,1 K-T31C-0314 par interp/lati/nC K ( b− Ltr )


f Al  V 1 2

∗ K ( b − Ltr )+ K

K Al 

ω Lal

Al 

K Al n

() b

2

( b −( Ltr + 4∗V ))∗1 ¿∗b + K (b −( Ltr + V ) ) + K ( 0 ) + K (b −( Ltr + 3∗V ) ) + K 2

 03XL



10,73 5

0315

a1 \ Al \ $Al  03X5\ 0315\ 1232  13LX

e 0eme cas est le plus défavora/le :

Al03L1

a1  1

$AlT31 &

2. C,arge 4c :

ae 1L

4


"i.re L : Appli*ati/n e la *hare B* s.r la $i e K p/.r la p/.tre N1

Ave* K X 031

K 1 23Y

K L 135

K 5 03T

K 2 13

K 4 03X

K T 0,15

K  -0,1

+er cas :

+ 5le c,argé

avec /c&+(0

K B*  g K 1 O K 2C  g 23YO 13C K B*  23L5 B* 

K Bc n



2,35 5

 034X

B* \ B*  035T

0eme cas : 0 5les c,argés

avec /c&+(+

ae 14


K B*  g K 1 O K 2OK LOK 4C  g 23YO13O135O03XC K B* L345 B* 

K Bc n



3,45 5

 03TY

B* \ B*  131\ 03TY  03XT

2eme cas :

2 5les c,argés

avec /c&' (67

K B*  g K 1 O K 2OK LOK 4OK 5OK TC  g 23YO13O135O03XO03TO0315C K B* L32 B* 

K Bc n



3,82 5

 03XT

B* \ B*  03Y5\ 03XT  03X2

3eme cas :

3 5les c,argés

avec /c&' ()

K B*  g K 1 O K 2OK LOK 4OK 5OK TOK XOK C  g 23YO13O135O03XO03TO0315O0,1-0,1C K B* L32 B* 

K Bc n



3,82 5

 03XT

B* \ B*  03Y5\ 03XT  03X2

Donc le CR* du 4c :

B*  03TY ave* =*  131 et  12t essie. arrireC Tt essie. avantC

ae 15


3. C,arge militaire Me)' :

"i.re 4 : Appli*ati/n e la *hare +e0 s.r la $i e K p/.r la p/.tre N1

Ave* K 12 231

K Y L305

K 10 L

K 11 232

K +e0   K Y O K 10 O K 11 O K 12C   L305 O L O 232 O 231C  235 +e0 

K Me 80 n



2,58 5

 0352

1 retenir :

+e0 0352

ave* $+e  0,12&

et l/nit.inale&ent

ae 1T


7. C,arge militaire Me+0' :

"i.re 5 : Appli*ati/n e la *hare +e120 s.r la $i e K p/.r la p/.tre N1

Ave* K 1L L305 K 15 13Y5

K 14 23Y5

K +e120   K 1L O K 14 O K 15 O K 1TC   L305 O 23Y5 O 2 O 13Y5C  234Y

+e120 

K Me 120 n



2,48 5

 035

1 retenir :

ae 1X

K 15 2

Di&ensi/nne&ent .n p/nt +e120 035

ave* $+e  0315&


110t

eme

0

#8*R9

III. Calcul des paramètres fondamentaux

IpI

1 3

hd

V=0-=aC,

3

Zp 

ave* =1

•

E 2b

n

0,19957 3,32



16.6 5

hp

O=a,

Ip03LXT5-031XTY031YY5X Ip b1

3

m

W-

1 4

4

,E  0,0T011 E

 L,L2

Moments d’inertie de torsion kp

ae 1

[ ( b 0− ba ) . h d 2 + b a . h p 2] ² [ ( b 0− ba ) hd + ba.hp ]

Di&ensi/nne&ent .n p/nt 1

[1

1



2

 =0 

3

2 ( hp− hd )

[2)

hd

3

Chp-hC

ba

−3

10

 T30L

ba

3

m

4

)5,YC\030X5

032Y5T\030X5 m

030221X

4

Kp [1O [2T30L ]p

kp 2b1

,E

−3

. 10

0,0282 2∗3,32

O 030221X  03022 ,E  4324

−3

.10

m

4

,E

3

]EZE

hd

E  3XL,

12

−4

10

E

Donc :

]p 4324, −4

10

−4

,E

^

]E 3XL,

E

Zp  10

−3

10

0,0T011 E

^

ZE  3XL,

E

aramètre fondamentaux ! et "

_

Ȣ p + ȢE

2 √ ρpρE

−3



+ 8.87310−4 =0,35 −4 2 √ 0.06011∗8,873.10 4.57 10

0,5

#n doit savoir la position de la poutre $ :

ae 1Y

`

√

b 4 ρp L ρE




=,L&  L,4& J

Y ∗b b



3.4 8.3

\=  0,41=

K 0,41=0,41K =4O0,5YK =2

#n a

% & '() :

K _  K 0 O K 1 b K 0C \ _1-

e

ϴ0

C

ave*

c0 

0,065−ϴ 0,663



-1,1  03XT K 0 O 0324 K 1

d0, 5 e -= K 00,41 =C 0,4XX 1 K 10,41 0,2X2 =C 5 K _ 0,L

-L=4 0,121 5 0,LX0 L 0,00L

-=2 0,2X1 

-=4 0,X55 5

0 1,L25 4

=4 1,24 1

=2 1,Y42 0

L=4 1,T10 T

= 1,124 5

0,52L 4 0,LL

0,XTL 4 0,XT

1,0Y0 4 1,2X

1,421  1,XL

1,55Y 2 1,5

1,45Y 0 1,5X

1,L20 X 1,1X

ae 20


"i.re T : $ine in7.en*e e K p/.r la p/.tre N2

I.

Détermination des CR*

Hara*téristi6.es . p/nt !n éter&ine les *ara*téristi6.es . p/nt aprs les rle&ents es *hares $a lare.r *harea=le3 $*h3 est la &P&e 6.e la lare.r r/.la=le3 $r3 p.is6.il nJ a pas e lissire e sé*.rité, $*h  $r  12,2 &, $e n/&=re e v/ie est: Nv  12,2L  4,0T /n pren 4 v/ies *as e*epti/nnelC D/F la lare.r .ne v/ie  est:   12,24  L,05 & $r  12,2 & $e p/nt est e la 1e&e *lasse,

ae 21


"i.re X : Appli*ati/n e la *hare A $ et *elle . tr/tt/ir 6 tr s.r la $i e K p/.r la p/.tre N2 +. C,arge de trottoir -tr :

K tr 





ω Ltr 1 2

1 2

( ) ( )

3 3 ∗[ K ( b ) + K b + K − b + K (−b ) ] 4

4

\ V 1,1X O 1,5X O 0,00L O 0,L W

 1352 tr 

K tr 1,52 = =0,304 n 5

e cas le plus défavora/le : 0 *rottoirs c,argés

tr 

0,304

ave*

$tr  232&

0. C,arge 1l :

ae 22

Di&ensi/nne&ent .n p/nt K Al 

ω Lal

ave*

$Al  1, L,05 &

+er cas :

/nt 1e&e *lasse et 1 v/ie *harée  a1  1 Ave* e=-$trO1C  L305 KL305C13XY par interp/lati/nC K ( b− Ltr )

1

f Al  V

2

KT31C135 par interp/lati/nC

∗ K ( b − Ltr )+ K

() b

2

( b−( Ltr + V ))∗1 ¿∗b

+ K

2

4

/n* K Al  2342 Al 

K Al n

2,42



5

 034

a1 \ Al \ $Al  1 \ 034 \ L305  134T

0eme cas :

/nt 1e&e *lasse et 2 v/ies *harées   a1  1 ave*

$Al  2, T31 &

e=-$trO2C  0 K ( b− Ltr )

f Al  V

K Al 

1 2

ω Lal


∗ K ( b − Ltr )+ K

() b

2

( 0 )∗1 ¿∗b + K ( b −( Ltr + V )) + K 2

 13X2

ae 2L

4

Di&ensi/nne&ent .n p/nt Al 

K Al n

1,72



5

03L4

a1 \ Al \ $Al  1\ 03L4 \ T31  230X 2eme cas :

/nt 1e&e *lasse et L v/ies *harées   a1  03Y ave*

$Al  L, Y315 & e=-$trOLC  -L305 K-L305C035T par interp/lati/nC K ( b− Ltr )

f Al  V

1 2


( b−( Ltr +3∗V ))∗1 ¿∗b ∗ K ( b − Ltr )+ K b + K (b −( Ltr + V )) + K ( 0 ) + K

K Al 

ω Lal

Al 

K Al n

() 2

2

 13L5 1,35



5

032X

a1 \ Al \ $Al  03Y\ 032\ Y315  2322

3eme cas :

/nt 1e&e *lasse et 4 v/ies *harées   a1  03X5 ave*

$Al  4, 1232 & e=-$trO4C  -T,1 K-T31C-0301X par interp/lati/nC K ( b− Ltr )


ae 24

4

Di&ensi/nne&ent .n p/nt f Al  V 1 2

∗ K ( b − Ltr )+ K

K Al 

ω Lal

Al 

K Al n

() b

2

( b −( Ltr + 4∗V ))∗1 ¿∗b + K (b −( Ltr + V ) ) + K ( 0 ) + K (b −( Ltr + 3∗V ) ) + K 2

 130X



1,07 5

0321

a1 \ Al \ $Al  03X5\ 0321\ 1232  13Y2

e 2eme cas est le plus défavora/le :

Al032X

a1  03Y

$AlY315 &

2. C,arge 4c :

ae 25

4


"i.re  : Appli*ati/n e la *hare B* s.r la $i e K p/.r la p/.tre N2

Ave* K X 03Y

K 1 13T

K L 13XY

K 5 135

K 2 13

K 4 135Y

K T 1

K  -0345

•

+er cas :

+ 5le c,argé

avec /c&+(0

K B*  g K 1 O K 2C  g 13TO 13C K B*  13X B* 

K Bc n



1,7 5

 03L4

B* \ B*  0341 0eme cas : 0 5les c,argés

avec /c&+(+

K B*  g K 1 O K 2OK LOK 4C  g 13TO 13O13XYO135YC K B* L3LY B* 

K Bc n



3,39 5

 03T

ae 2T

Di&ensi/nne&ent .n p/nt B* \ B*  131\ 03T  03X5 2eme cas :

2 5les c,argés

avec /c&' (67

K B*  g K 1 O K 2OK LOK 4OK 5OK TC  g 13TO 13O13XYO135YO135O1C K B* 43T4 B* 

K Bc n



4,64 5

 03YL

B* \ B*  03Y5\ 03XT  03 3eme cas :

3 5les c,argés

avec /c&' ()

K B*  g K 1 O K 2OK LOK 4OK 5OK TOK XOK C  g 13TO 13O13XYO135YO135O1O03YO0345C K B* 53L1 B* 

K Bc n



5,31 5

 130T

B* \ B*  03\ 1,0T  035 Donc le CR* du 4c :

B*  03YL ave* =*  0 3Y5 et  12t essie. arrireC Tt essie. avantC

C,arge militaire Me)' :

ae 2X


"i.re Y : Appli*ati/n e la *hare +e0 s.r la $i e K p/.r la p/.tre N2

Ave* K 1213

K Y 135Y

K 10 13T

K 11 13XY

K +e0   K Y O K 10 O K 11 O K 12C   13TO135YO13XYO13C  13TY +e0 

K Me 80 n



1,69 5

 03L4

A retenir : +e0 03L4

ave* $+e  0,12&


C,arge militaire Me+0' :

ae 2

Conception Pont

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