La culée La culée est l’un des éléments fondamentaux de l’ensemble de la structure du pont. Elle sert comme appui extrême au tablier du pont mais son rôle principal est d’assurer le raccordement de l’ouvrage au terrain de façon à avoir une continuité entre la chaussée de la route et celle portée par le pont.
Pré dimensionnement de la culée remblayée(SETRA PP73)
1. Mur garde grève. 2. Muret cache. 3. Corbeau arrière. 4. Mur de front ou frontal. 5. Mur en retour (mur en aile). 6. Des d’appui. 7. Semelle. 8. Pieu.
Éléments de la culée remblayée.
Le mur de front
Le mur de front est un voile épais dont l’épaisseur courante varie de
0,8 à 1,2 m
selon la hauteur. Cette épaisseur est généralement surabondante sur le plan mécanique, mais il convient de viser une certaine robustesse et une certaine rigidité pour que la culée fonctionne dans de bonnes conditions. D’une manière générale, on cherchera autant que possible à centrer la descente de charge verticale du tablier dans l’axe du mur de front. Le débord du nu du mur par rapport au nu des appareils d’appui ne doit pas être inférieur à 20cm. L’épaisseur du mur ne doit pas être supérieure à celle de la semelle pour assurer l’encastrement. On fixe l’épaisseur du mur à
1,2 m
et sa longueur à 10.10 m .
Mur en retour Les murs en retour sont des voiles d’épaisseur constante sauf, éventuellement, en partie supérieure pour l’accrochage des corniches ou la fixation d’éventuelles barrières, ils sont encastres à la fois sur le mur garde grève, le mur de front et la semelle dans sa partie arrière. La longueur de la partie libre ne doit pas dépasser 7 à 8m. L’épaisseur des murs en retour est dimensionnée par des considérations de résistance mécanique. Elle varie entre 30cm et 50cm. On prend 30cm. Longueur du mur en retour se mesure d’après la pente du matériau utilise pour le remblai (Dans notre cas l’angle de frottement
30 °
3
d’où la pente est de 2
Longueur : comprise entre 2 m et 6 m, soit
Lmur =2.3 m
)
.
Mur garde grève Le mur garde grève a pour fonction de séparer physiquement le remblai de l’ouvrage. Il s’agit d’un voile en béton armé, construit après achèvement du tablier (pour faciliter le lancement de travées métalliques ou la mise en tension de câbles de précontrainte) par reprise de bétonnage sur le sommier. Il doit résister aux efforts de pousse des terres, aux efforts de freinage dus à la charge d’exploitation et aux efforts transmis par la dalle de transition. Hauteur : H =hauteur de (la poutre + la dalle) +hauteur de (l’appareil d’appui + de d’appui) ¿ 2.1+0,20=2,3 m
Sommiers d’appui
Le sommier d’appui est l’élément sur lequel repose l’about du tablier. Dans le cas de culées remblayées, il est intégré au mur de front. Sa surface doit être aménage de façon à permettre : - l’implantation des appareils d’appui. - La mise en place de vérins pour changer ces derniers s’il y a lieu ou pour procéder à des mesures de réactions d’appui. - Assurer l’évacuation des eaux, du moins en phase de construction du tablier. Donc on donne généralement une pente d’au moins
2 à l’arase supérieur du
sommier et on recueille les eaux dans une cunette réalisée contre le mur garde grève. L`épaisseur du chevêtre est déterminée par la condition suivante :
hc ≤ 1,25 ht On fixe :
(avec
ht=2.1 m
hauteur du tablier)
hc=1,5 m
Dalle de transition : La dalle de transition est un élément de prévention car les rampes d'accès peuvent, au cours du temps, subir un tassement qui conduit à une dénivellation entre la chaussée courante de l'ouvrage et les rampes d'accès. Ces dénivellations sont intolérables aux abords des ouvrages puisqu'elles sont dangereuses pour les usagers circulant à grande vitesse. D'où la nécessité de bien adapter une dalle de transition pour éviter le problème de tassement. En effet, et puisque nous avons opté pour une solution avec dalle de transition, le mur garde grève comportera un corbeau arrière servant d'appui à la dalle de transition. Ce corbeau doit être placé suffisamment bas pour libérer l'épaisseur nécessaire du corps de chaussée. La dalle de transition repose sur un béton de propreté. D’autre part, sa longueur doit être suffisante et le remblai sélectionné situé derrière les culées doit être minutieusement compacté, ce qui rend possible d'éviter à la dalle de transition toute rotation nuisible à la tenue du revêtement de chaussée. La longueur de la dalle dépend de la distance sur laquelle on doit bien compacter le remblai. La largeur, de 8 m , elle doit balayer toute la largeur de la chaussée avec les débordements, et elle aura une épaisseur de
30 cm
.
Prédimensionnement de la dalle de transition FERRAILLAGE
DE LA CULÉE
Hypothèse de calcul γR
: Poids volumique du remblai
γ b : Poids volumique du béton q : Surcharge de remblai = 1 t/m2
La dalle de transition : [Dalles de transition des ponts routes ,ministère de l’urbanisme ,du logement et des transports, octobre 1884,SETRA] La dalle de transition est une dalle en béton armé, placée sous la chaussée aux extrémités du pont, est appuyée sur deux côtes d’une part sur la culée par l’intermédiaire du corbeau, et l’autre part sur le sol. Les charges et les surcharges : Poids propre du revêtement : Grev =0,192t /m ²
Poids du remblai : Gr=t/m 2
Surcharge de remblai : Q=1 ×1,2=1,2 t /m2 Poids total: Gt =G+Grev +Gr+Q=2,45 t /ml
Le moment maximum sur la dalle de transition se donne par la formule suivante : G ×l ² M= t 8 Les calculs de la dalle se basent sur les conditions suivantes :
La dalle est appuyée sur le sol par l’intermédiaire d’une bande de 60 cm de largeur. Ce bord libre est renforcé par des armatures de chainage.
Ferraillage :
Ferraillage longitudinal
- Armatures à prévoir : Conformément aux « dalles de transition des ponts routes », on prévoit les armatures suivantes pour une dalle de transition de longueur 5 m et de largeur 8 m .
Coupe longitudinale du ferraillage type de SETRA.
On adopte le ferraillage type du SETRA tel que : - Armatures longitudinales : Supérieures 34 HA 10. Inférieures 68 HA 12.
Ferraillage transversal
- Armatures à prévoir : Conformément aux « dalles de transition des ponts routes », on prévoit les armatures suivantes pour une dalle de transition de longueur 5 m et de largeur 8 m.
Coupe transversale du ferraillage type de SETRA.
On adopte le ferraillage type du SETRA tel que : - Armatures transversales : Supérieures 14HA10+3HA12 Inférieures 30HA12+3HA20 - Chaînage : 32 8 cadres HA8 Mur frontal Évaluation des charges et surcharges : Le mur frontal est encastré sur la semelle, il travaille à la flexion composée car il est sollicité par : Forces verticales : - Réaction du tablier du à la charge permanente. - Poids propre du corbeau et de mur garde grève. - Leur poids propre. Forces horizontales : - Poussée des terres. - Forces de freinage. Poussée des terres : Elle est donnée par la formule suivante: 1 Pt = × k a × h ² 2 Le moment dû à l'effort de poussée est donné par la formule : 1 1 3 Mt= × Pt × h= ×k a × h 3 6 Avec
Ka
: Coefficient de poussée des terres.
2 K a=t g ❑ − ❑ =0.333 4 2
(
)
γ =1,5 t /m3 : Poids volumique des terres. h=8,5 m : Hauteur de front. φ=30°
: Angle de frottement interne du sol. Mt=51.125 t . m/ ml D’où Pt =18.04 t/ml
Les charges qui sollicitent sur le mur de front par Autodesk robot. Ferraillage : Verticalement : Le ferraillage a effectué par logiciel ROBOT, en flexion composée qui nous donne la section d’armature par mètre linéaire :
Horizontalement :
