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Recommandations pour le CALCUL AUX ETATS-LIMITES DES OUVRAGES EN SITE AQUATIQUE
Sé r i e : A C T IO ION N S
ACCOSTAGE ANNEXE COMPL EMENTS SUR LES ENERGIES ENERGIE S D’ACCOSTAGE
_______________________________________________________________________ ___________________________________ ______________________________________________ __________ Accostage – Annexe : Compléments Compléments sur les énergies énergies d’accostage
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RECOMMANDATIONS POUR LE CALCUL AUX ETATS-LIMITES DES OUVRAGES EN SITE AQUATIQUE ACCOSTAGE
ANNEXE : COMPLEMENTS SUR LES ENERGIES D’ACCOSTAGE TABLE DES MATIERES ________________
1.
COEFFICIENTS CORRECTEURS DE L’ENERGIE CINETIQUE___________________________ 3 1.1 1.2 1.3 1.4
EXCENTRICITE _________________________________________________________________ MASSE AJOUTEE ________________________________________________________________ AFFAISSEMENT _________________________________________________________________ APPONTEMENT OU LAMINAGE___________________________________________________
3 4 5 5
2.
ESTIMATION DES VITESSES D’ACCOSTAGE _________________________________________ 6
3.
DETERMINATION STATISTIQUE DES VITESSES D’ACCOSTAGE _______________________ 7
_________________________________________________________________________________ Accostage – Annexe : Compléments sur les énergies d’accostage
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RECOMMANDATIONS POUR LE CALCUL AUX ETATS-LIMITES DES OUVRAGES EN SITE AQUATIQUE ACCOSTAGE
ANNEXE : COMPLEMENTS SUR LES ENERGIES D’ACCOSTAGE ________________
1.
COEFFICIENTS CORRECTEURS DE L’EN ERGIE CINETIQUE
1.1 EXCENTRICITE Le coefficient d’excentricité peut se calculer par la formule de Vasco Costa :
C e =
R 2 + b 2 ⋅ cos 2 γ R 2 + b 2
où : ♦
R est le rayon de giration du navire (voisin de L/4),
♦
b est la distance du centre de gravité du navire au point de contact (comprise généralement entre L/4 et L/2),
♦ γ est
l’angle du vecteur vitesse avec la droite r eliant le centre de gravité du navire et le point de contact.
Si le vecteur-vitesse passe par le centre de gravité du navire et le point d’impact, γ = 0° et Ce vaut 1,00. Dans le cas le plus favorable d’une approche entièrement transversale, γ = 90° et Ce peut descendre jusqu’à 0,20. En pratique, on prend C e égal à 0,70 pour des défenses extérieures et à 0,50 pour des défenses intérieures.
_________________________________________________________________________________ Accostage – Annexe : Compléments sur les énergies d’accostage
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1.2 MASSE AJOUTEE Plusieurs formules ont été proposées pour le coefficient de masse ajoutée Cm .
GRIM C m = 1,3 + 0,8 . T / B où : ♦
T est le tirant d’eau du navire (m),
♦
B est la largeur du navire à la ligne de flottaison (m).
STELSON C m = 1,0 + 0,25 . π . T² . L . ρ 0 / D où : ♦
T est le tirant d’eau du navire (m),
♦
L est la longueur du navire (m),
♦ ρ0 est
♦
3
la masse volumique de l’eau (t/m ),
D est le déplacement du navire (t).
SAURIN C m = 1,3
VASCO COSTA C m = 1,0 + 2,0 . T / B où : ♦
T est le tirant d’eau du navire (m),
♦
B est la largeur du navire (m).
_________________________________________________________________________________ Accostage – Annexe : Compléments sur les énergies d’accostage
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GIRAUDET C m = 1,2 + 0,12 . T / P
(formule valable pour P / T > 0,07)
où : ♦
T est le tirant d’eau du navire (m),
♦
P est le pied de pilote (m).
RUPERT C m = 0,9 + 1,5 . T / B où : ♦
T est le tirant d’eau du navire (m),
♦
B est la largeur du navire à la ligne de flottaison (m).
1.3 AFFAISSEMENT Le coefficient d’affaissement dépend des souplesses relatives de la coque et du quai. Pour un quai ancien massif ou sans défenses d'accostage, et pour un navire à coque souple, l’énergie absorbée par le navire peut atteindre 10 % de l'énergie totale et l’on prendra C s = 0,90. Pour des quais protégés et des navires de conception récente, on prendra C s = 1,00. Pour un accostage contre un autre navire, on prendra C s = 1 / (1 + D / D’) où D est le déplacement du navire qui accoste et D’ le déplacement du navire accosté.
1.4 APPONTEMENT OU LAMINAGE Le coefficient d’appontement ou de laminage dépend du type de quai sur lequel le navire accoste. Pour un mur de quai plein et une approche du navire parallèle au quai, on prendra C c = 0,80. Pour une structure ajourée (un quai sur pieux par exemple, ou un coin de mur de quai), on prendra Cc = 1,00. Pour un quai semi-ouvert ou pour un accostage contre un autre navire, on prendra C c = 0,90.
_________________________________________________________________________________ Accostage – Annexe : Compléments sur les énergies d’accostage
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2.
ESTIMATION DES VITESSES D’A CCOSTA GE
Les deux graphiques qui suivent, tirés des travaux de l’AIPCN, permettent l’estimation des vitesses d’accostage selon le déplacement du navire et les difficultés du poste. On peut considérer que « l’accostage correct » correspondrait au scénario caractéristique alors que « l’accostage difficile » correspondrait au scénario de calcul.
Vitesse d’accostage selon Blolsma Vitesse (cm/s) 80
60
Condition de navigation
Accostage
Site
5 4 3 2 1
difficile correct aisé difficile correct
exposé exposé exposé protégé protégé
5
40
4 3 20 2 1 0
1
2
5
10 20
50
100 200
500 (tdw) x1000
Vitesse d’accostage selon Vasco Costa 5
F EG D
v a n e d n oi ti d n o C
n oi t a gi
C
B A
4
3
2
1
0
Code de navire
DWT
A B C D E F G
1 000 t 5 000 t 10 000 t 20 000 t 30 000 t 80 000 t 100 000 t
10 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 Vitesse de navigation (cm/s)
_________________________________________________________________________________ Accostage – Annexe : Compléments sur les énergies d’accostage
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Le tableau ci-après donne des fourchettes pour les vitesses d’accostage représentatives.
Déplacement
Vitesse d’accostage caractéristique
Vitesse d’accostage de calcul
< 1 000 DWT
0,25 à 0,80 m/s
0,35 à 1,00 m/s
1 000 à 10 000 DWT
0,15 à 0,50 m/s
0,20 à 0,70 m/s
10 000 à 50 000 DWT
0,10 à 0,25 m/s
0,15 à 0,30 m/s
50 000 à 200 000 DWT
0,05 à 0,15 m/s
0,10 à 0,20 m/s
> 200 000 DWT
inférieure à 0,10 m/s
inférieure à 0,20 m/s
Navire transbordeur
0,25 m/s
0,50 m/s (vitesse de calcul) à 1,00 m/s (vitesse accidentelle)
Sur un ouvrage fluvial, la vitesse caractéristique d’accostage varie entre 0,15 et 0,35 m/s.
3.
DETERMINATION STATISTIQUE DES VITESSES D’A CCOSTA GE
Lorsque l’on dispose d’une distribution statistique des vitesses d’accostage, on peut déterminer la valeur caractéristique de la vitesse, v k , par référence à une période de retour de 50 ans, en fonction du nombre d’accostages subis par le quai pendant un an, en moyenne, N acc . La vitesse caractéristique v k est assimilée au fractile à 0,02 / N acc de la loi de distribution des vitesses d’accostage. Pour un quai qui subit de 200 à 20 accostages par an en moyenne, la vitesse caractéristique -4 -3 correspond alors à un fractile variant entre 10 et 10 . Voir aussi le fascicule Méthodes pour la détermination des houles extrêmes annexé au fascicule Houle. Un avertissement général relatif à l’utilisation des méthodes statistiques et probabilistes est donné dans le fascicule Présentation d’ensemble.
oOo
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