Etude technique d'un pont metallique: cas du pont Katsya en ville de Butembo

II.1.2.ELEMENTS DE PRE DIMENSIONNEMENT DU TABLIER

Quoique métallique, ce pont est supporté par des culées et des semelles qui ne sont pas en acier. Il comporte des appareils d'appui en élastomères frettés. C'est un pont à poutres latérales. Le platelage en acier inoxydable sert de couche de roulement. Il est constitué de tôles en acier de dimensions sont les suivantes :

- les tôles courantes : 4000x500x10 (mm)

- les tôles de rive : 2000x500x10 (mm)

La portée est de 28m, sa largeur roulable est de 4m. Il comporte 5 pièces de pont et 3 longerons. Il s'agit d'un pont de classe III. Le

poids volumique est pris égal à 7850kgf/m³. Le trottoir n'est pas décalé du niveau du platelage. Il se présente presque comme une partie de la largeur roulable du pont.

Toute la structure du tablier étant exposée aux intempéries atmosphériques, nous avons résolu d'utiliser l'acier inoxydable.

II.1.3. LES LONGERONS

Le longeron souvent supprimé pour le cas des ponts routes, est considéré comme une poutre reposant librement sur deux appuis et supporte :

- une charge permanente constituée par son poids-propre, la moitié du poids de la voie et du plancher qui repose sur deux longerons voisins. On la considère comme uniformément répartie sur le longeron. Le moment maximum se produit au milieu de la portée et est donné par pl²/8

- une surcharge mobile due aux roues des véhicules qui circulent sur le pont. Le moment maximum s'obtient en appliquant le théorème de Barré de Saint Venant.

Notre pont possède trois longerons dont deux de rive et un du milieu de la largeur roulable. En mettant en valeur l'encastrement partiel des longerons sur les pièces de pont, la somme des moments maxima dus à la charge permanente et à l'effet du convoi sera multipliée par :

· 0,8 en travée

· -0,5 aux appuis.

A. Coefficient de majoration dynamique et coefficient de pondération

a. coefficient de majoration dynamique

Le coefficient de majoration dynamique est donné par l'expression suivante :

ä=1+

l=longueur de la travée en étude G=charge totale de la travée. G=7850x0,01x7x4=2198 kgf

S= surcharge mobile maximale possible à placer sur la longueur l

S=30000 kgf

X X ~

ä=1+

ä=1+0,16667+0,464013

ä=1,63

a. Coefficient De Pondération

Ce coefficient est souvent pris égal à 1,20⁶

B. CALCUL DES MOMENTS

1. CHARGE PERMANENTE

d/2 d/2 d/2 d/2

a a

d=2m

Le poids au m² des tôles de platelage vaut

q=7850x0.010=78.5kgf/m^2.

Le poids par m supporté par un longeron est donné par : P= qX( ) = qXd

P= 78,5x2=157kgf/m

⁶ Ir MAPENDO KABYABU Feja , Cours de Pont ,IBTP-Bbo, Inédit,2011-2012

7m 7m 7m 7m

On a 5npièces de pont espacées de 7m d'axe en axe.

1.1. Le moment dû au poids propre des tôles vaut : M0=pl²/8

157X49

M0= 8 = 961,625 kgf m

En tenant compte de l'encastrement partiel nous avons les moments suivants :

- En travée : Mt=0,8M0=0,8x961,625

Mt=769,3kgf m

- Sur appui : Ma=-0,5M0=-0,5x961,625

Ma=-480,8125kgf m

1.2. LE MOMENT DU AU CONVOI BC :

- Sens transversal :

Faisons usage des lignes d'influence pour avoir la réaction maximale.

1

2m 2m

P P

X 1 X

2 1

X=1/2= 0,5

R=2PXä

R=2x6000x0,5xä=6000ä

- Sens longitudinal

La portée d'une travée ne sera pas à mesure de contenir les trois essieux du camion type de part sa portée afin de produire le moment maximum. Appliquons le théorème de Barré pour avoir le moment maximum en fonction de deux essieux arrière comme le montre la figure ci après :

R R1 R

3,125 0,75 0,75 2,375

RA	C D E	RB

3.5 3.5

Avec R1= ? = 2R

RA=2Rx =2x6000x =5357,143kgf

RB=2Rx =2x6000x =6642,857kgf

Le moment maximum se produira au droit de l'essieu en C comme elle est en symétrie avec la résultante R1 par rapport au milieu de la travée. On a alors :

M0=RAx3,125=5357,143x3,125

M0=16741,072kgm

En tenant compte de la majoration dynamique et de la pondération on

a :

M0max=16741,072x1,63x1,2 M0max=32745,536kgf m

- En travée, Mt=0,8M0=0,8x32745,536

Mt=26196,4288kgf m

- Aux appuis, Ma=-0,5M0=-0,5x32745,536

Ma=-16372,768kgf m

- CHOIX DU PROFILE

Nous avons choisi d'utiliser les aciers laminés du type E36 (S355 dans la nouvelle classification) ayant une limite d'élasticité égale à 36kg/mm². L'effet du convoi étant toujours plus grand que celui de la charge permanente, nous pré choisissons le profilé par l'équation d'équarrissage :

e

M étant le moment total issu du convoi Bc. Ce profilé ne sera maintenu que lorsque l'expression ~ sera vérifiée. Où MT est le moment

total issu de la charge permanente et du convoi et, W, le module de flexion du profilé adopté.

e= 36kgf/mm². De ce fait,

W

W~727,679cm³

E n choisissant parmi les profilés HEA en fonction de ce module de flexion, on trouve le profilé HEA260 car W'=836 cm³

Les moments issus du poids du profilé valent :

- En travée : Mt=0,8pl²/8

- Sur appui Ma= -0,5pl²/8

Où p est le poids du profilé et est égal à 68,2 kgf/m. On a alors

Mt =0,8x68,2x

Mt=334,18kgf m Ma=-0,5x68,2x

Ma=-208,8625kgf m

Wz=

Wz=758,3308 cm³ 836cm³

Retenons le profilé HEA260 dont les caractéristiques sont à observer sur les annexes

II.1.4. PIECES DE PONT

Le pont en cours d'étude comporte 5 pièces de pont reposant sur 2 poutres latérales en treillis. Le pont étant de faible portée, nous allons nous servir du principe selon lequel les pièces de pont sont simplement appuyées sur les poutres latérales. De ce fait, le moment maximum due aux charges permanentes et au passage du convoi se réalise à portée du longeron c'està-dire dans la pièce de pont du milieu. Nous faisons donc l'étude de la pièce de pont placée sur la mi-portée du pont.

	28m
			4m

3,5 3,5

7m 7m