RAPPORT DE STAGE 2.pdf

STAGE D’INITIATION PROFESSIONNELLE PROFESSIONNELLE

ETUDE SIMPLIFIEE D’UN PONT-CADRE

Elève ingénieur : DIOUAN Abderrazzaq Encadrant : M.SOLIMAN Naïm Période de stage : 08 juillet au 08 aout 2013

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REMERCIEMENTS Avant d’entamer le rapport de ce stage d’initiation professionnelle, professionnelle, je tiens à remercier remercier tout d’abord toute personne qui a contribué de près ou de loin à la réussite de ce travail. Dans ce sens je tiens à exprimer ma gratitude à mon encadrant Monsieur SOLIMAN Naïm pour leurs conseils pertinents, pour leur orientation et pour le temps qui m’a consacré malgré leurs diverses occupations. Je remercie également également Monsieur MOURCHIDI MOURCHIDI Moustapha pour son son accueil chaleureux et sa coopération, je le remercie aussi pour les efforts qu’a fournis pour assurer mon adaptation au sein du bureau d’étude. Je remercie par la même occasion occasion Monsieur ESSAADI ESSAADI Fayçal pour l’aide qui m’a accordée en me donnant des documents utiles pour la compréhension de plusieurs notions dans mon projet. Je remercie aussi toutes toutes les personnes du bureau bureau d’étude pour leur gentillesse gentillesse et leur disponibilité.

ETUDE SIMPLIFIE SIMPLIFIEE E D’UN PONT CADRE

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SOMMAIRE

Remerciement Introduction Présentation de l’organisme d’accueil 1.Description 1.Description du projet………………………………………………………7 2.La 2.La morphologie des cadres…………………………………………………8 2.1. 2.2. 2.3. 2.4.

La géométrie des cadres……………………………………………………..8 La conception des cadres……………………………… cadres………………………………………………… ……………………9 …9 La classification des cadres……………………………… cadres………………………………………………… …………………16 16 Les avantages et les inconvénients des ponts-cadres……………………….17

3.Les 3.Les matériaux utilisés dans la construction d’un pont-cadre……………..18 3.1. 3.2. 3.3. 3.4.

Le ciment……………………………………………………………………18 L’acier……………………………………………………………………….19 Le béton……………………………………………………………………..19 Le béton armé……………………………………………………………….20

4.Les 4.Les différentes phases de la réalisation d’un pont-cadre…………………..20 4.1. L’étude de définition……………………………… définition………………………………………………… ………………………..20 ……..20 4.2. L’étude de l’avant-projet sommaire………………………………………... sommaire………………………………………...20 20 4.3. L’étude de projet d’exécution………………………………… d’exécution……………………………………………….20 …………….20

5.Les 5.Les différents intervenants dans la création d’un pont-cadre……………..21 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 5.6.

Le maitre d’ouvrage…………………………………………………………21 Le maitre d’œuvre…………………………………………………………...21 Le bureau d’étude………………………………… d’étude…………………………………………………… ………………………...21 ……...21 Le bureau de contrôle………………………………… contrôle…………………………………………………… …………………….21 ….21 L’entreprise………………………………………………………………….21 Le laboratoire d’études et essais…………………………………… essais…………………………………………….21 ……….21

6.Quelques 6.Quelques logiciels utiles pour la conception des ponts cadres……………22 7.Les 7.Les charges appliquées sur le cadre……………………………………….24 7.1. Les charges permanentes……………………………… permanentes………………………………………………… ……………………24 …24 7.1.1. 7.1.2. 7.1.3.

Sur la traverse supérieure……………………………… supérieure……………………………………………………….2 ……………………….255 Sur la traverse inférieure………………………………………………………..2 inférieure………………………………………………………..255 Sur les piédroits…………………………………………………………………25


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7.1.4.

La réaction de sol……………………………………………… sol……………………………………………………………….25 ……………….25

7.2. Les charges variables……………………………… variables………………………………………………… ………………………..26 ……..26 7.2.1.

Cas d’un d’ un pont routier……………………………………………… routier…………………………………………………………..26 …………..26

7.2.1.1. Le système de charge Al…………………………………………………………………...26 Al…………………………………………………………………...26 7.2.1.2. Le système de charge Bc…………………………………… Bc…………………………………………………………………...27 ……………………………...27 7.2.1.3. Les charges militaires……………………………………………………………………...28 militaires……………………………………………………………………...28

7.2.2.

Cas d’un pont-rail…………………………………………… pont-rail………………………………………………………………29 …………………29

7.2.2.1. Le système de charge UIC………………………………… UIC…………………………………………………………………29 ………………………………29 7.2.2.2. Le système de charge SW…………………………………… SW………………………………………………………………….29 …………………………….29

7.3. Autres charges……………………………… charges………………………………………………… ……………………………….30 …………….30 7.3.1. 7.3.2.

Le vent…………………………………………………………………………..30 Les séismes………………………………………………………………………31

8. Calcul des sollicitations dans le cadre par Robot Structural Analysis……32 8.1. 8.2. 8.3. 8.4.

Présentation générale……………………………………………………….32 Modélisation du cadre………………………………………………………33 Chargement…………………………………………………………………38 Résultat : les diagrammes des sollicitations……………………………….. sollicitations………………………………...41 .41

9. Etude d’un cas réel : pont-cadre sur la ligne LGV………………………...43 9.1. Présentation de projet…………………………………… projet……………………………………………………… ………………….43 .43 9.2. Caractéristiques de l’ouvrage…………………………………… l’ouvrage………………………………………………..44 …………..44 9.3. Calcul des sollicitations……………………………… sollicitations………………………………………………… ……………………..46 …..46

10. Apports 10. Apports du stage………………………………………………………….54 11. Conclusion……………………………………………………………….55 12. Références………………………………………………………………..56 13. Annexes…………………………………………………………………..57 13. Annexes…………………………………………………………………..57


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INTRODUCTION A la fin de notre première année, année, l’EHTP propose d’effectuer d’effectuer un stage dans une entreprise entreprise en rapport avec notre formation dans le domaine du génie civil, de la construction ou bien encore de la conduite de travaux. Cela permettra aux élèves ingénieurs ingénieurs d’acquérir des connaissances connaissances supplémentaires supplémentaires plus professionnelles et de mettre en place ce que l’on a appris durant un an. De plus, je pense que ce stage de 4 semaines constitue l’occasion d’avoir un contact complémentaire avec le monde du travail et d’envisager plus sereinement une entrée dans le monde professionnel. C’est donc un tremplin pour accéder en tant qu’acteur et non plus spectateur à mon entrée future dans la vie active. Le travail demandé à l’élève ingénieur peut être relatif à une étude, une expérimentation, un projet, une conduite de travaux ou un suivi de chantier, mais doit rester lié à la filière. L’élève doit donc démontrer son aptitude à mettre en application des connaissances théoriques dans un cadre professionnel. Aussi parallèlement parallèlement à l’aspect technique du stage, stage, il est également demandé demandé à l’élève de première année de mener un travail d’observation et d’analyse dans le cadre de l’organisme d’accueil et de son environnement, environnement, cette phase constitue la tâche la plus plus importante durant un stage d’initiation professionnelle.


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PRESENTATION DE L’ORGANISME D’ACCUEIL Le stage d’initiation professionnelle que j’ai réalisé durant la période allant du 8 Juillet jusqu’à 8 Aout était au sein du bureau d’étude SAGE Ingénierie. En effet, SAGE Ingénierie est un Bureau d’études pluridisciplinaire à Temara, réalisant l’ensemble des prestations intellectuelles dans les domaines suivants :  L’assainissement routier et autoroutier  L’expertise dans le domaine des routes  Les ouvrages d’art  Les murs de soutènement Dans les années récentes, SAGE Ingénierie a été placé comme l’un des acteurs les plus fiables du marché. 

Partenaires :

LPEE : laboratoire public des études et essais CID : bureau d’étude technique à Rabat LIXUS : bureau d’étude technique à Temara 

Clients :

ADM : autoroutes du Maroc ONCF : office nationale des chemins de fer ABHBC : agence du bassin hydraulique du Bouregreg et de la Chaouia ABHL : agence du bassin hydraulique de Loukkos DGH : direction générale de l’hydraulique DRCR : direction des routes et de la circulation routière

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1.Présentation du projet : Le pont cadre représente l’un des ouvrages les plus fréquents en génie civil, il permet de traverser un cours d’eau, un thalweg, un canal, une dépression ou une voie de communication. Alors l’ingénieur est amené à effectuer une étude détaillée et bien menée afin d’éviter l’apparition et la génération des désordres notamment les fissurations, les tassements et les cassures. Dans ce rapport, j’ai essayé de faire une étude sur les ponts cadres en s’appuyant sur des recherches et des documentations, et en se basant aussi sur les conseils et l’assistance de mon maitre de stage et des autres employés de « SAGE Ingénierie », pour y parvenir, j’ai segmenté mon rapport en 3 parties capitales : Etude générale sur la morphologie des ponts cadres.  Un peu de théorie : dans cette partie, je traiterai d’une façon théorique les différentes actions exercées sur le cadre.  Initiation à l’utilisation d’un logiciel de calcul des structures (Robot Structural Analysis), à travers le traitement et l’étude d’un cas réel (un pont cadre dans la ligne à grande vitesse LGV). 

Tâches

Semaine1 Semaine2 Semaine3 Semaine4

Recherche bibliographique sur la morphologie des ponts cadres Détermination des différentes sollicitations dans le cadre Modélisation d’un cadre par Robot Structural Analysis Etude d’un cas réel (pont-cadre sur la ligne LGV)


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2.La morphologie des ponts cadres : 2.1. La géométrie des cadres : Les ouvrages à une travée du type pont-cadre ou portique en béton armé constituent la majorité des franchissements en passage inférieur lorsque la largeur de la voie franchie est faible ou moyenne (jusqu'à une vingtaine de mètres) et lorsque le biais n'est pas trop accusé. Ils se présentent comme une ouverture rectangulaire dans le talus, assortie de murs de tête dont la fonction est de maintenir les terres, en remblai ou en déblai ou à la fois en remblai et déblai. L'aspect de l'ouvrage est très influencé par son ouverture ainsi que par ses murs de tête et, dans une moindre mesure, par la largeur de la plate-forme de la voie portée. Le dalot est généralement en béton armé et présente une section rectangulaire ou carrée. Il est constitué par les éléments principaux suivants :        

La traverse inférieure La traverse supérieure Les piédroits Les murs de tête Les goussets La dalle de transition Les joints de chaussée Le système d’étanchéité

Dans la partie qui suit, on évoquera les caractéristiques des différents constituants ci-dessus. ETUDE SIMPLIFIEE D’UN PONT CADRE

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2.2. La conception des cadres :

Eléments de protection 1 - CORNICHE 2 - GARDE-CORPS 3 - TROTTOIR 4 - GLISSIERE DE SECURITE 5 - BORDURE DE TROTTOIR 6 - CANIVEAU 7 - COUCHE DE CHAUSSEE 8 - CHAPE D'ETANCHEITE 9 - DALLE DE TRANSITION 10 - MASQUE DRAINANT 11 - BARBACANES 12 – PERRE

Structures I - TRAVERSE INFERIEURE II - GOUSSET DE LA TRAVERSE INFERIEURE III - PIEDROITS IV - GOUSSET DE LA TRAVERSE SUPERIEURE V - TRAVERSE SUPERIEURE VI - MUR CONSOLE VII - SEMELLE DU MUR EN RETOUR VIII - VOILE DU MUR EN RETOUR IX - SEMELLE DU MUR EN AILE X - VOILE DU MUR EN AILE XI - CORBEAU DE DALLE DE TRANSITION

Abords 13 - ACCOTEMENT 14 - TALUS 15 - DESCENTE D'EAU 16 - REGARD 17- FOSSE

 La traverse inférieure :

Un dalot quelle que soient sa forme et sa destination, prend toujours appui sur un sol d’assise. L’élément qui joue le rôle d’interface entre l’ouvrage et le sol s’appelle traverse inférieure. Ainsi, quel que soit le matériau utilisé, sous les éléments porteurs verticaux, voiles ou murs, il existe une traverse inférieure. Le rôle principal d’une traverse inférieure est donc d’assurer la transmission des charges appliquées sur l’ouvrage au sol et de limiter la contrainte de sol. ETUDE SIMPLIFIEE D’UN PONT CADRE

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La traverse inférieure joue le rôle d’une fondation superficielle, il est mis en œuvre car le dalot prend appui sur une couche de résistance acceptable à faible profondeur par rapport au niveau le plus bas de la construction.

 La traverse supérieure :

La traverse supérieure est un élément porteur, généralement horizontal, dont deux dimensions sont grandes par rapport à la troisième que l’on appelle épaisseur. Une traverse supérieure a généralement une forme rectangulaire et une épaisseur constante. Elle est destinée à reprendre les charges d’exploitation ou autres charges permanentes et à les L'épaisseur de la traverse supérieure peut être déterminée par la formule suivante, où "l" désigne l'ouverture biaise de l'ouvrage :

Avec un minimum de 0,30 m.

  32  0.125

 Les piédroits :

Les piédroits ou les voiles sont des éléments ayant deux dimensions grandes par rapport à la troisième appelée épaisseur, généralement verticaux et chargés dans leur plan. Ils sont dans la majorité des cas en béton armé. Le rôle des piédroits est de : ETUDE SIMPLIFIEE D’UN PONT CADRE

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i. Reprendre les charges permanentes et d’exploitation apportées par la traverse supérieure. ii. Participer au contreventement de la construction (vent, séisme). La majorité des voiles comporte un minimum d’armatures : i. Au droit des ouvertures (concentration des contraintes). ii. A leur jonction avec la traverse supérieure. iii. A leurs extrémités. L’épaisseur des piédroits se détermine par l’abaque présentée ci-dessous donnant l’épaisseur en fonction de l’ouverture biaise et du module de pseudo-élasticité du sol ESOL. A défaut de valeur plus représentatives, ESOL, tirée d’essais en place, on pourra adopter les valeurs indiquées dans le tableau ci-après, qui, bien que très approximatives, sont néanmoins suffisantes pour un dimensionnement des épaisseurs. Argile 802

Limon 70

Sable 180

grave 300

Sol sur consolidée Sol 55 50 150 170 normalement consolidée Sol sou 30 15 30 ____ consolidée Valeurs d’ESOL en MPA en fonction des sols d’assisses Très peu facturé 1600

Normal

Très altéré

1000 800 160 Valeurs d’ESOL en MPA en fonction des rochers

Abaque donnant l’épaisseur du piédroit(E2)


Très facturé

Abaque donnant l’épaisseur de la traverse inférieure

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Ces abaques sont établies pour des ouvrages ne recevant pas de charges particuliers (tel que militaire), construit avec un béton de classe B25 et n’ayant pas de remblai sur la traverse supérieure.  Les murs de têtes en béton

armé :

Les murs en têtes sont des voiles en béton armé destinés à retenir le massif de sol et les remblais. On distingue les murs en aile et les murs en retour suivant l'angle qu'ils font avec l'axe de la voie portée. A côté de cette fonction de soutènement, les murs de tête, de par la relative importance de leur surface vue, conditionnent l'aspect de l'ouvrage. Ces deux éléments font que, tant à l'étude qu'à l'exécution, les murs devront être traités avec beaucoup de soin. Le choix des murs dépend donc de critères économiques et esthétiques ainsi que de certaines contraintes spécifiques pour chaque projet. Dans la majorité des cas la différence de coût entre les murs en aile et les murs en retour conduit à adopter la première solution. Il est à noter que, quel que soit le type des murs disposés de part et d'autre de l'ouvrage (à l'exception des murs en retour suspendus) ceux-ci devront être indépendants de la structure, la liaison des murs avec la structure porteuse modifiant le fonctionnement de chacun des éléments. Il s'ensuit que, quel que soit le type de mur, le niveau des semelles doit être choisi indépendamment de celui des fondations de l'ouvrage. 

Les murs en retour : Le mur en retour en béton armé est constitué par un voile triangulaire porté par deux nervures de bordure encastrées aux angles inférieur et supérieur du cadre. Ce type de mur ne pourra être adopté que si sa longueur n’est pas excessive (inférieure à 10 m) ce qui correspond à une hauteur libre de 5 à 6m. Pour une longueur supérieure, il deviendrait difficile de réaliser l’encastrement aux angles.


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

Les murs en aile : Le mur en aile en béton armé se compose d’un voile vertical de hauteur variable encastré sur une semelle. La face avant du voile sera verticale ou pourra présenter un fruit de 2% ce qui a l’avantage d’éviter tout surplomb et de donner une impression de sécurité. L’épaisseur minimale en partie supérieure sera généralement de 25 à 30 cm afin de faciliter un bétonnage correct. La face arrière (coté remblai) aura un fruit déterminé par l’épaisseur que doit avoir le mur à sa base pour reprendre le moment fléchissant qui lui est appliqué. Ce type de mur est recommandé lorsque le chemin franchi est pratiquement au niveau du terrain naturel ; il rend l’ouvrage plus discret pour l’usager de la route et supprime l’effet de vide que produit une trop grande longueur de parapet. Par ailleurs ce type de mur est peu exigeant quant à la portance du sol de fondation (un coefficient de sécurité réduit est souvent admissible).

 Les goussets :

Les goussets sont destinés à améliorer l'encastrement entre les piédroits et les traverses. Leurs dimensions doivent être choisies pour former une proportion harmonieuse avec l'ouverture, d'un point de vue purement esthétique, les dimensions suivantes, données en fonction de l'ouverture, conviennent dans la plupart des cas :


ouverture

Gousset supérieur

Gousset inférieur

2 à 4m

0,2*0,2 à 0,3*0,3 0,2*0,2 à 0,4*0,4

>=4m

0,3*0,3 à 0,4*0,4 0,4*0,4 à 0,5*0,5

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 Les joints de chaussée :

Un tablier subit des variations longitudinales dues à la variation de la température, au déplacement ou déformation par les charges d'exploitation, au retrait pour les ouvrages en béton et au fluage pour les ouvrages en béton précontraint. Souvent, ces effets ont été estimés lors de calcul des appareils d'appui. Posé sur les appareils d'appui, le tablier est librement dilatable à travers un jeu aménagé pour cet effet. Ce jeu est ensuite couvert par un joint de chaussé dont le rôle est le confort et la sécurité des véhicules. Le joint est dimensionné tout d'abord par son souffle (ouverture). Pour un ouvrage monolithique, les déplacements par travée sont cumulés jusqu'au joint. Ainsi, le rôle des joints de chaussées est d'assurer la continuité de la chaussée et du trottoir et à faire oublier aux usagers l'espace vide séparant les différentes parties. Pour remplir ce rôle sur le plan esthétique et confort les joints doivent présenter les qualités suivantes:  Assurer la continuité de la surface de roulement ou des trottoirs (absence de choc et de rebond).  Être silencieux.  Doivent être étanches et assurer une bonne évacuation des eaux qui peuvent s'y rassembler. Si la longueur de cadre est très grande, un joint de chaussée est conseillé après chaque 15m.


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 La dalle de transition :

Elle assure la transition entre le remblai et le cadre son intérêt est d'atténuer les effets de tassement du remblai à proximité de l'ouvrage. La dalle de transition permet de traiter le problème en permettant de remplacer le rechargement par un léger reprofilage. La dalle de transition permet aussi de protéger le remblai d'accès contre l'infiltration des eaux.

 L’étanchéité :

La pénétration de l’eau à l’intérieur du tablier entraîne des risques de corrosion des armatures en acier et doivent donc être évitées. Pour cela, on a recours à une chape d’étanchéité (à base d’asphalte ou de feuilles bituminées) disposée sur la dalle en béton ou un complexe étanche sur les platelages métalliques.


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2.3.

Classification des ponts cadres :

On peut classifier les ponts cadres selon 3 catégories principales :  Les cadres simples : ce sont les

cadres qui contiennent une seule cellule.

 Les cadres doubles : ils contiennent deux cellules.

 Les cadres triples : ils contiennent 3 cellules.


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2.4.

Les avantages et les inconvénients des ponts cadres :

Comme tous les autres ouvrages d’art, les ponts cadres possèdes des points de faiblesse et des points de force :  Les avantages : Les ponts-cadres sont des structures monolithiques, en ce sens que les traverses et les piédroits forment un tout, d'où leur rusticité et leur robustesse tout-à-fait avantageuses. L'encastrement du tablier sur les piédroits assure la stabilité de ces derniers vis-à-vis des efforts horizontaux (poussée des terres,...) et permet de mieux répartir les moments dans le tablier que dans le cas d'une travée isostatique. Dans leur grande majorité, ces ouvrages ne nécessitent ni joints de chaussée ni appareils d'appui, ce qui leur confère une grande facilité d'entretien.  Les inconvénients : Ces ouvrages, du fait de leur grande hyperstaticité, sont sensibles aux déformations imposées (tassements du sol notamment) et nécessitent certaines précautions au niveau de la conception, du calcul et de l'exécution. Parmi les ouvrages réalisés, certains présentent un aspect peu satisfaisant dans leurs proportions, ou engendrent un effet d'écran préjudiciable à la visibilité et à l'esthétique pour les usagers de la voie franchie. Cependant, ces défauts relèvent en général d'une mauvaise conception et ne sont donc pas de nature à mettre en cause l'avantage de ces types d'ouvrages.


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3.Les matériaux utilisés dans la construction des cadres : 3.1.

Le ciment :

Le ciment est le matériau de construction le plus important de notre temps. Plus précisément, il s’agit d’un liant. Le matériau de construction proprement dit, c’est le béton, une pierre confectionnée de la main de l’homme et constituée d’un mélange de ciment, d’eau et de granulats (sable et gravier). Ces derniers sont agglomérés par le ciment, qui donne à l’ensemble – le béton– sa solidité et sa durabilité. Le ciment est un produit high-tech à base de matières premières naturelles: le calcaire et la marne, qui sont les minéraux utilisés par l’industrie et disponibles en suffisance dans notre pays.

Les différents types de ciments : Le ciment Portland : CEM I

Il contient au moins 95 % de clinker et au plus 5 % de constituants secondaires.

Le ciment Portland composé: CEM II

Il contient au moins 65 % de clinker et au plus 35 % d’autres constituants : laitier de haut fourneau, fumée de silice (limitée à 10 %), pouzzolane naturelle, cendres volantes, calcaires, constituants secondaires. Il contient entre 36 et 95 % de laitier et 5 à 64 % de clinker.

Le ciment de haut fourneau : CEM III Le ciment au laitier et aux cendres : CEM V Le ciment blanc


Il contient de 20 à 64 % de clinker, de 18 à 50 % de cendres volantes et de 18 à 50 % de laitier. La teinte blanche est obtenue grâce à des matières premières très pures (calcaire et kaolin) débarrassées de toutes traces d’oxyde de fer. Les caractéristiques sont analogues à celles des ciments Portland gris DIOUAN ABDERRAZZAQ

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3.2.

L’acier :

Ce matériau est utilisé seul dans la construction métallique classique (pont, ossatures d’immeubles), ou pour pallier l’insuffisance de la résistance du béton dans le béton armé ou le béton précontraint. Le tableau ci-dessous représente les différents types d’acier utilisés dans le domaine de construction.

Les aciers utilisés sont des aciers à haute adhérence, désignés par le symbole HA, de la classe Fe E 400 ou Fe E 500, de limites d'élasticité respectives de 400 et 500 MPa. Il est possible d'utiliser de l'acier doux , de nuance Fe E 240 par exemple, mais cet usage doit être limité aux rares aciers pour lesquels des pliages et dépliages sont inévitables, l'acier doux étant d'un coût comparable à celui de l'acier HA, tout en présentant une résistance nettement plus faible.

3.3.

Le béton :

Il s’agit d’un mélange très homogène de plusieurs constituants notamment le gravier, l’eau et le ciment. C’est le matériau le plus utilisé dans le domaine de construction. Dans le domaine du génie civil, le béton se révèle être un matériau : De préparation facile et rapide Facile à mouler (permet de réaliser des formes quelconques) o De très bonne résistance à la compression (20 à 60 MPa) Mais, la résistance de béton à la traction est très médiocre, elle est de l’ordre de 1/10 de sa résistance à la compression. La résistance de béton est une fonction croissante de [C/(E+V)], où C : la quantité de ciment, E : le volume d’eau, V : le vide entre les grains. Alors, pour obtenir un bon béton il faut très peu d’eau, il faut également très peu de vide, c’est pourquoi il faut des dimensions de grains variables pour que les petits se mettent entre les gros et augmentent sa compacité. Pour les ponts cadres, il est possible de prévoir un béton de classe B25 (résistance caractéristique fc28 supérieure ou égale à 25 MPa), une classe inférieure ne pouvant généralement pas garantir une durabilité satisfaisante à l'ouvrage en raison, notamment, d'une compacité insuffisante. o o


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Lorsque l'ouvrage est plus élancé, il est nécessaire de recourir à un béton de classe supérieure sans toutefois dépasser, en ce qui concerne les caractéristiques de calcul, celles qui correspondent à un béton de classe B30. En effet, au-delà des caractéristiques correspondant à cette classe de résistance, on risque d'aboutir à des épaisseurs trop faibles entraînant des déformations excessives, ou à des armatures trop denses et de gros diamètre, peu favorables à la limitation de l'ouverture des fissures. Il est possible, pour augmenter la durabilité des ouvrages dans le cas d'environnements agressifs, d'utiliser des bétons à hautes performances, très compacts, et pouvant être obtenus à l'heure actuelle à des prix compétitifs. Cependant, comme indiqué ci-dessus, on limitera les performances de calcul de ces bétons à celles d'un béton de classe B30, sous peine d'aboutir à des ouvrages trop déformables et comportant un ratio d'armatures trop élevé. On peut classifier les bétons selon les types suivants : Type de béton

3.4.

Résistance à la compression

Béton pour maçonnerie

15 à 20 MPa

Bétons armés courants

25 à 35 MPa

Bétons à hautes performances

60 à 100 MPa

Le béton armé :

Le béton armé peut être défini comme l'enrobage par du béton, d’aciers disposés judicieusement. Ces aciers sont appelés armatures. On distingue les armatures longitudinales disposées suivant l'axe longitudinal de la pièce, des armatures transversales disposées dans des plans perpendiculaires à l'axe de la pièce. L’utilité de béton armé réside dans le fait de remédier au problème de résistance à la traction de béton, et pour renforcer sa fragilité, en effet : Les armatures absorbent les efforts de traction, et Le béton absorbe les efforts de compression.


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4.Les différentes phases de la réalisation d’un pont-cadre : 4.1. Etude de définition : Etude de définition a pour but de définir les grandes lignes des variantes de l’ouvrage et les méthodes à appliquer. Dans cette phase on procède à déterminer les aspects géographiques, géologiques, topographiques, géotechniques, hydrologiques, trafics…  Aspects géographiques : plan de situation, population et habitation : activités de la population, nombre desservis, climat : précipitations, température, végétations : type de terrain (agricole, non agricole).  Aspect géologique : déterminer les formes géologiques en se basant sur la carte géologique.  Aspect topographique : déterminer l’altitude maximale et minimale en se basant sur la carte topographique.  Aspect géotechnique : Détermination du type du sol à l’œil nu.  Aspect hydrologique : Les différentes contraintes existantes.

4.2. Etude d’avant-projet : L’étude d’avant-projet a pour but de définir les caractéristiques principales de l’ouvrage avec précision et d’évaluer son coût avec un degré de précision au voisinage qui peut être acceptable pour cette phase de l’étude, cette précision est de l’ordre de plus ou moins 20%. Les principaux documents à fournir dans un avant-projet sont :  Profil en long portant la ligne

rouge du projet.

 Profil en travers type.  Plan de coffrage et de

ferraillage de l’ouvrage.  Rapport d’étude géotechnique.  Plan des contraintes.  Note de calcul hydraulique et de ferraillage.  Bordereaux des prix estimatifs et détaillés du projet.

4.3. L’étude de projet d’exécution : L’étude a pour but de définir le projet dans tous ses détails en vue de l’appeler à la concurrence d’exécution. Les documents à fournir dans cette phase sont les mêmes que précédemment (dans l’avant-projet) avec l’ajout du cahier des profils en travers.


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5.Les différents intervenants dans la réalisation d’un pont cadre : 5.1.

Le maitre d’ouvrage :

C'est la personne morale ou physique pour le compte duquel les travaux sont exécutés, il est chargé de financer toutes les étapes de construction, et c'est à lui que revient le choix de déterminer la manière de déroulement des travaux. Pour ce cas le maitre d’ouvrage est l’ONCF.

5.2.

Le maitre d’œuvre :

Le maitre d’ouvrage est le plus souvent incompétent en matière de travaux. C’est pourquoi il exprime ces besoins à un représentant compétent : le maitre d’œuvre, qui définira l’ouvrage en fonction du programme et des possibilités financières de maitre d’ouvrage, dressera les plans généraux et les plans d’exécution et fera exécuter l’ouvrage sous son contrôle, aux frais de maitre d’ouvrage, avec lequel il sera directement lié par un contrat.

5.3.

Le bureau d’étude technique :

Le BET a pour mission le control des travaux à fin que les normes et le délai et les plans donnés par le maitre d’œuvre soient respectés. Pour le control, chaque structure ou fondation ne sont faites qu'après l'accord du technicien qui travaille avec le BET et qui fait la réception de tout travail fait par l'entreprise que, pour ce but là le BET dispose d'un coordinateur de travaux sur le chantier qui fait la coordination entre les différents intervenants : des réunions sont faites au cours desquelles les problèmes rencontrés sont discutés conclus par des PV qui font le suivi de travaux. Dans ce cas le bureau d’étude technique est « SAGE Ingénierie ».

5.4.

Le bureau de contrôle :

Son rôle est de vérifier et d'optimiser les plans et toutes les techniques élaborés par le bureau d'études afin d'éviter toutes les erreurs éventuelles qui peuvent influencer la construction. Ainsi il propose au bureau d'étude d'apporter des rectifications sur les points mal étudiés.

5.5.

L’entreprise :

Il représente la partie d'exécution du projet. Il s'engage à assumer ce qui est convenu sur le cahier des prestations sociales dans un délai prédéfini en mettant en œuvre différents moyens à savoir : Le personnel: chef de chantier, maîtres, boiseurs, ferrailleurs, coffreurs, ouvriers… Les matériaux: ciment, granulats, sables, galet, agglos,… Le matériel: bétonnière, grues,…

5.6.

Laboratoire d’études et essais :

Il est chargé d'effectuer toutes les études géotechniques afin d'avoir une bonne connaissance du sol, on évitera ainsi les problèmes dus au tassement, gonflement ou à la rupture du sol. Le labo donne aussi les dosages exacts du ciment, granulats et d'eau pour obtenir le type du béton proposé par le BET. Dans ce cas le laboratoire est « LPEE ».


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6.Quelques logiciels utiles pour la conception des ponts cadres :  AUTOCAD

:

C’est un logiciel de dessin assisté par ordinateur, polyvalent dont on peut personnaliser et étendre des nombreuses fonctions grâce à son architecture ouverte. On peut exporter un dessin sous forme de fichier DXF (format d’échange de dessins), les fichiers DXF sont des fichiers texte ou binaire contenant des informations de dessin qui peuvent être lues par d’autres programmes CAO tels que PISTE ROBOT BAT … Ce qui nous permet d’importer ou d’exporter des dessins d’AutoCAD vers PISTE ou ROBOT BAT avec une grande facilité.  PISTE :

PISTE est un ensemble de programmes interactifs qui, à l’aide d’un langage de commandes, permet d’étudier un projet routier. La réalisation se déroule en trois phases : La phase conception : Dans laquelle le projeteur va définir géométriquement le projet dans les trois dimensions : conception TPL qui permet d’exploiter le topo, Conception plane et longitudinale. La phase évaluation : (conception transversal) : Qui calcule les distances, les surfaces et les volumes relatifs au projet étudié. La phase édition : Qui extrait les valeurs contenues dans le fichier piste et les restitue sous forme de listes et de dessins exploitables pour la constitution d’un dossier d’exécution.  COVADIS :

COVADIS est un logiciel de topographie et de conception VRD, il permet de réaliser les calculs topométriques, les plans topographiques, les calculs hydrauliques, les dimensionnements de réseaux. Il permet aussi de dessiner et d’optimiser tout type de projet linéaire : voiries, routes, pistes… COVADIS est donc l’applicatif d’AutoCAD dédié aux géomètres, aux bureaux d’études VRD, et aux entreprises de BTP…  ROBOT

: Le système Robot est un logiciel CAO/DAO destiné à modéliser, analyser et dimensionner les différents types de structures. Robot permet de modéliser les structures, les calculer, vérifier les résultats obtenus, dimensionner les éléments spécifiques de la structure ; la dernière étape gérée par Robot est la création de la documentation pour la structure calculée et dimensionnée.


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7.Les charges appliquées sur le cadre : L’une des taches que j’ai réalisée durant mon stage consiste à déterminer les différentes charges appliquées sur le cadre et en particulier sur l’un de ses éléments (traverse supérieure, traverse inférieure, radier, piédroits,…).

Epaisseur de la dalle : e=0,3m Epaisseur du radier : e=0,3m Epaisseur des voiles : e=0,3m Hauteur piédroits : B=4m Portée de la travée : B=4m Hypothèses de calcul : Béton : Résistance en compression : fc28= 30MPa Résistance en traction : ft28=0,6+0,06fc28=2,4MPa Densité du béton : 25KN/m3 Acier : Nuance : Acier a Haute Adhérence (HA) FeE 400 Limite d’élasticité : fe=400MPa Remblai : Remblai d’accès : γd=20KN/m 3 Remblai sur dalot : γd=20KN/m3 et H=hauteur de remblai= 0,5m Coefficient de poussée des terres : Ka= 0,33

7.1.

Les charges permanentes :

Les charges permanentes sont les charges qui ne varient pas au cours de temps, par exemple le poids de la structure, la poussée des remblais, le remblai au-dessus de la structure… ETUDE SIMPLIFIEE D’UN PONT CADRE

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Pour des raisons de sécurité les charges fixes sont toujours majorées par un coefficient de 1,35 lors de calcul. Les charges permanentes sont évaluées par 1mètre de longueur de dalot. 7.1.1. Sur la traverse supérieure : Poids propre de la traverse supérieure : e*25*1=7,5 KN/m Poids de remblai : H * γd*1=0,5*20*1=10KN/m Charge permanente totale sur la traverse supérieure : 17,5 KN/m 7.1.2. Sur la traverse inférieure : Poids propre de radier : e*25*1=7,5 KN/m Poids propre des piédroits : e*B*25*1*(4/ [(3*B) + (4*e)])=9,1 KN/m Charge permanente totale sur le radier : 16,60 KN/m 7.1.3. Sur les piédroits : La poussée de remblai sur un piédroit s’écrit sous la forme : P= Ka* γd*z-2c√ka Avec z= profondeur de point considérée par rapport au

Alors on a pour c=0, c’est-à-dire pour un sol pulvérulent : P (z=0)=0 P (z=0, 80) =5, 28 KN/m2 P (z=4, 80) =31, 68 KN/m2 7.1.4. La réaction de sol : Parmi les charges permanentes, il y a aussi la réaction de sol sous la traverse inférieure. Généralement on représente la réaction de sol par le diagramme des contraintes. Soit e0 l’excentrement de la charge appliquée sur le radier, selon e0 on peut schématiser les contraintes de sol. Si e0

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Si e0>L/6 c’est-à-dire que la résultante est hors noyau centrale : La contrainte de contacte a une répartition triangulaire, et la traverse inférieure est partiellement comprimée.

7.2.

Les charges variables :

Les charges variables sont les charges appliquées sur le cadre, mais qui varient en fonction de temps, comme les charges routières. Le fascicule 61 titre 2, élaboré par le service d’étude technique des routes et autoroutes (SETRA), détermine les différentes charges d’exploitation exercées sur le cadre. Il élucide également la façon la plus propice pour schématiser ces efforts afin d’obtenir le chargement le plus défavorable. Pour des raisons de sécurité les charges variables sont toujours majorées par un coefficient de 1,50 lors de calcul. 7.2.1. Cas d’un ouvrage routier : 7.2.1.1. Système de chargement Al : Le système de charge A est une charge uniforme dont l’intensité A(L) dépend de la longueur chargée L et les facteurs a1 et a2 dépendent du nombre de voies chargées et de la classe du pont :

 .1.2   2,3   ETUDE SIMPLIFIEE D’UN PONT CADRE

En KN/m2 DIOUAN ABDERRAZZAQ

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 Le coefficient a2 est donné par : 2   Avec :  est la largeur d’une voie   / Et 0 dépond de la classe de pont Cf. annexe 1

7.2.1.2. Système de chargement Bc : Ce système est appliqué à tout type de pont et se compose de deux camions au maximum. La distance entre les deux camions doit donner l’effet le plus défavorable. L’image ci-dessous nous montre la manière de schématiser la surcharge Bc :


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7.2.1.3.

Les charges militaires : 

La charge Mc120 : Sur les chemins classés pour permettre le passage des convois militaires, les ponts doivent être dimensionnés pour supporter ce type de véhicules, susceptible dans certains cas d’être plus défavorable que les surcharges des systèmes A et B. Un véhicule type du système Mc120 comporte deux chenilles et répond aux caractéristiques suivantes : Masse totale : 110 t Longueur d’une chenille : 6,10m Largeur d’une chenille : 1m Distance d’axe en axe des deux chenilles : 3,30m

La schématisation ci-dessous est recommandée lorsque la hauteur de remblai est supérieure à 1m. Dans le cas où la hauteur de remblai est inférieure à 1m, On néglige l’étalement des charges et on suppose que les charges Mc sont appliquées directement sur la traverse supérieure, et on obtient le schéma suivant :

Avec q= (110/6 ,10)=18,03kN/m 

Charge Me120 : Un véhicule type de système Me120 comporte deux essieux distants de 1,80 d’axe en axe et sont assimilés chacun à un rouleau. Chaque essieu comporte une masse de 33t.


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Pour les ouvertures inférieures ou égales à 1 .8 m, on considère un seul essieu de 33 t placé sur la traverse supérieure de façon à avoir le cas le plus défavorable. Pour les ouvertures supérieures à 1.8 m, on considère les deux essieux placés sur la traverse supérieure de manière à avoir le cas le plus défavorable. Les cas de charges sont schématisés comme suit en fonction de l’ouverture :

Il y a aussi d’autres charges exceptionnelles Cf. annexe 2

7.2.2. Cas d’un pont rail : On définit d’après le livret 2.01 du cahier des prestations communes (CPC), quatre schémas de charges : UIC 71, SW/0, SW/2. 7.2.2.1.

Le système de charge UIC :

Pour les ponts rails supportant une voie et situé dans les itinéraires internationaux, la charge à introduire dans les calculs est définie par le schéma cidessous définie par l'UIC (Livret 2.01 [4]). La vitesse théorique maximale de ce convoi type est limitée à 120 km/h.


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7.2.2.2.

Système de charge SW :

C’est un système de charges verticales qui modélise un fret, il est schématisé comme suit :

Il y a deux types de chargements SW : SW/0 et SW/2

7.3.

Autres charges :

7.3.1. L’effet de vent : Le vent exerce sur le pont-cadre des pressions élevées qui peuvent produire parfois la ruine et le désordre de l’ouvrage. Pour cette raison il est primordial de dimensionner le cadre en tenant compte l’effet de vent. En tant qu’une action très importante, l’effet de vent est régit par des règlements, notamment : NV65, révisées 69. Dans la plupart des cas, l’action de vent à prendre en compte dans les calculs dépend d’un certain nombre de paramètres :      

De la région : Q0 Du site (exposé, normal ou protégé) : k De la hauteur de l’élément étudié : h De la largeur de l’élément étudié : l De la forme de plus ou moins aérodynamique : C De la rigidité de la structure : r Q=Q0.k.h.l.C.r


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Remarque : L’action de vent est une fonction croissante de l’altitude de point par rapport au sol. •

•

Pour les ouvrages à faible hauteur, on pourra considérer la valeur de l’action comme constante et égale à la valeur calculée au sommet.

7.3.2. L’effet des séismes : L’action de séisme se traduit par un brusque déplacement et/ou vertical du sol, entrainant les fondations et les structures enterrées de l’ouvrage. Chaque partie de l’ouvrage est donc soumise à une force horizontale et/ou verticale proportionnelle à sa masse avec des coefficients divers à prendre en compte lors du calcul sismique :   

La zone de sismicité : La forme en plan de l’ouvrage, la distribution des joints Les fondations, par le type de fondations et la nature de terrain

Le comportement d’un dalot sous séisme : Déplacement de la traverse supérieure  Déplacement des piédroits  Rupture des zones d’encastrement  Flambement des aciers longitudinaux  Augmentation des sollicitations dans les fondations due à la réduction de la réaction du sol 


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8.Calcul des sollicitations dans le cadre par Robot Structural Analysis : Le système Robot est un logiciel CAO/DAO destiné à modéliser, analyser et dimensionner les différents types de structures. Robot permet de modéliser les structures, les calculer, vérifier les résultats obtenus, dimensionner les éléments spécifiques de la structure ; la dernière étape gérée par Robot est la création de la documentation pour la structure calculée et dimensionnée. Pour faire une étude sous Robot Structural Analysis, plusieurs étapes sont nécessaires dont les principales sont détaillées ci-après. 8.1. Présentation générale A l’ouverture de Robot Structural Analysis, la fenêtre suivante s’affiche

Cette fenêtre nous permet de choisir le type de l’affaire ; par exemple conception d’un bâtiment, étude d’un portique spatial, étude d’un portique plan,… Après le choix de type d’affaire, l’espace de travail s’affiche, si on choisit par exemple l’affaire : étude d’un portique plan on obtiendra la fenêtre suivante :


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8.2.

Modélisation du cadre :

Avant d’entamer la modélisation il faut régler les préférences d’affaire (les unités, les matériaux, les normes,…). Allez au menu déroulant outils/préférence d’affaire, et réglez les paramètres suivants :


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On peut aussi faire des réglages d’ordre général, comme le paramétrage des unités de mesure, les paramètres de l’affichage,…


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On va commencer par dessiner la traverse inférieure et la traverse supérieure, pour ce faire on va aller au menu structure/poutre


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Maintenant, on va introduire les dimensions des piédroits, pour cette raison on va suivre le chemin suivant : structurepoteau, et effectuer les réglages ci-dessous :

La traverse inférieure repose sur un sol élastique, pour modéliser cela sur Robot, il suffit d’aller au menu structure/caractéristiques additionnelles/sol élastique pour les barres, et définir les paramètres suivants :


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Après le paramétrage précédent, on obtient le résultat suivant :

Vue 3D


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Vue en plan XZ Après l’utilisation de l’outil translation dans le menu édition : on obtient le résultat suivant :

8.3.

Chargement : Définition des charges : Pour créer les chargements sous le logiciel Robot, il faut d’abord qu’on définisse les cas de charge dans le menu : chargement/cas de charge, dans cette boite de dialogue on fait entrer les différents types de charges (permanentes, variables). 


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Après cette étape, on peut entrer la forme et la valeur des chargements à travers le menu : chargement/définir charge.

Charge due au remblai


Charge de poussée

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Robot nous offre aussi l’opportunité de définir les charges roulantes exercées sur le cadre. Il suffit d’aller au menu chargement/autres charges/roulantes.



Combinaison de charges : L’utilisation de menu déroulant chargement/combinaison manuelle, nous permet d’effectuer les combinaisons de charges selon l’état limite ultime ou l’état limite de service.

Combinaison des charges permanentes et la charge Bc à l’ELU


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Combinaison des charges permanentes et la charge Bc à l’ELS

On fait la même chose avec les autres charges (Mc120, Me120, Al).

8.4. Résultats : les diagrammes des sollicitations : Robot est un logiciel performant, en effet, il nous permet de calculer les différentes sollicitations appliquées sur le cadre ; avec ce logiciel on peut calculer le moment fléchissant, l’effort tranchant, l’effort normal, la flèche… Pour effectuer tout cela, il suffit de cliquer premièrement sur le bouton calculer, après on suit le chemin suivant : résultat---------> diagrammes-barres, et on aura la boite de dialogue suivante :


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Par exemple sous l’effet de la combinaison de charges (la charge permanente et la charge Me120 à l’ULE), on obtient le résultat suivant pour le moment fléchissant.

Pour la combinaison de charge (la charge permanente et la charge roulante Bc) à l’ELU, on obtient le diagramme des moments ci-dessous.

Remarque : Durant cette modélisation et pour des raisons de simplification, j’ai négligé plusieurs termes, notamment les coefficients de majoration de certaines actions appliquées sur le cadre, j’ai négligé également l’effet de quelques charges comme : l’effet de vent, l’effet des séismes, l’effet d’autres charges routières.


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9.Etude d’un cas réel : pont-cadre sur la ligne LGV 9.1.

Présentation du projet :

Le projet traité dans cette section s’inscrit dans le cadre de la construction de la ligne à grande vitesse (LGV), il s’agit de l’étude d’un pont-cadre sous une ligne ferroviaire pour permettre le franchissement d’une voie de communication dans les environs de la ville de Kenitra.

Les différents intervenants dans ce projet sont : 

Maitre d’ouvrage : ONCF (Office Nationale des Chemins de Fer)

Placé sous la tutelle du Ministère de l’Équipement et des Transports, l’ONCF est un établissement public à caractère industriel et commercial doté de la personnalité civile et de l’autonomie financière. Il a pour missions :  L’exploitation du réseau ferroviaire national,  Les études, la construction et l’exploitation des lignes nouvelles des chemins de fer. 

L’exploitation de toutes les entreprises se rattachant directement ou indirectement à l’objet des missions de l’Office.



Bureau d’étude technique : SAGE Ingénierie

SAGE Ingénierie est un Bureau d’études pluridisciplinaire à Temara, réalisant l’ensemble des prestations intellectuelles, de la conception au suivi de la construction d’ouvrages dans le domaine d’assainissement liquide et de l’eau potable. SAGE Ingénierie ETUDE SIMPLIFIEE D’UN PONT CADRE

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fait aussi l’étude des projets dans le domaine des infrastructures notamment les routes, et les dalots. 

Laboratoire d’études et essais : LPEE

Le Laboratoire Public d'Essais et d'Etudes (LPEE) dont la genèse remonte à 1947, est une entreprise publique au statut juridique actuel de société anonyme. Actuellement le LPEE offre des prestations de services dans les différents domaines du bâtiment et génie civil, de l’environnement, de l’hydraulique et des industries associées. Ses prestations couvrent aussi tout le cycle de vie des ouvrages de génie civil et des produits qui leur sont liés : conception, étude, essais, suivi et assistance, conseil et expertise. 

Entreprise : Société SEFIANI

L’entreprise SEFIANI est l’un des leaders nationaux dans les domaines des travaux publics et génie civil. Opérant dans tout le royaume, l’entreprise offre à ses clients un savoir-faire et un professionnalisme lui permettant de trouver des solutions techniques aux problèmes rencontrés. L’entreprise SEFIANI est active dans tous les métiers liés à l’infrastructure de transport, principalement dans le domaine des terrassements et des travaux routiers. SEFIANI entre en scène dans le domaine des voies ferrées grâce à l’acquisition d’un marché du LGV (tronçon 3 Sud).

9.2. Caractéristiques de l’ouvrage : L’ouvrage étudié est un pont-cadre qui possède les caractéristiques suivantes : 

Caractéristiques géométriques :

Ouverture

3.5 m

Hauteur

3.5 m

Epaisseur de la traverse supérieure

35 cm

Epaisseur de la traverse inférieure

35 cm

Epaisseur des piédroits

35 cm

Epaisseur de la couche de remblai

50 cm

Epaisseur de la couche de ballast

35 cm

Epaisseur de l’étanchéité


3 cm

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

Matériaux : Dans ce cas les matériaux utilisés et leurs caractéristiques sont exposés dans le tableau qui suit : Poids volumique des terres Poids volumique des terres saturées Poids volumique de remblai Poids volumique de ballast Poids volumique de l’étanchéité Poids volumique de béton Résistance caractéristique de béton Limite élastique des aciers





20 KN/m3 20 KN/m3 20 KN/m3 20 KN/m3 24 KN/m3 25 KN/m3 30 MPa 500 MPa

Hypothèses de poussée des terres : Angle de frottement du remblai

30 degré

Coefficient de poussée

0,3333

Règlements de calcul : o o o

Règles BAEL 91 révisées 99 pour le calcul de béton armé. Livret 2.01 de la SNCF pour l’introduction des charges ferroviaires. Les fascicules de SETRA.


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

Actions prises en compte dans le calcul de cadre : Le schéma statique du cadre :

Avec hauteur=3,5+0,35=3,85m et largeur=3,5+0,35=3,85m Alors les actions qu’on va prendre en compte sont : o o o o o o

Poids propre de la structure : Poids de remblai sur la traverse Poids de ballast sur la traverse Poids de l’étanchéité La poussée des terres sur les piédroits Les charges ferroviaires et principalement la charge UIC



Hypothèse sur la réaction du sol :



La réaction du sol va être modélisée par des appuis élastiques avec une raideur du sol de fondation K= 15000 KN/m3. Plus de détail : Cf. annexe 3

9.3.

Calcul des sollicitations :

Dans cette phase, je présenterai les diagrammes des sollicitations de cadre en se basant sur les données ci-dessus Commençant d’abord par la modélisation de cadre par Robot :


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Calcul des efforts exercés sur la structure : 

Le poids propre de la structure : On ne considère que le poids de la traverse supérieure et les deux piédroits : Action Poids de la traverse supérieure Poids d’un seul piédroit


Valeur 25*0,35*1=8,75 KN/m 25*0,35*3,85*1=33,69 KN

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

Le poids de remblai sur la traverse supérieure : Action Poids de remblai



Valeur 20*0,5*1=10 KN/m

Le poids de ballast sur la traverse supérieure : Action Poids de ballast


Valeur 20*0,35*1=7 KN/m

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

Le poids de l’étanchéité sur la traverse supérieure : Action Poids de l’étanchéité



Valeur 24*0,03*1=0,72 KN/m

La poussée de remblai sur les piédroits : Action La pression de remblai en haut La pression de remblai en bas


Valeur 20*0,3333*0,5=3,333KN/m2 20*0,3333*4,35=29,0 KN/m2

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

La charge ferroviaire UIC : Sur la traverse supérieure on ne peut placer que 3 charges concentrées de valeur 250 KN, car l’ouverture de cadre est très petite. On essaye de les placer convenablement afin d’avoir le chargement le plus défavorable.

Diagrammes des sollicitations : 

Diagramme des moments du poids de la traverse supérieure


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

Diagramme des moments du poids des piédroits :



Diagramme des moments de la poussée de remblai sur les piédroits :


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

Diagramme des efforts tranchants du poids de remblai :



Diagramme des efforts tranchants de la poussée des remblais :



Diagramme des moments da la charge UIC :


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Combinaison de charges à l’ELU :

Combinaison de charge à l’ELS :

Ces résultats peuvent être utilisés pour déterminer le ferraillage du cadre Cf. annexe 4


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10.

Apports de stage :

Le stage d’initiation professionnelle a été pour moi une expérience très enrichissante sur plusieurs niveaux, en effet, j’ai appris à travers ce stage des compétences variées et étroitement liées à la formation d’un futur ingénieur leader et ouvert d’esprit. 

Compétences techniques : o o o o o o o o



Notions générales sur les dalots Initiation au BAEL Matériaux de construction Charges routières sur les ponts, notamment les ponts cadres Charges ferroviaires sur les ponts rail Application de la RDM : calcul des sollicitations Un peu de géotechnique : poussée de remblai Initiation au calcul par le logiciel Robot

Compétences générales : o o o o o o o

Autonomie au travail Confrontation d’un projet réel Premier contact avec le monde professionnel Capacité de recherche et documentation Observation de travail de personnel dans le bureau d’étude Assiduité et organisation du travail Rédaction des rapports


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11.

Conclusion :

Mon stage dans le bureau d’étude technique « SAGE ingénierie » était sans doute l’une de mes expériences les plus enrichissantes. Pendant ce stage, j’étais amené à effectuer une étude simplifiée sur les ponts cadres. C’était une étude composée de 4 phases : recherche bibliographique sur les ponts cadres, détermination des efforts exercés sur les cadres, utilisation d’un logiciel de calcul des structures à savoir Robot Structural Analysis et l’étude d’un dalot dans le projet de LGV. L’expérience que j’ai vécue au sein du bureau d’étude m’a permis de développer mes capacités d’adaptation avec le milieu professionnel, elle m’a donné également l’opportunité de mettre en application la formation théorique qu’on a appris à l’école. Ce stage a complété mes connaissances théoriques et il m’a permis de me plonger dans le domaine où je serai amenée à travailler, à cerner ses difficultés et ses spécificités. C’est ainsi avec un regard plus aiguisé et avec une perception plus claire que j’entamerai ma deuxième année, et que je continuerai mon chemin pour servir ma passion : Le génie civil.


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Référence Livres :  Mongi BEN OUEZDOU, « cours d’ouvrage d’art », tome 1  Mongi BEN OUEZDOU, « cours d’ouvrage d’art », tome 2  Guide de SETRA : ponts-cadres et portiques  Guide de SETRA : programme de calcul PICF-EL  Livre de la direction des routes et de la circulation routière : CAD90  COGNON et LACOMBE, école centrale Paris, « génie civil »  Jamal BEN BOUZIANE, EHTP, « murs de soutènement » Sites internet :  www.civilmania.com  Sites.google.com/site/archivehtp


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RAPPORT DE STAGE 2.pdf

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