aspect charges statiques et dynamiques
Post on 15-Oct-2021
9 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Charges sur les passerelles
Aspect charges statiques et dynamiques
Pont de lianes au Gabon
Passerelle expérimentale de Sherbrooke
EN 1991-2 - TABLE DES MATIERES DU CHAPITRE 5
5.1 Domaine d'application 5.2 Représentation des actions 5.3 Modèles statiques de charges verticales - Valeurs
caractéristiques 5.4 Modèles statiques de forces horizontales – Valeurs
caractéristiques 5.5 Groupes de charges dues au trafic sur les passerelles 5.6 Actions pour les situations de projet accidentelles relatives
aux passerelles 5.7 Modèles dynamiques de charges dues aux piétons 5.8 Actions sur les garde-corps 5.9 Modèles de charges pour les culées et les murs de
soutènement adjacents aux ponts
Charges sur les trottoirs, les pistes cyclables et les passerelles
EN 1991-2CHARGES SUR LES PONTS DUES AU TRAFIC
MODELES DE CHARGES POUR LES TROTTOIRS ET LES PASSERELLES
•LE MODELE N° 1Charge uniformément répartie qfk
•LE MODELE N° 2Charge concentrée Qfwk(10 kN recommandé)
•LE MODELE N° 3Véhicule de service Qserv
Valeur caractéristique recommandée pour :-les trottoirs et pistes cyclables de ponts routiers,-Les passerelles de portées faibles ou moyennes :
Expression recommandée pour les passerelles degrandes portées :
L est la longueur chargée en [m]
EN 1991-2CHARGES SUR LES PONTS DUES AU TRAFIC
2fk kN/m
301200,2
L
q
2fk kN/m5,2q
2fk kN/m0,5q
2fk kN/m0,5q
Sa valeur caractéristique, ajustable dans l‘Annexe Nationale, estégale à la plus grande des deux valeurs suivantes :• 10% de la charge totale correspondant à la charge uniformémentrépartie définie en 5.3.2.1,• 60% du poids total du véhicule de service s’il y a lieu (5.3.2.3-(1)P).
La force horizontale est concomitante avec la charge verticale, maisen aucun cas avec la charge concentrée.
Pour les passerelles seulement, il y a lieu de considérer une force horizontale appliquée selon l’axe du tablier au niveau de son revêtement Qflk.
EN 1991-2CHARGES SUR LES PONTS DUES AU TRAFIC
EN 1991-2 – Groupes de charges pour les passerelles
Type de chargement Forces verticales Forces horizontal
esSystème de chargement
Charge uniformément
répartie
Véhicule de service
Groupes de
gr1 qfk 0 Qflk
Charges gr2 0 Qserv Qflk
EN 1991-2 – Groupes de charges pour les passerelles
Groupe de charges gr1
Groupe de charges gr2
Méthodologie pour le calcul des passerelles piétonnes
Méthodologie à appliquer• Choix de la classe de la passerelle• Choix d’un niveau de confort à adopter• Calcul des fréquences si nécessaire, et détermination de la
nécessité ou non de calculer les accélérations• Pour chacun des modes propres, si le calcul des accélérations
est nécessaire (s’il n’est pas nécessaire le comportement dynamique est validé) :
– Définition des cas de charge à prendre en compte (Valeur, Positionnement, Synchronisation, cas ELS, ELU)
– Définition des amortissements à prendre en compte– Calcul des accélérations– Vérification par rapport aux niveaux de confort ou aux seuils d’accrochage– Modifications éventuelles (structurelles ou amortisseurs)– Réalisation d’épreuves ou d’essais si nécessaire
Méthodologie pour le calcul des passerelles piétonnes
Méthodologie pour le calcul des passerelles piétonnes
Classe de la passerelle
Calcul des fréquences propres
Classes I à III
Aucun calcul requis
Cas de charge dynamiques à étudier
Accélérations maximales subies par la structure
Limites d’accélération Seuil de non-synchronisation
Evaluation du trafic
Niveau de confort
sensible
négligeable
Classe IV
Confort jugé suffisant sans calcul d’accélérations
Conclusion sur le confort
Niveau du risque de résonance Maître d’ouvrage
Classe de la passerelleClasse IV : passerelle très peu utilisée, construite pour relier des zones
très faiblement peuplées (ou pour assurer la continuité du cheminementpiétonnier dans des zones coupées par une autoroute ou une voierapide).
Classe III : passerelle normalement utilisée, pouvant parfois êtretraversée par des groupes importants, sans jamais être chargée surtoute sa surface.
Classe II : passerelle urbaine reliant des zones peuplées, soumise à untrafic important et pouvant être parfois chargée sur toute sa surface.
Classe I : passerelle urbaine reliant des zones à forte concentrationpiétonnière (présence d’une gare ou d’une station de métro àproximité, par exemple) ou fréquemment empruntée par des foulesdenses (manifestations, touristes …), soumise à un trafic très important.
Méthodologie pour le calcul des passerelles piétonnes
AccélérationsVerticales(m/s²)
AccélérationsHorizontales(m/s²)
Méthodologie pour le calcul des passerelles piétonnes
Accélération 0 0,5 1 2,5 Plage 1
Plage 4 Plage 3 Plage 2
Max
Min Moyen
Accélération 0 0,15 0,3 0,8 Plage 1
Plage 2 Plage 3 Plage 4
MaxMoyen
Min
0,1
Plages d’accélérations
Vert confort « bon » : Si la passerelle est stratégique et que l’on veut proscrire tout phénomène d’inconfort.
Rose confort « moyen » : Cas courants
Jaune confort « médiocre » : Si l’on veut laisser libre cours à l’architecte et que de toute façon, il n’y aura jamais beaucoup de monde.
Rouge très inconfortable, à proscrire.
En plus de ces seuils de confort, pour le comportement horizontal, on définit un seuil d’accrochage fréquentiel de valeur 0,10 m/s².En pratique, c’est le seuil à ne pas dépasser pour éviter les phénomènes de synchronisation des piétons conduisant quasi-systématiquement à des accélérations inconfortables
Méthodologie pour le calcul des passerelles piétonnes
Seuils de confort
Calcul des fréquences pour les classes I, II et III et détermination de la nécessité ou non de réaliser le calcul des accélérations
FréquencesVerticales(en Hz)
réquencesHorizontales(en Hz)
Méthodologie pour le calcul des passerelles piétonnes
Fréquence 0 1 1,7 2,1 2,6 5
Plage 1
Plage 3 Plage 2
Plage 4
Fréquence 0 0,5 1,1 2,5
Plage 1
Plage 3 Plage 2
Plage 4
0,3 1,3
Nécessité de faire ou non le calcul des accélérations.
Méthodologie pour le calcul des passerelles piétonnes
Cas 1
Cas 3
néant néant
Cas 3
Cas 1
Cas 2
1 2 3
plage où se situe la fréquence propre
I
II
III
Cas de charge à retenir pour le contrôle des accélérations
Très dense
Dense
Peu dense
cas 3 : Complément foule (2° harmonique)cas 1 : Foule peu dense et dense cas 2 : Foule très dense
Cas 2
ClasseTrafic
Définition des amortissements à prendre en compte
type Pourcentage d'Amortissement critiquebéton armé 1.30%béton précontraint 1.00%mixte 0.60%acier 0.40%
matériaumm
matériaumimm
EI
EI ,
i mode équivalent
Structure composée de plusieurs matériaux
Méthodologie pour le calcul des passerelles piétonnes
Cas n°1 : Foule peu dense, pour les passerelles de classe II et III (n=d S)
Répartition des fréquences suivant une loi de Gauss et répartition aléatoire des phases
Nombre équivalent =
10,8 ( / n)1/2
Le résultat en accélération doit être inférieur au seuil de confort défini par le MOou au seuil d’accrochage de 0,10m/s² dans le cas de vibrations latérales
Méthodologie pour le calcul des passerelles piétonnes
Coefficient
Classe Densité d de la foule III 0,5 piéton/m2
II 0,8 piéton/m2
Direction Charge par m² Verticale (v) d (280N) cos(fvt) 10,8 ( /n)1/2 Longitudinale (l) d (140N) cos(2flt) 10,8 ( /n)1/2 Transversale (t) d (35N) cos(2ftt) 10,8 ( /n)1/2
0 1 1,7 2,1
1
2,60
Freq structure
0 0,35
0,5 1,1
1
1,3 Freq structure
0
Cas n°2 : Foule dense : passerelles de classe I uniquement : densité de 1 piéton /m²
Cas n°3 : seconde harmonique de la marche des piétons.idem cas 1 et 2, mais force / 4 et coefficient donné ci-après :
Piétons tous à la fréquence propre, mais phases aléatoires
Nbre équivalent = 1,85 (n)1/2
Méthodologie pour le calcul des passerelles piétonnes
Direction Charge par m2
Verticale (v) 1,0 (280N) cos(fvt) 1,85 (1/n)1/2 Longitudinale (l) 1,0 (140N) cos(2flt) 1,85 (1/n)1/2 Transversale (t) 1,0 (35N) cos(2ftt) 1,85 (1/n)1/2
0 2,6 3,4 4,2
1
5 Freq structure
0 1,3 1,7 2,1
1
2,5 Freq structure
Positionnement des charges à prendre en compte (comportementlongitudinal seul)
Méthodologie pour le calcul des passerelles piétonnes
Modifications éventuelles si dépassement des seuils de confort :
Modification des fréquences propres : raidissage, modification des conditions de liaisons…
Modification structurelle des accélérations : augmentation de la masse, augmentation de la participation des éléments non structurels fortement amortis (platelage béton à connecter par exemple)
Ajout d’amortisseurs en derniers recoursRéalisation d’essais dynamique après travaux pour mesurer le
coefficient réel d’amortissement, en général supérieur à celui utilisé pour le calcul, et essais de foule pour constater ou non la validation du comportement dynamique
Méthodologie pour le calcul des passerelles piétonnes
top related