construction d un pont pieton en bois

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THÈSE DE BACHELOR CONSTRUCTION DUN PONT PIÉTON EN BOIS Haute Ecole d’ingénierie et de gestion du canton de Vaud, Département EC+G CONSTRUCTION DUN PONT PIETON EN BOIS TRAVAIL DE BACHELOR RAPPORT TECHNIQUE Encadrant : Prof. Andrea Bernasconi Expert : Mr. Alessandro Fabris Etudiant : Laribi Ismaïl Filière construction et infrastructure GCI 2018

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THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS

Haute Ecole d’ingénierie et de gestion du canton de Vaud, Département

EC+G

CONSTRUCTION D’UN PONT

PIETON EN BOIS

TRAVAIL DE BACHELOR

RAPPORT TECHNIQUE

Encadrant : Prof. Andrea Bernasconi

Expert : Mr. Alessandro Fabris

Etudiant : Laribi Ismaïl

Filière construction et infrastructure GCI 2018

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REMERCIEMENTS

Mes remerciements vont en première intention à Mr Bernasconi à qui je voudrais

témoigner toute ma gratitude pour son soutien et son encadrement pendant

l’ensemble de ce projet. Je tiens aussi à le remercier pour sa sympathie et sa

disponibilité durant ce travail. Merci également à Mr Fabris pour ses explications et ses

conseils lors de la présentation intermédiaire.

Je remercie tous mes collègues pour les multiples échanges et toute personne qui a

participé de près ou de loin à l’élaboration de ce projet.

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AVANT PROPOS

Depuis longtemps, le bois occupe une place essentielle dans l’histoire des ponts et,

durant ces derniers siècles, il a estompé face au profit de l’acier et du béton pour

devenir un matériau très adapté. La dimension environnementale et l’analyse des

cycles de vie sont certes la raison sûre de cette place de ce matériel précieux dans

le paysage des ponts.

Ce présent rapport comporte une étude de projet de construction d’un pont piéton

en bois, dans la ville de Laufen située dans le Canton de Bâle Suisse. Durant ce travail,

trois variantes ont été traitées et dont une a été validée par la suite pour

dimensionnement finale.

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Remerciements ............................................................................................................................ 2

Avant propos ............................................................................................................................... 3

1. Introduction ....................................................................................................................... 8

2. Etat des lieux ..................................................................................................................... 9

3. Description de l’ouvrage ................................................................................................. 9

4. Contraintes du projet ..................................................................................................... 10

5. Variantes .......................................................................................................................... 11

5.1 Etude de concept ....................................................................................................... 11

5.2 Variantes choisies ......................................................................................................... 12

6. Prédimensionnement ........................................................................................................ 12

6.1 Pont à treillis .................................................................................................................. 12

6.1.1 Concept de protection ........................................................................................ 13

6.1.2 Gabarit final de prédimensionnement .............................................................. 14

6.1.3 Esthétisme et montage ......................................................................................... 15

6.2 Pont en arc ................................................................................................................... 15

6.2.1 concept de protection ........................................................................................ 16

6.2.2 Gabarit final de prédimensionnement .............................................................. 17

6.2.3 Esthétisme et montage ......................................................................................... 18

6.3 Pont à poutre simple ................................................................................................... 18

6.3.1 concept de protection ........................................................................................ 19

6.3.2 Gabarit final de prédimensionnement .............................................................. 19

6.3.3 Esthétisme et montage ......................................................................................... 20

6.4 Choix de la variante finale ......................................................................................... 20

7. Dimensionnement .......................................................................................................... 21

7.1 Situation de danger ..................................................................................................... 21

7.2 Note de calcul ............................................................................................................. 21

7.2.1 Etude de la sécurité structurale .......................................................................... 21

7.2.2 Aptitude au service ............................................................................................... 21

7.2.3 Combinaisons de charges ....................................................................................... 21

7.2.4 Classe d’humidité du bois ....................................................................................... 22

7.3 Méthodologie ............................................................................................................... 22

7.4 Charges verticales ....................................................................................................... 22

TABLE DES MATIERES

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7.4.1 arc ........................................................................................................................... 22

7.4.2 Tablier ...................................................................................................................... 23

7.4.3 Suspentes ................................................................................................................ 23

7.4.4 Traverses supérieures ............................................................................................. 23

7.4.5 Contreventements ................................................................................................ 23

7.5 Charges horizontales ................................................................................................... 24

7.5.1 arc ........................................................................................................................... 24

7.5.2 Traverses supérieures ............................................................................................. 24

7.5.3 Contreventement supérieur ................................................................................ 24

7.5.4 Suspente ................................................................................................................. 24

7.5.5 Contreventement inférieur .................................................................................. 24

7.6 Résumé des sections ................................................................................................... 25

8. Assemblages ................................................................................................................... 26

8.1 Rotule de l’arc .............................................................................................................. 27

8.2 Rotule du pied de l’arc ............................................................................................... 27

8.3 Suspente ........................................................................................................................ 28

8.4 Garde-corps ................................................................................................................. 29

8.5 Contreventement supérieur ....................................................................................... 30

8.6 Longerons ...................................................................................................................... 31

8.7 Contreventement inférieur ......................................................................................... 32

8.8 Tablier ............................................................................................................................. 33

8.9 Appui du tablier ........................................................................................................... 33

9. Plan De protection .......................................................................................................... 35

9.1 Arc .................................................................................................................................. 35

9.2 Traverses supérieures ................................................................................................... 35

9.3 Suspentes ...................................................................................................................... 35

9.4 Traverses inférieures ..................................................................................................... 35

9.5 Longerons ...................................................................................................................... 35

9.5 Tablier ............................................................................................................................. 35

9.6 Garde-corps ................................................................................................................. 35

10. Plan De maintenance ............................................................................................ 36

10.1 Causes de dégradations .......................................................................................... 36

10.1.1 Intempéries ........................................................................................................... 36

10.1.2 Humidité ................................................................................................................ 36

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10.1.3 Soleil ....................................................................................................................... 36

10.1.4 Les insectes ........................................................................................................... 36

10.2 Plan de maintenance ............................................................................................... 36

11. Plan de montage ........................................................................................................ 38

11.1 Conception des éléments ........................................................................................ 38

11.1 Préparation du chantier ............................................................................................ 38

11.1 Etapes de montages .....................................................................................................

12. conclusion ........................................................................................................................ 40

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Figure 1. Localisation du site ................................................................................................... 8

Figure 2: Etat actuel ................................................................................................................. 9

Figure 3: Gabarit minimal à respecter ................................................................................ 10

Figure 4: Vue en élévation-variante treillis .......................................................................... 14

Figure 6: Renforcement angle rigide-cas1 ......................................................................... 15

Figure 6: Renforcement angle rigide-cas2 ......................................................................... 15

Figure 7 Sections et matériaux de la variante Arc ............................................................ 16

Figure 8 Coupe transversale du pont, variante Arc ......................................................... 17

Figure 9 Sections et matériaux de la variante Poutre simple ......................................... 18

Figure 10 Coupe transversale variante Poutre simple ...................................................... 19

Figure 11 Résumé des sections ............................................................................................ 25

Figure 12 Vue en élévation ................................................................................................... 28

Figure 13 Vue en élévation de l'assemblage .................................................................... 34

Figure 14 résumé du plan de maintenance ...................................................................... 37

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1. INTRODUCTION

Ce projet rentre dans le cadre de ma thèse de Bachelor à la Heig-vd et vise la

construction d’une passerelle piétonne en bois. L’ouvrage se situe en plein centre-ville

de Laufon, sise dans le canton de Bâle-Campagne. La ville est développée sur les

deux rives droites et gauches de la « Birse », l’urbanisation est continue le long du cours

d’eau et des infrastructures de transport.

La passerelle a pour but de franchir la rivière de la « Birse » permettant ainsi le passage

des piétons et des cyclistes.

Le projet consiste à faire une pré-étude de trois variantes envisageables en tenant

compte de toutes les contraintes indiquées dans le cahier des charges. Il en résulte le

choix d’une variante optimale permettant de répondre aux mieux aux exigences du

maitre d’ouvrage et d’étudier les différentes étapes du dimensionnement. Ci-dessous

des cartes qui montrent la localisation du site d’étude

Laufen

Gare Birse

Figure 1. Localisation du site

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2. ETAT DES LIEUX

Actuellement un pont, dont la structure principale est en béton armé, existe et permet

seulement la circulation piétonne et cycliste. L’ouvrage ne répond plus aux normes

en terme de sécurité et de protection contre les crues.

En effet, comme le montre la photo ci-dessous, un pilier intermédiaire est fondé dans

la rivière de la « Birse » qui a subi ces dernières années plusieurs évènement de crues.

En conséquence, le pont doit être reconstruit de manière à garantir une revanche

hydraulique minimal de sécurité et en laissant un gabarit libre sur toute la travée.

Il a été nécessaire d’effectuer une analyse de la situation actuelle comprenant

l’étude de l’ouvrage (type d’usagers, géométrie, espace disponible), complétée par

une visite de terrain, le 8 juin 2018, avec prise de photos.

La visite du site a permis d’avoir plus d’informations sur la région et sur l’état actuel de

l’ouvrage. En longeant « la Birse » plusieurs ponts ont été observés.

Le secteur jouit d’un dégagement visuel intéressant, et se trouve à proximité de la

gare et des commerces au cœur de la ville de Laufen.

3. DESCRIPTION DE L’OUVRAGE

Le bois est le matériau principal de la passerelle. L’utilisation d’autres matériaux

comme le béton ou l’acier est admise. La forme et les dimensions de la structure sont

définies sur la base des plans d’architectes fournies et adaptées en assurant le respect

des contraintes du projet.

L’ouvrage permet aux usagers, piétons et cyclistes, de franchir la rivière de « Birse » qui

traverse le canton de Liesberg à Birsfelden. Son profil géométrique permet de desservir

aussi les personnes à mobilité réduite. La circulation des véhicules légers de service est

admissible.

Figure 2: Etat actuel

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L’accès est interdit, en revanche, pour les véhicules motorisés et les engins lourds.

Ci-dessous les caractéristiques techniques et géométriques de l’ouvrage :

Altitude moyenne 350 [m]

Longueur 38 [m]

Revanche minimale 1 [m]

Classe d’humidité (SIA265) 2 (élément à l’extérieur mais protégé des

intempéries)

Géolocalisation 47°25′09.964″N ; 7°30′03.290″E

Un gabarit minimal de la passerelle doit être respecté. Il présente une largeur de

passage interne de 3 m, qui permet le croisement des usagers (piétons et cyclistes),

avec une hauteur libre minimale de 2.80 [m].

La position des fondations est définie par la construction existante, soient deux piles

en béton armé. Il est possible d’effectuer des modifications de leurs dimensions pour

assurer la compatibilité avec la structure du pont. Les chemins d’accès seront adaptés

à la construction et ne représentent ainsi pas de contraintes pour le projet.

4. CONTRAINTES DU PROJET

Les exigences du maitre d’ouvrage doivent être respectés en premier lieu, ceci

consiste à suivre les indications suivantes :

Matériaux Principalement en bois, utilisation d’autres matériaux est

admise

Profil libre Respecter un gabarit minimal de passage (figure 3)

Travée Pilier intermédiaire à supprimer

Revanche Garder une hauteur minimale de 1m entre le niveau d’eau

et le niveau inférieur de la passerelle

Durée de vie

o Structure porteuse 50 ans au minimum

o Etanchéité, revêtement 10 ans au minimum

o Autres éléments de construction 10 ans au minimum

Figure 3: Gabarit minimal à respecter

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Protection Définir un concept de protection du bois, avec détails

constructifs

Esthétique Assurer l’aspect esthétique de l’ouvrage

Fondation Pas de restrictions, fondation existante capable de

supporter les charges

Maintenance Auscultation facile et entretien aisé

Durabilité Vérification à la sécurité structurale et l’aptitude au service

selon les normes SIA en vigueur (ELU, ELS)

Montage Pas de restrictions au niveau d’accès (places de parcs

disponibles), possibilité d’utilisation des machines spéciaux

et des véhicules lourds

L’aspect financier n’est pas étudié, néanmoins, des discussions sur les possibilités de

réalisation et sur les considérations générales ont eu lieu avec le maitre d’ouvrage

Remarques : la nouvelle passerelle n’est pas soumise à une étude d’impact sur

l’environnement, des mesures devront toutefois être prises pour limiter au maximum

les nuisances pour le voisinage direct du chantier (sonore, air, vibration, pollution).

Les différentes lois et ordonnances environnementales (LPE, OPB, Osol, Opair) doivent

être dûment respectées durant et après les travaux.

5. VARIANTES

5.1 Etude de concept

La première partie du projet consiste à étudier un certain nombre de variantes

possibles, avant de passer à l’étape de prédimensionnement. Un tableau comparatif

entre cinq variantes a été réalisé et se trouve en annexe à ce présent document.

Différents critères ont été étudiés. Il est à noter que les sections des éléments figurant

dans le tableau ont été déterminées par un prédimensionnement basé sur le

formulaire des sections fournit pendant le cours de construction en bois.

Les variantes étudiées sont les suivantes

N°1 : Pont en arc suspendu à deux ou trois articulations

N°2 : Pont à treillis

N°3 : Poutre à hauteur variable

N°4 : Poutre simple

N°5 : Pont en arc avec diagonales

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5.2 Variantes choisies

Suite à une étude grossière des variantes, ci-dessous les variantes retenues pour le

prédimensionnement (Ce choix a été confirmé par Mr Bernasconi lors d’une

entrevue):

Pont à treillis

Pont en arc à trois articulations

Pont à poutre simple

6. PRÉDIMENSIONNEMENT

6.1 Pont à treillis

Cette première variante consiste à construire un treillis couvert par une toiture à pan

incliné. Le treillis est formé par deux montants extérieurs et des diagonales

intermédiaires. La hauteur statique du système est de 3.8 [m] (environ un dixième de

la longueur totale) permettant ainsi un fonctionnement efficace du pont. Les

extrémités du treillis sont conçues en angle rigide permettant ainsi la transmission des

efforts horizontaux.

Des traverses inférieures et supérieures sont disposées de manière symétrique et

équidistantes.

Deux systèmes de contreventement sont utilisés afin d’assurer la stabilité horizontale

de la passerelle.

En effet, le système de contreventement supérieur est donné par des croix en section

d’acier rond fixé au niveau des traverses. Contrairement au contreventement inférieur

qui est assuré par une dalle massive en CLT.

Les actions considérées dans le prédimensionnement sont les suivantes :

La charge utile piétonne : 𝑞𝑘,𝑢𝑡𝑖𝑙𝑒 = 4 𝑘𝑁/𝑚2

Charge de la neige : 𝑞𝑘,𝑛𝑒𝑖𝑔𝑒 = 0.72 𝑘𝑁/𝑚2

Poids propre de tous les éléments : 10 𝑘𝑁/𝑚

Les cas des charges considérés sont les suivants :

ELU II vertical: Charge utile prépondérante et neige concomitante

Avec 𝑞𝑒𝑑 = 1.35 ∗ 𝑝𝑜𝑖𝑑𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑟𝑒 + 1.5 ∗ 𝑐ℎ. 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑒 + 0.6 ∗ 𝑛𝑒𝑖𝑔𝑒

ELU II horizontal : Vent prépondérant ; répartition égale entre les deux

contreventements

ELS : cas fréquent

À noter que la vérification de l’aptitude de service n’a pas été traitée en détails. Cette

vérification est primordiale et peut avoir une influence non négligeable sur les sections

trouvées pour la sécurité structurale. Ainsi, elle sera abordée davantage dans le

dimensionnement de la variante finale.

Ci-dessous un résumé des sections obtenues lors du prédimensionnement :

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D’autre part, le prédimensionnement comporte aussi une partie dédiée aux

assemblages1. Il s’agit du nœud coïncidant les deux diagonales avec la membrure

inférieure et la traverse du tablier.

Ceci permet d’avoir une idée sur la manière à laquelle les éléments sont disposés et

sur le type de liaison nécessaire.

6.1.1 Concept de protection

Afin d’assurer la protection des éléments structuraux de la passerelle, les mesures

suivantes peuvent être préconisées :

Protection des assemblages exposés et faire en sorte d’avoir une certaine

aération et des mesures constructives permettant l’écoulement de l’eau

(éviter les zones de stagnation)

Le toit définit dans le concept permet la protection des éléments du tablier

Lambrissage en mélèze des poutres transversales du tablier

Tôle de protection en métal entre l’angle de membrure inférieure et la surface

de la traverse inférieure.

Mise en place des couches d’étanchéités dans le tablier, contact bitume-

dalle et traverse.

Lambrissage des diagonales exposées (la protection du toit n’assume pas

toute la longueur)

Coupe longitudinale du pont

1 Les détails du calcul se trouvent en annexe « la note de calcul du prédimensionnement »

Elément Section [mm] Matériau

Membrure supérieure 240/480 GL 24h

Membrure inférieure 300/500 GL 28h

Diagonales 240/240 GL 24h

Montants 380/400 GL 28h

Traverses supérieures 200/200 GL 24h

traverses inférieures 240/320 GL 24h

Contreventement RND 28 S235

Dalle ép. 150 CLT

Revêtement ép. 50 bitume

Tableau 1: Sections et matériaux de la variante treillis

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6.1.2 Gabarit final de prédimensionnement

Coupe transversale du pont

Le gabarit minimal de passage a été respecté. Le dessin comporte aussi une

proposition de possibilités de protection de la structure porteuse du pont.

Afin d’assurer la transmission des efforts horizontaux, deux variantes sont proposées :

Renforcement par des tirants en acier

Mise en place, à l’entrée et à la sortie du pont, des cadres rigides en acier de

type HEA .

Figure 4: Vue en élévation-variante treillis

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6.1.3 Esthétisme et montage

Ce chapitre aborde le sujet du montage et l’aspect esthétique de la variante poutre

à treillis.

En ce qui concerne le montage, cette étape ne doit pas poser de problèmes

particuliers, une poutre à treillis préfabriquée peut être mise en place en une seule

étape à l’aide d’une grue positionnée du côté de la rive. Ou alors une autre manière

consiste à couper une poutre à treillis sur deux (ce qui fait un total de quatre demi-

treillis) dont l’assemblage est à faire in-situ.

Pour l’aspect esthétique, le treillis présente une structure harmonieuse mais néanmoins

agréable puisque les dégagements visuels depuis le pont sont à priori interrompus par

les diagonales.

6.2 Pont en arc

Cette deuxième variante consiste à construire un pont en arc suspendu à trois

articulations. Les éléments porteurs principaux sont deux arcs qui permettent de

supporter les actions et ensuite les transmettre dans les culées. Les arcs ont une

longueur d’environ 39 m avec une hauteur statique de 6 [m] (environ 12% de L > 10%

de L). Le comportement structural de l’arc est ainsi assuré.

La flèche maximale de l’arc depuis le tablier est de 4.50 m avec une largeur de

passage de 3.20 m ainsi le gabarit minimal fixé dans la convention d’utilisation est

respecté.

Le tablier est suspendu aux arcs par des tirants en acier rond. La structure de la

chaussée est composée par des panneaux appuyés sur des poutres longitudinales qui

sont posées sur des poutres transversales.

Figure 6: Renforcement angle rigide-cas1 Figure 6: Renforcement angle rigide-cas2

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L’entraxe entre les poutres transversales est régulier et de 3.50 [m] pour les parties

supérieure et inférieure.

Afin d’assurer la stabilisation latérale, deux systèmes de contreventement sont placés.

Un contreventement supérieur avec comme montants : les traverses supérieures, l’arc

assurant les membrures du système et les diagonales en acier RND.

Et un contreventement inférieur dont les traverses inférieures sont les montants, avec

des longerons qui travaillent comme membrures inférieures-supérieures et des

diagonales en acier RND.

Contrairement à la variante treillis, l’arc n’aura pas de toit ainsi les combinaisons de

charges utilisées pour le prédimensionnement sont différentes. La valeur de la neige

étant plus faible que la charge utile, elle ne sera pas considérée dans le calcul.

Cas de charge ELU II vertical: 𝑞𝑒𝑑 = 1.35 ∗ 𝑝𝑜𝑖𝑑𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑟𝑒 + 1.5 ∗ 𝑐ℎ. 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑒

ELU II horizontal : Vent prépondérant ; répartition égale entre les deux

contreventements

ELS : vérification grossière de l’aptitude au service

Voici un résumé des sections obtenues lors du prédimensionnement :

Le détail d’assemblage proposé dans cette phase de prédimensionnement est celui

de l’articulation entre les deux arcs. Un système de plaques et broches a été

préconisé. Le croquis d’assemblage se trouve dans l’annexe « Plan

prédimensionnement arc »

6.2.1 concept de protection

De même que pour la variante treillis un concept de protection générale a été utilisé

avec :

Elément Section [mm] Matériau

Arcs 360/960 GL 28h

Traverses supérieures 140/140 GL 24h

Contreventement sup RND 35 S235

suspentes RND 30 S235

Traverses inférieures 240/340 GL 24h

Panneau ép.40 BLC

Contreventement inf RND 28 S235

Revêtement ép.50 bitume

Figure 7 Sections et matériaux de la variante Arc

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Lambrissage sur les traverses inférieures

Protection des traverses supérieures par des tôles

Lambrissages en mélèze sur les parties latérales de l’arc

Éléments du tablier protégés par un revêtement en bitume avec une couche

d’étanchéité placée sur les surfaces de contact

6.2.2 Gabarit final de prédimensionnement

Coupe longitudinale du pont :

Coupe transversale du pont

De nouveau le gabarit libre de passage a été respecté. Le dessin présente également

la proposition des mesures de protections possibles :

Figure 8 Coupe transversale du pont, variante Arc

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6.2.3 Esthétisme et montage

Comme l’on peut apercevoir sur les coupes ci-dessus, La structure de l’arc montre une

valeur esthétique indéniable. Le montage des arcs peut être fait en quatre parties par

le biais de deux grues placées sur les rives gauches et droites. L’articulation au centre

peut être créée sur place. Les arcs peuvent être placés en premier lieu avec les

traverses supérieures et le contreventement, puis les suspentes avec les traverses

inférieures. Finalement, la structure du tablier avec le garde-corps et le revêtement de

chaussée.

6.3 Pont à poutre simple

Pour cette troisième variante, le pont est composé de deux poutres simples d’environ

2 [m] de haut sur une longueur libre de 38.50 [m]. La structure présente une légère

courbe avec un tablier intermédiaire. La hauteur statique de la structure est d’environ

2.50 [m] et baisse en s’approchant des appuis. Ainsi son comportement est

comparable à celui de la variante en arc. Les charges symétriques engendrent donc

l’effort normal maximum, tandis qu’en cas de charges asymétriques des moments de

flexion se créent dans les poutres.

Contrairement aux deux variantes précédentes, c’est le tablier cette fois-ci qui

constitue le seul élément de stabilisation horizontale du pont et il doit assumer

l’intégralité des actions du vent. Pour se faire, un système de contreventement en croix

a été placé en ayant comme membrures des longerons et comme montants des

poutres transversales en acier S355 avec des diagonales en RND.

Afin d’assurer la stabilité du système au déversement, des traverses en HEA 300 sont

assemblées au poutres longitudinales sur toute la longueur de travée avec un entraxe

de 3.50 [m].

Les sections obtenues lors de prédimensionnement sont les suivantes :

Figure 9 Sections et matériaux de la variante Poutre simple

Elément Section [mm] Matériau

Poutres longitudinales 300/2250 GL 28h

Pannes (longerons extrémités) 300/300 GL 28h

Longerons 300/200 GL 24h

Traverses HEA 300 S355

Contreventement RND 60 S355

Panneau ép.40 BLC

Revêtement ép.50 bitume

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6.3.1 concept de protection

De nouveau des mesures de protections sont proposées. Il s’agit de protéger en

premier lieu les deux poutres porteurs principaux par un lambrissage sur toute la

longueur. Les longerons seront recouverts par des protections en cuivre. Ensuite, des

raccords en métal serons mis dans la jonction entre traverses et poutres. Et finalement,

des couches d’étanchéités seront rajouté au contact avec le bitume.

6.3.2 Gabarit final de prédimensionnement

Vue en élévation

Coupe transversale au centre du pont

Comme pour le cas de l’arc, l’action de la neige n’est pas déterminante pour le

prédimensionnement de la structure. Le déversement de la poutre a été par contre

déterminant et, pour assurer la stabilisation de la structure, un choix d’éléments en

acier de type HEA a été fait. Ces sections bénéficient d’une bonne rigidité et une

épaisseur d’aile assez grande pour reprendre la flexion. La vérification de l’aptitude

au service a été déterminante et, pour reprendre les effets de force horizontales, les

sections des éléments de contreventement ont été modifiées.

Figure 10 Coupe transversale variante Poutre simple

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THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS

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6.3.3 Esthétisme et montage

En ce qui concerne l’aspect esthétique, la structure est simple et donne une

impression de légèreté.

Pour le montage, la poutre sera transportée en un seul bloc et le montage des

éléments sera réalisé en étapes. Commençant par traverses et les éléments de

stabilisation avec les assemblages nécessaires. Ensuite les longerons avec les systèmes

de contreventement et finissant par le revêtement de chaussée.

6.4 Choix de la variante finale

Suite à une étude approfondie des trois variantes, il a été constaté que le pont en arc

à trois articulations est celui qui répond au mieux aux critères d’évaluation développés

précédemment. En effet, la structure se caractérise avant tout par son originalité et

son aspect esthétique permettant une très bonne intégration de l’ouvrage dans le

paysage local de la ville de Laufen. Par contre il faudra une attention particulière aux

détails constructifs afin de protéger convenablement la structure porteuse de l’arc et

assurer que son design demeure moderne dans le temps.

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7. DIMENSIONNEMENT

L’ouvrage doit être dimensionné de manière à répondre aux exigences de la norme

SIA en termes de sécurité structurale et d’aptitude au service, pour l’ensemble des

sollicitations prévues durant les périodes d’exploitation de l’ouvrage.

7.1 Situation de danger

Les situations de danger représentent les différentes actions pouvant agir sur la

structure et de ce fait l’affaiblir ou l’endommager. On distingue deux types d’actions:

Actions verticales :

o Poids propre des éléments porteurs

o Surcharge des éléments non porteurs

o Charges utiles

Action horizontale : de type vent

Les valeurs d’actions utilisées sont détaillées dans la note de calcul.

Les diverses situations de danger doivent être prises en considération lors du

dimensionnement afin que l’ensemble de la structure puisse répondre au cas de

charge déterminant.

7.2 Note de calcul

7.2.1 Etude de la sécurité structurale

Le contrôle de la sécurité structurale est effectué en état-limite II durable et transitoire.

Le principe réside dans l’application des coefficients de sécurité conformément à la

norme (SIA 260 chiffre 4.4.3).

Les cas de charges accidentelles de type séisme ne sont pas traités.

Les exigences concernant la sécurité de la structure porteuse et la sécurité des

personnes devront être respectées.

7.2.2 Aptitude au service

Les vérifications de l’aptitude de service doivent répondre aux exigences de la norme

(SIA 260 chiffre 4.4.4) qui permettent de garantir le fonctionnement de l’ouvrage et le

confort des usagers.

Les valeurs des déformations admises figurent dans la norme SIA 260 et se présentent

comme suit :

Cas fréquent :

o Déplacement verticale : flèche limite L/600

o Déplacement horizontale: flèche limite L/300

Cas quasi-permanent:

o Flèche limite L/700

7.2.3 Combinaisons de charges

Les différentes combinaisons prises en compte pour le dimensionnement des éléments

structuraux du pont ainsi que les valeurs des coefficients sont spécifiées dans l’annexe

« Base de projet ».

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THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS

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7.2.4 Classe d’humidité du bois

L’ouvrage rentre dans une classe d’humidité 2 ; élément à l’extérieur mais protégé

contre les intempéries. Cette classe est caractérisée par une température de 20° C et

une humidité relative de l’air n’excédant pas les 85 %.

Deux facteurs de réduction sont à appliquer conformément à la norme SIA 265 :

𝜂𝑤 = 0.8 : Influence de la teneur en eau du bois sur la résistance ultime

𝜂𝑤 = 0.9 : Influence de la teneur en eau du bois sur la rigidité

7.3 Méthodologie

Les effets des actions verticales et horizontales sont traités séparément, et les

contraintes générées par ces deux types d’actions seront additionnées pour le

dimensionnement.

Chaque élément a été vérifié à la sécurité structurale et l’aptitude au service selon les

cas de charges définies dans la base de projet. Le calcul a été effectué selon un

modèle 2 D et vérifié par la suite par un modèle 3D. Les résultats du calcul se trouvent

en annexe « note de calcul-dimensionnement ».

7.4 Charges verticales

7.4.1 arc

Pour le cas des charges verticaux, l’arc est dimensionné selon deux cas de charges

différents : le premier consiste à considérer une charge symétrique permettant d’avoir

la compression maximale sur l’arc. Et le deuxième consiste à établir une charge

asymétrique permettant d’avoir la flexion maximale dans l’arc.

a. Longueur de flambage

Suite à une discussion avec Mr Bernasconi, la longueur de flambage de l’arc dans le

plan a été estimée grâce au graphique suivant :

Avec :

Sk = Longueur de flambage

S = Longueur de la moitié d’arc

Pour une flèche de l’arc égale à 6 m 𝑆𝑘 = 22.89 [𝑚]

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Pour ce qui concerne la longueur de flambage hors plan, elle a été déterminée grâce

à une modélisation 3D de la structure du pont sur Cubus. Le détail se trouve également

dans la note de calcul.

7.4.2 Tablier

Les efforts verticaux sont transmis par contact entre les éléments du tablier. Le cas de

charge le plus déterminant pour le dimensionnement est celui avec la charge utile

déterminante.

a. Panneaux

Le matériau utilisé pour les panneaux est le bois lamellé collé avec les caractéristiques

de 𝐺𝐿 24ℎ. Ce sont des éléments de 40 mm d’épais disposés sur toute la longueur de

travée avec les dimensions suivantes : 𝐿 = 3.50 [𝑚] 𝑒𝑡 𝐵 = 1.60 [𝑚]. Le système statique

utilisé est une poutre posée sur trois appuis.

Ils ne servent qu’à transmettre les actions verticales par contact vers les longerons.

b. Longerons

Les longerons sont sollicités à leurs poids propre et aux actions verticales transmises par

les panneaux.

Ce sont des poutres sur trois et quatre appuis avec un entraxe de 3.50 [m] ce qui fait

un nombre total de 25 longerons. En cas de charge verticale, on admet que les

longerons d’extrémité ne reprennent que la moitié des charges verticales. Ces

éléments constituent aussi les membrures inférieures et supérieures du système de

contreventement du tablier.

c. Traverses inférieures

Ils permettent de transférer les charges verticales du tablier. Et en cas d’efforts

horizontaux, ils constituent des montants de contreventement.

7.4.3 Suspentes

Ce sont des appuis au tablier ne permettent que la transmission des efforts en tractions

dus aux charges verticales.

7.4.4 Traverses supérieures

Sous effet de charge verticales, les traverses supérieures ne sont sollicitées qu’à leurs

poids propres. Elles constituent les montants de contreventement supérieur, ainsi leurs

dimensionnements est déterminant par les actions du vent.

7.4.5 Contreventements

Les deux contreventement supérieures et inférieures sont constitués par des

diagonales en tube de type RND. Le choix est porté sur des éléments qui ne travaillent

qu’en traction. On admet une répartition égale de la charge du vent entre les deux

systèmes.

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7.5 Charges horizontales

7.5.1 arc

C’est la flexion selon l’axe faible, sous effet des charges horizontales, qui a été

déterminante pour le dimensionnement de la section de l’arc. Une comparaison entre

les deux modèles 2D et 3D a été effectuée. L’appui élastique fournit par le

contreventement du tablier permet une stabilisation en plus de l’arc face aux actions

horizontales.

7.5.2 Traverses supérieures

L’action du vent sur le contreventement supérieur entraine la compression des

traverses supérieures. La résistance de la section a été réduite de 45 % suite à

l’application de coefficient de flambage. Ainsi c’est la compression selon l’axe faible

qui a été déterminante pour le dimensionnement.

7.5.3 Contreventement supérieur

Suite à une modélisation 3D, il a été constaté que les diagonales de contreventement

subissent une déformation en cas quasi permanent dépassant la limite exigée par la

norme. Ainsi, la section dimensionnée selon le modèle 2D a été modifiée.

7.5.4 Suspente

L’action du vent sur les suspentes n’a pas été considérée dans le dimensionnement

au vue de la faible section de ces éléments.

7.5.5 Contreventement inférieur

La vérification du modèle 3𝐷 a montré que le cas de charge le plus déterminant pour

le dimensionnement est celui de l’action des garde-corps avec une valeur

caractéristique de 3𝑘𝑁/𝑚. Contrairement au modèle 2D calculé dans le quel c’est le

vent prépondérant qui est déterminant.

Par conséquent, une nouvelle vérification des sections a été faite2 .

Pour les longerons d’extrémité la résistance du bois a été augmenté à GL28h pour

assurer leurs résistances comme membrures inférieures et supérieures de

contreventement.

Remarque : Suite à une modélisation du système de contreventement sur logiciel

STATIK, il a été constaté que les deux diagonales centraux présente une compression

ce qui n’est pas conforme à un cas réel. Ainsi suite à une discussion avec Mr.

Bernasconi, les problématiques d’instabilité de ces éléments ne sont pas traités.

2 Détails de calcul se trouve dans l’annexe « Note de calcul du dimensionnement »

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7.6 Résumé des sections

Figure 11 Résumé des sections

Le poids total de la structure porteuse du pont est de 22.2 tonnes, dont 19.7 tonnes

de masse en bois. Ceci correspond à un pourcentage de 90% du poids total. Ainsi

l’exigence fixée par le maitre d’ouvrage a été respectée. La structure est réalisée

principalement en bois.

7.7 Gabarit final de dimensionnement

L’ensemble des vérifications est réalisé sur une note de calcul en annexe intitulé

« dimensionnement ».

Elément Nombre Matériaux Section [mm] Masse Longueur[ m] Poids en tonne

Arc 2 GL 28h 400/960 410 kg/m3 40 12.60

traverses sup. 6 GL 24h 140/140 380 kg/m3 3.96 0.16

diagonale CV sup. 10 RND S355 60 22.2 kg/m 5.29 1.17

Suspentes 16 RND S235 30 5.55 kg/m variable/ Ltot=58 0.33

Garde-corps 24 RRW S460 80/80/8 17.5 kg/m 1.39 0.46

Panneaux 22 BLC 24h 3500/40 380 kg/m3 3.5 2.70

Longerons 15 GL 24h 180/180 380 kg/m3 7 et 10.5 1.92

Traverses inf. 10 GL 24h 240/340 380 kg/m3 2x3.2 / 8*4.2 1.30

Pannes CV 10 GL 28h 180/180 410 kg/m3 1x7/3x10.5 1.02

diagonale CV 22 RND S235 28 4.83 kg/m 5.02 0.53

Total 22.19

Tablier

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Voici une coupe transversale du pont :

On remarque que la structure présente une certaine légèreté permettant ainsi à

l’ouvrage de s’intégrer parfaitement dans le paysage.

La prochaine étape consistera à l’étude des assemblages des différents éléments

de la structure.

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8. ASSEMBLAGES

Comme mentionné dans la base du projet, les actions sismiques ne sont pas étudiées

dans le cadre de ce travail. Ainsi les assemblages présentés dans ce chapitre ne sont

pas dimensionnés pour reprendre ce type d’action qui peut toutefois être

déterminante. Il est donc indispensable dans un futur de vérifier la résistance de

l’assemblage face au séisme et faire les modifications nécessaires si besoin.

8.1 Rotule de l’arc

La rotule de l’arc sera formée par un assemblage de broches et de plaques de têtes

en acier. L’assemblage permet de transmettre principalement de la compression

dans les arcs, et éventuellement de l’effort tranchant résultant des charges verticales

asymétriques.

La liaison entre les deux arcs est assurée par trois tôles liés par un boulon Ø40 se

trouvant dans un raccord central. Une soudure de cordon d’angle permet de relier

les tôles aux plaques de têtes de côté et d’autre de l’arc.

Le nombre total utilisé est de 24 broches par côté réparties sur trois rangées.

8.2 Rotule du pied de l’arc

Afin d’assurer la rotule des quatre pieds de l’arc, on préconise un assemblage

ressemblant au précédent. Le pied de l’arc sera ainsi réalisé avec des broches et des

plaques de têtes en acier fixée dans la partie en bois, et une plaque en métal

boulonnée contre la culée en béton, permettant ainsi le passage des efforts vers la

fondation. La liaison entre ces deux éléments sera effectuée également par un

raccord entre trois tôles en acier 𝑆355 𝑑𝑒 30 [𝑚𝑚] d’épaisseur liées par un boulon ac

HR M40.

Le nombre total utilisé est de 24 broches réparties sur trois rangées.

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THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS

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Figure 12 Vue en élévation

8.3 Suspente

Pour la partie inférieure de cet assemblage, les suspentes vont être introduites dans

les traverses du tablier et seront fixées sur la partie inférieure de ces poutres à l’aide

d’un boulon de diamètre 30. Ceci permet la transmission des efforts en traction vers

les arcs. Une plaque en acier S235 de 20 [mm] d’épaisseur sera fixée dans la traverse

par des vis universelles de Ø5 mm avec une résistance suffisante à l’arrachement.

Les suspentes ayant des section RND Ø30 S235 seront ainsi boulonnées à la plaque et

filetées à leurs extrémités.

De l’autre côté, les suspentes seront liées à l’arc à l’aide du même système. Une enture

devra être créée dans l’arc afin de cacher les suspentes et les intégrer dans le

concept de protection par un recouvrement supérieur. Il est à noter qu’une

vérification a été faite pour s’assurer des contraintes perpendiculaires aux fibres dans

la traverse et dans l’arc.

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8.4 Garde-corps

Les garde-corps sont assemblés aux traverses par le moyen des tiges métalliques de

Ø12 classe S355 avec une longueur de 290 [mm]. Ces tiges sont boulonnées sur des

plaques en acier S355 de 30 mm d’épaisseur. Elles permettent de reprendre le couple

d’effort en compression traction induit. L’action des garde-corps présente une valeur

de dimensionnement assez élevée qui, par conséquent, a influencé le choix du type

de profilée. En effet le choix a été fondé sur des sections en acier RRW 80/80/8 mm de

résistance élevée S460. Ce sont des profilés carrés creux bénéficiant d’une rigidité

importante capable de supporter la grande flexion. L’assemblage de ces éléments

sera réalisé au moyen d’une soudure complétement pénétrée sur la plaque inférieure.

Remarque : Le bois n’a pas été choisie comme solution car, pour reprendre la flexion

importante, il faudra des sections de très grandes dimensions avec des résistances très

élevés. En effet, au vue de l’espace à disposition sur la traverse cette solution ne peut

pas être faite sans modification conséquente des longueurs et disposition des

éléments.

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8.5 Contreventement supérieur

Cet assemblage a été conçu d’une manière permettant la transmission des efforts

entre les différents éléments du contreventement. Pour se faire, les axes des trois

sections (Traverse, diagonale et arc) sont concourants en un seul point axial.

Ceci permet d’éviter l’apparition des efforts secondaires dans l’assemblage. Le

principe consiste à lier la diagonale et la traverse supérieure par un gousset en acier

S355 de 12 mm de diamètre. Cette liaison est assurée par des broches de 8mm de

diamètre. De l’autre côté, la diagonale du contreventement est soudée sur une

plaque de liaison de 12 mm d’épaisseur. Cette plaque en acier S355 est boulonnée

par la suite sur le gousset avec des sections en acier M24.

Pour ce qui concerne l’assemblage avec la section de l’arc, le gousset sera soudé en

cordon d’angle (a= 4mm) sur une plaque frontale de 20 mm en acier S235.

Et cette dernière sera fixée sur l’arc par l’intermédiaire de 54 vis universelles de 10 mm

de diamètres. Ces vis sont caractérisées d’une résistance suffisante au cisaillement et

à l’arrachement.

Le concept se présente de la manière suivante :

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THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS

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8.6 Longerons

Les longerons sont des poutres sur trois et quatre appuis. Afin d’assurer la continuité de

ces éléments un assemblage broché a été conçu. Le nombre total utilisé est de 20

broches (par côté) réparties sur quatre rangées. Cet assemblage permet de

reprendre l’effort normal transitant dans ces membrures inférieures et supérieures du

contreventement. La liaison a été effectuée plus loin du nœud de contreventement

du tablier. Ainsi l’autre partie des efforts dû aux passages des efforts entre les

diagonales sera prise par un autre type d’assemblage.

Le nombre et la disposition des broches se présentent de la manière suivante :

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8.7 Contreventement inférieur

Comme pour le contreventement supérieur, et afin d’éviter l’apparition des efforts

parasites dans le système, les axes des trois éléments (tablier, longeron et diagonale)

sont concourants en un seul point axial. Les sections utilisées pour les diagonales sont

également en acier du type RND, ainsi ces tubes auront le même type d’assemblage

des diagonales supérieures. Une soudure de cordon d’angle (a= 4mm) sera réalisée

sur une plaque de 10 mm d’épaisseur en S235. Le gousset sera fixé sur les longerons

avec des vis universelles de diamètre 10 mm (avec un nombre total de 28 vis).

De l’autre côté, le gousset est soudé sur une plaque frontale de 15 mm d’épais en

acier S235. Le lien entre la plaque frontale et la traverse inférieure est assuré

également par des vis universelles de 10 mm de diamètres avec une longueur de 90

mm permettant ainsi le respect de la profondeur de pénétration dans le bois.

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8.8 Tablier

Le tablier du pont n’est pas soumis au soulèvement dû aux actions du vent. Un

assemblage constructif sera donc mis en place entre les différents éléments du tablier.

En effet, la liaison entre les panneaux, longerons, et traverses inférieures sera faite par

des vis universelles de 6 mm de diamètre avec une longueur de 300 [mm]. Les efforts

verticaux sollicitant le tablier sont transmis par contact.

8.9 Appui du tablier

Il s’agit de garantir la transmission des charges verticales et horizontales entre la

superstructure et le massif de fondation sans blocage d’appuis. Pour se faire, l’appui

du tablier est réalisé par des éléments élastiques du type mageba LASTO-BLOCK,

permettant de reprendre les efforts verticaux. Pour ce qui concerne les passages des

efforts horizontaux, une cornière de 8 mm d’épaisseur a été fixée sur la traverse par

l’intermédiaire de vis universelles de 10 mm de diamètre. De l’autre côté, la cornière

est boulonnée à la fondation par des sections en acier 4.6 M 10. Le tablier est appuyé

de manière linéaire et assuré par conséquent contre le soulèvement.

Suite à une discussion avec Mr. Bernasconi, les vis et les boulons vont être conçus en

trou oblongs permettant ainsi le bon fonctionnement du modèle.

Le nombre total des éléments utilisés est de 8 boulons et 35 vis disposés de façon

linéaire sur toute la largeur du tablier. Les détails se trouvent en plan annexe de ce

présent rapport.

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THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS

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Ci-dessous une vue en élévation de l’assemblage :

Figure 13 Vue en élévation de l'assemblage

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9. PLAN DE PROTECTION

9.1 Arc

La protection de l’arc contre les intempéries sera assurée par un lambrissage en bois

de mélèze pour les surfaces latérales visibles et par une tôle en inox pour la face

supérieure. Pour assurer une bonne ventilation du système de protection, les

lambrissages seront cloués sur des carrelets en bois de mélèze. Ceci permet d’assurer

l’aération des éléments et facilite leurs séchages.

9.2 Traverses supérieures

Le principe de protection de ces éléments est le même que celui utilisé pour l’arc. En

effet, la partie supérieure sera couverte par une tôle en inox posés sur des carrelets en

mélèze et un lambrissage sur ses faces latérales.

9.3 Suspentes

Les suspentes seront protégées par la continuité des tôles en inox posées sur la face

supérieure de la traverse.

9.4 Traverses inférieures

Une tôle en inox sera utilisée pour recouvrir la partie supérieure des traverses. Elle

permettra de protéger la surface située sous les longerons dans le cas d’un

écoulement d’eau inattendu. Les parties latérales exposées aux intempéries seront

protégées également par un lambrissage en mélèze.

9.5 Longerons

La protection de ces éléments sera assurée par les panneaux de chaussées qui seront

posés sur leurs faces supérieures.

Les longerons seront ainsi un peu décalés vers l’intérieur et protégés contre l’exposition

directe aux intempéries.

9.5 Tablier

Pour assurer la protection du tablier, une couche d’étanchéité sera posée sur toute la

longueur de sa face supérieure et sera prolongée sur ses deux extrémités afin qu’il ne

sera pas atteint par les eaux de pluies. Une goutte pendante sera ainsi placée sur les

deux côtés du tablier.

Le bord de bitume sera quant à lui couvert d’un raccord en inox permettant de

constituer un arrête pour le posage du revêtement de chaussée. Il est aussi imaginable

de faire un écoulement de bitume en légère pente permettant de diriger les

écoulements de surface vers les deux extrémités du tablier.

9.6 Garde-corps

Pour des raisons de sécurité, un détails constructif supplémentaire sera réalisé sur les

éléments de garde-corps. Il s’agit de placer une plaque supplémentaire sur

l’assemblage existant et la fixer avec des boulons. Ces derniers permettront

également de reprendre la flexion induite et présentent une résistance moindre que

les tiges utilisés pour l’assemblage de base. C’est une mesure de précaution

permettant d’assurer la stabilité de l’élément en cas d’accident.

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THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS

27 juillet 2018 Laribi Ismail 36/40

D’autre part et avec cette mesure, les garde-corps deviendront facilement

démontables.

10. PLAN DE MAINTENANCE

10.1 Causes de dégradations

10.1.1 Intempéries

Les intempéries constituent les principales causes d’altération du bois. L’ouvrage est

soumis aux danger des actions météorologiques du type : pluie, grêle ou de rafale de

vent.

Ceci peut entrainer une augmentation de l’humidité dans le bois et par conséquent

des cycles sec-mouillé. A l’aide des mesures de protections et de conception à mettre

en place ces risque seront fortement diminués. Néanmoins, dans des cas extrêmes,

comme par exemple des évènements de crues ou de pluies de fortes intensités, il se

peut y avoir une augmentation de l’humidité dans le bois.

10.1.2 Humidité

La variation de l’humidité dans le bois peut provoquer des fissures dans la structure

particulièrement à cause des phénomènes de gonflement et de retrait. De plus, cette

humidité peut entrainer l’apparition des champignons ou des bactéries. Pour cette

raison, les dispositifs de protections ont été munies d’une aération pour permettre le

séchage rapide du bois.

10.1.3 Soleil

Le soleil peut altérer la structure du bois par deux manières :

Des rayons ultraviolets : qui peuvent causer l’érosion de la surface du bois et

par conséquent le changement de sa teinte. (grisaillement)

Rayon infrarouges : qui peuvent entrainer un échauffement local de la surface

du bois et ainsi une variation de l’humidité du bois qui peut conduire aux

développement de champignons.

10.1.4 Les insectes

Les insectes présentent un risque non négligeable puisqu’ils attaquent directement la

structure du bois (source de nourriture). Afin de se prévenir de ce danger, le bois doit

avoir un traitement spécifique de surface pour éviter leurs accès.

10.2 Plan de maintenance

Le concept de protection du bois est un élément indispensable pour assurer la

durabilité de l’ouvrage.

Cependant, les mesures de protections prévues ne sont pas éternelles et doivent être

maintenues dans le temps. En cas de détérioration des éléments de protection, la

structure du bois sera exposée directement aux intempéries.

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THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS

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Selon la convention d’utilisation, ces éléments doivent avoir une durée de vie

minimale de 10 ans. Dès lors, il sera indispensable de les remplacer chaque 10 an ou

alors plus constamment dans des cas spéciaux.

Le plan de maintenance se résume dans le tableau suivant :

Elément Durée de vie prévue Type d'inspection Indices de dégâts Mesures à prendre

Arc50 ans visuelle tâches, champignons changement protection

Traverses supérieure50 ans visuelle tâches, champignons remplacement élément

Traverses inférieure50 ans visuelle tâches, humidité changement protection

profilées métalliques50 ans visuelle & chimique Rouille protection

Protections10 ans visuelle humidité, dégradation Remplacement

Revêtement 10 ans visuelle Fissures intervention ou remplacement

Longerons50 ans visuelle depuis le bas du pont humidité, tâches Remplacement

Panneaux50 ans visuelle depuis le bas du pont humidité, tâches Remplacement

Figure 14 résumé du plan de maintenance

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THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS

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11.1 Conception des éléments

La première étape consiste à faire la conception des éléments structuraux du pont en

atelier. Les plans avec les différentes vues et coupes se trouvent en annexe de ce

présent document.

11.1 Etapes de montage

Cette première étape consiste à faire des préparations de l’espace du travail in-situ

permettant le montage nécessaire pour la structure. Les étapes de montages ont été

choisies suite à une discussion avec le maitre de l’ouvrage est sont présentés par les

illustrations ci-dessous :

1. Mise en place des pieds de l’arc

La mise en place des appuis et des culées en béton sera accompagnées par la mise en place des pieds de l’arc.

2. Arrivée des grues

Deux grues seront utilisées pour le montage. Afin de faciliter le transport des éléments,

la structure du pont sera réalisé en quatre parties.

Ci-dessous les caractéristiques à considérer pour le transport des éléments spéciaux :

Les deux demi-arcs présentent chacune une longueur d’environ 20 m et une hauteur de transport ne dépassant pas les trois mètres.

Les longerons avec une longueur maximale d’environ 18 [m]

Compte tenu de poids de la structure, les grues doivent avoir une capacité de levage

suffisante pour porter les arcs. Le poids des demi-arcs est d’environ 6 tonnes.

3. Mise en place des deux demis-arcs

11. PLAN DE MONTAGE

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THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS

27 juillet 2018 Laribi Ismail 39/40

Les deux grues permettant de monter les deux demi-arc de côté et d’autre des rives. Ainsi les éléments seront liés sur-place donnant la rotule de l’arc. Afin d’assurer la stabilité des arcs, une solution a été proposée :

Mise en place des câbles de fixation provisoires sur les berges permettant à l’arc d’être stabilisé pendant la période du montage.

4. Mise en place des solives et suspentes

Les suspentes vont être fixées en en premier temps sur l’arc puis assemblées aux traverses.

Par la suite, les éléments constituant le tablier tels que les garde-corps vont être mis en place avec la disposition et les assemblages nécessaires. De même pour le montage des pannes et diagonales du contreventement du tablier. Et pour finir, une fois les longerons et les panneaux sont posés, on procède à la mise en places des montants de toiture et assurer la présence des éléments de protections définies dans les plans de protections en annexe à ce document. Finalement, la pose du revêtement bitumineux sur les panneaux.

5. Démontage du chantier et mise en service de la passerelle

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THÈSE DE BACHELOR – CONSTRUCTION D’UN PONT PIÉTON EN BOIS

27 juillet 2018 Laribi Ismail 40/40

Ce projet m’a permis de mettre en pratique la matière apprise durant cette dernière

année d’étude et d’autre part consolidé mes connaissances et acquérir des

nouvelles. En effet, l’application des concepts théoriques associés à un projet réel

constitue une véritable plus-value.

Le travail a été réalisé en deux étapes principales. La première consistait à réaliser un

prédimensionnement de trois variantes différentes de projet. Cette étude a été

menée d’une manière relativement détaillée. Le choix finale est portée sur une

variante en arc à trois articulations qui a été dimensionné et vérifié selon la sécurité

structurale et l’aptitude au service. Une modélisation 3D a été effectué afin de

contrôler l’interaction et l’effet des actions combinées sur l’ensemble de la structure

porteuse du pont. Les commentaires et comparaisons obtenus ont été reporté dans

la note de calcul correspondante

Dans son ensemble, le projet s’est bien déroulé et les résultats sont assez satisfaisant.

Toutefois, quelques améliorations peuvent être faite.

12. CONCLUSION