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CTICM B. Chabrolin Entretiens RGCU 23/01/02 - PN MIKTI 1

PROJET NATIONAL MIKTIPONTS ET PASSERELLES MIXTES DE DEMAIN

2001-2005

Pont d’Antrenas

Président: J. Laravoire (CGPC)Dir. Technique: B. Chabrolin (CTICM) Dir. Scientifique: T. Kretz (LCPC)

Plus de 40 partenaires (maîtres d’ouvrages, entreprises, administration, producteurs, bureaux d’études, laboratoires, organismes techniques)



Aujourd’hui: présence des ouvrages mixtes acier-béton :

Ponts à poutres sous chaussées

Ponts mono ou multi-caissons

Ponts à poutrelles enrobées

etc.

deux conceptions usuelles de bi-poutres :

A

d m d b

H

B C

(a) (b)

(demi-vue)

entretoise

SOLUTION AVEC ENTRETOISE

pièce de pont connectée à la dalle

(demi-vue)

SOLUTION AVEC PIECE DE PONT CONNECTEE A LA DALLE



Développement important depuis les années 1980Aujourd’hui solution économique pour les viaducs portées 35-80 m

Poutrelles enrobées pour construction rapide sans interruption du trafic

Action mixte en flexion générale longitudinaleConnexion par goujons, béton fissuré en zones d’appui

Semelles acier jusqu’à 120-150 mm d’épaisseurDalle BA ou BP transversalement, peu de BHP, peu de préfabrication

Tablier large = précontrainte transversale, consoles extérieuresRègles = Circulaire de 1981

Plus récemment, développement important du mixte en bâtiment :planchers à poutres mixtes, portées 15m

poteaux mixtes acier-béton (résistance, incendie)Règles = Eurocode 4

ALLER PLUS LOIN, INNOVER, GERER LA PERENNITE …… MIKTI !



LES 5 THEMES TECHNIQUES :

1- Petites portéesPh. Ramondenc (SNCF)

2- Solutions innovantes pour les dallesL. Demillecamps (Vinci-GTM)

3- Optimisation du bi-poutre classiqueJ. Raoul (SETRA), F. Tavakoli (CETE de Lyon)

4- Les tubes dans les O.A. mixtesJ. Berthelemy (SETRA)

5- Sécurité et maintenanceC. Cremona (LCPC)


PROJET NATIONAL MIKTITHEME 1 : PETITES PORTEES

Cinq axes de travail :

Techniques de préflexion des poutres métalliques avec hourdis inférieur (PREFLEX)

valider cette technique

Techniques de raboutage innovantes

Tabliers mixtes multi-poutres

réduire l’entretoisement

Tabliers à poutrelles enrobées

mettre moins d’acier

Piles en acier rempli de béton

résister aux chocs



Techniques de préflexion des poutres métalliques avec hourdis inférieur (PREFLEX)

1. Poutre acier, contreflèche

2. Précharge d’atelier

3. coulage hourdis inférieur, prise

4. déchargement, précontrainte

5. montage chantier, coulage dalle

Biblio, études retrait-fluage, mesures, expérimentation



Techniques de raboutage innovantes

1. platines et tirants, chevêtre béton

2. platines et goujons, chevêtre béton

3. poutre-poutre par platine boulonnéeBiblio, calcul, expérimentation

dispositions étudiées :


PROJET NATIONAL MIKTITHEME 2 : SOLUTIONS INNOVANTES POUR LES DALLES

Cinq axes de travail :

Préfabrication des dalles

clavage, joints secs, joints collés, précontrainte

Connexion poutre – dalle

connexion par paquets, connexion directe de l’âme dans la dalle

Techniques de collage acier - béton

faisabilité

Taux de ferraillage des dalles

mettre moins d’acier pour limiter la fissuration

Interprétation des normes (avec thème 3)



Préfabrication des dallesclavage, joints secs, joints collés, précontrainte

Connexion dans des poches ou des saignées

Quels joints conjugués

Dispositions de clavage

Durabilité



Collage de la dalle sur les poutres acier

confronter :• les besoins des ingénieurs (résistance, durabilité, exécution)

• les possibilités technico-économiques des producteurs de colles

En cours : étude de faisabilité par cahier des charges

dalle béton

semelle acier

joint de colle

Collage de tronçons préfabriqués

de dalle (lien avec sujet précédent)


PROJET NATIONAL MIKTITHEME 3 : OPTIMISATION DES SOLUTIONS BI-POUTRE

• Bi-poutre épuréentretoise boulonnées

• Bi-caisson épurépetits caissons sans raidissage longi. ni entretoisement hors appuis

• Bi-poutre avec contreventement inférieurmeilleure redondance structurale

• Bi-poutre avec hourdis béton inférieurformant caisson, sections optimisées sur appui

- Exercice de dimensionnement : 1 ou 3 travées, 2 ou 4 voiespossibilités utiliser S 460 et poutres hybrides

- Eurocodes


PROJET NATIONAL MIKTITHEME 3 : OPTIMISATION DES SOLUTIONS BI-POUTRE

12,00

6,502,75 2,75

1 + 7 + 3 = 11 m

Dalle BA classique

12,00

6,502,75 2,75

1 + 7 + 3 = 11 m

Dalle BA classique

bi-caisson, tablier étroit

hourdis inférieur, tablier étroit


PROJET NATIONAL MIKTITHEME 4 : LES TUBES DANS LES O.A. MIXTES

Au-delà des solutions classiques de tabliers à poutres treillis :

• Connexion de tubes remplis de béton à un hourdis béton

précontraindre le béton sans trop comprimer l’acier

concevoir les assemblages tubes-hourdis

• Assemblages tubulaires renforcés par béton ou coulis d’injection

résistance ELU, résistance à la fatigue

• Bi-poutre avec membrure inférieure tubulaire bétonnée

résistance aux chocs de poids lourds

conception, optimisation


PROJET NATIONAL MIKTITHEME 4 : LES TUBES DANS LES O.A. MIXTES

Quelques dispositions d’assemblage diagonale tubulaire - hourdis


PROJET NATIONAL MIKTITHEME 5 : SECURITE ET MAINTENANCE

L’exception française :

ouvrages bi-poutre peu redondants, semelles en acier épaissessensibilité à la fatigue et à la rupture fragile à basse température

(défauts de fabrication ou de fatigue)

S 355 N ou M jusqu’à 80 mm (Résilience Charpy 40 J à -20°C, ou 27 J à -30°C)

S 355 NL jusqu’à 150 mm(Résilience Charpy 27 J à -50°C)

Règles de calcul Eurocodes pour fatigue et rupture fragile :- soit conception pour 100 ans, sans inspection spécialisée fatigue

- soit conception pour inspection fatigue tous les ~ 25-30 ans


PROJET NATIONAL MIKTITHEME 5 : SECURITE ET MAINTENANCE

Les axes de recherche du thème 5 :

Méthodes d’évaluation probabiliste de la sécurité en fatigue / rupture

Meilleure connaissance des paramètres mécaniques (vitesse de fissuration, ténacité de l’acier)

Caractérisation des seuils de détection et de la confiance pour diverses méthodes de CND (contrôle non destructif)

-visuel-ressuage

-magnétoscopie-ultrasons

-etc. (y-compris procédés émergents)

-L’objectif final :

Proposer une stratégie d’inspection et de décision pour la maintenance des ouvrages


PROJET NATIONAL MIKTIVALORISATION ET COMMUNICATION

Les résultats du PN MIKTI :

Des innovations pour les entreprises

Des rapports de recherche, des publications scientifiques

Des recommandations et guides de conception

Des ouvrages expérimentaux

Une information permanente :

lettres d’information RGCU, IREX, Partenairesséminaires et colloques

Et surtout : http://pnmikti.free.fr


PROJET NATIONAL MIKTIA BIENTÔT !

viaduc de Sauertal

http://pnmikti.free.fr

Merci de votre attention !

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