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SOMMAIRE

1. OBJET .................................................................................................................................... 5

2. DOCUMENTS EN REFERENCE ....................................................................................... 5

2.1 Documents du marché................................................................................................................................... 5

2.2 Documents reglementaires............................................................................................................................ 5

3. DESCRIPTION SOMMAIRE DE LA STRUCTURE ....................................................... 6

4. HYPOTHESES DE CALCUL.............................................................................................. 8

4.1 Général ........................................................................................................................................................... 8 4.1.1 Méthode de calcul des rideaux.................................................................................................................... 8 4.1.2 Méthode de calcul de la stabilité des pentes de la zone entre les 2 quais ................................................... 8 4.1.3 Méthode de calcul des superstructures – poutre de quai en béton armé ..................................................... 8 4.1.4 Surdragage .................................................................................................................................................. 8 4.1.5 Action de la corrosion................................................................................................................................. 8

4.2 Hypothèses de sol........................................................................................................................................... 9

4.3 Niveaux d’eau .............................................................................................................................................. 11

4.4 Matériaux ..................................................................................................................................................... 11 4.4.1 Béton......................................................................................................................................................... 11 4.4.2 Armatures pour béton armé ...................................................................................................................... 11 4.4.3 Tubes du rideau principal, palplanches du rideau avant et arrière ............................................................ 11 4.4.4 Liernes du rideau arrière ........................................................................................................................... 12 4.4.5 Tirants....................................................................................................................................................... 12

4.5 Actions et sollicitations................................................................................................................................ 13 4.5.1 Action permanente.................................................................................................................................... 13 4.5.2 Actions variables ...................................................................................................................................... 13 4.5.3 Actions accidentelles ................................................................................................................................ 16

4.6 Combinaisons d’actions .............................................................................................................................. 17 4.6.1 Coefficients partiels et concomitances...................................................................................................... 17 4.6.2 L’application des combinaisons dans le cadre de l’étude et du dimensionnement des rideaux................ 19

4.7 Critères de vérification................................................................................................................................ 19 4.7.1 Contraintes admissibles des parties métalliques ....................................................................................... 19 4.7.2 Contraintes admissibles des parties béton................................................................................................. 19 4.7.3 Connexion tubes-poutre de quai ............................................................................................................... 20 4.7.4 Vérification des soudures.......................................................................................................................... 20 4.7.5 Coefficients de sécurité stabilité externe .................................................................................................. 20 4.7.6 Limitation de la déformation des rideaux ................................................................................................. 21 4.7.7 Portance des pieux .................................................................................................................................... 21 4.7.8 Tableau récapitulatif des vérifications (« Coefficients de modèles » - « Trame ROSA 2000 ») .............. 21

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5. DESCRIPTION DU MODELE DE CALCUL.................................................................. 23

5.1 Modélisation et phasage .............................................................................................................................. 23

5.2 Mode de calcul des caractéristiques du rideau principal ......................................................................... 23

6. CONCLUSION .................................................................................................................... 24

7. ANNEXE A........................................................................................................................... 25

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1. OBJET

L’objet de la présente note est de donner les hypothèses générales pour la justification des quais A et B du projet FOS 2XL. 2. DOCUMENTS EN REFERENCE

2.1 DOCUMENTS DU MARCHE Cette note fait référence à : • Le cahier des clauses administratives particulières du Marché principal du 03/05/07 • Le cahier des clauses techniques particulières - Solution Rideau Mixte du 03/05/07 Ainsi que : • Le Plan d’Assurance Qualité du groupement solidaire de référence XL1 PAQ 0001 • Procédure « numérotation et maîtrise des documents » XL1 PAQ 0002 On se réfère à l’annexe A du Plan d’assurance Qualité BE1 PAQ 0001 pour la liste des pièces contractuelles. 2.2 DOCUMENTS REGLEMENTAIRES

(Doc. N°1) BAEL (et BPEL) 91 révisés ’99 (Doc. N°2) Fascicule 62 titre V pour le calcul des fondations (Doc. N°3) Guide technique du Service Technique Central des Ports Maritimes et

Voies Navigables : Prise en compte du séisme dans la conception de la justification des ouvrages portuaires intérieurs neufs

(Doc. N°4) Règles de construction parasismique - PS 92 (Doc. N°5) ROSA 2000 :« Recommandations pour le calcul des ouvrages maritimes

aux états-limites » à titre de raccordement entre les textes généraux ci-dessus pour leur application aux ouvrages maritimes.

(Doc. N°6) Directives Communes du 13 mars 1979

(Doc. N°7) Fascicule 61 titre 2 pour les surcharges routières.

On s’appuiera, si besoin, aux règles et principes des normes européennes Eurocodes EN (ou ENV en stade provisoire). Attention particulière sera faite à la cohérence entre l’application des différents documents cités ci-dessus.

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3. DESCRIPTION SOMMAIRE DE LA STRUCTURE

L’infrastructure des quais A et B est un rideau mixte, il s’agit d’un assemblage de tubes et de palplanches fixées aux tubes au moyen de serrures. Chaque tube est ancré au rideau arrière par un tirant refoulé. L’ancrage au rideau principal est projeté à la cote -4.00 CM et au rideau arrière au niveau -3.00 CM. L’espacement des tirants est égal à l’espacement des tubes : e=Diam tube + Lpalp + Lserrures

PU28

TUBES O.D. 1623 ep.23mm Acier X56

600mm

LOCK C6

750mm

AU25

LOCK C6

750mm

AU25

LOCK C6

La fiche des tubes dans le Cailloutis de Crau, selon l’avant-projet, est de l’ordre de 7.00m à 8.00m. La fiche précise sera déterminée dans les Notes de Calculs justificatives des rideaux. Les palplanches du rideau principal rentrent environ 1.20m dans le cailloutis. La cote d’arase inférieure des palplanches est égale à la valeur inférieur de (cote toit du cailloutis – 1.20m selon Note de Calculs BE1 NdC 020 « Dimensionnement du Rideau Mixte Quai A » ; -19.60 CM), la fiche des palplanches doit respecter la condition de renard et de boulance (voir coefficients de sécurité paragraphe 4.7.5) La superstructure des quais A et B est composé d’une poutre de couronnement en béton armé de 4.60m de large et de 2.30m de hauteur environ :

- Quai A, l’arase supérieure varie de +2.13CM à +2.60CM - Quai B, l’arase supérieure est à +2.60CM .

Le rail avant de la grue est axé sur le rideau afin d’éviter l’introduction de moments de flexion supplémentaires dans la structure. La poutre en tête du rideau est connectée aux tubes par l’intermédiaire d’un bouchon béton armé qui est ferraillé jusqu’à environ 1.00m en dessous du niveau d’ancrage des tirants. Le rideau arrière est constitué de palplanches d’une longueur projetée de 7.00m (niveau 0.00m CM à -7.00m CM). Une lierne répartie la force d’ancrage des tirants sur le contre-rideau. Conformément à la demande de la demande du Maître d’Ouvrage, le type de tubes, de palplanches, de liernes et de tirants sera précisé dans les notes de calculs justificatives.

3 palplanches + 2 serrures

TUBE

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Coupe de principe :

Tubes

Palplanches

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4. HYPOTHESES DE CALCUL

4.1 GENERAL 4.1.1 Méthode de calcul des rideaux Les calculs des rideaux de soutènement sont menés suivant la méthode élastoplastique (ou méthode au module de réaction) (Logiciel RIDO). Un calcul type dynamique temporel non-linéaire sera retenu pour la justification au séisme. 4.1.2 Méthode de calcul de la stabilité des pentes de la zone entre les 2 quais La stabilité des pentes de la zone entre les 2 quais sera vérifiée à l’aide d’un logiciel aux grands glissements de type TALREN. 4.1.3 Méthode de calcul des superstructures – poutre de quai en béton armé La poutre de quai sera étudiée à la base des efforts transmis par le rideau (résultats calcul du rideau) et des efforts appliqués localement sur la poutre. Il pourra être tenu compte de la répartition transversale et longitudinale des efforts (atténuation des efforts localisés par l’effet de continuité longitudinale de la poutre.) Les logiciels utilisés pour les vérifications sont les logiciels habituels de RDM et de béton armé. 4.1.4 Surdragage On tient compte de la butée du terrain à partir de la « cote de calcul » à -19.00m CM coté darse en phase de service et pour le séisme. Un remblaiement en pied de l’ouvrage en dessus de cette cote ne participera à la butée que par son apport de poids sur les couches en dessous de la cote -19CM. 4.1.5 Action de la corrosion Les épaisseurs d’acier sacrifiées à la corrosion sont prises égales à : - 3,00 mm à l’extérieur et 1,00mm à l’intérieur des tubes - 3,00 mm sur la face exposée à la mer et 1mm sur la face coté remblai pour les palplanches

du rideau principal soit 4,00 mm en tout - 1,00 mm sur chaque face des palplanches du rideau d’ancrage soit 2.00mm en tout - 1,50 mm pour les tirants d’ancrages (sur le rayon) soit 3,00mm en tout - 2.00 mm en tout sur les liernes du rideau d’ancrage

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4.2 HYPOTHESES DE SOL La présente note est établie sur la base des données du marché, rappelées au CCTP. On donne ci après les caractéristiques Long Terme du sol, l’annexe A donne une évaluation des paramètres du sol Court Terme. Une Note de Calculs spécifique sera dédiée à la prise en compte du comportement Long Terme, Court Terme dans les calculs.

Désignation Niveau toît CM (cf. CCTP p.

17)

Poids Volumique humide γ

[t/m3]

Poids Volumique déjaugé γ’

[t/m3]]

φ’ degrées

c [t/m²]

Ee [MPa]

*)

Remblais Arase sup plateforme 1.90 0.95 33° 0 15.00

Sables fins limoneux, (avant traitement de sols)

+2.00 à -6.00 1.80 0.85 33° 0 14.50

Sables fins limoneux, (après traitement de sols)

+2.00 à -6.00 1.90 0.95 33+2=35° 0 21.75

Limons gris CT (avant traitement de sols)

-4.50 -10.00 1.92 0.92 0° 45 / 70

**) 8

Limons gris LT (avant traitement de sols)

-4.50 -10.00 1.92 0.92 30° 0 8

Limons gris CT (après traitement de sols)

-4.50 -10.00 1.92 0.92 8.5°

(22° après 24h) 45

(20 (+24h)) 12

Limons gris LT (après traitement de sols)

-4.50 -10.00 1.92 0.92 30+3=33° 0 12

Limons CT (sans traitement, couche en dessus cailloutis)

environ 2.00m au dessus du cailloutis 1.92 0.92 0 45/70

**) 8

Limons LT (sans traitement, couche en dessus cailloutis)

environ 2.00m au dessus du cailloutis 1.92 0.92 30° 0 8

Cailloutis de Crau -19 à – 20 (sud) -17 à -18 (nord) 2.10 1.10 38° 0 400

Enrochement en pied coté darse de -19 CM à -18 CM) -18.00 2.05 1.10 38° 0 -

*) Conformément à la note « Analyse Géotechnique de la solution variante » n° 170002-060065-3A, on prend pour module de déformation après amélioration un module qui vaut 1.50 fois le module avant traitement de sol. **) Cohésion non drainée à l’avant du rideau couche de limons non traités Cu = 45 kPa Cohésion non drainée à l’arrière du rideau des limons non traités et après réalisation du remblai à

+2.50CM (plateforme de battage) Cu = 70 kPa Nota : Les calculs des rideaux seront menés sur différentes coupes, représentatives pour les quais A et B.

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Conformément à l’observation de la Maîtrise d’Œuvre, les valeurs augmentées des angles de frottement après traitement par colonnes ballastées indiquées dans le CCTP (33° pour les limons et 35° pour les sables) seront à démontrer par le groupement d’entreprises par des essais après réalisation des colonnes ballastées.

Modules de réaction Les valeurs du coefficient de réaction long terme élastique Kh dans le cadre d’un calcul type RIDO sont déterminées selon la méthode de Schmitt d’après la formule :

3/1

3/4

][][10.2

EIEeKh =

Avec Ee module de déformation élastique (valeurs issues du CCTP, module de déformation) EI produit d’inertie de la paroi. Voir annexe A et Note « Analyse Géotechnique de la solution variante » n° 170002-060065-3A La Note de Calculs du rideau donnera les valeurs de Kh par couche de sol. Le module de réaction court terme sera obtenu en multipliant par 2 le module Long Terme Pieux seuls : Sous la cote d’arrêt des palplanches on prendra kh, la valeur définie par le fascicule 62 titre V. Angle de poussée des sols sur le parement Calcul statique (Calcul RIDO):

- Angle de poussée 0/ =ϕδ - Angle de butée 3/2/ −=ϕδ

Coefficients de poussée Les coefficients de poussée-butée sont déterminés par les tables Caquot – Kérisel (service). On se réfère aux « tables de poussée et de butée des terres » Kerisel et Absi, Presse des Ponts et chaussées. Le coefficient de poussée des terres au repos ko est pris égal à 1-sinφ’. Valeur de calcul ELU Pour la justification des rideaux à l’ELU on utilisera (conformément aux recommandations ROSA 2000) les coefficients de sols ci-dessus avec l’angle de frottement rabattu d’un coefficient γm,fond = 1.20 :

tan(φ’ELU)= tan(φ’ELS)/1,20 Les coefficients de poussée-butée sont déterminés en fonction du nouvel angle de frottement. Les coefficients suivants seront pris sur la cohésion : Limons non traités : coefficient de 1.40 sur Cu Limons traités : coefficient de 1.20 sur Cu (la sécurité est prise sur le fait que l’on sous-estime la capacité de consolidation des limons par colonnes ballastées)

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4.3 NIVEAUX D’EAU Le niveau d’eau initial est pris à 0.45m CM. Le niveau PHM est pris à +1.20m CM Le niveau PBM est pris à -0.10m CM On prendra en compte un dénivelé d’eau de 0.50m pour les calculs à l’ELS et à l’ELU. Ceci conduit aux 3 situations de calcul suivantes :

• Coté mer : +0.45m CM, coté terre +0.95m CM • Coté mer : +1.20m CM, coté terre +1.70m CM • Coté mer : -0.10m CM, coté terre +0.40m CM

4.4 MATERIAUX 4.4.1 Béton Poids volumique : 2.5t/m3 Résistance caractéristique à la compression : 45 MPa Résistance caractéristique à la traction : 3.3 MPa Module court terme (sollicitation inférieure à 24h) : Ect=11000 3

cjf = 39125 MPa Module long terme : E = Ect / 3 4.4.2 Armatures pour béton armé Poids volumique : 7.85t/m3 Limite élastique aciers haute adhérence : 500 MPa Limite élastique aciers ronds lisses : 235 MPa Module de Young : E=200 000 MPa 4.4.3 Tubes du rideau principal, palplanches du rideau avant et arrière Les calculs seront menés avec la configuration tubes-palplanches retenue pour l’exécution des ouvrages. Les éléments composant le rideau de quai sont :

• Tubes circulaires métalliques • Palplanches intercalaires • Serrures de connexion des tubes et palplanches seront soudés le long des tubes.

Les dimensions et nuances selon la demande du Maître d’œuvre seront précisées dans les Notes justificatives des rideaux. Le module de Young de toutes les parties métalliques du rideau est pris à : E=210 000 MPa

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4.4.4 Liernes du rideau arrière Les liernes du rideau arrière seront de type HEB, Module de Young : E=210 000 MPa 4.4.5 Tirants Les tirants projetés sont des tirants refoulés, Module de Young : E=210 000 MPa Le diamètre et la limite élastique seront précisés dans les Notes de Calculs justificatives des rideaux.

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4.5 ACTIONS ET SOLLICITATIONS 4.5.1 Action permanente Pour le calcul du poids propre de la poutre on prend une masse volumique du béton de 2.5t/m3. 4.5.2 Actions variables

4.5.2.1 Surcharge d’exploitation SUR La surcharge d’exploitation sur terre-plein a pour valeur 4 t/m2 , uniformément repartie. En zone de transfert (3 zones de 50m de long) cette charge aura pour valeur 6t/m2. L’emplacement des zones de transfert a été précisé par le Maître d’œuvre et sera visualisé sur les plans BE1-PGE-035 et 036.

4.5.2.2 Effort d’amarrage AM On considère un effort de 2 fois 100t soit 200t pour le bollard double. Pour le calcul l’effort de 200t sera ramené au ml de quai, on linéarise sur 32.70ml (espacement entre bollards) soit 200/32.7=6.10 t/ml. La longueur de linéarisation de cet effort et son niveau d’application seront justifiés dans les notes de calculs justificatives des rideaux. Prise en compte d’une inclinaison entre 0 et 45° par rapport à l’horizontale. La charge d’amarrage est à 30 cm au dessus de l’arase supérieure de la poutre de couronnement.

4.5.2.3 Charges routières CR Il s’agit des surcharges routières type Bc, Br et Bt. Ces surcharges ne sont pas dimensionnantes par rapport à une surcharge de 4 t/m².

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4.5.2.4 Charges de la grue sur rail avant GRU

En service : 80t/ml vertical et 8.0 t/ml horizontal (rail coté mer dans l’axe des pieux) Hors service : 85t/ml vertical et 8.5 t/ml horizontal (rail coté mer dans l’axe des pieux)

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4.5.2.5 Charges Gotwald GOT

• HMK 260 : • HMK 280 :

1m mini

180t / patin

229t / patin double

1m mini

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4.5.2.6 Elévateur EFO :

4.5.2.7 Accostage AC En service : Nous considérons un effort d’accostage de 250t ramené au ml du quai : 250/12 = 20 t/ml Nota : L’effort d’accostage sera à confirmer par le choix du produit de défense ; les caractéristiques du navire sont données au CCTP. 4.5.3 Actions accidentelles

4.5.3.1 Accostage accidentel Nous considérons d’accostage accidentel de 300t ramené au ml du quai : 300/12 = 25 t/ml.

4.5.3.2 Rupture d’un tirant La rupture d’un tirant fait partie d’une étude à l’état limite accidentel. Les efforts dans les tirants voisins sont calculés en introduisant une phase de rupture de tirant comme succession à une phase de service rares. (Hypothèse que la rupture a lieu quand les sollicitations sont les plus pénalisantes) Les calculs se font avec les mêmes caractéristiques du sol que pour les vérifications ELS. La contrainte des tirants adjacents est vérifiée.

4.5.3.3 Séisme La justification au séisme de la structure du quai est effectuée par un calcul dynamique non linéaire transitoire (utilisation du code Dynaflow). Le séisme est considéré comme une action accidentelle. La Note de Calculs au séisme précisera les paramètres et hypothèses de calcul sismique.

1m mini

1.36

1.10

0.40 50t

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4.6 COMBINAISONS D’ACTIONS 4.6.1 Coefficients partiels et concomitances Nous considérons la concomitance entre les actions avec les valeurs de Ψ0,i comme suit :

AC AC AM AM SUR SUR SUR GRU GRU GOT GOT EFO EFO CR CRAC 1,00 1,00 - - 0,77 - - 0,77 - 0,77 - 0,77 - 0,77 -AM - - 1,00 1,00 - 0,77 0,77 - 0,77 - 0,77 - 0,77 - 0,77SUR 4t/m² 0,77 0,77 0,77 0,77 1,00 1,00 - 0,77 0,77 0,77 0,77 0,77 0,77 - -SUR 6t/m² - - - - - - 1,00 - - - - - - - -GRU 0,77 - 0,77 - - - - 1,00 1,00 - - - - 0,77 0,77GOT - 0,77 - 0,77 - - - - - 1,00 1,00 - - - -EFO - - - - - - - - - - - 1,00 1,00 - -CR - - - - - - - - - - - - - 1,00 1,00

n° comb 1 2 1 2 3 3 4 5 5 6 6 7 7 8 8

Nota AC AccostageAM AmarrageSUR 4t/m² Surcharge de terre plein de 4t/m²SUR 6t/m² Surcharge de terre plein de 6t/m²GRU Charge de grue hors service 85 t/ml Vertical et 8,5 t/ml Horizontal (cf description cas de charges élémentaires)GOT Portique HMK 260 (cf description des cas de charges élémentaires)EFO Charge d'élévateurCR (non dimensionnante par rapport à des surcharges de terre plein de 4t/m²)

Pas de concomitance entre GOT et GRU, ces 2 charges ne peuvent pas se trouver au même endroit. Pour les combinaisons au séisme on considère de l’application de 50% des surcharges d’exploitation (40kN/m²/2=20kN/m²) sur l’ensemble du quai sans action variable d’accompagnement. La surcharge de 60kN/m² est concomitante uniquement avec 0.77xAmarrage Les valeurs des coefficients partiels sur les actions variables seront prises à :

Actions variables γQ (ELU) Ψ1 valeur fréquenteΨ2 valeur

quasi-permanenteAccostage AC 1,5 0,5 0Amarrage AM 1,3 0,2 0Surcharge terre-plein SUR 1,3 0,5 0,2Charges routières CR 1,2 0,5 0Grue mobile GOT 1,2 0,66 0Elévateur à fourche EFO 1,2 0,5 0Charge sur rail de roulement GRU 1,2 0,5 0

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Signification/ Les combinaisons étudiées sont de type : ELS rares :

Ceci nous conduit aux combinaisons suivantes (cf tableau des concomitances ci avant) :

pp + {Ac ou Am} + 0,77 Sur4 + 0,77 Grupp + {Ac ou Am} + 0,77 Sur4 + 0,77 Gotpp + Sur4 + 0,77 {Ac ou Am}pp + Sur6 + 0,77 Ampp + Gru + 0,77 Sur4 + 0,77 {Ac ou Am}pp + Got + 0,77 Sur4 + 0,77 {Ac ou Am}pp + Efo + 0,77 Sur4 + 0,77 {Ac ou Am}

ELS fréquent et quasi-permanent Ces combinaisons d’action serviront à la justification de la portance des tubes métalliques. ELU fondamental :

G + {1.50Ac ou 1.30Am} + 0.77* 1.30 Sur 4 + 0.77*1.20 Gru G + {1.50Ac ou 1.30Am} + 0.77*1.30 Sur 4 + 0.77*1.20 Got G + 1.30 Sur 4 + 0.77* {1.50Ac ou 1.30Am} G + 1.30 Sur 6 + 0.77* 1.30 Am G + 1.20 Gru + 0.77* 1.30 Sur 4 + 0.77 {1.50Ac ou 1.30Am} G + 1.20 Got + 0.77* 1.30 Sur 4 + 0.77 {1.50Ac ou 1.30Am} G + 1.20 Efo + 0.77* 1.30 Sur 4 + 0.77 {1.50Ac ou 1.30Am}

La masse volumique du sol (G dans les combinaisons ELU) reste non pondéré aux ELU spécifiques au calcul des rideaux, cf extrait ROSA 2000 ci après (fascicule « Actions du terrain »)

La pondération des sols ELU se fait par une dégradation des caractéristiques des sols, on utilisera un coefficient γm,fond = 1.20 sur l’angle de frottement du sol (conformément aux recommandations ROSA 2000) :

tan(φ’ELU)= tan(φ’ELS)/1,20 (cf paragraphe § 4.2)

(A titre informatif)

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ELU accidentel :

Format général ELU accidentel : Seisme : 1.00*G + 1.00*Seisme + 0.50*Sur 4 t/m² Rupture de tirant : cf § 4.5.3.2 Accostage accidentel : G + Accostage Acc. + {0.50 Gru ou 0.66 Got} + 0.20 Sur 4 t/m² G + Accostage Acc. + 0.50 Sur 4 t/m² Nota général : Les combinaisons décrites ci-dessus permettent les vérifications propres aux rideaux. Les vérifications du béton et de la portance des pieux seront menées conformément aux fascicules 62 titres I et V. 4.6.2 L’application des combinaisons dans le cadre de l’étude et du

dimensionnement des rideaux L’étude de flexion des rideaux est menée sous 4 types de combinaisons :

(1) ELS rares (2) ELU fondamental (3) Cas accidentel : Séisme (4) Cas accidentel : Cas de rupture d’un tirant

Les combinaisons d’actions aux ELS et ELU sont définies au paragraphe précédent. 4.7 CRITERES DE VERIFICATION 4.7.1 Contraintes admissibles des parties métalliques Les contraintes dans l’acier des rideaux de palplanches sont limitées aux valeurs données dans le tableau suivant. élément

calcul ELScalcul ELU

fondamental

calcul ELU accidentel (rupture

tirant,séisme)rideaux de palplanches σ < σe /1.50 σ < σe/1.10 σ < σe/1.00rideaux mixtes σ < σe /1.50 σ < σe/1.10 σ < σe/1.00

tirants et boulons section courante σ < 0.57 σe σ < 0.90 σe σ < 0,90 σe

liernes σ < σe/1.50 σ < σe/1.10 σ < σe/1.00

type de combinaison

4.7.2 Contraintes admissibles des parties béton Calcul des armatures en fissuration très préjudiciable, limitation de la contrainte des armatures HA à 200MPa à l’ELS

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Enrobage minimal 5.0 cm pour toute partie de l’ouvrage, portée à 6.00cm mini pour des parties exposées aux chocs (poutre d’accostage en particulier) Contrainte limite des aciers aux ELU fondamentaux = 434 MPa Contrainte limite des aciers à l’état limite accidentel = 500 MPa Contraintes maximales du béton selon B.A.E.L., on note que, pour rester conforme au principe ROSA, pour les cas ELU on se sert des efforts venant directement du calcul du rideau (passage ELU ou accidentel). 4.7.3 Connexion tubes-poutre de quai On considère que l’adhérence complète entre le bouchon béton à l’intérieur des tubes métalliques et les tubes métalliques peut être admise. Il est généralement admis que pour une longueur du bouchon béton à l’intérieur du tube supérieur à 3 diamètres soit environ 4.50m il n’y a pas besoin de connecteurs pour assurer la liaison métal-béton. 4.7.4 Vérification des soudures Les soudures des clés sur les tubes seront vérifiées selon l’Eurocode 3. On tiendra compte de l’épaisseur réduite des cordons de soudure suite à la corrosion (cf paragraphe 4.1.5) La résistance de la soudure d’angle sera suffisante si les 2 conditions suivantes sont satisfaites :

2

50.02//

22

.)].(3[

Mw

ufγβ

ττσ ≤++ ⊥⊥ ; 2M

ufγ

σ =⊥

Avec fu = résistance ultime à la traction nominale de la pièce la plus faible assemblée γM2 = 1.35 Coefficient partiel pour les assemblages soumis à de la fatigue Eurocode 3 βw = 0.90 Facteur de corrélation approprié 4.7.5 Coefficients de sécurité stabilité externe

type de vérification type de combinaisoncondition/ coefficient de

sécurité

ELS (butée mobilisable /mobilisée)

>= 2,00

ELU(butée mobilisable /mobilisée)

>= 1,20

Stabilité de Kranz ELU η > 1,50

Stabilité Grand Glissement Coefficient globaux, ELS η > 1,50

Stabilité HydrauliqueRenard ELU η > 1,25Boulance ELU η > 1,00

calcul de la fiche des palplanches(rideaux principaux et rideaux d'ancrages)

ouvrages définitifs

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Nota : Stabilité de Kranz, on vérifie la stabilité d’ensemble du massif de sol compris entre le soutènement principal, le rideau d’ancrage et la ligne de rupture potentielle (LRP par la méthode de Méthode de Kranz). 4.7.6 Limitation de la déformation des rideaux On vérifie que sous la combinaison « 1.00 x Amarrage + 0.77 x surcharge (4t/m²) », en cycle de chargement-déchargement, le déplacement en tête du rideau n’excède pas 30mm. 4.7.7 Portance des pieux Les pieux sont fondés dans le Cailloutis de Crau. La Note de Calculs vérifiera la portance selon les prescriptions du fascicule 62 titre V, notamment sous cas de charge de grue (rail axé sur le rideau) 4.7.8 Tableau récapitulatif des vérifications (« Coefficients de modèles » - « Trame

ROSA 2000 »)

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Type

de

calc

ulR

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O

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EL 9

1, re

v 99

BA

EL 9

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v 99

BA

EL 9

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v 99

BA

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v 99

BA

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v 99

BA

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1, re

v 99

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1 /

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0

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1,5

0

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1,00

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0 m

m

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cule

62

V

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1.00

1.00

1.00

1.00

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tan φ

/ 1.2

0

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tan φ

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0

tan φ

ELU=

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0

tan φ

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0

1.00

1.00

1.00

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1.00

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0

1,00

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ELU=

tan φ

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0

1,00

tan φ

ELU=

tan φ

/ 1.2

0

1,00

cf F

asci

cule

62

V

Etat

s lim

iteEL

S

ELS

ELS

ELS

ELU

ELU

ELU

ELU

ELU

acc

ELU

acc

ELU

acc

ELU

acc

ELS

ELS

ELU

ELU

ELU

acc

ELU

acc

ELS

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ELU

ELS

ELU

ELS

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5. DESCRIPTION DU MODELE DE CALCUL

5.1 MODELISATION ET PHASAGE La modélisation du rideau mixte s’effectue à l’aide du logiciel RIDO. Le phasage modélisé dans les calculs RIDO suit le phasage principal des travaux, il prend notamment en compte :

- les différents niveaux d’eau (rabattement de nappe, delta d’eau darse/ nappe phréatique), - les différentes étapes de terrassement, - La corrosion des éléments du rideau mixte, - Les surcharges d’exploitation et de chantier.

Le phasage de réalisation du rideau sera décrit dans les notes de calculs justificatives. Les passes de dragage ne seront pas dimensionnantes. Un additif spécifique à la Note de calculs pourra être émis sur ce sujet particulier à un stade d’études plus avancé (coordination avec l’entreprise de dragage) 5.2 MODE DE CALCUL DES CARACTERISTIQUES DU RIDEAU PRINCIPAL Les caractéristiques du rideau principal seront calculées comme suit :

- détermination des caractéristiques mécaniques (section, inertie,…) pour 1 module tubes+palplanches (situations avant et après corrosion). On prendra en compte le passage du rideau mixte au pieux seuls dans les caractéristiques du rideau.

- linéarisation sur 1 ml pour calcul par tranches L’exploitation des résultats (sollicitations) des calculs par tranches se fera par redistribution des résultats par ml sur les parties tubes et palplanches, en prenant en compte le rapport d’inertie entre tubes et palplanches :

- moment repris par les tubes = par pourcentage de l’inertie apporté par le tube d’un module par rapport à l’inertie totale d’un module « tube-palplanches »

- moment repris par les palplanches = par pourcentage de l’inertie apporté par les palplanches d’un module par rapport à l’inertie totale d’un module « tube-palplanches »

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6. CONCLUSION

La présente note donne les hypothèses des calculs justificatifs du projet FOS 2XL.

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7. ANNEXE A

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Nous donnons ci après un extrait d’une note de GDS qui nous a conseillé pour les caractéristiques de terrain court terme :

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Précisions sur le calcul précédent Objet : Réponses aux questions formulées par le CETE sur notre note de détermination des caractéristiques court terme lors de la réunion études du 26 juillet 2007. 1/ origine de la formule donnant le cohésion non drainée en fonction de l’état de contraints et du rapport de surconsolidation OCR.

( )0 80 22 OCR .u vC . σ ′=

Ce type de normalisation résulte des nombreux travaux expérimentaux réalisés tant au MIT (Ladd et al) qu'au Norwegian Geotechnical Institute (Bjerrum et al). La meilleure référence publique est l'article suivant: "New Design Procedure for Stability of Soft Clay", C.C. Ladd & R. Froot, Journal of Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol 100, N°GT7 , July1974, pp763-786 L'article ne fait pas explicitement mention de l'équation ci dessus mais celle ci peut être rétablie aisément. A cette fin je joins deux figures d'un rapport de recherches du MIT qui représentent les résultats expérimentaux qui ont servi à la mise au point de la corrélation. Pour lire ces figure (essentiellement la deuxième, il faut connaître le Cu pour un matériau normalement consolidé, donné ici d'après les résultats pénétrométriques par 0.22 σ'v et le rapport de surconsolidation explicité ci-dessous. Le rapport de surconsolidation, comme explicité dans ma note résulte de l'excavation de la cote +1.5 à -19 et le remblaiement par une couche d'enrochement de -19 à -18. La couche de limon concernée a 2m d'épaisseur et est située entre les cotes -19 et -20. On calcule les contraintes en milieu de cette couche:

- avant travaux x x x1 5 19 2 19 9 2 1 9 2 213kPavi . . . .σ ′ = + + = - après travaux x x1 10 1 9 2 19 2kPav f . .σ ′ = + =

Le rapport de surconsolidation vaut donc 213 1119 2

vi

v f

OCR.

σσ

′= = ≈

′

Dans ma note par mesure de simplification je n'avais pas considéré les différences de masses volumiques entre les différents matériaux et avait considéré que toutes les couches étaient sous l'eau (hypothèse conservative). Le rapport de consolidation est alors égal au rapport de la hauteur de terrain avant travaux située au dessus du milieu de la couche de limons, soit 21.5m, à la même quantité après travaux, soit 2m. C'est l'origine de ma formule

( )1 5 21 520 102 2

. .OCR − −= = ≈

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