Cours de Projet de Pont Actions thermiques

cours de projet de pont - actions 1

Cours de Projet de PontActions thermiques


NF EN 1991 -Eurocode 1

Actions sur les structuresPartie 1-5 :

Actions thermiques


• Section 1 généralités• Section 2 classification des actions• Section 3 situations de calcul• Section 4 représentation des actions• Section 5 bâtiments• Section 6 ponts• Section 7 cheminées et pipelines• Annexes


On définit les températures max et min comme étant les températures sur Une période de retour de 50 ans dont la probabilité d’être dépassée est de p=0,02T=1/pLors de la mise en œuvre des équipements on définit une température To dite d’origine qui permettra les réglages des plages de variation des éléments autour de To

Pour des périodes de retour plus faible (chantier, durée de vie choisi, les températures à utiliser sont données dans le diagramme suivant:

cours de projet de pont - actions 50. 4 0.5 0 .6 0.7 0. 8 0.9 1 .0 1.1 1. 2 1.3

0,005

0,007

0,01

0,014

0,02

0,05

0,1

0,2

p m aximum minimum

Ratios

10 ans

50 ans

Changement de la période de retour pour les situations transitoires


• composante verticale (2 cas : sup > inf et sup < inf)• composante horizontale + ou - 5°C

Effets thermiques dans les pontsTempérature dans les poutres


• TU induit une variation de longueur– dimensionnement des joints de chaussée– dimensionnement des appareils d’appui– efforts hyperstatiques dans certaines

structures (portiques hyperstatiques, etc.)

– efforts dans les rails continus des ponts ferroviaires


• TM induit une rotation dans chaque section– dans une poutre isostatique

• courbure mais pas d’effort– dans une poutre hyperstatique

• courbure et efforts hyperstatiques

• TE induit une distribution auto-équilibrée de contraintes dans la section (contraintes résiduelles)


Classification des ponts

Type n° Description Forme de la section droite

Poutre-caisson 1 Tablier métallique Poutre en treillis ou en profilé métallique

2 Tablier mixte acier-béton

-

Dalle pleine Poutre en béton

3 Tablier en béton

Poutre-caisson en béton


Détermination des effets thermiques

Corrélation entre les températures minimales/maximales de l’air sous abri (Tmin/Tmax) et la composante de température uniforme minimale/maximale d’un pont (Te.min/Te.max)


Calcul du souffle des joints

T0 est la température d’origine du pont à la date où la configuration (schéma statique) définitive de la structure est réalisée.


TM + TE peuvent être traités par une distribution linéaire TM

TM + TE peuvent être traités par une distribution non linéaire

Traitement de TM


Gradient de Température

positif

Gradient de température

négatif

Type de Tablier

TM,pos (°C) TM,neg (°C) Type 1 : Tablier métallique 18 13 Groupe 2 : Tablier de pont-mixte acier béton

15 18

Groupe 3 : Tablier en béton : - poutre caisson - poutre en T - dalle

10 15 15

5 8 8

NOTES 1) Les valeurs contenues dans le tableau, représentent les valeurs limites supérieures des composantes de température variant linéairement, pour les types représentatifs de géométrie des ponts. 2) Ces valeurs peuvent être modifiées dans l'Annexe Nationale

Valeurs caractéristiques des gradients linéaires de température pour différents types de tabliers de ponts

(ponts routiers, passerelles et ponts ferroviaires)


Ponts routiers, passerelles et ponts ferroviaires

Type 1 Type 2 Type 3

Epaisseur de

revêtement

surface supérieure

plus chaude que la partie

inférieure

partie inférieure plus chaude que la

surface supérieure

surface supérieure


inférieure

partie inférieure

plus chaude que la

surface supérieure

surface supérieure


inférieure

partie inférieure

plus chaude que la

surface supérieure

(mm) ksur ksur ksur ksur ksur ksur

0 0,7 0,9 0,9 1,0 0,8 1,1

Etanchéité (1)

1,6 0,6 1,1 0,9 1,5 1,0

50 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

100 0,7 1,2 1,0 1,0 0,7 1,0

150 0,7 1,2 1,0 1,0 0,5 1,0

Ballast 0,6 1,4 0,8 1,2 0,6 1,0 (750 mm)

1) Ces valeurs représentent des valeurs limites supérieures pour une couleur foncée

Coefficients (multiplicateurs) ksur à prendre en compte pour différentes épaisseurs de revêtement


• Les tableaux suivants sont valables pour une certaine épaisseur du revêtement (voir Annexe B de la norme)

• la résultante d ’effort normal est négligée

TM + TE traités par une distribution non linéaire


Ponts métalliques


Ponts mixtes


Ponts en béton


)()(75.0

)(35.0)(

.,.,,,

.,.,,,

raccNallongNfroidMchaudM

raccNallongNfroidMchaudM

TouTTouT

TouTTouT

Différence de températures entre parois internes et externes dans le cas de grands caissons en béton : valeur recommandée 15°C

Simultanéité entre composantes uniforme et gradient de température :

Différences de composantes uniformes de température entre éléments structuraux :- 15°C entre éléments structuraux principaux- 10°C et 20°C entre câbles (suspension, haubans) et tablier (ou pylône) selon la couleur, claire ou foncée.

Règles complémentaires


Actions thermiques sur les piles de ponts en béton, pleines ou creuses

5°C sur la section

15°C paroi

Axe du tablier porté

Documents

Cours de Projet de Pont Actions thermiques