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Réhabilitation d’environ 350 km de routes en terre Note de calcul des ouvrages

Réhabilitation d’environ 350 km de routes en terre Note de calcul des ouvrages Page 1 C:\Dossiers Routes et pistes\Etudes Pistes et Routes\Etude 350 km\Preliminaire définitif copie sécurité\Fichiers 350 km\Rapport technique d'exécution\Note de calcul Ouvrages .doc .doc HYPOTHESES DE CALCUL I- Règlements BAEL 91 FASCICULES 61 ET 62 TITRE II Charges routières : les charges routières de type A et B sont applicables sur l'ouvrage ainsi que la surcharge dite « Système Bc Niger » qui se compose de camions type comportant 4 essieux et répondant aux caractéristiques suivantes : - Masse totale : 42 t. - Masse portée par le premier essieu avant : 6.5 t. - Masse portée par le second essieu avant : 9.5 t. - Masse portée par chacun des 2 essieux arrières : 13 t. - Longueur d’encombrement : 14.00 m. - Largeur d’encombrement : 2.50 m. - Distance des essieux avant : 3.00 m. - Distance du second essieu avant au premier essieu arrière : 4.00 m. - Distance des essieux arrières : 1.50 m. - Surface d’impact d’une roue avant : carré de 0.25 m de côté. - Surface d’impact d’une roue arrière : carré de 0.30 m de côté. - Toutes les autres dispositions du fascicule 61 – Titre II concernant le système Bc sont applicables (nombre de camions, disposition dans le sens longitudinal et transversal, coefficients bc). II- Matériaux 2.1 Béton - Dosage : 350 kg /m3 de CPA - Résistances caractéristiques En compression : fc28 = 25 MPa En traction : ft28 = 2,10 MPa Cg = 25mm Etat limite de service (ELS) - Contrainte admissible бblim = 0,6 fc28 = 15,00 MPa - Facteur d’équivalence n = 15 2.2 Acier Acier haute adhérence (HA), classe Fe 400 Type 1 , = ﻻ1,15 = ח1,6 Nuance fe = 400 MPa Etat limite de service ( ELS) Fissuration préjudiciable Contrainte admissible бs = min {2/3 fe; 110√ η x ft 28 } бs = 202 MPa III- Sol de fondation - densité des terres γ=20 KN/m³ - coefficient de poussée Ka=0,33 - surcharge de remblai R=10 KN/m² - contrainte admissible бsol =0,15 MPa IV – Contraintes particulières La présente note de calcul tiendra compte du fait que les ouvrages seront coulés sur place, et à la fin de leur réalisation, ils fonctionneront comme des cadres (Voir le mode d’assemblage dans les plans d’exécution) . Réhabilitation d’environ 350 km de routes en terre Note de calcul des ouvrages Page 2 C:\Dossiers Routes et pistes\Etudes Pistes et Routes\Etude 350 km\Preliminaire définitif copie sécurité\Fichiers 350 km\Rapport technique d'exécution\Note de calcul Ouvrages .doc .doc DALOT 1 X 150 X 100 CALCUL DU DALOT (150 x 100) Réhabilitation d’environ 350 km de routes en terre Note de calcul des ouvrages Page 3 C:\Dossiers Routes et pistes\Etudes Pistes et Routes\Etude 350 km\Preliminaire définitif copie sécurité\Fichiers 350 km\Rapport technique d'exécution\Note de calcul Ouvrages .doc .doc 1. Charges permanentes Dalle supérieure Couche de roulement : 0,20 x 20 = 4,00 KN/m2 Poids propre : 0,25x 25 = 6,25 KN/m2 P1 = 10,25 KN/m2 Radier de fondation Dalle supérieure + couche de roulement 10,25 KN/m² Piédroits :[ (0,25 x 1,00 x 25 x 2) x 1/2,00 ] = 6,25 KN/m² P2= 16,50 KN/m² Piédroits Surcharge du remblai : Q = 10KN/m2 Ka=0,33 δq =1,20 P3 = 20 x 0,125 x 0,33 + 10 x 1,20 x 0,33 = 4,79 KN/m2 P4 = 20 x 1,375 x 0,33 + 10 x 1,20 x 0,33 = 13,04 KN/m2 2. Surcharges 2.1 Système Bc “Niger” On considère les essieux arrières des camions dans la situation la plus défavorable Répartition à 45° 25 25 150 25 25 100 P4 P2 150 100 P3 0,25 Volume d’encombrement des véhicules 2,00 0,50 2,00 Figure 1.2.1 : Disposition des camions Bc Niger dans le sens transversal 2x65 KN 2x65 KN 2x65 KN 2x65 KN Réhabilitation d’environ 350 km de routes en terre Note de calcul des ouvrages Page 4 C:\Dossiers Routes et pistes\Etudes Pistes et Routes\Etude 350 km\Preliminaire définitif copie sécurité\Fichiers 350 km\Rapport technique d'exécution\Note de calcul Ouvrages .doc .doc tx = 1,50 + 2x0,20 + 0,25 + 0,25 = 2,40 m ty = 4,50 + 2x0,20 + 0,25 + 0,25 = 5,40 m Coefficient à affecter au système Bc. bc = 1,10 Coefficient de majoration dynamique 0,4 0,6 δ = 1 + + 1+0,2 L 1 + 4P/S L = 1,75 m S = 65 x 8 x 1,10 = 572KN P = 10,25 x 1,75 x 7,00=125,56 KN Soit δ = 1,615 P5 représente la charge d’exploitation de la dalle et P5’ celle du radier : P5 = [ ( 572 x 1,20) / ( 2,40 x 5,40)] x 1,615 = 85,54 KN / m2 P5’= [ ( 572 x 1,20) / ( 2,00 x 7,00)] x 1,615 = 79,18 KN / m2 2.2 Système Bt Répartition à 45° tx = 1,35 + 2x0,20 + 0,25 +0,25 = 2,25 m ty = 5,00 + 2x0,20 + 0,60 + 0,25= 6,25m L = 1,75 m P = 125,56 KN S = 80 x 8 =640 KN δ = 1,632 P5 représente la charge d’exploitation de la dalle et P5’ celle du radier : P5 = [( 640 x 1,20) / (2,25 x 6,25)] x 1,632 = 89,12 KN/m2 P5’= [ ( 640 x 1,20) / ( 2,00 x 7,00)] x 1,632 = 89,52 KN / m2 3. Contraintes sur le terrain σsol = P2 + P5’+ 0,25 x 25 = 16,50 + 89,52 + 0,25 x 25 = 112,28 KN/m2 σsol = 1,12 bars < 1,5 bars OK 4. Calcul des sollicitations Par la méthode des 4 moments, on a : M1 = M2 et M3 = M4 M 1 = M 2 = 15,21 KN m/m M 3 = M 4 = 16,13 KN m/m M 1-2 = 29,96 KNm/m et M 3-4 = 30,94 KN m/m. 5. Vérification et ferraillage 5.1. Dalle supérieure (b=1,00m et h=25cm) Contraintes dans la dalle sous l’effet de son poids propre et du poids du béton frais g = 0,25 x 25 = 6,25 KN/m² portée = 1,50 m On calcule les efforts dans le hourdis, sous l’effet des charges permanente et d’exploitation en considérant une dalle de 1,50 m x 7,00 m articulé sur son contour . Mt = 29,96 KN m As = 4,91 cm2/ml Aciers mis : HA12 e = 20 cm Aciers de répartition : HA 8 e = 25 cm Ma = 15,21 KNm As = 2,66 cm2/ml Acier principal HA10 e =25 cm Acier répartition HA 6 e =20cm M3-4 M1-2 M3 M2 M4 M1 Réhabilitation d’environ 350 km de routes en terre Note de calcul des ouvrages Page 5 C:\Dossiers Routes et pistes\Etudes Pistes et Routes\Etude 350 km\Preliminaire définitif copie sécurité\Fichiers 350 km\Rapport technique d'exécution\Note de calcul Ouvrages .doc .doc Vérification -Acier бs <= бslim = 202 Mpa бs = 196,9 Mpa <= бslim = 202 Mpa OK -Béton бb <= бblim = 0,6 fc28 бb = 3,82 <= бblim = 0,6 fc28 OK 5.2. Radier de fondation (b = 1,00 m et h = 25 cm) Section au milieu de la dalle Mt = 30,94 KN m As= 5,08 cm²/ml Choix HA12 e=20 cm Acier de répartition HA8 e=25cm Section sous l’appui Ma = 16,13 KNm As = 3,33 cm²/ml Choix HA 10 e = 25 cm Acier répartition HA 6 e = 20 cm Vérification -Acier бs <= бslim = 202 MPa бs = 199,3 MPa <= бslim = 202 MPa OK -Béton бb <= бblim = 0,6 fc28= 15 MPa бb = 5,28 MPa <= бblim = 0,6 fc28 OK -Effort tranchant τu <= τulim = 0,1fc28 = 2,5 MPa τb = 1,06 MPa <= τlim = 0,1 fc28 OK 5.3 Piédroits (b = 1,00 m h = 25 cm ) Flexion composée M1 = 29,68KNm As = 2,73 cm²/ ml Choix HA 10 e = 25 cm Acier de répartition HA 8 e = 25 cm Réhabilitation d’environ 350 km de routes en terre Note de calcul des ouvrages Page 6 C:\Dossiers Routes et pistes\Etudes Pistes et Routes\Etude 350 km\Preliminaire définitif copie sécurité\Fichiers 350 km\Rapport technique d'exécution\Note de calcul Ouvrages .doc .doc DALOT 150 X 100 PARTIES D’OUVRAGE DALLE SUPERIEURE RADIER PIEDROITS Caractéristiques b = 1,00m h = 25 cm b = 1,00 h = 20 cm b = 1,00 m h = 20 cm Section Section Médiane Section sur appuis Section au milieu de dalle Section sous l’appui Flexion composée Moment ( kNm/ml) 29,96 15,21 30,94 16,13 N = 183,68 KN M = 29,68KNm Acier nécessaire 4,91 3,14 5,08 3,33 2,73 Acier principaux HA 12 e = 20 cm HA 10 e = 25 cm HA 12 e = 20 cm HA 10 e = 25 cm HA 10 e = 25 cm Répartition HA 8 e = 25 cm HA 6 e = 20 cm HA 10 e = 20 cm HA 6 e = 20 cm HA 8 e = 25 cm Pour le ferraillage (voir dessin d’exécution ) . 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