Ponts - cadres et portiques
Guide de conception
Service d'Etudes Techniques des Routes et Autoroutesl ^ w i
Documentation photographique :
- Photothèque du C.T.O.A. du S.E.T.R.A.
- D.DE. de l'Hérault
- D.D E. de la Haute Garonne
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Ponts - cadres et portiques
Guide de conception
Décembre 1992
Document réalisé et diffusé par le
^lin
SERVICE D'ETUDES TEC...
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NOTE DE PRESENTATION
Les ouvrages à une travée de type pont-cadre et portique en béton armé constituent la majorité
des fr...
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SOMMAIRE
1 - PRESENTATION DE LA STRUCTURE 7
1.1 - Morphologie 8
1.2 - Domaine d'emploi 10
1.3 - Avantages et inconvénients...
ANNEXE 1 - Dimensionnement des ponts-cadres 83
1.1 -Cas général 83
1.2 - Ouvrages sous remblai 84
1.3 - Ouvrages biais 84
...
1 ' PRESENTATION DE LA STRUCTURE
Les ouvrages à une travée du type pont-cadre ou portique en béton armé constituent la maj...
8
De tels ouvrages préfabriqués sont semblables, du pointde vue de leur morphologie, aux ouvrages
coulés en place. Il est ...
L'ouvrage est complété par des murs de tête, soit en aile, soit en retour, assurant le soutènement
des remblais.
Les piédr...
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Toutefois, pour un ouvrage hydraulique, la grille centrale et, le cas échéant, les masques, ne
présentent pas d'intérêt...
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Pour les remblais de hauteur notable, les configurations extrêmes (gabarit normal et remblai
d'une part, surgabarit ...
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- Un problème de i'ondation : le poids total de l'ouvrage est ainsi accru et peut devenir excessif
si la qualité du s...
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2 - CONCEPTION GENERALE
Les ponts-cadres et portiques sont des ouvrages simples. Leur conception doit néanmoins être
...
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Le choix du type d'ouvrage, s'effectue quant à lui dans les conditions suivantes :
- Les ponts-cadres etportiques son...
15-
En revanche, des rapports importants ne sont jamais favorables, d'autant que la présence des
murs de tête a pour effet...
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Cette autre structure peut être, par exemple, un pont-dalle à une travée avec culées avancées et
apparentes, ou à deux...
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Ces exemples montrent l'incidence de l'implantation des appuis sur le choix du type d'ouvrage
ainsi que sur son aspect ...
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Dans ces cas, il peut être quelquefois nécessaire de masquer par un remblai ou tout autre moyen
les parties non foncti...
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Cependant, lorsque le vide sous l'ouvrage devient important, soit dans le sens de la hauteur, soit
dans le sens de la l...
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2.4 - CALAGE
A l'issue des étapes précédentes, il est possible de figer le choix du parti en ce qui concerne
l'implanta...
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2.5 - OUVRAGES PREFABRIQUES
Les ponts-cadres et portiques existants sont coulés en place dans leur très grande major...
22-
- La qualité du béton de clavage coulé en place, qui doit assurer dans de bonnes conditions
le remplissage, résistance...
-23-
II est à noter également que le coût des murs de tête constitue une partie fixe (indépendante des
dimensions de l'ouv...
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- Le niveau des semelles doit être choisi indépendamment de celui des fondations de l'ou-
vrage. En effet, les pression...
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FIGURE 24:
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2.8.2 - Corniches et goussets
a) Corniches
Les corniches et, dans une moindre mesure, les goussets, tiennent également ...
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FIGURE 40 :
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b) Goussets
Comme il a été dit au paragraphe 1.1, les goussets sont destinés à améliorer l'encastrement entre
les piédr...
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2.8.3 - Parements
La qualité des parements constitue un facteur important dans l'esthétique des cadres et portiques,
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2.9 - FONDATIONS
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Adapter l'ouvrage au sol consiste d'abord à choisir le mode de fondation pour déterminer si on
peut fonder l'ouvrage ...
41 -
Pour faciliter les travaux du doublement futur, il est toutefois préférable dès la première phase :
- de prévoir des ...
-42-
b) Ouvrages existants
La première démarche consiste évidemment à s'assurer qu'il n'est pas possible d'effectuer des
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3 - CONCEPTION DETAILLEE
A partir des caractéristiques globales de l'ouvrage, définies dans leur ensemble par la concep...
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Dans le choix des aciers, il y a lieu de respecter en France les normes suivantes :
- NF A 35-019 "Armatures pour béton...
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3.3 - OUVRAGES DE GRANDE LARGEUR
On désigne par "largeur" la largeur biaise de l'ouvrage, c'est-à-dire la longueur du "...
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La nécessité d'une étanchéité à l'eau dépend des cas d'espèce, suivant la destination de l'ouvrage,
l'intensité de l'al...
47
Sur la traverse supérieure (tablier), le joint n'aura à absorber que des dénivellations verticales
minimes (de l'ordre ...
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3.4.2 - Ferraillage des traverses
a) Généralités
Les plus grands moments dans les traverses, notamment dans la travers...
- 4 9 -
Ce ferraillage est à compléter par des armatures verticales formées de cadres et étriers pour la
reprise des effor...
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Ponts cadres et portiques

Published on: Mar 4, 2016
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  • 1. Ponts - cadres et portiques Guide de conception Service d'Etudes Techniques des Routes et Autoroutesl ^ w i
  • 2. Documentation photographique : - Photothèque du C.T.O.A. du S.E.T.R.A. - D.DE. de l'Hérault - D.D E. de la Haute Garonne - D.D E. de la Seine Maritime - Scetauroute Bordeaux - Société EBAL - Société BOURACHOT Ce document a été rédigé au Centre des Techniques d'Ouvrages d'Art du S.E.T.RA. par - V. Le Khac, Ingénieur E.N.P.C. - A. L. Millan, Ingénieur en Chef des Ponts et Chaussées Sa présentation c été assurée par - E. Faure - J.P. Gilcart
  • 3. Ponts - cadres et portiques Guide de conception Décembre 1992 Document réalisé et diffusé par le ^lin SERVICE D'ETUDES TECHNIQUES DES ROUTES ET AUTOROUTES Centre des Techniques d'Ouvrages d'Art 46. avenue Aristide Briand - B.P. 100 - 92223 Bagneux Cedex - FRANCE Tél. : (1) 46 11 31 31 - Télécopieur : (1) 46 11 31 69 - Télex 632263 F
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  • 5. NOTE DE PRESENTATION Les ouvrages à une travée de type pont-cadre et portique en béton armé constituent la majorité des franchissements en passage inférieur, lorsque la largeur de la voie franchie est modérée (jusqu'à une vingtaine de mètres) et lorsque le biais du franchissement n'est pas trop accusé. Lorsque la largeur de la brèche franchie est plus importante, c'est le cas des plates-formes autoroutières par exemple, il peut être avantageux d'envisager selon les cas un cadre ou un portique double, de conception analogue à celle d'un cadre ou d'un portique simple, mais comportant deux travées. Ces ouvrages sont dans leur majorité coulés en place. Cependant, leur conception rustique est également adaptée à une préfabrication qui peut porter sur l'ensemble de l'ouvrage ou seulement sur certaines de ses parties (piédroits ou murs de tête par exemple). Les ponts-cadres et portiques sont des structures monolithiques, en ce sens que les traverses et les piédroits forment un tout, d'où leur rusticité et leur robustesse tout-à-fait avantageuses. En particulier, l'encastrement du tablier sur les piédroits autorise une minceur remarquable, parti- culièrement intéressante dans le cas des franchissements de faible tirant d'air. De plus, dans leur grande majorité, ces ouvrages ne nécessitent ni joints de chaussée ni appareils d'appui, ce qui leur confère une grande facilité d'entretien. En raison de ces atouts, cette population d'ouvrages n'a pas cessé d'augmenter depuis la cons- truction des premiers ouvrages de ce type. Cet essor a été largement amplifié par une action de standardisation du S.E.T.R.A. dans la conception et le calcul de ce type d'ouvrage, ce qui a permis d'améliorer de façon sensible la qualité et la durabilité, ainsi que la productivité. Le présent document constitue une synthèse et un guide de conception détaillé, tant sur l'aspect technique que sur l'aspect esthétique de ce type d'ouvrage. Le projeteur pourra y trouver les renseignements nécessaires à l'établissement d'un projet d'ouvrage, aussi bien dans les lignes générales que dans les dispositions construcdves de détail, ainsi que des conseils dans le choix des moyens de calcul automatique. En ce qui concerne ce dernier aspect, il est à noter que le calcul de ces ouvrages peut être assuré dans la très grande majorité de cas par les logiciels PICF-EL (dans le cas des ponts-cadres) et PIPO-EL (dans le cas des portiques) du S.E.T.R.A. Ces programmes, ainsi que les guides de calcul associés, correspondent à la réglementation française en vigueur. Le présent document assorti de ces guides de calcul remplace donc les documents antérieurs relatifs à ces ouvrages types, à savoir les dossiers-pilotes PICF 67 et PIPO 74. :h. BINET Ingénieur en Chef des Ponts et Chaussées Directeur du Centre des Techniques d'Ouvrages d'Art
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  • 7. SOMMAIRE 1 - PRESENTATION DE LA STRUCTURE 7 1.1 - Morphologie 8 1.2 - Domaine d'emploi 10 1.3 - Avantages et inconvénients 12 2 - CONCEPTION GENERALE 13 2.1 - Implantation des appuis et choix du type d'ouvrage 13 2.2 - Largeur de l'ouvrage 17 2.3 - Adaptation au biais 18 2.4 - Calage 20 2.5 - Ouvrages préfabriqués 21 2.6 - Conception des murs de tête coulés en place 22 2.7 - Conception des murs de tête préfabriqués. 24 2.8 - Etude esthétique 25 2.9 - Fondations 39 2.10 - Elargissement des ouvrages 40 3 - CONCEPTION DETAILLEE 43 3.1 - Matériaux utilisés 43 3.2 - Dimensionnement géométrique 44 3.3 - Ouvrages de grande largeur 45 3.4 - Ferraillage des ouvrages coulés en place 47 3.5 - Ferraillage des ouvrages préfabriqués 56 3.6 - Murs de tête coulés en place 58 3.7 - Murs de tête préfabriqués 65 3.8 - Equipements 65 4 - EXECUTION 71 4.1 - Ouvrages coulés en place 71 4.2 - Ouvrages partiellement préfabriqués 73 4.3 - Ouvrages totalement préfabriqués 74 4.4 - Parements 75 4.5 - Remblaiement 75 4.6 - Finitions 75 4.7 - Techniques particulières d'exécution 75 5 - DEFAUTS ET DESORDRES 79 5.1 - Désordres inhérents à la conception et au calcul 79 5.2 - Désordres et défauts inhérents à l'exécution 80 5.3 - Désordres et défauts imputables aux matériaux 81
  • 8. ANNEXE 1 - Dimensionnement des ponts-cadres 83 1.1 -Cas général 83 1.2 - Ouvrages sous remblai 84 1.3 - Ouvrages biais 84 ANNEXE 2 - Dimensionnement des portiques 87 2.1 - Epaisseur de la traverse et des piédroits 87 2.2 - Epaisseur des semelles 87 2.3 - Largeur et excentrement des semelles 87 ANNEXE 3 - Dimensionnement des murs de tête coulés en place 91 3.1 - Murs de tête sur semelles (en aile ou en retour) 91 3.2 - Murs en retour suspendus 95 ANNEXE 4 - Note sur le calcul des ponts-cadres et portiques 97 4.1 - Cas des ouvrages de biais modéré 97 4.2 - Cas des ouvrages de biais prononcé 100 ANNEXE 5 - Bibliographie 107
  • 9. 1 ' PRESENTATION DE LA STRUCTURE Les ouvrages à une travée du type pont-cadre ou portique en béton armé constituent la majorité des franchissements en passage inférieur lorsque la largeur de la voie franchie est faible ou moyenne (jusqu'à une vingtaine de mètres) et lorsque le biais n'est pas trop accusé. Ils se présentent comme une ouverture rectangulaire dans le talus, assortie de murs de tête dont la fonction est de maintenir les terres, en remblai ou en déblai ou à la fois en remblai et déblai. L'aspect de l'ouvrage est très influencé par son ouverture ainsi que par ses murs de tête et, dans une moindre mesure, par la largeur de la plate-forme de la voie portée. C'est ce que montrent, avec deux dispositions des murs de tête, les figures 1 et 2 dans le cas le plus courant : la voie portée (autoroute) est en remblai, la voie franchie a une ouverture d'une dizaine de mètres, le biais est faible. FIGURE 1 : Ouvrage avec murs en aile FIGURE 2: Ouvrage avec murs en retour Lorsque la largeur de la brèche franchie est plus importante, il est avantageux de chercher à implanter un appui intermédiaire afin de réduire la longueur des travées et, par voie de conséquence, l'épaisseur du tablier. On peut envisager, selon les cas, un cadre ou un portique doubles, de conception voisine de celle d'un cadre ou d'un portique simple, dont un exemple est donné par la figure 3. Les cadres et portiques sont généralement coulés en place. Cependant, leur conception rustique est également adaptée à une préfabrication qui peut porter sur l'ensemble de l'ouvrage, ou seulement sur certaines de ses parties (piédroits et murs de tête par exemple).
  • 10. 8 De tels ouvrages préfabriqués sont semblables, du pointde vue de leur morphologie, aux ouvrages coulés en place. Il est toutefois plus facile d'améliorer l'esthétique, et plus particulièrement l'aspect des parements vus, par une meilleure finition et une plus grande variété dans le choix des teintes et des motifs. FIGURE 3 : Portique double 1.1 -MORPHOLOGIE La conception de ces ouvrages est très simple : le gabarit à enjamber est enveloppé par une structure monolithique en béton armé, en forme de U renversé. Les jambes du U, qui constituent les piédroits, sont reliées par la traverse, qui fait office de tablier. 1,2 : demi-ouvrages 3 : mur en retour suspendu 4 : mur en retour indépendant 5 : mur en aile en T renversé 6 : caillebotis FIGURE 4 : Morphologie d'un pont-cadre
  • 11. L'ouvrage est complété par des murs de tête, soit en aile, soit en retour, assurant le soutènement des remblais. Les piédroits, verticaux, constituent des culées incorporées et sont fondés, suivant la qualité du sol et la portée de l'ouvrage : - sur un radier encastré sur les piédroits pour les ouvrages de portée modeste sur sol médiocre, d'où résulte la structure en cadre fermé, - sur semelles (cas général pour les portiques ouverts) pour des portées plus importantes, lorsque le sol de fondation le permet, - sur une ou deux files de pieux verticaux ou deux files convergentes de pieux battus inclinés en cas de très mauvais sol, ou lorsqu'une solution sur radier n'est plus économiquement intéressante en raison de l'importance de la portée. La traverse supérieure et, pour les cadres, le radier, sont encastrés sur les piédroits par l'inter- médiaire de goussets, afin d'améliorer le degré d'encastrement et d'éviter toute concentration de contraintes, prévisibles ou imprévisibles, ces dernières pouvant provenir, par exemple, d'une dissymétrie, même légère, dans le remblaiement de part et d'autre de l'ouvrage. Cet encastrement permet d'adopter des élancements importants pour la traverse supérieure, de l'ordre de 1/20 à 1/25. Cependant, dans les cas courants, on ne retient pas d'épaisseur inférieure à 30 cm pour des raisons de bonne construction. On obtient ainsi un ouvrage qui donne une impression fonctionnelle, bien adaptée au type de franchissement, facile à intégrer au site par l'étude des têtes et murs de tête, et présentant une grande souplesse dans le choix de ses conditions de fondation. Généralement, les ouvrages autoroutiers sont constitués de deux demi-ouvrages séparés par un vide central au niveau des tabliers et reliés par un joint sec ou par des murs masques assurant la continuité du soutènement et du parement entre les piédroits. /, 2 : demi-ouvrages 3 : amorce de mur en retour 4, 5 : murs en retour 6 : mur en aile en T renversé 7 : mur en console FIGURE 5 : Morphologie d'un portique
  • 12. 10 Toutefois, pour un ouvrage hydraulique, la grille centrale et, le cas échéant, les masques, ne présentent pas d'intérêt particulier. Il est alors possible de prévoir, suivant la largeur de la voie portée et la portance du sol de fondation, soit un ouvrage monolithique, soit un ouvrage formé de plusieurs tronçons assemblés par des joints. Ce tronçonnement est en particulier indispensable dans le cas d'ouvrages préfabriqués, pour des raisons de facilité de transport, de manutention et de mise en place. La description précédente vaut également pour les cadres et portiques doubles, qui comportent en plus un appui intermédiaire constituant le piédroit central. Cet appui est soit encastré aux traverses supérieure et inférieure dans le cas d'un cadre double, soit encastré ou simplement articulé avec la traverse supérieure dans le cas d'un portique double. 1.2-DOMAINE D'EMPLOI Les cadres et portiques constituent la très grande majorité des passages inférieurs dans la gamme de portées de 2 à 20 m et sont également très employés pour la réalisation de passages souterrains (dénivellation de carrefours en site urbain). Leur simplicité de forme et leur grande robustesse les rendent en effet dès bien adaptés et très compétitifs dans cette gamme de portées. Les cadres conviennent plutôt à des portées modestes (jusqu'à environ 12 m) et présentent l'avantage de pouvoir être fondés sur tous les sols acceptant une fondation superficielle peu chargée. En effet, la traverse inférieure, faisant office de radier général, exerce des pressions de l'ordre de 100 kPa (états-limites de service rares), ce qui n'exclut pratiquement que les vases, les tourbes ou certains limons, et permet souvent de fonder l'ouvrage sur remblai compacté. Pour les sols trop médiocres, donnant lieu à des tassements absolus ou différentiels excessifs, la solution la plus satisfaisante consiste à purger ces sols et à les remplacer par un remblai bien compacté. En cas d'impossibilité, on pourra recourir à un portique sur pieux, à condition d'étudier soigneusement, tant sur l'ouvrage que sur les pieux, l'effet du tassement et du fluage latéral du sol situé sous les remblais adjacents. Le cas échéant, l'emploi d'une buse métallique peut être envisagé si le gabarit et la hauteur de remblai le permettent. Par ailleurs, les cadres fermés peuvent être utilisés comme pedts ouvrages hydrauliques lorsqu'une déviation provisoire coûteuse du cours d'eau n'est pas nécessaire, et, en particulier, comme ouvrages de décharge. Lorsque le tirant d'airest plat (rapport ouverture/hauteur supérieur à 2) et si le régime de la rivière s'y prête, on aura le plus souvent intérêt à réaliser un cadre double ou multiple, surtout si on est sous remblai. On peut également employer les cadres comme pedts ouvrages sous remblai (ouvrages hydrauliques ou passages à bétail) lorsque la hauteur du remblai sur l'ouvrage est inférieure à 2 m. FIGURE 6 : Ouvrage sous remblai Au-delà de cette limite, l'ouverture maximale économique décroît lorsque le remblai devient de plus en plus haut. A titre d'ordre de grandeur une hauteur de remblai de 3 m peut être considérée comme un maximum économique pour une ouverture de 8 m.
  • 13. -11 - Pour les remblais de hauteur notable, les configurations extrêmes (gabarit normal et remblai d'une part, surgabarit sans remblai d'autre part) sont rarement satisfaisantes ; les solutions comportant une hauteur intermédiaire de remblai étant généralement plus avantageuses sur le double plan de l'économie et de l'aspect. En particulier, lorsque la voie portée est large, il est nécessaire de considérer le problème de l'éclairage sous l'ouvrage car la longueur couverte sera augmentée de 3 à 4 fois la hauteur du remblai, ce qui peut amener à un éclairage naturel insuffisant sous l'ouvrage. Un éclairage artificiel de jour étant a priori exclu pour ce type de franchissement, une solution de hauteur intermédiaire pourra présenter les avantages suivants : - augmenter l'éclairement à la fois par le raccourcissement de l'ouvrage et par l'augmentation du tirant d'air, - conserver une part importante de l'économie, à savoir la suppression des dalles de transition et des aménagements latéraux, dès lors qu'il subsistera au moins 1 m de remblai au-dessus de l'ouvrage. Pour les très hauts remblais, on envisagera des solutions en voûte qui, suivant la qualité du sol de fondation et l'étude économique, peuvent être soit de type rigide (béton armé), soit semi-rigide (voûte mince en béton armé), soit souple (buse métallique). Au-delà d'une douzaine de mètres d'ouverture, le cadre simple peut être remplacé soit par un cadre double, lorsqu'il est possible d'implanter un appui central, soit par un portique. Le portique assure en effet la relève du cadre lorsque les portées à franchir se situent aux environs de 10 m, cette limite dépendant essentiellement de la qualité du sol sous-jacent (les pressions admissibles sont données vis-à-vis des états-limites de service, combinaisons rares) : - Lorsque le sol est médiocre (pression admissible inférieure à 200 kPa), les semelles deviennent aussi onéreuses qu'un radier et présentent un comportement moins sûr ; dans ce cas, la transition entre les deux ouvrages se situe dans la gamme d'ouvertures d'environ 10 à 11 m (mesurées suivant le biais, le cas échéant). - Lorsque le sol admet sans tassement notable des pressions supérieures à 3(X) kPa, un radier général perd de son utilité pour des ouvertures de l'ordre de 8 m ; il est alors préférable d'envisager un portique. - Pour des portances du sol comprises entre 200 et 300 kPa, une étude économique est nécessaire pour choisir entre les deux types d'ouvrage. Pour les portées plus importantes (supérieures à 12 m), les domaines d'emploi du portique et du pont-dalle se superposent. Les critères permettant d'arrêter un choix sont les suivants : - Possibilité de fondation : dans le cas de fondations superficielles, le portique est un ouvrage sensible aux tassements différentiels. - Géométrie : le portique, compte tenu de ses murs de tête, n'est guère satisfaisant sur le plan esthétique, ni d'ailleurs sur celui du coût, pour des ouvrages de grande hauteur ; - Coût : l'expérience montre que, dans les cas moyens, le portique est plus économique que le pont-dalle. A partir d'une ouverture de l'ordre de 15 m, lorsqu'il est possible d'implanter un appui central, le portique simple est en général avantageusement concurrencé par le portique double. A partir de 23 m d'ouverture, il est préférable d'avoir recours à un pont-dalle comportant une, deux ou trois travées, en fonction de l'importance de l'ouverture et de la hauteur du tirant d'air. Notons également que, pour un portique, la présence d'une certaine hauteur de remblai sur la traverse supérieure est généralement plus défavorable que pour un cadre, et pose deux sortes de problèmes : - Un problème de structure : le poids du remblai nécessite un renforcement dont l'importance dépend de l'ouverture. Ce renforcement conduit à un supplément de coût modéré pour une ouverturede 10 m et une hauteur de remblai de 1 mgrâceàl'économie apportée parl'absence de dalles de transition. En revanche, au-delà de 1 m de remblai, l'augmentation de coût est très rapide.
  • 14. -12- - Un problème de i'ondation : le poids total de l'ouvrage est ainsi accru et peut devenir excessif si la qualité du sol n'est pas suffisante. 1.3 - AVANTAGES ET INCONVENIENTS Les ponts-cadres et le;s portiques sont des structures monolithiques, en ce sens que les traverses et les piédroits forment un tout, d'où leur rusticité et leur robustesse tout-à-fait avantageuses. En particulier, l'encas trementdu tablier surles piédroits assure la stabilité de ces derniers vis-à-vis des efforts horizontaux (poussée des terres,...) et permet de mieux répartir les moments dans le tablier que dans le cas d'une travée isostatique. Il en résulte une minceur remarquable, parti- culièrement intéressante dans le cas des franchissements de faible tirant d'air. De plus, dans leur grande majorité, ces ouvrages ne nécessitent ni joints de chaussée ni appareils d'appui, ce qui leur confère une grande facilité d'entretien. Par ailleurs, les structures voûtées nécessitent un surgabarit dû à leur forme, ainsi qu'une hauteur minimale de couverture au-dessus de la clé. La possibilité de disposer un remblai de faible hauteur sur les cadres et les portiques confère à ces derniers une plus grande souplesse d'utilisation. En revanche, ces ouvrages, du fait de leur grande hyperstaticité, sont sensibles aux déformations imposées (tassements du sol notamment) et nécessitent certaines précautions au niveau de la conception, du calcul et de l'exécution. En résumé, les ponts- cadres et les portiques constituent une solution souvent bien adaptée aux brèches d'importance modérée, tant sur le plan technique et économique que sur celui de l'es- thétique. Il est vrai que, parmi les ouvrages réalisés, certains présentent un aspect peu satisfaisant dans leurs fonnes ou leurs proportions, ou engendrent un effet d'écran préjudiciable à la visibilité et à l'esthétique pour les usagers de la voie franchie. Cependant, ces défauts relèvent en général d'une mauvaise conception et ne sont donc pas de nature à mettre en cause l'avantage de ces types d'ouvrages.
  • 15. -13- 2 - CONCEPTION GENERALE Les ponts-cadres et portiques sont des ouvrages simples. Leur conception doit néanmoins être guidée par certaines règles minimales, tant sur le plan technique que sur celui de l'esthétique. Comme pour tout ouvrage d'art, la conception s'effectue généralement en allant des grandes lignes vers le détail, par étapes et affinements successifs. En d'autres termes, la conception générale (implantation des piédroits, rapport largeur/hauteur de l'ouverture, choix du type de murs de tête ainsi que l'implantation de ces derniers, proportion entre le vide, c'est-à-dire l'ouverture, et les parements vus) doit précéder la conception de détail (équipements, corniches, cannelures...). Il importe de le souligner, car des démarches inverses à cette règle de bon sens et les erreurs de conception qui en résultent sont fréquentes, particulièrement en matière de recherche esthétique. Il ne faut évidemment pas en conclure qu'il faille négliger des éléments apparemment peu importants pour l'ouvrage tels que, par exemple, les dispositifs de retenue ou les corniches. En effet, le choix d'un dispositif de retenue conditionne la largeur du tablier et entraîne une modification importante de l'aspect de la face vue. Il en va de même pour les corniches, dans la mesure où celles-ci concourent à modifier la face vue du tablier et à marquer ainsi le profil longitudinal de l'ouvrage. 2.1 - IMPLANTATION DES APPUIS ET CHOIX DU TYPE D'OUVRAGE L'implantation des appuis, c'est-à-dire les piédroits dans le cas des ponts-cadres et portiques, constitue une étape importante dans la conception générale de ces ouvrages, puisque le choix du type d'ouvrage ainsi que l'aspect général de ce dernier en dépendent pour une large part. Cette implantation s'effectue selon les cas à partir : - Du gabarit à respecter, tant dans le sens de la largeur que dans le sens de la hauteur, qui exige de prendre en compte toutes les contraintes géométriques des voies, c'est-à-dire non seulement pente et devers de la voie portée et de la voie franchie et éventuellement courbure en plan et en élévation (cas des passages souterrains notamment), mais aussi et surtout largeur de la voie franchie (largeur roulable, accotements, passages de service...). L'objectif est de ménager le gabarit nécessaire, tout en donnant une bonne visibilité aux usagers de la voie franchie, surtout lorsque celle-ci est en courbe, et en préservant toute transformation ou élargissement ultérieur de cette voie. - Des données hydrologiques du cours d'eau franchi, l'objectif étant de réserver une section mouillée et une revanche suffisantes. Cette dernière est en particulier indispensable lorsque le cours d'eau est susceptible de charrier des corps solides tels que troncs d'arbres, glaces, etc. - De la proximité de la plate-forme de la voie franchie lorsque celle-ci reste en exploitation pendant les travaux (voie ferrée notamment), dont il convient d'assurer la stabilité, notamment pendant l'exécution des fondations. Naturellement, cette contrainte est à prendre en compte dans l'implantation des piédroits, mais aussi dans le choix du type de fondations ainsi que dans celui du mode de construction. - De la possibilité d'implanter un appui central surla plate-forme franchie, ce qui peut conduire à des solutions à double ouverture. L'implantation des appuis permet de déterminer l'ouverture, simple ou double qui, jointe à la qualité du sol de fondation, constituent les principaux facteurs de choix du type d'ouvrage, à savoir pont-cadre ou portique, à simple ou à double ouverture, ou, le cas échéant, un autre type de structure.
  • 16. -14- Le choix du type d'ouvrage, s'effectue quant à lui dans les conditions suivantes : - Les ponts-cadres etportiques sont des ouvrages qui conviennent àdes portées (ou ouvertures) maximales biaises de l'ordre d'une vingtaine de mètres ; - Lorsque l'ouverture biaise dépasse environ douze mètres, le pont-cadre n'est pas envisa- geable, en raison du coût relativement élevé du radier. - Si le sol de fondation est de bonne qualité, c'est-à-dire admet, sans tassement notable, des pressions supérieures à 300 icPa, et peu sensible à l'eau, le portique s'impose lorsque l'ouverture biaise avoisine huit mètres. - Un sol de fondation de qualité moyenne demande un radier jusqu'à une douzaine de mètres d'ouverture et un portique sur pieux pour des ouvertures supérieures. Ces conditions peuvent être résumées par le tableau suivant : Portée biaise Mauvais sol Bon sol 2 8 12 <f= cadre =» <= cadre =^ <= portique sur pieux => <^ portique sur semelles => 20 Par ailleurs, il y a lieu de prendre en compte certaines contraintes dans la détermination du type d'ouvrage. On peut citer notamment : - Un portique fondé sur semelles superficielles n'est pas adapté en cas de sol affouillable. Un pont-cadre (radier avec bêches) ou un portique fondé sur pieux conviennent mieux dans ce cas. - Lorsqu'il est im])ossible de dévier le trafic de la voie ou l'écoulement du cours d'eau franchis, un pont-cadre n est pas envisageable, la construction du radier n'étant pas compatible avec le maintien de la circulation ni de l'écoulement. Il est par contre possible d'utiliser un portique à condition que le cintre n'engage pas le gabarit de circulation. Si cette condition n'est pas respectée, il reste encore la solution de construire la traverse en sur-gabarit puis de la descendre par vérinage ; la liaison traverse-piédroits s'effectuant alors par des chaî- nages coulés en jîlace. Quelques ouvrages ont été construits selon cette technique, cependant, elle renchérit le coût de l'ouvrage de telle sorte qu'il peut être avantageux de rechercher une solution d'ouvrage comportant un tablier préfabriqué. - Lorsqu'un pont- cadre ou un portique doit supporter une couverture de terre, il convient de majorer l'épaisseur des éléments porteurs en fonction du poids de cette dernière. Bien que rélanc;ement normal soit important (rappelons qu'il se situe entre 1/20 et 1/25 de la portée biaise), cette majoration peut conduire, pour des hauteurs de remblai importantes, à des épaisseurs non économiques. Dans ce cas, il est nécessaire de recourir à une structure voûtée, ou, si Ton veut à tout prix conserver le parti esthétique d'un cadre ou portique, d'utiliser des matériaux de remblai léger (polystyrène, etc.). A l'issue de ces étajjes, il est possible de dégager les lignes générales de la ou des solutions techniquement possibles. Parmi celles-ci, on choisit, le cas échéant, la solution la mieux adaptée du point de vue de l'aspect général, c'est-à-dire la solution respectant la meilleure proportion entre la hauteur et la largeur droite de chacune des ouvertures. Dans l'absolu, un rapport hau- teur/largeur de l'ordie de 0,618 (nombre d'or) semble donner l'impression la plus harmonieuse, ce qui conduit en pratique à adopter des valeurs comprises entre 0,5 et 0,7. A titre d'ordre de grandeur, lorsque la voie franchie est une route nationale dont le gabarit en hauteur est de 4,40 m (4,30 m -i- 0,1 m), cette règle correspond à une largeur minimale, c'est- à-dire à une ouverture droite minimale de 7,10 m environ. La figure 7 donne un tel exemple de bonne proportion entre l'ouverture et la hauteur. Dans certains cas, il peut cependant être nécessaire de modifier légèrement ce rapport pour obtenir une bonne insertion de l'ouvrage dans son environnement. Dans l'exemple de la figure 8, la couverture de remblai réduit visuellement le tirant d'air et contribue de ce fait à diminuer le rapport subjectif hauteur/ouverture. Cet effet peut être facilement compensé en augmentant légèrement la hauteur de l'ouvrage.
  • 17. 15- En revanche, des rapports importants ne sont jamais favorables, d'autant que la présence des murs de tête a pour effet visuel de réduire la largeur de l'ouverture, ce qui conduit à des ouvrages disproportionnés. La figure 9 donne l'exemple d'un ouvrage présentant une disproportion entre l'ouverture et la hauteur et une mauvaise implantation des murs de tête. Dans ce cas, il est tout indiqué de modifier l'implantation des piédroits de façon à mieux équilibrer l'ouverture. Une telle modification entraîne une augmentation de la portée biaise qui conditionne de nouveau le choix du type d'ouvrage, à savoir pont-cadre, portique, ou une autre structure. FIGURE 7 : Bonne proportion entre l'ouverture et la hauteur Hn^^Bk ^P^ 1 FIGURE 8 : La couverture de remblai réduit le tirant d'air visuel et contribue de ce fait à diminuer le rapport hauteur/ouverture FIGURE 9 : Ouvrage inesthétique : dispro- portion entre l'ouverture et la hauteur, mauvaise implantation des murs de tête
  • 18. -16 Cette autre structure peut être, par exemple, un pont-dalle à une travée avec culées avancées et apparentes, ou à deux travées dissymétriques, ou à trois travées, selon les cas. La figure 10 donne un exemple de pont-dalle à deux travées dissymétriques franchissant une voie ferrée. Lorsqu'un tel parti n'est pas envisageable, il est possible de conserver la solution initiale de pont-cadre, à condition de réduire la hauteur du tirant d'air par un remblai rapporté, au besoin allégé, comme cela a déjà été exposé. Dans le même ordre d'idées, il est également possible de prévoir une structure voûtée, dont un exemple est donné par la figure 11. FIGURE 10 : Pont-dalle à deux travées dissymétriques FIGURE 12 : Ouvrage d'aspect lourd et opaque
  • 19. 17 Ces exemples montrent l'incidence de l'implantation des appuis sur le choix du type d'ouvrage ainsi que sur son aspect général. La figure 12 donne un exemple de conception générale d'un ouvrage dont l'aspect est lourd et opaque. S'agissant d'un passage dénivelé en ville, on aurait pu s'orienter vers une structure continue qui aurait permis de supprimer l'écran en palplanches au droit du musoir et aurait rendu ainsi quasi transparente la brèche franchie. 2.2 - LARGEUR DE L'OUVRAGE Lorsque la largeur biaise est importante (plus de 20 à 25 m suivant la nature du sol de fondation) l'ouvrage commence à se comporter comme une longue poutre creuse, que sa rigidité rend sensible aux tassements différentiels, d'autant qu'il n'est qu'assez peu ferraillé dans cette direction. Par ailleurs, pour de telles largeurs, les effets du retrait deviennent importants et entraînent une fissuration notable. Lorsque la largeur biaise dépasse les limites ci-dessus, il est conseillé d'adopter la démarche suivante : - Tenter de tronçonner l'ouvrage, ce qui n'est possible qu'à condition que l'on puisse : • placer les joints en dehors des zones de tablier accessibles aux charges routières, ce qui n'est en général possible que pour les ouvrages à chaussées séparées (carrefours à îlots aménagés, autoroutes) ; • disposer un remblai d'une épaisseur d'au moins 50 cm sur l'ouvrage, ce qui rend possible son tronçonnement dans les zones circulées. - S'il n'est pas possible de tronçonner l'ouvrage, compte tenu des contraintes ci-dessus, on devra renforcer le ferraillage transversal (constitué d'armatures horizontales et parallèles aux parois) des piédroits. - Enfin, lorsque les tassements sont importants (il s'agira alors d'un cadre fermé, le portique ouvert ne pouvant supporter de tels tassements), on pourra être également conduit à prévoir un tronçonnement, sous réserve de respecter les dispositions définies ci-dessus, ainsi que les dispositions de détail développées au paragraphe 3.3. Une telle solution doit toutefois être considérée comme exceptionnelle. Un autre problème relatif à la largeur des ouvrages, fréquemment rencontré, est celui de leur élargissement. Plusieurs cas peuvent se présenter, selon que l'on doit : - prévoir des dispositions pour des ouvrages neufs élargissables à terme ou intervenir sur un ouvrage existant, - procéder à un élargissement de la voie franchie ou de la voie portée. Dans le cas d'un ouvrage à construire dont on est sûr de l'élargissement à terme, la meilleure solution consiste toujours à construire l'ouvrage dans sa configuration définitive, qu'il s'agisse d'un élargissement de la voie portée ou de la voie franchie. Un tel exemple est donné par la figure 13, où un portique double a été prévu. FIGURE 13 : Portique double prévu pour chaussée élargissable
  • 20. -18 Dans ces cas, il peut être quelquefois nécessaire de masquer par un remblai ou tout autre moyen les parties non fonctionnelles de l'ouvrage, afin de préserver la "lisibilité" de la route en évitant des illusions d'optique préjudiciables à la sécurité. Dans les autres cas, la solution esten général plus complexe, des éléments d'appréciation pourront être trouvés dans le paragraphe 2.10. 2.3 - ADAPTATION AU BIAIS De par leur forme sim pie et leur mode de construction rustique (coulage en place le plus souvent), les ponts-cadres et portiques s'avèrent en général bien adaptés aux franchissements biais (figure 14), sous réserve que l'allongement de la portée qui en résulte n'amène à dépasser les limites d'utilisation de la structure. FIGURE 14 : Portique biais Cependant, comme pour la plupart des ouvrages, les franchissements biais sont plus délicats,et demandent une attention particulière. L'influence du biais est notamment déterminante sur la conception générale de l'ouvrage et, surtout, sur les murs de tête, tant sur le plan technique que sur le plan esthétique. Ces aspects sont développés dans d'autres parties de ce document : - les paragraphes 2.5, 2.6 et 2.8, en ce qui concerne la conception à la fois technique et esthétique, - annexes 1 et 2 en ce qui concerne le dimensionnement, - enfin, le chapitre 3 aborde en tant que de besoin les aspects liés au biais dans la conception détaillée. Le comportement mécanique des ouvrages biais est lui aussi sensiblement différent de celui des ouvrages droits, essentiellement par une modification des états de flexion et de torsion, notamment au voisinage des bords libres et des appuis (les angles en particulier). Bien que l'étude de ces problèmes soit rendue possible par des moyens de calcul plus ou moins généraux (éléments finis, programme MFiB du SETRA), ces ouvrages restent des ouvrages spéciaux. Il convient en particulier d'éviter les ouvrages de biais très prononcé (inférieur à 30 grades), dont le compor- tement devient très difficile à apprécier par le calcul (Cf. annexe 4) et qui présentent en outre l'inconvénient d'être d'un coût élevé, notamment en raison de la longueur des piédroits. Dans cet esprit, il est possible de réduire le biais au stade de la conception de l'ouvrage : - par une modification de l'implantation des piédroits (figure 15), cette solution étant en général déconseillée dans la mesure où elle entraîne une augmentation de la portée biaise de l'ouvrage, ainsi qu'un aspect très discutable pour les usagers de la voie franchie, les piédroits n'étant pas parallèles aux accotements ; - par une rectification des bords libres (figure 16), qui entraîne un élargissement de l'ouvrage, mais qui comporte comme avantage essentiel de donner une bonne perception de l'ouvrage aux usagers de la voie franchie.
  • 21. 19 Cependant, lorsque le vide sous l'ouvrage devient important, soit dans le sens de la hauteur, soit dans le sens de la longueur (ouverture biaise), aucune de ces deux méthodes ne donne entièrement satisfaction. Dans un tel cas, il paraît indiqué de s'orienter vers une solution de pont-dalle biais, dans les mêmes conditions que celles déjà évoquées au paragraphe 2.1, à savoir à une travée avec culées avancées et donc apparentes, ou à deux travées dissymétriques avec pile centrale implantée sur un bord de la voie franchie, ou à trois travées, sous réserve de respecter un bon équilibre des travées de rive. FIGURE 15 : Réduction du biais par modification des piédroits FIGURE 16 : Réduction du biais par rectification des bords libres (portique double)
  • 22. 20 2.4 - CALAGE A l'issue des étapes précédentes, il est possible de figer le choix du parti en ce qui concerne l'implantation des appuis, le nombre et la longueur des travées, ainsi que le type d'ouvrage : pont-cadre, portique ou autre type de structure. Lorsqu'un pont-cadre ou un portique sont retenus (la plupart du temps à simple ou à double ouverture), l'implantation de l'ouvrage doit être affinée par un calage dans le sens longitudinal et transversal. Ce calage permet par ailleurs de dégager d'autres données, nécessaires à la conception détaillée et au calcul de l'ouvrage. La figure 17 donne un exemple de ce calage. COUPE BB COUPE AA < > FIGURE 17 : Calage de l'ouvrage (cas d'un pont-cadre)
  • 23. -21 - 2.5 - OUVRAGES PREFABRIQUES Les ponts-cadres et portiques existants sont coulés en place dans leur très grande majorité. La raison principale tient au fait qu'il s'agit d'ouvrages rustiques, de conception et de réalisation relativement simples, qui sont ainsi bien adaptés aux possibilités des petites entreprises ou bureaux d'étude. Bien que l'origine de la préfabrication de ces ouvrages soit loin d'être récente (le procédé ISOSTAT, par exemple, est apparu dans les années 60), la préfabrication n'a pas connu le succès escompté par ses promoteurs. On constate cependant à l'heure actuelle un regain d'intérêt pour la préfabrication, qu'elle soit totale ou partielle. Les ouvrages ainsi réalisés, avec plus ou moins de succès surles plans technique et esthétique, ont montré les possibilités, ainsi que les limites, de la préfabrication. En ce qui concerne la conception générale, telle qu'elle est exposée dans les paragraphes 2.1 à 2.4, il n'existe pas de spécificité tenant au mode de construction de l'ouvrage, que celui-ci soit coulé en place, ou fasse appel à une préfabrication partielle ou intégrale. Il existe, par contre, une différence majeure dans la conception détaillée (dispositions cons- tructives) ainsi que, dans une moindre mesure, dans l'aspect des ouvrages. En effet, à l'exception de certains cas de préfabrication intégrale, l'assemblage des éléments préfabriqués s'effectue par des joints coulés en place : - joints reliant les éléments homologues (éléments de traverse, de piédroits, ou de radier), - joints reliant des éléments différents (jonction entre la traverse et les piédroits ou, pour un ouvrage à double ouverture, jonction entre l'appui central et les traverses qui l'encadrent). clavage entre éléments courants clavage aux abouts clavage sur appuis de continuité Béton coulé en place de bonne qualité (compact, à retrait compensé) FIGURE 18 : Clavages de continuité entre éléments préfabriqués Du fait de la multiplicité de ces joints, le comportement et la durabilité de tels ouvrages dépendent très étroitement des soins apportés aux dispositions constructives, ainsi que de la qualité de l'étanchéité mise en oeuvre sur le tablier. Les dispositions constructives concernent essentiellement : - La taille des clavages : un dimensionnement correct doit assurer dans de bonnes conditions la mise en oeuvre du ferraillage et du béton, ainsi que la transmission des efforts. - Le dimensionnement et le façonnage du ferraillage des joints : la liaison entre éléments préfabriqués et béton coulé en place doit assurer le monolithisme de l'ensemble pour les efforts à transmettre. Cela implique notamment que toute surface de reprise soit traversée par des aciers assurant la transmission des moments et des cisaillements. - Le traitement des surfaces de reprise, qui doit les rendre propres et rugueuses. De plus, lorsqu'une surface de reprise est cisaillée ou tendue, une bonne transmission des efforts exige d'y ménager des redans (ou indentations) convenablement disposées.
  • 24. 22- - La qualité du béton de clavage coulé en place, qui doit assurer dans de bonnes conditions le remplissage, résistance et la durabilité du joint. L'emploi d'un béton fluidifié, à retrait compensé est recommandé à cet égard. Parailleurs, une bonne protection des armatures contre la corrosion est ici beaucoup plus difficile à assurer que dans le cas des ouvrages coulés en place, en raison des points faibles constitués par les joints. Une très bonne étanchéité (principalement du tablier) est indispensable et exige des soins particuliers dans le choix de la qualité et la mise en oeuvre de la chape. C'est princi- palement pour cette raison que certains préfabricants et entreprises préfèrent couler en place le tablier, les piédroits et les murs de tête, pour lesquels l'étanchéité pose moins de problèmes, étant préfabriqués par éléments. En ce qui concerne l'aspect général, l'expérience montre que les ouvrages préfabriqués sont assez comparables aux ouvrages coulés en place, à condition bien entendu qu'ils soient bien conçus et bien exécutés dans les deux cas. Cependant, la préfabrication permet en principe de mieux maîtriser la qualité des parements, ce qui est un avantage appréciable. FIGURE 19 : Portique comportant des pié- droits et murs de tête préfabriqués ; tablier coulé en place FIGURE 20: Cadre préfabriqué ju^mâià 2.6 - CONCEPTION DES MURS DE TETE COULES EN PLACE a) Généralités Lafonction des murs de tête estd'assurer le soutènementdes remblais situés derrière les piédroits. Suivant l'angle qu'ils font avec l'axe de la voie portée, on distingue les murs en aile et les murs en retour, parmi lesquelsfigurent,pour les cadres, les murs en retour suspendus (Cf.figure4). Il est à noter que, de par l'importance de leur surface vue, les murs de tête conditionnent en grande partie l'aspect de l'ouvrage, d'où il découle qu'ils doivent être traités avec beaucoup de soin, tant au niveau de l'étude que de l'exécution.
  • 25. -23- II est à noter également que le coût des murs de tête constitue une partie fixe (indépendante des dimensions de l'ouvrage) relativement importante dans le coût total de l'ouvrage ; il est donc nécessaire de l'estimer avec une précision suffisante, car il peut influer sur le choix du type de mur, voire de la structure. A titre indicatif, la difficulté de réaliser les nervures des murs en retour suspendus fait que ceux-ci sont d'un coût plus élevé que les murs fondés sur semelles. Le choix des murs dépend donc de critères économiques ainsi que de certaines contraintes spécifiques pour chaque projet. Dans la majorité des cas la différence de coût entre les murs en aile et les murs en retour conduit à adopter la première solution. Ce choix doit également être dicté par des considérations générales d'esthétique. A ce titre, les murs en retour ne s'adaptent pas aussi bien que les murs en aile aux situations les plus diverses. Dans le cas des petites ouvertures, parexemple, il y a disproportion entre le vide qui est l'ouverture elle-même et les pleins que constituent les triangles formés par les murs. De ce fait, il est souhaitable de ne pas envisager de murs en retour lorsque la longueur de l'un d'eux dépasse une certaine limite, de l'ordre de 2/3 de l'ouverture. En revanche, ces murs conviennent bien dans le cas de grandes ouvertures. Toujours pour des raisons d'ordre esthétique, les murs en retour sont à déconseiller dans les cas suivants : - lorsque le profil en long de la voie portée est en pente sensible, les deux murs étant alors disproportionnés en longueur (figure 21) ; - lorsque le franchissement est très biais, l'angle aigu que fait l'un des murs avec le piédroit étant difficile à traiter convenablement (notamment en ce qui concerne le coffrage et le ferraillage du noeud de jonction). Dans ce dernier cas, il y a lieu de se préoccuper également de la géométrie des talus, sujet qui touche au problème essentiel de l'implantation des murs et de l'aménagement des têtes visant à obtenir le meilleur aspect général de l'ouvrage. Ce sujet est plus amplement développé dans le paragraphe 2.8. FIGURE 21 : Murs en retour inadaptés à la pente longitudinale de la voie portée b) Conception technique Tout d'abord, il est à noter qu'à l'exception des murs en retour suspendus, qui sont encastrés aux piédroits, les autres types de murs doivent être indépendants de la structure, une liaison rigide des murs avec cette dernière modifiant leur fonctionnement, la plupart du temps de façon défavorable. En ce qui concerne leur fondation, il est souhaitable de respecter les règles suivantes : - Dans le cas général, sauf pour les très mauvais sols, les murs sont fondés superficiellement, du moins lorsque leur longueur reste inférieure à une limite de l'ordre de 9 m. Au-delà de cette valeur, il convient d'ailleurs plutôt de revoir le choix du type d'ouvrage. Les fondations sur pieux doivent donc rester exceptionnelles.
  • 26. 24 - Le niveau des semelles doit être choisi indépendamment de celui des fondations de l'ou- vrage. En effet, les pressions exercées sont différentes et, de façon générale, les murs de soutènement peuvent accepter sans dommage certains tassements, qui pourraient ne pas être admissibles pour l'ouvrage, surtout lorsqu'il s'agit d'un portique. Notons enfin que, contrairement au cas des ponts-cadres, le mur en retour suspendu n'est pas bien adapté aux portiques ouverts. En effet, le portique ne comporte ni traverse ni gousset inférieurs. La nervure inférieure du mur vient donc s'encastrer dans la semelle, ce qui nécessite un assez large ferraillage, tant horizontal que vertical, aux environs de cet encastrement. Dans certains cas, cependant, cette disposition pourra être admise, à condition que leur longueur n'excède pas environ 6 m. 2.7 - CONCEPTION DES MURS DE TETE PREFABRIQUES. De même que l'ouvrage, les murs de tête peuvent être préfabriqués, leur aspect pouvant varier à l'infini suivant le procédé utilisé : murs en béton armé, en palplanches, en terre armée, murs poids constitués d'éléments empilés, etc., comme en témoignent les figures 22 à 25. FIGURE 22: Parements ouvragés (cannelu- res) FIGURE 23: Parements ouvragés (matrice spéciale)
  • 27. -25 FIGURE 24: Murs en retour en terre armée FIGURE 25: Eléments préfabriqués stabilisa- teurs de talus Leur conception générale est dans l'ensemble peu différente de celle des murs coulés en place, tant en ce qui concerne l'implantation que le choix du type de mur (à l'exception des murs suspendus, qui sont en pratique impossibles à préfabriquer). En revanche, leur conception détaillée et les dispositions constructives associées peuvent varier radicalement en fonction de la technique utilisée. D'une façon générale, il reste toujours conseillé de conserver le principe d'indépendance entre l'ouvrage et ses murs de tête. L'avantage des murs préfabriqués est de permettre en principe de mieux maîtriser la qualité des parements, facteur essentiel eu égard à leur rôle esthétique dominant dans ce type d'ouvrage, tout en réduisant les délais d'exécution. En particulier, pour les murs en béton armé, les parements peuvent être animés de motifs divers, adaptés à l'environnement de l'ouvrage. Leur fabrication nécessite toutefois des moyens appropriés (moules et matrices spéciaux...), ce qui explique le nombre réduit de procédés existant sur le marché. 2.8 - ETUDE ESTHETIQUE Comme il a déjà été souligné, l'étude esthétique est un facteur indispensable à prendre en compte dès les premières phases d'étude et, en particulier, dans la conception générale. Eneffet, comme pour tous les ouvrages, l'aspect esthétique global estessentiellement conditionné par la silhouette générale, que l'on peut caractériser ici par la proportion des différentes ouvertures (Cf. paragraphe 2.1), par le choix des dispositifs de retenue et des corniches, ainsi que, comme il a été souligné en 2.6, par l'implantation et les proportions des murs de tête, qui revêtent une importance considérable.
  • 28. -26- FIGURE26: Portique avec murs en retour de conception à la fois classique et claire FIGURE 27: Portique double avec murs en retour courbes FIGURE 28: Portique de concep- tion sobre avec une disposition originale des murs en aile
  • 29. -27- FIGURE29: Portique avec murs en aile courbes déli- mitant la longueur de la corniche FIGURE 30: Pont-cadre urbain encadré par des tré- mies avec parements ouvragés FIGURE 31 : Portique et murs préfabriqués assu- rant la dénivellation d'un giratoire
  • 30. -28- FIGURE32 FIGURE 33 -V-.-?«,WK3»> FIGURE 34
  • 31. - 2 9 - Lorsque l'on s'approche de l'ouvrage, cette perception globale s'estompe, pour céder la place à la perception des détails (aspect des parements, formes détaillées des murs, goussets, corniches, etc.). 2.8.1 - Implantation des murs de tête - Aménagement des talus L'importance que l'on doit accorder à une bonne disposition de ces murs est illustrée par les exemples des figures 32, 33 et 34. - Sur la figure 32, le choix de murs, qui ne sont vraiment ni en aile, ni en retour, donne une forme disgracieuse à l'ensemble de l'ouvrage. - La figure 33 fait apparaître, par une mauvaise implantation des murs, un déséquilibre entre leurs surfaces vues. Le fruit des murs et les arêtes obliques accentuent le manque d'unité de l'ensemble. - Sur la figure 34, la hauteur du retour des murs en aile alourdit inutilement l'ouvrage. a) Murs en aile Dans la plupart des cas, les murs en aile semblent les mieux adaptés. Par leur forme vue (un triangle rectangle reposant sur le petit ou le grand côté) ils assoient l'ouvrage et, par leur implantation en évasement, ils assurent une transition entre les plates-formes de la voie franchie hors et sous ouvrage et incitent l'usager à s'y engager. Comme il sera vu ci-après, ces murs sont en outre particulièrement recommandés dans le cas d'ouvrages très biais. Ils présentent par ailleurs le double avantage d'être économiques et de ne pas poser de problêmes délicats de stabilité. Sauf cas particuliers, il semble souhaitable que leur implantation satisfasse les règles suivantes : - équilibrer l'ouvrage par l'égalité des surfaces vues, quel que soit le biais ; - proportionner leur surface vue à l'ouverture de l'ouvrage. Ces conditions amènent à considérer des angles d'ouverture a et {3 différents pour chacun des deux murs et variables suivant l'ouverture et le biais de l'ouvrage (figures 35 et 36). FIGURE 35 : Egalité des surfaces vues des murs quelque soit le biais
  • 32. -30 Elles peuvent être quantifiées par les formules suivantes (extraites du document GUEST du SETRA sur l'esthétique des ouvrages courants) : a = 1 5 + 0,03.L^ ; p = 0,008.(9+25).a dans lesquelles L est l'ouverture droite et 9 l'angle du biais, les unités sont le mètre et le grade. On notera que les valeurs minimales de a et de P sont : a =15 ; p = 0,12.(9+25) Le fait qu'aucun des angles a et P ne s'annule reflète la condition qu'il n'est jamais souhaitable de disposer un mur en aile parallèlement à l'axe de la voie franchie. A14 > L1 nrFF^nrnmm L2 A2 FIGURE 36 : Proportionnalité entre les surfaces vues et l'ouverture Ces règles, qui dépendent de l'angle de biais du franchissement (p et de l'ouverture droite L, conduisent à des résultats acceptables dans tous les cas, à condition que l'ouverture et la hauteur du tirant d'air soit en bonne proportion (Cf. paragraphe 2.1). Dans le cas d'un pont-cadre double ou un portique double, on peut également suivre les mêmes règles, en prenant pour L une valeur comprise entre D et 1,3.D, où D désigne la longueur d'une travée. b) Murs en retour Contrairement au cas des murs en aile, l'implantation des murs en retour, lorsque leur emploi est justifié, pose moins de problèmes, leur positionnement étant défini par la géométrie de la voie portée. Néanmoins, dans le cas d'un franchissement biais, il convient de se préoccuper de la géométrie des talus, par un remodelage de ceux-ci. La figure 37 montre que la solution consistant à aménager deux quarts de cône de même pente conduit à des longueurs de murs inégales (ici A > B). C'est pourquoi, il y a lieu de donner aux talus la même pente p' = p.sin 9 le long des murs, de façon à équilibrer les parties vues A et B. De ce fait, le quart de cône de droite comporte une pente variable de p à p'. pente p penta p' FIGURE 37 : Aménagement des talus
  • 33. 31 2.8.2 - Corniches et goussets a) Corniches Les corniches et, dans une moindre mesure, les goussets, tiennent également une part importante dans l'aspect de l'ouvrage. La section transversale étant rectangulaire, on devra déterminer l'épaisseur vue de la dalle et choisir le profil de la joue. Classiquement, la hauteur de la corniche prend des valeurs proches de celles indiquées ci-dessous en fonction de l'épaisseur de la traverse (figure 38). Ouverture 10 15 20 épaisseur utile 0,35 à 0,42 0,45 à 0,55 0,60 à 0,80 épaisseur totale vue e^ + 0,20 0,55 à 0,62 0,65 à 0,75 0,80 à 1,00 hauteur corniche h 0,35 0,45 0,45 FIGURE 38 0,20 La joue et la corniche peuvent être verticales ou inclinées, ce qui permet d'envisager quatre associations (figure 39) : - joue verticale et corniche verticale (I), - joue verticale et corniche inclinée (II), - joue inclinée et corniche verticale (III), - joue inclinée et corniche inclinée (IV). FIGURE 39 La solution I, la plus simple, est celle qui est généralement retenue. A l'usage, il semble néanmoins que l'association entre joue inclinée (1/2 par rapport à la verticale) et corniche verticale (forme III) soit la plus harmonieuse. Les corniches peuvent être coulées en place ou réalisées en éléments préfabriqués. Dans les deux cas, leur forme, leur teinte et leur aspect doivent faire l'objet d'une recherche esthétique, tout en restant sobres et compatibles avec la rusticité de l'ouvrage dans son ensemble. Il convient par ailleurs de rechercher des dispositions limitant le dépôt de salissures. Dans ce but, il est conseillé de : - Prévoir des formes et surfaces facilitant un auto-lavage. En particulier, on peut être amené à transformer légèrement la forme (IV) pour obtenir une corniche du type représenté à la figure 40, dont la face extérieure possède une pente favorable à l'évacuation des eaux de ruissellement tout en permettant de souligner la continuité de l'ouvrage par un effet de contraste entre la corniche et la joue de la dalle. - Pour les corniches à cannelures, préférer des cannelures à dominante verticale qui limitent l'accrochage des salissures et dissimulent mieux des traces éventuelles.
  • 34. 32 FIGURE 40 : p, et Pz permettent une évacuation des eaux de ruissellement vers les fils d'eau, - p,:4% (dessus de corniches) - Pz: 1,5 à2% (dessus de trottoirs) Les figures 41 et 42 donnent, à titre indicatif, des modèles de corniches préfabriquées paraissant bien adaptés aux critères mentionnés. FIGURE 41 : Corniche préfabriquée (dessin de principe) goutte d'eau en cas de corniches préfabriquées FIGURE 42 : Corniche préfabriquée
  • 35. 33 b) Goussets Comme il a été dit au paragraphe 1.1, les goussets sont destinés à améliorer l'encastrement entre les piédroits et les traverses. Leurs dimensions doivent être choisies pour former une proportion harmonieuse avec l'ouverture, sans toutefois descendre en-dessous des dimensions préconisées au paragraphe 3.2.2. D'un point de vue purement esthétique, les dimensions suivantes, données en fonction de l'ouverture, conviennent dans la plupart des cas : - inférieure à 3 m : - entre 3 et 5 m : - supérieure à 5 m : 0,20 X 0,20, 0,30 X 0,60, 0,30 X 0,90. En ce qui concerne leur aspect, on pourra adopter près des bords libres l'une des dispositions présentées sur la figure 43. Le choix entre ces diverses dispositions est fonction du souhait de mettre en évidence ou non le rôle mécanique des goussets dans l'ouvrage, ainsi que, comme pour les corniches, de la recherche d'effets de relief plus ou moins complexes. Il est à noter que, pour les ouvrages à deux travées, il n'est en général pas souhaitable, d'un point de vue esthétique, de prévoir des goussets sur l'appui central. FIGURE 43 : Différentes formes de goussets près des bords libres
  • 36. -34- 2.8.3 - Parements La qualité des parements constitue un facteur important dans l'esthétique des cadres et portiques, dont les surfaces vues (piédroits et murs de tête) occupent une part dominante. FIGURE 44: Murs en aile préfabriqués avec parement architectural (cannelures) FIGURE 45 : Piédroits coulés en place avec parement architectural (matrice spéciale) La qualité des parements en béton, de loin les plus répandus, est bien sûr fonction de la teinte et de l'aspect du béton, mais surtout de la régularité de ceux-ci, à la fois dans l'espace et dans le temps. A cet effet, il convient non seulement de veiller à la qualité du béton, des coffrages, et de la mise en oeuvre, mais également de concevoir l'assainissement de l'ouvrage, ainsi que les formes de certains éléments sensibles tels que les corniches (Cf. § 2.8.2), de telle sorte que les eaux de ruissellement ou les eaux d'infiltration ne viennent pas tacher les faces vues. Malgré ces précautions, l'aspect des ouvrages comportant des parements lisses, bruts de décoffrage, est souvent décevant, surtout s'ils sont situés en zone urbaine ou péri-urbaine. De ce fait, on est fréquemment amené à jouer sur la nature, la texture, la couleur, ou le relief du parement pour en améliorer l'aspect. Plusieurs moyens sont envisageables : - incorporer des motifs dans les coffrages en gardant l'aspect naturel du béton brut de décoffrage ; - rechercher un effet de "grain" en traitant mécaniquement la surface du béton ; - rechercher un effet de "teinte" par un choix judicieux des granulats ou du ciment, ou encore par l'incorporation de pigments dans la masse du béton ; - avoir recours à une peinture ; - recouvrir tout ou partie des surfaces vues de matériaux rapportés (pierres, briques, faïences, mosaïques, panneaux préfabriqués, etc.).
  • 37. - S S - II est à noter que, dans beaucoup de cas, le recours à la préfabrication peut être intéressant, d'une part par une latitude de choix plus large et d'autre part par une meilleure qualité et régularité de l'exécution. Compte tenu des innombrables possibilités dans l'emploi de matériaux rapportés, on se contentera de donner ci-après quelques précisions sur les autres solutions, une grande variété d'aspect étant envisageable selon la nature des coffrages, le choix des liants et des granulats, ainsi que les traitements de surface. a) Parements de béton brut de décoffrage L'amélioration constante de la qualité des bétons et l'utilisation de coffrages de plus en plus soignés permettent d'obtenir des parements de béton brut de décoffrage de très bonne qualité, qu'il est possible d'animer par le jeu des coffrages, sachant néanmoins que cela nécessite une étude plus poussée des plans de coffrage et certaines précautions à l'exécution. L'aspect de ces parements peut ainsi varier par la nature du relief, ce qui permet d'obtenir une grande richesse d'effets sans surcoût important. Ainsi, par exemple, les cannelures (de préférence verticales), très utilisées, présentent, outre l'esthédque, les avantages pratiques suivants : - rendre moins évidentes les irrégularités d'uni de surface et de teinte dues aux reprises de bétonnage, - dissimuler les joints, - éventuellement, localiser les fissures de retrait. Ces cannelures sont à traiter avec soin et doivent présenter un certain caractère de fermeté ; leurs dimensions précises sont bien sûr à déterminer dans chaque cas particulier. b) Parements de béton traité mécaniquement en surface La teinte est essentiellement tributaire des granulats employés, alors que le relief dépend de la nature des traitements. Les granulatsjouent donc un rôle fondamental, et il convient de les mettre en valeur en les choisissant avec soin et en les faisant apparaître par un traitement approprié (ponçage, sablage, bouchardage, désactivage, etc.). La figure 46 montre la grande variété d'aspect qu'il et possible d'obtenir en jouant à la fois sur la nature du granulat et sur le traitement de surface. c) Parements de béton teinté dans la masse Il est possible d'obtenir une teinte du béton différente du gris usuel, différents moyens étant utilisables à cette fin. Si l'on recherche une surface lisse et très claire, on emploiera du ciment blanc ; la teinte obtenue dépend néanmoins du sable utilisé (par exemple, le sable de Loire donne au béton un ton moins chaud que le sable de Seine). Les bétons de ciment blanc étant sujets à des retraits importants, il n'est possible de les udliser que pour des parties d'ouvrage que l'on désire mettre en valeur et pour lesquelles cet inconvénient est de peu d'importance ; par ailleurs, ils demandent à être protégés des salissures dues aux eaux de ruissellement, qui y laissent des traînées blanches cernées de noir. Dans le même but, on peut également utiliser des bétons de ciment CLK, moins clairs qu'un béton à base de ciment blanc, mais d'un coût nettement inférieur. Il est toutefois à noter que les bétons au CLK ont une prise et une montée en résistance plus lentes que les bétons ordinaires (à base de ciments PORTLAND), et requièrent donc un délai de décoffrage plus long ; en outre, comme les ciments blancs, ils donnent des bétons sujets à des retraits importants. Si l'on recherche une teinte plus ou moins accentuée, on peut soit ajouter un pigment coloré au ciment, soitjouer sur la teinte des granulats, que l'on aura choisis en foncdon de l'effet recherché, soit encore combiner les deux procédés (adjonction de pigments et choix des granulats). Dans le cas d'un parement brut de décoffrage, on se contentera d'ajouter un pigment ; dans le cas d'un parement traité mécaniquement en surface, on pourrajouer sur le choix des granulats, ou ajouter un pigment, ou combiner les deux.
  • 38. -36 is ! 1> f • ' . , ^• "' 9 , '^ - - _ • '^ h ' 'r * •S. • » fit r:- i ' l r_ -. V. r , ^ *« ' ' ^• • ; r !- * V ;5 ftr DJ > V '_^ >-• r.. ^•fc • * - • , u'. - • V %^ * tt' s. ^' • r-.- / ; , ' ' • '• -1 i» y y. 'i; i p . • f r =^" • c / . t k ^ ^ ^, '^ >« i r '< i- * > >; 2r" .- .f • ^ •i :• V _j' • - > U i •- ": .1 . ; ^ ' • <^- ' 7 '' 5 îl# r. t£!•. r- •H•' ^ t " : - '.; r *• ^ ? ? ï •; J 1) ciment gris, gravillons lavés. 4) Ciment blanc, agrégats courants, surface lavée. 7) Ciment blanc, sables concassés, béton désactivé. 2) Ciment gris, gravillons roulés, béton désactivé. 5) Ciment blanc, brique pilée, béton désactivé. 8) Ciment teinté dans la masse. 3) Ciment teinté dans la masse, por- phyre vert, béton sablé. 6) Ciment gris, marbres concassés, béton désactivé. 9) Ciment blanc, quartz blanc et por- phyre vert, béton poli FIGURE 46 : Traitements de surface du béton (Photos Ebal) d) Parements peints Le recours à la peinture constitue souvent un palliatif pour masquer des défauts d'exécution tels que taches et inégalités de teinte (il est évidemment hors de question de faire disparaître les inégalités et aspérités de surface). Ce procédé peut toutefois être utilisé comme une solution architecturale à part entière lorsqu'un effet décoratif est recherché par le jeu des couleurs. Celles-ci doivent cependant rester discrètes, en nombre limité, et choisies en fonction de l'en- vironnement. Comme certaines peintures changent de ton au cours du temps (le blanc notamment tend àjaunir), il est recommandé de procéder à des essais sur panneaux de grandes dimensions deux mois au moins avant l'exécution. L'application de la peinture doit être précédée d'un brossage énergique et d'un lessivage alcalin qui ne soit pas de nature à attaquer ultérieurement la peinture ; en outre, certaines peintures ne doivent pas être appliquées par temps humide.
  • 39. 37 2.8.4 - Autres dispositions de détail a) Continuité de la corniche Il est souhaitable de ne pas retourner la corniche en forme de rampant sur la partie supérieure du mur en aile, mais de la prolonger au-delà des piédroits, de façon à souligner sa continuité sur tout l'ouvrage (figure 47). Cette disposition nécessite de prévoir une amorce de mur en console (ou corbeau) destinée à supporter le prolongement de la corniche. Elle facilite par ailleurs une séparation nette entre la corniche et le haut du mur en aile, a ménager en forme de revanche, de façon à respecter la géométrie des talus (figure 48). FIGURE 47: Continuité de la corniche au-delà des piédroits X i FIGURE 48: Revanche en tête des murs en aile b) Jonction entre les piédroits et les murs en aile Certaines réalisations comportent un fruit trop important par rapport à la verticale dans lajonction entre le piédroit et le mur en aile, qui nécessite un double joint en forme de V, défavorable à l'esthétique et d'ailleurs difficile à bien réaliser (figure 49). Cette disposition est donc en général à éviter, surtout dans la mesure où il est plus simple et plus esthétique de réaliser une jonction verticale ou quasi verticale (Cf. § 3.6.1) entre les murs en aile et les piédroits, telle qu'on peut la voir sur la figure 50.
  • 40. -38 FIGURE 49 : Jonction en V entre piédroit et mur en aile. Disposition inesthéti- que à éviter. FIGURE 50 : Jonction franche et verticale entre piédroit et mur en aile c) Couronnement des murs en aile Dans le cas de murs coulés en place, les rampants, vestiges de la construction en maçonnerie, ne sont pas indispensables et peuvent donc être supprimés. En revanche, dans le cas de murs préfabriqués, l'assemblage des éléments peut être facilité par un chaînage en tête. Un tel couronnement peut du reste corriger un défaut éventuel d'alignement des éléments à leur parde supérieure. Dans tous les cas, le chant supérieur des murs doit être légèrement incliné vers le talus de manière à faciliter l'écoulement des eaux pluviales. d) Aspect uniforme des parements vus Lorsque l'on désire renforcer l'impression de monolithisme donnée par l'ouvrage, il est préfé- rable de recourir à un choix homogène et uniforme de l'aspect des surfaces vues que constituent les piédroits et les murs de tête. e) Effet d'ombre Pour les ouvrages de petite ouverture, le tablier est de faible épaisseur et se trouve en bonne proportion avec le tirant d'air. En revanche, à partir d'une certaine ouverture, le tablier devient plus épais et se trouve de ce fait en proportion moins harmonieuse avec le tirant d'air. Dans ce cas, il peut être intéressant de réduire la hauteur vue du tablier par la recherche d'un effet d'ombre, en prévoyant des encorbellements latéraux. Afin de soulager ces encorbellements vis-à-vis des efforts d'encastrement sur les piédroits, il est préférable de désolidariser ces deux éléments au moyen d'un joint sec à ménager entre le dessous des encorbellements et la tête des piédroits (figure 51). Pour éviter toute infiltration d'eau, il est indispensable d'équiper ce joint d'un profilé étanche.
  • 41. -39 encorbellement FIGURE 51 : Joint de séparation encorbellement- piédroit 2.9 - FONDATIONS Comme il a été dit, la nature du sol de fondation constitue un facteur majeur dans le choix entre un pont-cadre et un portique, voire un autre type d'ouvrage. Ce choix étant fixé, la qualité du sol sous-jacent permet en outre d'étudier de façon précise les condirions de fondation de l'ouvrage (purge et substitution, pieux, etc.), ainsi que son comportement (tassements). Pour une bonne compréhension, signalons que, dans la suite de ce paragraphe, les pressions admissibles sont données vis-à-vis des états-limites de service rares. a) Cas des cadres De construction rustique et chargeant peu le sol (100 à 150 kPa), le pont-cadre n'est pas très sensible aux tassements de la fondation. Ces derniers peuvent néanmoins entraîner des dégra- dations importantes et inacceptables (telles qu'épaufrures, fissures et même cassures) dans les joints entre cadre et masque et entre cadre et murs : on veillera donc à la libre ouverture de ces joints et on évitera les contacts par arêtes. Le niveau de fondation du radier sera choisi en fonction du sol et en particulier à l'issue d'une étude des tassements, étant entendu que des tassements probables de l'ordre de 10 cm sont tout-à-fait admissibles sous réserve d'une bonne ouverture des joints. En présence de sols de mauvaise qualité, lorsque le sol incriminé règne sur une faible épaisseur, une purge de ce terrain et son remplacement par un remblai de bonne qualité bien compacté constitue souvent la solution la plus économique. r ^o m ^ FIGURE 52: Pont-cadre avec murs en aile fondés sur semelles b) Cas des portiques Rappelons que le portique, hyperstatique, mais peu apte à une redistribution des efforts, est sensible aux déplacements verticaux ou horizontaux ou aux rotations de ses appuis ; ses fon- dations doivent donc être très sûres et, notamment, exemptes de tassements importants.
  • 42. -40- Adapter l'ouvrage au sol consiste d'abord à choisir le mode de fondation pour déterminer si on peut fonder l'ouvrage sur semelles superficielles ou si l'on doit le fonder sur pieux. Une fondation superficielle est possible sur de bons sols présentant une pression admissible supérieure à 300 kPa (éventuellement moins), sans tassement notable et à des profondeurs modérées. Il est à noter que, pour les sols de très bonne qualité, il n'est pas toujours intéressant de faire travailler le sol au maximum autorisé par les conditions de portance. En effet, on constate que, si le gain sur la dimension des semelles est très important lorsque l'on passe d'un taux de travail de 2(X) à 300 kPa, il devient ensuite minime. De plus un taux de travail trop élevé (et par conséquent des semelles réduites) fait courir un risque de soulèvement. C'est pourquoi il vaut mieux dimensionner les semelles de façon légèrement surabondante et ne pas dépasser, même si cela est possible, une contrainte de l'ordre de 350 kPa (cette contrainte étant à choisir d'autant plus basse que l'ouvrage est plus haut et plus court). Par ailleurs, on adoptera pour les semelles une épaisseur de 60 cm, sauf si le piédroit a une épaisseur supérieure, auquel cas on retiendra cette dernière. Si une fondation superficielle n'est pas réalisable, on peut envisager une fondation sur pieux. Compte tenu du coût élevé des fondations profondes, il y a lieu cependant de s'assurer que d'autres structures ne deviennent pas alors plus économiques. Ce sera habituellement le cas si l'on est amené à prévoir également des fondations profondes pour les murs de tête. Deux conceptions de fondations sur pieux sont généralement utilisées : - fondation sur une ou deux files de pieux verticaux (généralement forés) encastrés dans la semelle et travaillant en flexion composée : - fondation sur deux files convergentes de pieux battus de petit diamètre (conception peu courante) ; dans ce cas, le point de convergence est généralement fixé à la base du piédroit. Le choix entre ces deux solutions est guidé par la comparaison de leurs coûts et par la nature et les qualités des terrains traversés. Il convient en particulier : - comme il aété dit en 1.2, d'étudier soigneusement l'effet du tassement et du fluage horizontal des sols situés sous les remblais adjacents, tant sur l'ouvrage que sur les pieux ; - pour les fondations sur pieux battus, de s'assurer de l'absence de blocs ou de formations intercalaires rendant impossible la pénétration. Une fondation constituée de barrettes moulées dans le sol peut aussi être envisagée. Dans ce cas, il est nécessaire d'en estimer le coût de façon réaliste, compte tenu, en général, de leur faible nombre, et d'apprécier les problèmes liés à l'exécution. 2.10 - ELARGISSEMENT DES OUVRAGES Comme il a été vu en 2.2, la possibilité ou non d'un élargissement ultérieur de l'une des plates-formes (voie portée ou voie franchie), est un facteur à prendre en considération dès le stade de la conception d'un ouvrage. Bien qu'il n'existe pas de solution adaptable à tous les cas de figure, il est possible d'énumérer quelques cas couramment rencontrés : a) Ouvrages neufs Lorsque l'élargissement envisagé pour la voie portée ou la voie franchie est modéré (par exemple deux fois deux voies à transformer en deux fois trois voies), la solution la mieux adaptée, compte tenu des difficultés d'intervention ultérieure, consiste généralement à construire l'ouvrage dans sa configuration définitive, même si l'élargissement n'est pas certain. En revanche, lorsque la plate-forme de la voie portée est à doubler, il est souvent préférable de ne construire qu'un demi-ouvrage, même si l'élargissement est certain. En effet, moyennant certaines précautions minimales, il n'est généralement pas très contraignant de doubler un ouvrage existant, alors qu'une construction de l'ensemble de l'ouvrage alourdit inutilement l'investissement initial et pose dans la plupart des cas des problèmes d'insertion dans le site, car il n'est guère envisageable de laisser dépasser un demi-ouvrage du remblai contigu.
  • 43. 41 - Pour faciliter les travaux du doublement futur, il est toutefois préférable dès la première phase : - de prévoir des murs de tête démontables du côté de l'élargissement (terre armée, etc.), - de réaliser les fondations du deuxième demi-ouvrage, surtout si elles sont sur pieux. Lorsque l'élargissement possible porte sur la plate-forme de la voie franchie, deux cas sont à considérer : - Si l'élargissement est certain, la meilleure solution consiste généralement à réaliser dès la première phase l'ouvrage dans sa configuration définitive, comme il a été dit au paragraphe 2.2, quitte à en masquer la partie non fonctionnelle en première phase. - Dans le cas contraire, aucune solution toute faite ne peut être proposée. Lorsque ni l'op- portunité ni la date de l'élargissement ne sont fixées, il paraît préférable de ne rien prévoir. En revanche, si l'élargissement est probable, mais seulement dans un avenir lointain, dont on n'est pas maître au stade de la conception, il peut être judicieux de prendre un certain nombre de précautions destinées à faciliter les travaux ultérieurs. Ces précautions peuvent concerner aussi bien les fondations et les murs de tête (comme lors d'un doublement de la voie portée) que la conception de l'ouvrage. A titre indicatif, la figure 53 montre la conception d'un portique élargissable. Ses principales particularités sont les suivantes : • Le piédroit central sert d'appui à la partie construite en deuxième phase, moyennant un corbeau prévu à cet effet, et supportant une dalle de transition en première phase. • L'ouvrage est conçu pour supporter les poussées des terres dissymétriques intervenant en deuxième phase. • Les nervures verticales prévues dans le piédroit central masquent le corbeau et les des- centes d'eaux pluviales. • Les goussets sont disposés en retrait par rapport aux bords libres, de sorte à être peu perceptibles en vision frontale, et conserver ainsi une certaine symétrie dans la perception globale de l'ouvrage définitif. Partie construite en deuxième phase gousset I,, descente eaux corbeau 1/2 coupe A-A DETAIL FIGURE 53 : Portique élargissable
  • 44. -42- b) Ouvrages existants La première démarche consiste évidemment à s'assurer qu'il n'est pas possible d'effectuer des transformations simples du profil en travers (réduction de la largeur des voies ou des bandes dérasées, déplacement, modification, voire suppression de certains équipements,...). Dans la négative, il est nécessaire de construire soit un ouvrage soit des parties d'ouvrage jux- taposés à l'ouvrage existant : - Elargissement de la voie portée. • Lorsque la voie portée est à doubler, il est en général relativement simple de construire un deuxième ouvrage àcôté de l'ouvrage existant. En général, pourdes raisons esthétiques, on s'efforcera de construire un ouvrage d'apparence identique au premier. La principale contrainte dans ces cas étant le plus souvent de maintenir la circulation sur la voie franchie, le recours à un pont-cadre est exclu, un portique ne pouvant quant à lui être envisagé que lorsqu'une limitation du gabarit est admissible en phase de construction. • Pour des élargissements modérés, on peut avoir recours à un portique ou une dalle contigus, dont le tablier peut être selon les cas séparé ou solidaire de celui de l'ouvrage existant. Dans le cas de tabliers solidaires, la liaison est effectuée en scellant des armatures dans le tablier existant. Le liaisonnementde celles-ci avec la partie à construire peut s'effectuer par manchonnage ou par recouvrement. • Pour des élargissements très modérés, des consoles scellées sur les rives de l'ouvrage existantde la manière décrite ci-dessus peuvent parfois constituer une solution acceptable. - Elargissement de la voie franchie. Il s'agit du cas le plus délicat, sur lequel il est impossible de donner des indications générales a priori. Seule une étude au cas par cas peut permettre de dégager les solutions les mieux appropriées.
  • 45. 43 3 - CONCEPTION DETAILLEE A partir des caractéristiques globales de l'ouvrage, définies dans leur ensemble par la conception générale, il est nécessaire d'affiner la conception de détail de chacune des parties que constituent le tablier, éventuellement le radier, les piédroits, les goussets, ainsi que les fondations retenues. Cette conception détaillée concerne les matériaux constitutifs, le dimensionnement géométrique et le ferraillage. Elle est essentiellement basée sur les règles de l'art spécifiques à ce type d'ouvrage. 3.1 - MATERIAUX UTILISES 3.1.1 - Béton Pour un ouvrage normalement dimensionné, c'est-à-dire selon les conditions indiquées dans les annexes 1 et 2, il est possible de prévoir un béton de classe B25 (résistance caractéristique fc28 supérieure ou égale à 25 MPa), une classe inférieure ne pouvant généralement pas garantir une durabilité satisfaisante à l'ouvrage en raison, notamment, d'une compacité insuffisante. Lorsque l'ouvrage est plus élancé, il est nécessaire de recourir à un béton de classe supérieure sans toutefois dépasser, en ce qui concerne les caractéristiques de calcul, celles qui correspondent à un béton de classe B30. En effet, au-delà des caractéristiques correspondant à cette classe de résistance, on risque d'aboutir à des épaisseurs trop faibles entraînant des déformations exces- sives, ou à des armatures trop denses et de gros diamètre, peu favorables à la limitation de l'ouverture des fissures. Il est possible, pour augmenter la durabilité des ouvrages dans le cas d'environnements agressifs (sels de déverglaçage notamment), d'utiliser des bétons à hautes performances, très compacts, et pouvant être obtenus à l'heure actuelle à des prix compétitifs. Cependant, comme indiqué ci-dessus, on limitera les performances de calcul de ces bétons à celles d'un béton de classe B30, sous peine d'aboutir à des ouvrages trop déformables et comportant un ratio d'armatures trop élevé. Le choix d'une classe de résistance du béton doit être complété, en particulier, par l'étude du retrait, ce type d'ouvrage étant sensible au retrait différentiel des bétons intervenant dans les différentes phases (semelles, piédroits, tablier). Il faut donc s'orienter vers une composition, une fabrication et des conditions de mise en oeuvre visant à obtenir un retrait aussi faible que possible. En particulier, la cure du béton doit être soignée, du fait de sa grande influence sur ce phénomène. Lorsque, pour des raisons esthétiques, on utilise un ciment blanc ou un ciment CLK, qui donnent des bétons plus clairs, mais qui présentent des retraits plus importants (Cf. § 2.8.3,c), il y a lieu de bien définir les précautions particulières à respecter pour éviter tout désordre par fissuration ou faïençage. Rappelons que, de manière générale pour les ouvrages d'art, la confection, la mise en oeuvre et le contrôle des bétons sont réglementés par le fascicule 65 du Cahier des Clauses Techniques Générales applicables aux marchés publics de travaux. 3.1.2 - Aciers pour béton armé Les aciers utilisés sont des aciers à haute adhérence, désignés par le symbole H.A., de la classe Fe E 400 ou Fe E 500, de limites d'élasticité respectives de 400 et 500 MPa. Il est possible d'utiliser de l'acier doux , de nuance Fe E 240 par exemple, mais cet usage doit être limité aux rares aciers pour lesquels des pliages et dépliages sont inévitables, l'acier doux étant d'un coût comparable à celui de l'acier HA, tout en présentant une résistance nettement plus faible.
  • 46. 44 Dans le choix des aciers, il y a lieu de respecter en France les normes suivantes : - NF A 35-019 "Armatures pour béton armé - fils à haute adhérence", - NF A 35-015 "Ronds lisses pour béton armé". L'emploi de treillis soudés est en principe envisageable, mais il n'est pas indiqué en pratique en raison des sujétions liées au recouvrement des armatures dans les jonctions entre les traverses et les piédroits. 3.2 - DIMENSIONNEMENT GEOMETRIQUE 3.2.1 - Traverses et piédroits A titre d'ordre de grandeur, on peut dire que le rapport entre l'épaisseur des traverses (radier et tablier) et l'ouverture est de l'ordre de 1/20 à 1/25 dans les cas courants. La détermination fine des épaisseurs des traverses et des piédroits peut être effectuée à l'aide des abaques présentés dans les annexes 1 (ponts-cadres) et 2 (portiques). Ces abaques ont été établis pour des ouvrages droits, sans charge de remblai, et uniquement soumis aux charges d'exploitation routières sans caractère particulier. Le béton est supposé être de classe B25. Dans les cas d'ouvrages sous remblai, d'ouvrages biais, ou d'ouvrages admettant des charges d'exploitation particulières (convois exceptionnels par exemple), ces épaisseurs sont à corriger suivant les indications données par ces mêmes abaques. 3.2.2 - Goussets Comme il a été dit aux paragraphes 1.1 et 2.8.2, les goussets sont destinés à améliorer l'encas- trement des traverses sur les piédroits, à résorber les concentrations de contraintes et à atténuer les effets des pics de moments. Ils améliorent de plus l'esthétique des ouvrages en rendant plus perceptible leur fonctionnement, surtout pour les portées importantes. On peut formuler les mêmes remarques pour les goussets inférieurs des ponts-cadres. Néanmoins, s'agissant de parties cachées, il est avantageux de prévoir un méplat à leur partie supérieure pour servir d'appui aux coffrages des piédroits. D'un point de vue mécanique, les dimensions minimales données par le tableau suivant sont fortement conseillées sachant, qu'en pratique, il est généralement préférable que la longueur soit supérieure à la hauteur) : Ouverture <2 m 2 à 4 m >4 m gousset supérieur 0,20 X 0,20 ou chanfrein 0,20 X 0,20 à 0,30 x 0,30 0,30 X 0,30 à 0,40 x 0,40 gousset inférieur (cadres) 0,20 X 0,20 ou chanfrein 0,20 x 0.20 à 0,40 X 0,40 0,40x0,40 à 0,50x0,50 Lorsque, pour une raison impérieuse (problème lié au gabarit par exemple), des goussets ne peuvent être prévus, il sera nécessaire d'épaissir les traverses et les piédroits. 3.2.3 - Murs de tête Le prédimensionnement des murs de tête dépend évidemment de la nature de ceux-ci. L'annexe 3 fournit les abaques nécessaires au dimensionnement des murs de tête coulés en place, qui demeurent le plus couramment employés. 3.2.4 - Ouvrages préfabriqués En première approximation, il est possible d'adopter le même dimensionnement géométrique pour les ouvrages préfabriqués que pour les ouvrages coulés en place. Il convient toutefois de s'assurer que les phases de préfabrication, de transport, de manutention et d'assemblage ne sont pas plus défavorables que les conditions de service. Les autres particularités concernant ce type d'ouvrage et, notamment, leur ferraillage, sont traitées au paragraphe 3.5.
  • 47. 45 3.3 - OUVRAGES DE GRANDE LARGEUR On désigne par "largeur" la largeur biaise de l'ouvrage, c'est-à-dire la longueur du "tube" que constitue le cadre ou le portique. Cette largeur est souvent voisine de la largeur de la voie portée, mais elle peut aussi être sensiblement plus grande pour un ouvrage biais ou pour un ouvrage sous remblai. On peut ainsi atteindre couramment une soixantaine de mètres dans le cas d'une plate-forme autoroutière. De façon générale, les cadres et portiques de grande largeur (c'est-à-dire dépassant une vingtaine de mètres) sont des structures très sensibles aux déformations imposées, dont il convient donc de limiter les effets au maximum. Ces déformations imposées peuvent provenir : - de tassements différentiels du sol de fondation, - de dilatations thermiques inégales entre les parties enterrées et le tablier (ce phénomène étant moins sensible dans le cas d'ouvrages sous remblai), - du retrait différentiel entre le radier et les piédroits, ainsi qu'entre les piédroits et le tablier, en raison de l'échelonnement dans le temps du bétonnage de ces divers éléments. Ces deux dernières causes se traduisent en général par une fissuration des piédroits et du tablier perpendiculaire à l'axe du tube, contre laquelle il est possible de lutter par : - un schéma constructif approprié (bétonnage par plots par exemple), en ce qui concerne les effets du retrait, - un renforcement du ferraillage horizontal des piédroits et du tablier (Cf. § 3.4), sachant que ce renforcement augmente très vite avec la largeur de l'ouvrage. L'effet des tassements différentiels ne peut quant à lui être efficacement combattu que par un tronçonnement de l'ouvrage en parties séparées par des joints, chaque partie étant limitée à une vingtaine ou une quinzaine de mètres, voire moins, suivant l'amplitude des tassements attendus. Il va de soi qu'il convient parallèlement de limiter ces tassements à une valeur permettant un bon fonctionnement global de l'ouvrage, soit par un traitement préalable de l'assise (purge, préchargement, colonnes ballastées, etc.), soit, en cas d'impossibilité, en ayant recours à des fondations profondes. Dans la mesure où le tronçonnement constitue également une excellente solution envers les effets du retrait et de la température et devient donc pratiquement obligatoire au-delà d'une certaine largeur d'ouvrage, nous détaillerons ci-après les dispositions constructives le plus fréquemment adoptées dans ce cas (bien qu'elles soient concernées par ces problèmes, nous ne traiterons pas du cas des tranchées couvertes, la majorité d'entre elles faisant appel à d'autres conceptions d'ouvrages). Le cas le plus couramment rencontré est celui d'un passage inférieur portant une plate-forme autoroutière composée de deux chaussées séparées par un terre-plein ou par un séparateur central. Dans un tel cas, la conception classique consiste à recourir à deux demi-ouvrages séparés par un joint, dit "joint de rupture". Lorsque la largeur du terre-plein central est suffisante, il est avantageux de remplacer la partie dujoint située dans le tablierpar un vide couvert pardes caillebotis ou autres dispositifs permettant le passage du personnel d'entretien et améliorant, lorsque c'est nécessaire, l'éclairage de la voie franchie (Cf figures 4 et 5). Lorsque les tassements différentiels sont trop importants pour que l'on puisse conserver leur monolithisme à ces demi-ouvrages, il est nécessaire de tronçonner à son tour chaque demi- ouvrage en y ménageant également des joints de rupture. D'une façon générale, la conception de ces joints doit permettre d'isoler mécaniquement les divers tronçons tout en évitant les déplacements relatifs entre tronçons voisins. Leur étanchéité doit être assurée vis-à-vis des fines du remblai, particulièrement lorsqu'il existe, pour les ouvrages hydrauliques, un risque d'aspiration de celles-ci à travers les joints. Dans la plupart des cas, cette étanchéité peut être obtenue par mise en place d'un géotextile ou d'une géomembrane collée à l'extérieur du joint.
  • 48. 46 La nécessité d'une étanchéité à l'eau dépend des cas d'espèce, suivant la destination de l'ouvrage, l'intensité de l'alimentation en eau, ainsi que l'agressivité de celle-ci. Cette étanchéité est généralement obtenue par mise en place d'un joint de type Waterstop ou similaire (figure 54). Dans le cas de joints comportant des clés de cisaillement, l'étanchéité peut être obtenue par un produit souple (genre Sikaflex ou similaire) mis en oeuvre sur un fond de joint préparé à cet effet. FIGURE 54: Joint de type Waterstop 3.3.1 - Joints dans les piédroits Lorsque les conditions de fondation sont favorables, il est possible de prévoir des joints plans, avec ou sans embrèvements (figure 55 a). Les embrèvements peuvent être nécessaires pour limiter les déplacements du joint pendant le remblaiement et, pour les ouvrages préfabriqués, faciliter l'alignement des éléments. voir détail joint de chaussée A zV////////A COUPE A•A A t embrèvement éventuel //////////, a) joint plan voir détail joint de chaussée &}////////, V////////A //////////, b) joint avec clé de cisaillement FIGURE 55 : Joints dans les piédroits Lorsque les tassements sont plus importants, il convient de réduire les déplacements verticaux relatifs entre tronçons voisins par des clés de cisaillement ménagées sur les faces en regard (figure 55 b). Le dimensionnement et le ferraillage de ces clés sont bien sûr conditionnés par l'intensité des efforts tranchants susceptibles de s'y développer. Dans tous les cas, l'ouverture du joint doit être suffisante et compatible avec les tassements différentiels évalués. 3.3.2 - Joints dans les traverses Les joints dans les traverses sont en général des joints plans. Les déplacements horizontaux relatifs entre tronçons voisins étant suffisamment faibles pour que des clés de cisaillement ne soient pas nécessaires. Lorsque d'importants mouvements horizontaux sont à prévoir, comme c'est le cas dans les zones de risques sismiques, des clés de cisaillement de conception analogue à celle des piédroits sont à prévoir.
  • 49. 47 Sur la traverse supérieure (tablier), le joint n'aura à absorber que des dénivellations verticales minimes (de l'ordre du millimètre) dues aux charges d'exploitation, ce qui reste compatible avec la tenue du revêtement de chaussée, à condition que le joint soit recouvert par un fer plat logé dans une encoche ménagée à cet effet (figure 56). ETANCHEITE NON ADHERENTE AU SUPPORT trait de sciage ETANCHEITE ADHERENTE AU SUPPORT granulat + liant finition de surface •étanchéité plaque de pontage en alliage d'aluminium (ou en acier) étanchéité clou de maintien de la plaque de pontage FIGURE 56 : Détail du joint de chaussée étanche (procédé breveté) 3.4 - FERRAILLAGE DES OUVRAGES COULES EN PLACE Comme dans tout ouvrage en béton armé, les armatures ont pour rôle essentiel de reprendre les efforts de traction dans le béton et de répartir les fissures de façon homogène, ce qui limite ainsi leur ouverture. On peut noter au passage qu'à la différence des aciers de précontrainte, les aciers de béton armé n'ont pas la capacité d'empêcher la formation des fissures. Un bon fonctionnement et une bonne durabilité de ces armatures, dites "passives" par opposition aux armatures de béton précontraint, exige le respect de certaines conditions portant sur l'en- robage, l'espacement, le diamètre des fers et surtout leur taux de travail. 3.4.1 - Principe général Le ferraillage des piédroits est d'une conception simple et indépendant du biais de l'ouvrage. Il est constitué de fers principaux disposés dans la direction verticale et de fers de répartition de direction horizontale. Ce système est complété par des cadres, des étriers ou de simples épingles de fixation. A l'inverse, le ferraillage des traverses est formé d'armatures longitudinales et transversales de direction et de densité dépendant à la fois du biais de l'ouvrage et de la zone considérée. Comme pour les piédroits, ce système est complété par des cadres ou des étriers, qui sont nécessaires soit pour la reprise des efforts tranchants soit pour la fixation des armatures. Dans tous les cas, du fait de la continuité des moments aux angles, une certaine proportion d'armatures doit être continue à la jonction entre les piédroits et les traverses. En effet, du fait de la valeur importante des moments dans ces noeuds de jonction, un décalage en plan des aciers peut entraîner une torsion excessive du béton et donc une fissuration anormale de ce dernier.
  • 50. 48- 3.4.2 - Ferraillage des traverses a) Généralités Les plus grands moments dans les traverses, notamment dans la traverse supérieure, varient, sous un même cas de charge, en intensité et en direction d'un point à un autre. En particulier, au voisinage des bord libres, les efforts s'exercent suivant une direction sensiblement parallèle à ceux-ci, alors que dans la zone centrale, les efforts prennent une direction dont l'obliquité varie suivant l'abscisse du point considéré. Cette inclinaison dépend à la fois de l'importance du biais et du coefficient de forme r défini par : îl = largeurdroile ouverture droite On définit conventionnellement la direction mécanique de la dalle comme étant celle des plus grands moments de flexion en son centre sous un chargement réparti. FIGURE 57 Définition du biais mécanique A titre d'illustration de la notion de biais mécanique, la figure 57 représente les éléments de réduction du tenseur de flexion (Mx,My) au centre d'une traverse, avec : O, (M„M,) V Axe longitudinal. Direction perpendiculaire aux bords libres. Moments principaux de flexion par mètre mesurés le long des facettes qui leur sont perpendiculaires. La direction d'un moment est, par convention, celle des contraintes qu'il engendre. Angle de biais géométrique, formé par l'axe longitudinal et ladirection des piédroits Angle de biais mécanique, formé par la direction mécanique et l'axe Oy. |/ peut être estimé par la relation empirique suivante : • (/ = (p + (100-(p)(l-0,5'nf si SI Ti<2 Tl>2 cp et j/ étant exprimés en grades. Sous un chargement non réparti, la direction des plus grands moments s'écarte de cette direction mécanique, mais reste cependant comprise entre deux directions : - la première orientée selon le biais (c'est-à-dire selon l'axe longitudinal du pont), - la seconde selon la perpendiculaire aux piédroits. Du fait du caractère tensoriel des moments, le ferraillage de chaque face de la dalle doit comporter au moins deux directions d'armatures distinctes, c'est-à-dire, pardéfinition, d'armatures formant entre elles un angle supérieur à 20° (pour des raisons d'efficacité, il est en pratique nécessaire de porter ce minimum à 60°, soit environ 70 grades, comme il sera vu par la suite).
  • 51. - 4 9 - Ce ferraillage est à compléter par des armatures verticales formées de cadres et étriers pour la reprise des efforts tranchants, soit généraux soit de poinçonnement local, ou par des épingles de fixation des armatures. Par ailleurs, il importe : - que les armatures faisant partie d'une même face et d'un même système de ferraillage (longitudinal ou transversal) soient parallèles entre elles, pour faciliter le raccordement des fers entre les différentes zones, - que les armatures en faces supérieure et inférieure possèdent au moins une direction com- mune, pour faciliter la fixation des fers entre eux et avec les cadres et étriers. De plus, comme cela a déjà été mentionné, la continuité des fers longitudinaux des traverses et des armatures verticales des piédroits doit être parfaitement assurée dans tous les cas. b) Ferraillage longitudinal Pour les dalles peu larges (TI < 1) la direction mécanique n'est pas très différente de celle de la portée biaise lorsque le biais géométrique cp reste supérieur à 70 grades. Dans ce cas, on oriente généralement le ferraillage principal selon l'axe du pont, les plus grands moments se développant dans cette direction. Pour les dalles de largeur modérée (1 < ri < 2), on adopte en général ce même principe de fer- raillage pour des raisons de commodité. Bien qu'il s'agisse d'une disposition peu courante car peu pratique de mise en oeuvre, il est également possible d'orienter le ferraillage principal selon la direction mécanique définie par l'angle f, évalué par la relation empirique mentionnée pré- cédemment. Dans le cas de dalles larges et biaises pour lesquelles (Ti > 2), il est plus efficace, d'un point de vue mécanique, de considérer deux types de zones dans la traverse : - La zone centrale, oii les plus grands moments sont sensiblement perpendiculaires aux piédroits. Dans cette zone, on dispose donc le ferraillage suivant cette même direction. - Les voisinages des bords libres, où la direction des plus grands moments est parallèle à ceux-ci et où se développent des cisaillements de torsion d'autant plus élevés que le biais est prononcé. Dans ces zones, il est indispensable de disposer le ferraillage parallèlement aux bords libres, de sorte qu'il soit efficace pour ces deux types d'efforts concomitants. On peut considérer que ces zones régnent sur une largeur sensiblement égale à trois fois l'épaisseur de la traverse. Cependant, lorsque le biais est faible (9 > 80gr) pource dernier type de dalles, il est généralement plus commode de placer uniformément l'ensemble du ferraillage suivant le biais. c) Ferraillage transversal Pour des raisons d'efficacité mécanique, il est toujours souhaitable de disposer les armatures transversales perpendiculairement aux fers longitudinaux. Dans certains cas, on peut être amené à s'écarter de cette direction pour des raisons pratiques de façonnage et de mise en place des armatures, mais il est indispensable que l'angle formé par ces deux systèmes de fers ne descende pas en dessous d'environ 70 grades. En effet, en deçà de cette limite, la quantité d'aciers à mettre en place devient vite prohibitive, alors que leur capacité à coudre correctement les fissures dans toutes les directions devient de plus en plus problématique. Il va de soi que, quelle que soit la direction de ferraillage adoptée, il importe de bien assurer le recouvrement et l'ancrage des fers. Par ailleurs, il est indispensable de renforcer les aciers transversaux en face inférieure, de sorte qu'ils puissent limiter l'ouverture des fissures dues aux gradients thermiques, qui affectent particulièrement les dalles larges. A titre indicatif, le pourcentage minimum de ce ferraillage (rapporté à l'aire de la section du béton) est de l,3.ri %o, sans toutefois dépasser 2 %c.

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