par Lebet, Jean-Paul (1950-....)
Presses polytechniques et universitaires romandes
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Disponible - 624 TRA
Niveau 3 - Techniques
Ponts en acier : conception et dimensionnement des ponts métalliques et mixtes acier-béton
| Auteur(s) : |
Lebet, Jean-Paul (1950-....)
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Résumé
Consacré à la construction détaillée des ponts poutres constitués de poutres métalliques, l'ouvrage aborde également la construction des ponts mixtes acier-béton.
- Autre(s) auteur(s)
- Éditeur(s)
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Date
- cop. 2009
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Notes
- Notes bibliogr. Index
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Langues
- Français
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Description matérielle
- 1 vol. (XVII-575 p.) : ill. en noir et en coul., couv. ill. en coul. ; 25 cm
- Collections
- Titre(s) d'ensemble
- Sujet(s)
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ISBN
- 978-2-88074-765-7
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Indice
- 624 Génie civil, travaux publics, bâtiment
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Quatrième de couverture
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Cet ouvrage aborde de manière générale la conception des ponts en acier, depuis les ponts poutres aux ouvrages haubanés et suspendus, en mettant en évidence les principes conduisant aux diverses conceptions existantes. Il traite en particulier la conception et le calcul des ponts poutres constitués de poutres métalliques composées-soudées et des ponts mixtes acier-béton, ouvrages les plus fréquemment rencontrés dans ce domaine. L'accent est mis plus spécifiquement sur les ponts-routes et les ouvrages pour piétons, mais les particularités des ponts-rails sont également abordées. Pour ces structures, les aspects de la sécurité structurale avec la résistance à la fatigue et de l'aptitude au service incluant le comportement dynamique sont traités de manière détaillée. Le montage de la charpente métallique et la mise en place du tablier en béton armé ou précontraint sont expliqués en mettant en évidence leur influence sur la conception et le dimensionnement.
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Tables des matières
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Ponts en acier
Conception et dimensionnement des ponts métalliques et mixtes acier-béton
Jean-Paul Lebet/Manfred A. Hirt
Presses polytechniques et universitaires romandes
- Avant-propos V
- Table des matières VII
- Introduction aux ponts
- 1. Introduction 1
- 1.1 Objectifs de l'ouvrage3
- 1.2 Structure et contenu3
- 1.3 Documents de référence5
- 1.3.1 Normes et recommandations5
- 1.3.2 Autres références6
- 1.4 Conventions7
- 1.4.1 Terminologie et typographie7
- 1.4.2 Axes8
- 1.4.3 Notations et signes9
- 1.4.4 Unités9
- 2. Description des ponts 11
- 2.1 Introduction13
- 2.2 Critères de classification des ponts13
- 2.2.1 Utilisation13
- 2.2.2 Géométrie14
- 2.2.3 Système porteur15
- 2.2.4 Type de dalle17
- 2.2.5 Section transversale18
- 2.2.6 Position de la dalle19
- 2.2.7 Montage de la structure métallique20
- 2.2.8 Mise en place de la dalle21
- 2.3 Eléments structuraux22
- 2.3.1 Superstructure22
- 2.3.2 Infrastructure25
- 2.4 Equipements25
- 2.4.1 Appareils d'appuis25
- 2.4.2 Joints de chaussée26
- 2.4.3 Evacuation de l'eau28
- 3. Historique des ponts métalliques et mixtes 29
- 3.1 Introduction31
- 3.2 Histoire de la construction des ponts31
- 3.3 Records de portée42
- Conception des ponts
- 4. Bases pour la conception 45
- 4.1 Introduction47
- 4.2 Elaboration d'un projet48
- 4.2.1 Etudes préliminaires48
- 4.2.2 Avant-projets50
- 4.2.3 Projet définitif51
- 4.2.4 Appel d'offres51
- 4.2.5 Projet d'exécution51
- 4.3 Données pour un projet de pont52
- 4.3.1 Exigences d'utilisation53
- 4.3.2 Données relatives à l'ouvrage53
- 4.3.3 Données relatives au site54
- 4.4 Qualités requises pour un pont56
- 4.4.1 Fiabilité56
- 4.4.2 Robustesse56
- 4.4.3 Durabilité58
- 4.4.4 Esthétique58
- 4.4.5 Economie61
- 4.5 Propriétés et choix des matériaux63
- 4.5.1 Nuances et qualités d'acier63
- 4.5.2 Soudabilité66
- 4.5.3 Aciers thermomécaniques67
- 4.5.4 Aciers utilisés pour la construction des ponts68
- 4.5.5 Protection contre la corrosion des aciers69
- 5. Systèmes porteurs des ponts 75
- 5.1 Introduction77
- 5.2 Transmission des charges78
- 5.3 Structure porteuse longitudinale80
- 5.3.1 Influence de la portée81
- 5.3.2 Pont poutre à âme pleine ou en caisson83
- 5.3.3 Pont poutre à treillis86
- 5.3.4 Système statique longitudinal des ponts poutres86
- 5.3.5 Courbure en plan90
- 5.4 Structure porteuse transversale91
- 5.4.1 Contreventement91
- 5.4.2 Système statique transversal des ponts poutres92
- 5.5 Sections transversales94
- 5.5.1 Sections ouvertes94
- 5.5.2 Sections fermées96
- 5.6 Entretoises97
- 5.6.1 Fonctions des entretoises97
- 5.6.2 Types d'entretoise98
- 5.7 Contreventements100
- 5.7.1 Fonctions des contreventements100
- 5.7.2 Formes de contreventement101
- 6. Détails de construction 105
- 6.1 Introduction107
- 6.2 Détails de conception générale des ponts108
- 6.3 Poutres à âme pleine111
- 6.3.1 Soudures111
- 6.3.2 Raidisseurs114
- 6.4 Entretoises119
- 6.4.1 Entretoises cadre119
- 6.4.2 Entretoises en treillis122
- 6.4.3 Diaphragmes124
- 6.5 Contreventements124
- 6.6 Poutres à treillis125
- 6.7 Dalle orthotrope127
- 6.8 Equipements129
- 7. Fabrication et montage de la structure métallique 131
- 7.1 Introduction133
- 7.2 Fabrication en atelier133
- 7.2.1 Réception et préparation des tôles133
- 7.2.2 Réalisation des éléments porteurs134
- 7.2.3 Soudures134
- 7.2.4 Protection contre la corrosion134
- 7.3 Transport135
- 7.4 Assemblage sur le chantier136
- 7.5 Montage de la structure métallique138
- 7.5.1 Particularités du montage de la charpente métallique138
- 7.5.2 Montage à la grue depuis le sol139
- 7.5.3 Montage par encorbellement141
- 7.5.4 Montage par lancement144
- 7.5.5 Mise en place du pont complet ou de très grands éléments de pont151
- 7.6 Tolérances153
- 8. Dalle des ponts mixtes 155
- 8.1 Introduction157
- 8.2 Conception des dalles157
- 8.2.1 Fonctions de la dalle158
- 8.2.2 Dimensions générales158
- 8.3 Détails de construction160
- 8.3.1 Etanchéité et revêtement160
- 8.3.2 Bordures et parapets161
- 8.3.3 Liaison de la dalle aux poutres métalliques162
- 8.4 Mise en place de la dalle en béton164
- 8.4.1 Dalle coulée sur place164
- 8.4.2 Dalle ripée168
- 8.4.3 Dalle préfabriquée170
- 8.4.4 Incidences de la mise en place de la dalle sur le dimensionnement173
- 8.4.5 Influence de la méthode de montage de la dalle sur les sollicitations des piles175
- 8.5 Fissuration de la dalle176
- 8.5.1 Origines de la fissuration176
- 8.5.2 Effets d'hydratation de la dalle en béton177
- 8.5.3 Effets des étapes de bétonnage180
- 8.6 Précontrainte longitudinale183
- 8.6.1 Choix du système de précontrainte longitudinale184
- 8.6.2 Approche simplifiée du calcul de la perte de précontrainte187
- Analyse et dimensionnement
- 9. Principes de dimensionnement 189
- 9.1 Introduction191
- 9.2 Etapes de la vie d'un ouvrage et documents d'organisation191
- 9.3 Elaboration du projet193
- 9.3.1 Convention d'utilisation193
- 9.3.2 Base du projet194
- 9.3.3 Conception196
- 9.3.4 Analyse structurale197
- 9.3.5 Dimensionnement198
- 9.4 Actions199
- 9.5 Vérification de l'aptitude au service201
- 9.5.1 Principe de la vérification201
- 9.5.2 Cas de charges201
- 9.5.3 Limites de service202
- 9.6 Vérification de la sécurité structurale204
- 9.6.1 Principe de la vérification204
- 9.6.2 Cas de charges205
- 9.6.3 Résistance ultime206
- 10. Charges et actions 209
- 10.1 Introduction211
- 10.2 Charges permanentes et effets de longue durée211
- 10.2.1 Poids propre de la structure porteuse211
- 10.2.2 Poids propre des éléments non porteurs213
- 10.2.3 Retrait, fluage, précontrainte213
- 10.2.4 Tassement d'appui213
- 10.2.5 Action des terres et de l'eau214
- 10.3 Charges de trafic214
- 10.3.1 Ponts-route214
- 10.3.2 Autres types de ponts217
- 10.4 Actions climatiques218
- 10.4.1 Vent218
- 10.4.2 Température219
- 10.4.3 Neige222
- 10.5 Charges pendant la construction222
- 10.6 Actions accidentelles223
- 10.6.1 Séisme223
- 10.6.2 Choc227
- 10.7 Forces de frottement et de rappel des appuis231
- 10.7.1 Appuis glissants ou à rouleaux231
- 10.7.2 Appuis déformables231
- 11. Efforts intérieurs des ponts poutres 233
- 11.1 Introduction235
- 11.2 Modélisation d'un pont poutre236
- 11.2.1 Modèle de la structure236
- 11.2.2 Moment de flexion239
- 11.2.3 Effort tranchant240
- 11.2.4 Moment de torsion241
- 11.3 Torsion244
- 11.3.1 Rappels245
- 11.3.2 Torsion uniforme245
- 11.3.3 Torsion non uniforme249
- 11.3.4 Torsion mixte254
- 11.4 Ponts droits à section fermée256
- 11.4.1 Comportement à la torsion256
- 11.4.2 Calcul des efforts intérieurs257
- 11.5 Ponts droits à section ouverte259
- 11.5.1 Comportement à la torsion259
- 11.5.2 Ligne de répartition transversale260
- 11.5.3 Effets d'un contreventement269
- 11.5.4 Calcul des efforts intérieurs270
- 11.6 Ponts biais272
- 11.6.1 Effet du biais272
- 11.6.2 Section fermée273
- 11.6.3 Section ouverte277
- 11.7 Ponts courbes281
- 11.7.1 Effet de la courbure281
- 11.7.2 Equations différentielles282
- 11.7.3 Section fermée284
- 11.7.4 Section fermée - Méthode de calcul simplifiée288
- 11.7.5 Section ouverte292
- 12. Poutres métalliques 295
- 12.1 Introduction297
- 12.2 Résistance à un moment de flexion298
- 12.2.1 Introduction298
- 12.2.2 Flambage vertical de la semelle comprimée dans l'âme299
- 12.2.3 Flambage par rotation de la semelle comprimée301
- 12.2.4 Déversement de la poutre302
- 12.2.5 Voilement de l'âme308
- 12.2.6 Vérification de la sécurité structurale312
- 12.2.7 Exemple numérique : résistance à un moment de flexion313
- 12.3 Résistance à un effort tranchant317
- 12.3.1 Introduction317
- 12.3.2 Contribution pré-critique avant voilement élastique318
- 12.3.3 Contribution post-critique après voilement élastique319
- 12.3.4 Vérification de la sécurité structurale326
- 12.3.5 Exemple numérique : Résistance à un effort tranchant326
- 12.4 Résistance sous interaction d'efforts327
- 12.4.1 Condition d'interaction327
- 12.4.2 Vérification de la sécurité structurale329
- 12.4.3 Exemple numérique : Résistance d'une poutre sous interaction d'efforts329
- 12.5 Résistance aux charges concentrées330
- 12.5.1 Résistance aux charges concentrées mobiles331
- 12.5.2 Vérification de la sécurité structurale333
- 12.6 Raidisseurs333
- 12.6.1 Raidisseurs transversaux intermédiaires334
- 12.6.2 Raidisseurs d'appuis intermédiaires335
- 12.6.3 Raidisseurs d'appuis d'extrémité336
- 12.6.4 Raidisseurs longitudinaux338
- 12.7 Fatigue340
- 12.7.1 Résistance à la fatigue340
- 12.7.2 Vérification341
- 12.7.3 Respiration de l'âme344
- 12.8 Poutres en caisson345
- 12.8.1 Différences entre poutres en caisson et poutres à âme pleine composées-soudées345
- 12.8.2 Caisson sans raidisseur longitudinal347
- 12.8.3 Caisson avec raidisseurs longitudinaux347
- 12.8.4 Raidisseurs transversaux349
- 13. Poutres mixtes 351
- 13.1 Introduction353
- 13.2 Effets des actions particulières dans les ponts mixtes354
- 13.2.1 Introduction354
- 13.2.2 Retrait354
- 13.2.3 Température360
- 13.3 Calcul des efforts intérieurs362
- 13.3.1 Principe362
- 13.3.2 Sections résistantes363
- 13.3.3 Influence de la fissuration363
- 13.3.4 Largeur participante de la dalle366
- 13.4 Résistance en section et vérification de la sécurité structurale367
- 13.4.1 Classes de section et modèles de résistance367
- 13.4.2 Résistance élastique368
- 13.4.3 Résistance plastique370
- 13.4.4 Vérification de la sécurité structurale à la flexion374
- 13.4.5 Vérification de la sécurité structurale à l'effort tranchant et sous interaction d'efforts376
- 13.5 Connexion acier-béton376
- 13.5.1 Cisaillement longitudinal376
- 13.5.2 Résistance des goujons382
- 13.5.3 Nombre et disposition des goujons383
- 13.5.4 Introduction d'un effort rasant concentré386
- 13.6 Cisaillement longitudinal de la dalle390
- 13.6.1 Cisaillement longitudinal dans l'épaisseur de la dalle390
- 13.6.2 Cisaillement longitudinal autour des goujons393
- 13.6.3 Interaction cisaillement longitudinal - flexion transversale393
- 13.7 Vérification de l'aptitude au service393
- 13.7.1 Contrainte de traction dans la poutre métallique394
- 13.7.2 Déformations394
- 13.7.3 Fissuration395
- 13.7.4 Vibrations396
- 14. Entretoises et contreventements 399
- 14.1 Introduction401
- 14.2 Charges et actions401
- 14.2.1 Rappel des fonctions des entretoises et des contreventements401
- 14.2.2 Vent402
- 14.2.3 Stabilisation au déversement403
- 14.2.4 Effet de la courbure404
- 14.2.5 Appuis temporaires pour les vérins406
- 14.3 Sollicitations des entretoises407
- 14.3.1 Pont à section transversale ouverte407
- 14.3.2 Pont à section transversale fermée411
- 14.4 Sollicitations des contreventements417
- 14.4.1 Forces horizontales417
- 14.4.2 Effet de la forme du contreventement417
- 14.4.3 Contreventement d'un caisson ouvert419
- 14.5 Dimensionnement420
- 14.5.1 Sécurité structurale420
- 14.5.2 Dimensions minimales422
- 15. Stabilité d'ensemble 425
- 15.1 Introduction427
- 15.2 Actions à considérer428
- 15.2.1 Actions permanentes429
- 15.2.2 Charges utiles429
- 15.2.3 Vent429
- 15.2.4 Séisme430
- 15.3 Stabilité au renversement430
- 15.3.1 Phénomène430
- 15.3.2 Vérification de la sécurité430
- 15.3.3 Mesures431
- 15.4 Soulèvement au droit des appuis432
- 15.4.1 Phénomène432
- 15.4.2 Vérification de la sécurité433
- 15.4.3 Mesures433
- 15.5 Stabilité longitudinale des ponts flottants433
- 15.5.1 Phénomène433
- 15.5.2 Vérification de la sécurité435
- 15.5.3 Mesures439
- Autres types de ponts
- 16. Ponts-rails 441
- 16.1 Introduction443
- 16.2 Conception444
- 16.2.1 Système porteur longitudinal444
- 16.2.2 Section transversale447
- 16.2.3 Fatigue et assemblages451
- 16.2.4 Détails de construction particuliers452
- 16.2.5 Esthétique453
- 16.3 Charges454
- 16.3.1 Poids propre454
- 16.3.2 Charges de trafic455
- 16.3.3 Coefficient dynamique456
- 16.3.4 Coefficient pour la classification des modèles de charge normalisés456
- 16.3.5 Déraillement et choc457
- 16.3.6 Effets aérodynamiques sur les parois antibruit457
- 16.3.7 Température458
- 16.4 Vérifications458
- 16.4.1 Vérification de la sécurité structurale458
- 16.4.2 Vérification de l'aptitude au service459
- 17. Ponts pour piétons et cyclistes 465
- 17.1 Introduction467
- 17.2 Conception467
- 17.2.1 Système porteur467
- 17.2.2 Platelage469
- 17.3 Charges et actions471
- 17.3.1 Poids propre471
- 17.3.2 Charge utile471
- 17.4 Comportement dynamique472
- 17.4.1 Introduction472
- 17.4.2 Conception et mesures correctives473
- 17.4.3 Analyse dynamique474
- 17.4.4 Dimensionnement d'un amortisseur massique482
- 17.4.5 Vérifications et valeurs limites485
- 17.4.6 Application numérique489
- 18. Ponts arcs 493
- 18.1 Introduction495
- 18.2 Forme et fonctionnement496
- 18.2.1 Position du tablier496
- 18.2.2 Système statique496
- 18.2.3 Nombre d'arcs497
- 18.2.4 Elancement497
- 18.3 Conception et éléments de construction498
- 18.3.1 Cheminement des charges498
- 18.3.2 Arcs498
- 18.3.3 Tablier499
- 18.3.4 Suspentes502
- 18.3.5 Contreventement506
- 18.4 Montage506
- 18.4.1 Haubanage507
- 18.4.2 Demi-arc levé ou abaissé507
- 18.4.3 Pont entier508
- 18.4.4 Construction des arcs en prenant appui sur le tablier509
- 18.5 Analyse structurale510
- 18.5.1 Efforts intérieurs510
- 18.5.2 Charge asymétrique et concentrée511
- 18.5.3 Stabilité des arcs514
- 18.6 Vérifications518
- 18.6.1 Position des charges de trafic518
- 18.6.2 Vérification de l'arc520
- Application numérique
- 19. Exemple d'un pont mixte 523
- 19.1 Introduction525
- 19.2 Description de l'ouvrage525
- 19.2.1 Utilisation525
- 19.2.2 Profil en long et tracé en plan526
- 19.2.3 Section transversale type et dalle en béton526
- 19.2.4 Poutres maîtresses526
- 19.2.5 Entretoises et raidisseurs528
- 19.2.6 Contreventements528
- 19.2.7 Connexion acier-béton528
- 19.2.8 Fabrication et montage528
- 19.2.9 Matériaux529
- 19.3 Prédimensionnement529
- 19.3.1 Hauteur de la poutre métallique530
- 19.3.2 Actions530
- 19.3.3 Dimensions des sections transversales531
- 19.4 Situations de risque et actions534
- 19.4.1 Situations de risque et états-limites535
- 19.4.2 Actions536
- 19.5 Analyse structurale538
- 19.5.1 Positionnement transversal des charges de trafic538
- 19.5.2 Positionnement longitudinal des charges de trafic539
- 19.5.3 Efforts intérieurs539
- 19.5.4 Fissuration et méthode de bétonnage543
- 19.6 Vérification de la sécurité structurale544
- 19.6.1 Définition des sections545
- 19.6.2 Section en travée au montage546
- 19.6.3 Section au milieu de la travée centrale au stade définitif549
- 19.6.4 Section sur appui intermédiaire au stade définitif550
- 19.6.5 Vérification des raidisseurs556
- 19.7 Dimensionnement de la connexion acier-béton558
- 19.7.1 Résistance élastique sur appui intermédiaire558
- 19.7.2 Résistance plastique en travée560
- 19.8 Sécurité à la fatigue563
- 19.8.1 Semelle inférieure en travée563
- 19.8.2 Semelle supérieure sur appui P2565
- 19.8.3 Connexion acier-béton566
- 19.8.4 Respiration de l'âme567
- 19.9 Vérification de l'aptitude au service568
- 19.9.1 Confort568
- 19.9.2 Aspect568
- 19.9.3 Aptitude au fonctionnement570
- Index 571
- Notations 577
- Biographie des auteurs 582
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Origine de la notice:
- FR-751131015
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Disponible - 624 TRA
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