Bachelorarbeit Pedro Miguel Araujo

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Diplômé
Pedro Miguel Araujo
Professeur
Philippe Dreyer, chargé de cours à la heia-fr et
ancien ingénieur de la ville de Fribourg
Expert
André Bortolotti, ing. civil dipl. EPF/SIA et
Patrick Alberti, ing. civil dipl. EPF
Discipline
Conservation d’ouvrage
Jahr
2014
Vérification statique d’un pont routier
Passage supérieur de Chandon à Léchelles

Le trafic routier sur le pont est limité aux moins de 10 tonnes. Le maître d’ouvrage, n’ayant pas connaissance de l’origine de cette limitation, demande qu’une vérification statique du pont soit réalisée.

Il s’agit d’un mandat du Service des ponts et chaussées du Canton de Fribourg. Ce passage supérieur a été construit en 1958. L’ouvrage est situé sur la route cantonale reliant Givisiez à Payerne. La structure porteuse est composée de deux sommiers en béton armé à inertie variable sur lesquels repose une dalle de roulement. L’ouvrage dispose de trois appuis. Sa longueur totale est de 19.84 m et la largeur de la voie de circulation mesure 4 m.

Problématique et objectif du projet
L’ouvrage est actuellement limité au trafic routier inférieur à 10 tonnes, mais nulle trace d’études liées à la mise en place de cette limitation n’a été trouvée. Le maître d’ouvrage souhaite clarifier cette situation et demande qu’une vérification statique du passage supérieur de Chandon soit réalisée. Si les résultats de la vérification ne sont pas concluants, la charge maximale admissible de trafic devra être actualisée et des mesures de renforcement seront proposées pour que l’ouvrage soit conforme aux normes en vigueur.

Vérification statique de l’ouvrage
La vérification statique a été réalisée pour des charges de trafic prévues selon la norme SIA 269/1. Les degrés de conformité ont été déterminés à partir d’une analyse plastique-plastique. La difficulté majeure de ce projet repose sur la géométrie de l’ouvrage. Les sommiers en béton armé sont hyperstatiques et à inertie variable: la résistance en section varie en tout point. Il a fallu trouver la position des rotules plastiques pour atteindre le mécanisme en tenant compte des charges de trafic mobiles. La résolution a été effectuée par un calcul graphique et itératif. Suite à cette analyse, il s’avère que les actions liées au trafic routier ne doivent pas dépasser 7.7 tonnes pour que la sécurité structurale soit garantie. Cela justifie donc une limitation de la charge de trafic. La dalle de roulement représente l’élément critique de l’ouvrage dû à une rupture fragile par effort tranchant. En cas de non-renforcement du pont, il est proposé au maître d’ouvrage d’interdire la circulation au trafic supérieur à 7.5 tonnes. Avec cette nouvelle restriction, l’analyse de l’aptitude au service de l’ouvrage montre que les déformations et la fissuration répondent aux exigences actuelles.

Principes de renforcement
Dans l’hypothèse où le maître d’ouvrage souhaiterait supprimer cette limitation de tonnage, des mesures de renforcement sont nécessaires et ont été proposées dans le cadre de ce projet afin de remettre aux normes l’ouvrage existant. La problématique majeure de ce renforcement était d’augmenter la capacité portante de l’ouvrage tout en garantissant un bon comportement à service des sommiers en béton armé existants. Quatre profilés métalliques ont été disposés dans le sens longitudinal du pont et connectés à la dalle existante par des éléments métalliques. Pour obtenir une rigidité élevée, les éléments de renforcement travaillent de concert avec la dalle existante. L’objectif principal de ce renforcement était de limiter les déformations afin d’éviter une fissuration excessive des sommiers existants qui compromettrait leur durabilité. Pour que le renforcement soit optimal, il est proposé de soulever la dalle existante par douze vérins plats. Le but recherché est de transférer une partie des charges permanentes sur les nouveaux profilés métalliques et de soulager les sommiers existants. Afin d’augmenter la rigidité du tablier, une surépaisseur de béton est mise en place sur la dalle existante.

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