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Rapport de Projet de Fin d`Études

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1. labor 2 Enfoncement des palplanches et pieux caissons D s l ouverture du chantier l entrepreneur a entrepris l enfoncement des pieux caissons m tal b ton au roc incluant la construction d une embo ture de 3 m tres de profondeur Une plate forme fut am nag e dans le lit du canal et le battage des pieux caissons de 610 mm et de 915 mm fut r alis l aide d quipements sp cialis s Le d fi a t de respecter la localisation et l alignement des pieux caissons car des palplanches devaient y tre ins r es Cette op ration a exig une grande pr cision au niveau des cul es du pont car la charpente m tallique levante devait s asseoir sur ces fondations et la tol rance tait restreinte Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 25 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 en PRESENTATION GENERALE y INSR 3 GEN IVAR ETMASA A Carole Finiels 3 Structure de b ton Consid rant la pr cision qu exigent les mouvements de la partie levante du pont une grande attention est requise dans la fabrication des coffrages Des relev s pr cis sont n cessaires avant chaque coul e de b ton afin de s assurer du respect des dimensions indiqu es aux plans Le contr le de la qualit du b ton de ciment est un facteur important qui sera valu et contr l par un laboratoire sp cialis en contr le des mat riaux 4 Fabrication des pieces m talliques C est a l entreprise St
2. 1 006 gg Loop 14 an ni d 1 50 T TS 0 S4UDL Combinaisons accidentelles GP Ou 1006 1 00G gp 1 00P 1 00 F 0 75 TS 0 4 UDL Combinaisons sismiques EG P You AE tE ELS Combinaisons quasi permanentes Gk Pk 2 y20k Combinaisons fr quentes Gk Pk w10Qk1 2w20Qk 0 75 TS 0 4 UDL 0 5 Tk 0 6 Tk Combinaisons non fr quentes Gk Pk w 10k1 Ew10k Gk Pk Gk pk 0 8 gr1 0 6 Tk 0 8 Tk 0 75 TS 0 4 UDL Combinaisons caract ristiques Gk Pk Qk1 Ew0Qk Partie 3 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 60 sur 67 PE H Projet de Fin d Etudes Pont 9 INSR 3 GENIVAR e ETHAIR SYNTHESE DES RESULTATS Carole Finiels gt CAN CSA S6 06 12 combinaisons de charges sont Pr vues par le CAN CSA Tableau 3 1 CAN CSA S6 06 Charges Charges permanentes Charges transitoires exceptionnelles Charges D E F Lr K W KA EQ F A H tat Emite de fatigue Combinaison ELE n 1 1 00 1 90 100 1 00 d D U d D D j tats limites d utilisation Combinaison LUT n 1 1 00 1 00 1 00 090 050 0 1 00 D U Combinaison LUT ep 3 O D d 0 99 D D j d D j tats limites ultimes Combinaison LUL nT ap Ty Gr 1 70 0 D D LU d D J 0 Combinaison LUL e 3 ap o Gr 1 60 1 15 0 D d D LU j Combinaison LUL n3 ap 2 Gr 1 40 1 00 050 0 50 d D j U Combinaison LUL 4 oer a Gr 1 23 165 D O d D 0 O Combinaison LUL n S ap Ty Ge j d D D j 1 00 0 LU Combinaison LUL n 6 ap a 1 G O d D D O d
3. Figure 3 1 2 7 Vue d ensemble de l ancien Pont 9 sur le canal de Chambly Partie 1 Figure 3 1 2 8 Vue de la voie carrossable du Pont 9 existant Le canal de Chambly situ le long du Richelieu constitue un ensemble historique remarquable La construction d un nouveau pont et la conservation de l ancien permettent a Parcs Canada d ins rer dans le paysage historique une r alisation moderne v ritable phare de la technologie contemporaine Elle offre aux g n rations actuelles et futures un apercu des r alisations techniques propres a notre poque tout en conservant l int grit comm morative du lieu historique Consid r comme ressource culturelle par Parcs Canada l ancien Pont n 9 sera retourn et stabilis sur la terre ferme par de nouvelles fondations Son tablier sera remplac et son ossature repeinte Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 16 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 0 PL PRESENTATION GENERALE o INSA 2 GENIVAR 6 Carole Finiels 3 1 3 Justification de la reconstruction L objectif premier du projet est de remplacer le pont n 9 qui a atteint et d pass sa dur e de vie utile Sa capacit a t diminu e de 25T ST et la circulation y est contr l e et surveill e De plus il pr sente des signes de d gradation avanc e et ne r pond plus aux normes de s curit en vigueur ni aux exigences de la circulation tant pour l acces des v hicules d urgence les types d utili
4. La totalit des travaux repr sente un investissement de l ordre de sept millions de dollars soit cinq millions d euros Le financement sera assum par les deux gouvernements f d ral et provincial ainsi que par la ville de Saint Jean sur Richelieu Les plans et devis ont t approuv s en septembre 2009 Les travaux ont commenc en juillet 2010 et sont toujours en cours Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 17 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 INSR S GENIVAR PRESENTATION GENERALE e e Carole Finiels 3 2 Le nouveau Pont n 9 Afin de d terminer les caract ristiques du nouveau pont il a t n cessaire d identifier les contraintes les enjeux et les attentes du client Des solutions constructives adapt es ont alors t retenues Dans cette partie l ensemble des travaux a r aliser est d crit Cependant l objet de mon tude portera uniquement sur la conception du pont 3 2 1 Des contraintes respecter des solutions adapt es Parcs Canada ainsi que Travaux Publics et Services Gouvernementaux TPSG ont formul certaines attentes Le respect du milieu environnemental La prise en compte de la valeur patrimoniale La r duction des impacts de la construction Le maintien de la p riode de navigation dans le canal La fonctionnalit du nouveau pont Le respect des d lais La mise en valeur du Pont 9 existant La prise en consid ration des besoins du milieu VW
5. Sch ma des points de mouvements du pont Partie 1 Figure 3 2 2 18 Sch ma des points de mouvements du pont Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 24 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 PRESENTATION GENERALE Carole Finiels Position optimale des centres de gravit S GENIVAR Li y d F Partie 1 Figure 3 2 2 19 Position optimale des centres de gravit See Ex cution des travaux Bien que mon tude porte uniquement sur la conception du pont et non sur la construction de la logette et de l am nagement routier toutes les tapes de la construction sont pr sent es afin de cerner la place de la construction dans la globalit du chantier Pour octroyer le contrat d ex cution des travaux Travaux Publics et Services Gouvernementaux Canada a publi un appel d offres public L entrepreneur retenu est l entreprise qu b coise Opron Construction Inc Les principales tapes de construction sont les suivantes 1 Organisation de chantier L entrepreneur s est mobilis compter du 12 mars 2010 l utilisation optimale du site a t n cessaire afin de d finir les zones de travaux les aires d entreposage et les emplacements pour les bureaux de chantier l une des tapes importantes de l organisation de chantier fut le choix des sous traitants sp cialis s et la coordination des interventions Un calendrier des travaux r aliste et r pondant aux besoins du client a t
6. l INSA de Strasbourg pour son suivi et ses conseils pendant le d roulement de l tude L ensemble des salari s des quipes Ouvrage d Art et Voirie GENIVAR Longueuil pour leurs aides techniques et m thodologiques et leur disponibilit tout au long de mon projet Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 3 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 PRESENTATION GENERALE 9 o NSA A GENIVAR Carole Finiels R sum Le m moire porte sur une tude comparative entre le dimensionnement d un pont levant en structure m tallique et infrastructure b ton suivant les normes applicables en Europe les Eurocodes et les normes canadiennes CAN CSA S6 06 L tude consiste en la comparaison des diff rentes approches entre les deux normes Pour le dimensionnement aux Eurocodes les hypoth ses de chargement de l ouvrage sont d termin es suivant l EC1 2 Actions sur les ponts dues au trafic La mod lisation de l ouvrage sous le logiciel de calcul Robot Structural Analysis permet d obtenir les diff rentes sollicitations Enfin le dimensionnement de la structure se fait suivant l approche de l EC2 1 1 Calcul des structures en b ton et l EC3 3 Ponts en structure m tallique Pour le dimensionnement suivant le CAN CSA S6 06 les hypoth ses de chargement de l ouvrage sont d termin es suivant le chapitre 3 Charges a La mod lisation de l ouvrage sous le logiciel de calcul Advance Design
7. Normes et Crit res de conception Mat riaux Camion de conception Combinaison de charges tats limites d utilisation Vent Neige Temp rature tats limites ultimes Calcul des masses de centres de gravit Tablier Centre de gravit inf rieur l ments sup rieurs bras tirants contrepoids et poutre transfert avant Centre de Gravit sup rieur Analyse du mouvement Position 0 10 20 30 40 50 60 70 et 80 degr s Diagrammes des centres de gravit pour chaque position tudi e Calcul des efforts dans les cylindres et les tirants Conditions de vents nuls Conditions de vents dominants Est vers Ouest Conditions de vents Ouest vers Est Calcul des r actions d appui en cours de levage Pivot sup rieur Pivot inf rieur Analyse structurale et dimensionnement l ments sup rieurs Analyse globale tats limites d utilisation ELUT Etat limite Ultime ELUL Bras sup rieurs Calcul des propri t s g om triques des bras sup rieurs A Ix ly C J section ferm e Calcul du poids des bras sup rieurs kN m Diagrammes de corps libre pour chaque position tudi e Calcul des efforts de flexion de cisaillement de compression et de torsion tats limites d utilisation ELUT Etat limite ultime ELUL Diagramme des efforts tranchants Pour chaque position tudi e Diagramme des efforts de torsion Pour chaque position tudi e Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 35 sur 67 Projet de Fin
8. ven Carole Finiels Avec y constante de r sistance a la fatigue applicable a la cat gorie de d tail tablie conform ment a l article 10 17 2 4 et indiqu e dans la norme au tableau 10 4 Nd nombre de cycles de contraintes de calcul a chaque passage du camion de calcul voir le tableau 10 5 de la norme ADTT d bit journalier moyen de camions par voie selon les relev s de circulation du site Au lieu d utiliser ces donn es on doit estimer ADTT au moyen de l expression p ADTT o p est gal a 1 0 0 85 ou 0 80 pour les cas o il y a une deux trois ou plus de trois voies disponibles pour les camions respectivement et o ADTT a la valeur indiqu e dans la norme au tableau 10 6 Le rapport largeur paisseur h w des mes raidies transversalement ne doit pas tre sup rieur 3150 VFy moins qu un raidisseur longitudinal ait t pr vu conform ment l article 10 10 7 Pour d terminer le rapport largeur paisseur on peut remplacer Fy par la contrainte de compression maximale due aux charges pond r es l LUL si le cisaillement maximal l LF n est pas sup rieur Vr calcul conform ment l article 10 10 5 1 avec Ft 0 et s 1 0 L cart admissible de cisaillement L cart admissible de cisaillement l interface N d un goujon Zsr doit tre Zsr 238 29 5 log N d gt 19d Avec Nc nombre de cycles conform ment l article 10 17 2 3 d diam tre du g
9. curitaires 11 Am nagement du site Le site est tres visit par les cyclistes les touristes et les vacanciers Par cons quent Parcs Canada d sire l am nager de fa on cr er un attrait touristique Un sentier pour pi tons sera construit un syst me d clairage d coratif y sera install La principale intervention sera la mise en valeur du pont actuel Cette structure sera stabilis e dans une position parall le au canal ouverture Des travaux de r fection seront r alis s consistant la remise en tat du tablier ainsi que la r paration de la structure m tallique et la repeinte de l acier Ces travaux assureront au pont existant de nombreuses ann es d existence qui rappelleront la valeur patrimoniale de ce site 12 Balancement et mise en service du pont Le balancement et la mise en service du pont ont eu lieu au mois de juin 2011 Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 28 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 J erf A PRESENTATION GENERALE HL E INSA 1 GENIVAR ETMAS ACA A Carole Finiels 3 2 4 Situation actuelle mon arriv e la logette tait construite les cadres en A et le tablier avaient t mis en place Le 18 mai l ensemble sup rieur du pont t assembl avec le reste de la structure Le 7 juin a eu lieu le premier essai de levage Des ajustements techniques ont eu lieu En effet le poids du contrepoids n tait pas suffisant pour permettre aux cylindres de lever l
10. rieurs les ponts pi tonniers conventionnels ou hauban s les ponceaux les murs de sout nement et antibruit ainsi que les structures de signalisation Les mat riaux de construction utilis s sont le m tal le b ton le b ton pr contraint par post et pr tension constructions mixte acier b ton et acier bois Les services de GENIVAR incluent l tude de faisabilit et de co ts la conception l ing nierie d taill e l administration de contrat la gestion de projet la surveillance des travaux durant la construction ainsi qu l laboration de programmes d entretien La base de client le inclut des clients du secteur public et priv les minist res provinciaux des Transports les agences gouvernementales de transport et les municipalit s GENIVAR est en mesure de mobiliser son quipe multidisciplinaire dans le cadre de grands projets notamment en consortium pour la r alisation de projets en PPP Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 14 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 e 1 A PRESENTATION GENERALE HL E INSA 1 GENIVAR ETMAS ACA A Carole Finiels 3 Etude d un pont levant en structure m tallique et infrastructures b ton 3 1 Contexte g n ral 3 1 1 Situation g ographique Le projet consiste a construire pour le compte de Parcs Canada un pont levant qui enjambe le canal de Chambly a la limite des municipalit s de Carignan et de Saint Jean sur Richelieu dans la province de Qu b
11. 1 30 O Combinaison LUL 7 ap o Op j d 0 30 D O d D 1 10 0 Combinaison LUL n Gp Or Gr j d D D j d D J 1 6 Combinaison LUL ven 1 35 a a U d D D O d D 0 4 M thode de dimensionnement EUROCODES CANC CSA S6 06 Partie 3 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 61 sur 67 8 I e g Projet de Fin d Etudes Pont 9 INSA A GENIVAR SYNTHESE DES RESULTATS e erasmo Carole Finiels 5 Variation de la r sistance pond r e suivant la norme utilis e CANC CSA S6 06 Eurocodes VELEL lN Flexion Mr s x ZxxF Worf X IT merd VEP YMo Mr 332 5 x Fy Me ra 355 x Fy Cisaillement Vr s x Aw x Fs A Vpl rd y Vpira 181 75 x Fs Yo 3 12 77 Vire 204 96 x Av Le tableau ci dessus met en vidence que la norme canadienne est plus contraignante que la norme europ ennes 6 Influence de la norme sur le co t de l ouvrage Afin de d terminer l influence de la norme sur le co t globale de l ouvrage les estimations ont d abord t effectu es avec des prix utilis s en Europe pour le dimensionnement aux Eurocodes et des prix canadiens pour le dimensionnement selon la CAN CSA S6 06 Cependant il apparaissait clairement que les prix n taient pas comparables D une part par la diff rence des devises d autre part par le co t de la main d uvre En effet le taux horaire au Qu bec est plus lev qu en France Ces deux raisons rendant la comparaison difficilement r alisable la s
12. b ton les parties utilis es sont Partie 1 G n ralit s chapitre donnant les dimensions et autres indications classe de route par exemple sur la g om trie pour un pont Partie 2 Durabilit chapitre proposant des solutions pour am liorer la durabilit Partie 3 Charges chapitres donnant la d finition de toutes les charges devant tre prises en compte pour le dimensionnement d un pont charges permanentes surcharges routi res d formations les coefficients de r ductions des charges selon les tats limites les combinaisons de charges Partie 4 Calcul parasismique chapitre sur le parasismique Partie 5 M thode d analyse chapitre donnant les principes de l analyse d une structure le type de mod lisation simplifi e ou raffin e les calculs a traiter et les m thodes de v rification Partie 6 Fondation chapitre sur les fondations Partie 8 B ton chapitre sur le mat riau b ton donnant les dimensions les enrobages minimums pour le type de dalle concernant le projet ainsi que le type de ferraillage Partie 10 Acier chapitre sur l utilisation de l acier et du mixte acier b ton qui donne les limites de r sistance selon les cas de chargement Partie 11 Joints et appuis chapitre sur les m thodes de dimensionnement des joints de tabliers et des appuis Partie 12 Dispositif de retenu chapitre sur les dispositifs de retenue Partie 13 Pont mobile chapitre sur les ponts levant ou pivotan
13. condition balanc e du pont quelle que soit sa position la g om trie des bras sup rieurs et la masse totale du contrepoids ont t tudi es et optimis es de mani re ce que les droites reliant les centres de gravit inf rieurs et sup rieurs et leur pivot respectif soient parall les De cette mani re un pont bascule deux points de rotation dont la masse du contrepoids est correctement valu e est parfaitement balanc toutes ces positions lorsque la vitesse des vents est nulle Les cylindres hydrauliques permettant d activer le mouvement assurent le mouvement s curitaire du pont lorsque celui ci doit tre op r lors de grands vents Les cylindres du pont 9 ont t con us pour les charges de vent sp cifi es au chapitre 13 de la norme CAN CSA S6 06 Calcul des ponts routiers Cette charge correspond des rafales de vent de plus de 100 km h La figure 3 2 4 illustre sch matiquement la position optimale des centres de gravit pour obtenir une condition balanc e Le contrepoids a tout de m me t con u pour permettre l ajout de masse lors du balancement final du pont avant sa mise en service final De m me il sera galement possible d ajuster le poids du tablier en y ajoutant des masses qui pourront tre fix es sous le tablier au droit de son centre de gravit Notons que tout le pont incluant les pi ces m caniques ainsi que la structure ont t con us en conformit avec la norme CAN CSA S6 06
14. d Etudes Pont 9 e y INSA A GENIVAR amp PRESENTATION GENERALE w Carole Finiels Diagramme des efforts de compression Calcul des r actions d appui pivot sup rieur Calcul des fl ches avant et arri re pour chaque position tudi e Dimensionnement V rification du dimensionnement Poutre de transfert Tirants Calcul des propri t s g om triques des bras sup rieurs A Ix ly C J section ferm e Calcul du poids de la poutre kN m Diagrammes de corps libre pour chaque position tudi e Calcul des efforts de flexion de cisaillement de compression et de torsion Diagramme des efforts de flexion Pour chaque position tudi e Diagramme des efforts tranchants Pour chaque position tudi e Diagramme des efforts de torsion Pour chaque position tudi e Diagramme des efforts de compression Calcul des fl ches pour chaque position tudi e Dimensionnement V rification du dimensionnement Calcul des propri t s g om triques des tirants A Calcul du poids des tirants kN Calcul des efforts de traction Pour chaque tat limite tudi Diagramme des efforts de traction Calcul des d formations unitaires des tirants pour chaque position tudi e Contrepoids Calcul des propri t s g om triques du contrepoids A Ix Diagrammes de corps libre pour chaque position tudi e tats limites d utilisation ELUT Etat limite ultime ELUL Calcul des efforts de flexion et
15. de celles ci pour ces types de pont De plus pour ce type de pont seul les diaphragmes d extr mit et les syst mes de retenue du tablier aux unit s de fondation doivent faire l objet d une telle analyse en consid rant les exigences de l article 4 4 10 1 du code Partie 2 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 53 sur 67 Projet de Fin d tudes Pont 9 TT dap ZA GENIVAR ETMAA ACA SYNTHESE DES RESULTATS Carole Finiels Partie 3 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 54 sur 67 SYNTHESE DES RESULTATS H 0 e g Projet de Fin d Etudes Pont 9 s INSA z GENIVAR Carole Finiels Partie 3 Synth se des r sultats Cette partie tablie et quantifie les diff rences entre les deux r glements appliqu l tude du pont levant en structure m tallique Une premi re section pr sente les diff rences g n rales Une deuxi me partie expose l impact de celles ci sur le dimensionnement Une derni re section pr sente leur impact sur le co t Partie 3 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 55 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 GENIVAR SYNTHESE DES RESULTATS Carole Finiels La pr sente partie est structur e comme suit SOMMAIRE le HYPOTHESES DE CALC Sears 57 1 1 ACE ii ri N 57 1 2 CRAARGES PERMANENTES consorcio aaron aos 57 1 3 ACTIONS nien Lee 57 gar LES EES 60 3 LES COMBINAISONS DE CHARGES sanitaria 60 4 METHODE DE DIMENSIONNEMENT sitiar ia 61 5 VARIATION DE LA RESISTANCE PONDEREE
16. de cisaillement Diagramme de flexion et de cisaillement Calcul des r actions aux supports du contrepoids Fl ches du contrepoids Pour chaque position tudi e Dimensionnement V rification du dimensionnement l ments inf rieurs Partie 1 sur 3 Analyse globale tats limites d utilisation ELUT Etats limites ultime ELUL Tablier inf rieur Poutres principales Poutres transversales Longerons Calcul des propri t s g om triques des l ments A lx ly C J Calcul du poids de chacun des l ments kN Diagrammes de corps libre pour chaque position tudi e Etats limites d utilisation ELUT Etat limite ultime ELUL Calcul des efforts de flexion de cisaillement de compression et de torsion tats limites d utilisation ELUT Etat limite ultime ELUL Diagramme des efforts tranchants Pour chaque position tudi e 14 mars au 29 juillet 2011 Page 36 sur 67 a INSA A GENIVAR Projet de Fin d Etudes Pont 9 TT S O y PRESENTATION GENERALE e Carole Finiels Diagramme des efforts de torsion Pour chaque position tudi e Diagramme des efforts de compression Calcul des r actions d appui pivot inf rieurs Calcul des fleches pour chaque position tudi e Dimensionnement V rification du dimensionnement Piliers cadre en A Sommaire des r actions d appui tat limite d utilisation ELUT Etat limite ultime ELUL Dimensionnement Analyse sismique Analyse structural
17. entre piliers Le pont basculant a l image du Tower Bridge tablier et contrepoids tournant autour d un axe commun The Rolling Bridge passerelle levante dont le m canisme s enroule comme la queue d un scorpion Pont du mill naire de Gateshead un pont rotatif pour pi tons et v los qui relie les villes de Gateshead et de Newcastle de chaque c t du Tyne en Angleterre Partie 1 Figure 3 2 2 10 Diff rents types de ponts levants Des structures comme celles pr c demment cit es ont t tudi es pr alablement par GENIVAR et propos es au client Certaines solutions ont t abandonn es comme celle d un pont soulev par pilier pour des raisons d esth tisme Le type de pont retenu est le pont bascule deux points de rotation Le nouveau pont n 9 a t concu selon ce principe peu utilis en Am rique du Nord lequel permet la construction d un pont d une largeur plus importante que le pont existant et ce dans un espace plus restreint Le pont est compos des l ments suivants gt Le tablier offrant une largeur carrossable de 6 7 m tres et de deux pistes multifonctions unidirectionnelles permettant le passage des pi tons et cyclistes Les supports en A piliers Les bras sup rieurs Les tirants assurant la liaison entre les bras sup rieurs et le tablier Le contrepoids enti rement en acier d une masse totale de 86 5 tonnes Les cylindres hydrauliques permettant l act
18. et des barri res seront galement install es et pourront tre contr l es par l op rateur du pont Leur d clenchement sera int gr dans le syst me automatis pour assurer la s curit des usagers de la route lors de l ouverture du tablier Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 27 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 PRESENTATION GENERALE 9 o NSA A GENIVAR Carole Finiels 9 Logette proximit du pont levant une logette sera construite Ce b timent sera le centre de contr le du pont levant On y retrouvera les quipements du syst me hydraulique le tableau de commande du syst me d automatisation et contr le et le poste de travail du pontier De plus afin d offrir un service aux visiteurs et aux utilisateurs de la piste cyclable des toilettes publiques y seront am nag es La localisation de ce b timent a t d termin e afin d assurer une grande visibilit permettant d observer les op rations d ouverture et de fermeture du pont ainsi qu une vue sur une longueur optimale sur le canal Cette logette plus moderne a t con ue avec une architecture qui respecte le site patrimonial 10 Travaux routiers Le nouveau pont est construit dans l axe du chemin de la Grande Ligne formant une premi re intersection avec la route provinciale 223 et une seconde avec le chemin municipal Sainte Th r se Des travaux routiers seront effectu s afin d am nager des intersections fonctionnelles et s
19. taill e et plus pr cise de chaque l ment de la structure Il faut cependant souligner que la possibilit d utilisation des m thodes simplifi es propos es par la norme canadienne permet une conomie sur le plan du temps d tude Partie 3 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 63 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 0 SINSA AGENIVAR MARICA eE 2 SYNTHESE DES RESULTATS e Carole Finiels Bibliographie 1 Construction d un pont levant sur le canal de Chambly texte de l expos pr sent lors du congr s de l Association des transports du Canada Halifax Nouvelle cosse juillet 2010 CAN CSA S6 06 2 CAN CSA S6 06 Chapitre 1 G n ralit s Novembre 2006 3 CAN CSA S6 06 Chapitre 3 Charges Novembre 2006 4 CAN CSA S6 06 Chapitre 4 Calcul Parasismique Novembre 2006 5 CAN CSA S6 06 Chapitre 5 M thodes d analyse Novembre 2006 6 CAN CSA S6 06 Chapitre 10 Ouvrage en acier Novembre 2006 7 CAN CSA S6 06 Chapitre 12 Dispositifs de retenue et supports d quipements routiers Novembre 2006 8 CAN CSA S6 06 Chapitre 13 Ponts mobiles Novembre 2006 MTQ 9 MTQ Calcul des ouvrages d art TOME III 10 MTQ Manuel de conception des structures Volume 1 Octobre 2009 Eurocode 0 11 NF EN 1990 mars 2003 Eurocodes structuraux Bases de calcul des structures P06101 Homologu depuuis le 20 mars 2003 12 NF PO6100 2 juin 2004 Eurocodes structuraux Bases de
20. taire Phase de r daction Rapport interm diaire 1 Rapport interm diaire 2 Rapport final Poster O O O 3 Pr sentation visuelle PowerPoint Ensuite j ai d taill les diverses t ches effectuer De plus j ai tabli une Table des Mati res des principaux calculs r aliser pour un tel projet Cette table m a servi de base pour tablir un planning Diff rents livrables ont t demand s avec des dates respecter Ils articulent mon planning cf 4 5 Planning de mon travail Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 31 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 ei INSA Zl GENIVAR amp PRESENTATION GENERALE e Carole Finiels 4 2 Pr sentation des normes utilis es 4 2 1 Normes canadiennes Au Canada la conception d un ouvrage d art doit tenir compte des exigences de la norme CAN CSA S6 06 du code canadien sur le calcul des ponts routiers Outre le code f d ral les r glementations provinciales sont bien s r en vigueur Ainsi au Qu bec les exigences du Tome lll Ouvrages d art des normes du Minist re des Transports du Qu bec et les indications pr sentes dans le Manuel de conception des structures Volume doivent aussi tre prises en consid ration La norme CAN CSA S6 06 est s par e en diff rentes sections qui expliquent les points de conception a suivre pour d finir la structure d un pont Dans le cas pr cis du pont levant en structure m tallique et infrastructure
21. une voie de calcul est charg e la surcharge routi re doit tre multipli e par un facteur de modification La surcharge routi re doit tre r partie transversalement sur le tablier d un pont Cette surcharge occupe une largeur de trois m tres sur chacune des voies de la chauss e et la largeur de ces voies de circulation d pend de la largeur de la voie carrossable du pont La possibilit que plus d une voie de circulation puisse au m me moment produire les efforts maximaux sur la structure est prise en compte par l application d un facteur de modification des charges Aux fins de calcul l tat limite ultime et l tat limite d utilisation la surcharge routi re doit tre plac e a l int rieur de chaque voie de calcul de fa on produire la sollicitation maximale Aux fins de calcul l tat limite de fatigue et l tat limite d utilisation pour la fl che de la membrure la surcharge routi re est fix e un seul camion plac au centre d une voie de circulation La surcharge de voie ne doit pas tre prise en compte Une surcharge due un v hicule d entretien doit tre prise en compte uniquement si les caract ristiques de l ouvrage le permettent Dans notre cas le trottoir tant inf rieur a 3 m cette surcharge n est pas applicable Partie 2 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 46 sur 67 I 8 e g Projet de Fin d Etudes Pont 9 INSA z GENIVAR DIFFERENCES NOTABLES ENTRE LES REGLEMENT
22. A NORME SUR LE COUT DE L OUVRAGE ssssessssosecsssoseosesossosecsssosecsesossosecossosecsesoseosessssoseesesoseesee 62 Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 8 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 d e E PRESENTATION GENERALE INSA Si GENIVAR Carole Finiels Introduction La formation d ing nieurs G nie Civil de l INSA Strasbourg se conclut par un Projet de Fin d Etudes Pendant 20 semaines l leve ing nieur fournit un travail personnel sur un sujet unique et professionnel Mon attrait pour les Ouvrages d Art et mon souhait de devenir ing nieur d tudes dans une firme internationale m ont conduit effectuer mon Projet de Fin d Etudes au sein du d partement Ouvrage d Art du groupe de G nie Conseil qu b cois GENIVAR GENIVAR a t fond e en 1959 a Qu bec Son chiffre d affaires est de 250 millions de dollars canadiens Il s agit du 9e plus important employeur d ing nieurs du Qu bec avec au del de 3 500 employ s uvrant dans les secteurs du transport des infrastructures urbaines du b timent de l environnement et du d veloppement durable La strat gie conomique de GENIVAR est d acqu rir des entreprises sp cialis es afin de couvrir le plus grand champ de comp tences possible et pouvoir r pondre toute offre Ainsi d j fortement pr sente au Canada et dans les Cara bes GENIVAR souhaite poursuivre ses acquisitions et s tendre en Europe Une des principales volont s de la
23. AINE EEREN T EE AASEN EERENS 15 3 1 2 ee erte AR EE 16 3 1 3 Justification de la reconstruction ooocccncccooncnnnononnnonnnnnnncnnnnnnnnonnnnnnnnnnnnnnnnnrnnnnnnnnnnnnnnnnnrnnnnnnnnrnnnnnnnnrnnnnenaninnnos 17 3 2 LE NOUVEAU PONTA aa ea net Ge ae ae de et 18 3 2 1 Des contraintes respecter des solutions adapt es occccccccoonconnncnononononcnncnnnnonanononnnnnnonnnnonanonnnnnnannnnnnnnaninnnns 18 3 2 2 DESCANSO VIC tol 19 3 2 3 EXCESO elias 25 3 2 4 EE 29 3 3 ORGANIGRAMME erh EE 29 4 DEMARCHE SUIVIE ae 31 4 1 ORGANISATION DE MON tegen dere eier 31 4 2 PRESENTATION DES NORMES UTIUSEES scene sense se enenseseneensnseseenenceseseenenseseeencesesemenensececeencesesesececesecesececeseseseee 32 4 2 1 OESOTO NNE EE cia abit nia 32 4 2 2 ee 33 4 2 3 C ncordance entre les NOME Aia 34 4 3 PRESENTATION DES LOGICIELS ug ET 34 4 3 1 Logidels EE EE AA one 34 4 4 PRESENTATION DES TACHES A REALISER occccccocncncccnccncncnoncnnnncnoncnnonononcnnanononcnnnnnnenenennanrnencnnnnanonenennanonencnnanananenencananenennananen 35 4 5 PLANNING DE MONTRAV Alanis icons 37 Sy SCHEMA EURISTICIE corsario iris 39 Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 11 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 INSR S GENIVAR PRESENTATION GENERALE e e Carole Finiels 1 Contexte et enjeux du sujet 1 1 Pr sentation du sujet L tude comparative porte sur un pont levant en structure m tallique selon les normes canadienn
24. America permet d obtenir les diff rentes sollicitations Enfin le dimensionnement de la structure se fait suivant l approche du chapitre 8 Ouvrage en b ton et du chapitre 10 Ouvrage en acier L tude comparative m ne a une synth se permettant de d terminer l impact d un syst me normatif sur le dimensionnement d une structure et son enveloppe budg taire Mots cl s Pont levant Structure m tallique Eurocodes CAN CSA S6 06 Etude comparative Abstract The object of my study is about a comparative study between the sizing up of a lifting bridge made of steel reference to Eurocode books and the sizing up reference to the CAN CSA 56 06 The study aims to highlight the differences between the Canadian specifications and the European specification To size up the bridge under the Eurocode books the established load of the structure follows EC1 2 Actions on structures Traffic loads on bridges The different stresses are defined by the computation program Robot Structural Analysis in order to draw up the model Then the sizing up of the structure is made under the EC2 1 1 Design of concrete structures general rules and rules for buildings and EC3 3 Design of steel bridges To size up the bridge under Canadian standards the sizing the established load of the structure follows the Chapter 3 Load Stresses are obtained with the computation program Advance Design America Then the sizing u
25. EE AN 48 1 6 1 Coerricient de dilatation Ee UE 48 1 6 2 Composante uniforme et gradient rhermigue siens 48 2 JUSTIFICATION D UNE SECTION iia oia 48 2 1 DEMARCHE DE JUSTIFICATION D UNE SECTION SELON EUROCODE 3 49 2 1 1 JUS dereen de aa 49 2 1 2 Justification l effort tranchant inserer 49 2 1 3 R sistance au voilement sous cisaillement esse 50 2 1 4 Interaction E effort tranchant EE 50 2 1 5 V rification de la rigidit des raidisseurs ooccoocooooncnonoconnnonnnnonnnnnnnnonnconnnnnnncnnnnnnnnonnnononnronnnnnancnnnnnnnnnonnnnnos 51 2 1 6 ee 51 2 2 DEMARCHE DE JUSTIFICATION D UNE SECTION SELON CAN CSA S 51 2 2 1 Fatin e UME EE 51 2 2 2 derre des con rates EE 51 2 2 3 V rification de la fleche aV ELU EE 53 CT CC le E E 53 3 1 CATEGORIE D IMPORTANCE nr is 53 3 2 PONTATRAVEE ET 53 Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 7 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 uf PRESENTATION GENERALE 2 INSA 1 GENIVAR Carole Finiels Sommaire Partie III PARTIE III SYNTHESE DES RESULTATS ka HYPOTHESES DE CALCULS its gege as 57 1 1 el E 57 1 2 CHARGES PERMANENTES sonata ian nE EEEE E E te ce Naa EAEE REE 57 1 3 ACTIONS DUTRAFIC e IER TEE 57 2 LES ETATS LIMITES E 60 3 LES COMBINAISONS DE CHARGES eege 60 4 METHODE DE DIMENSIONNEMEN VE 61 5 VARIATION DE LA RESISTANCE PONDEREE SUIVANT LA NORME UTILISEE ocoococcccccccccccococccccococcoconcnococoncoconcnonnos 62 6 INFLUENCE DE L
26. Figure 2 1 3 Innovation Place Congr s de Montr al Qu bec du front de mer Port d Espagne Trinit Saskatoon Saskatchewan et Tobago De plus en octobre 2010 GENIVAR a recu un prix pour sa deuxieme place en Am rique du Nord sur la liste des entreprises les plus performantes publi e par The Zweig Letter Cette liste fait un classement des firmes les plus performantes dans les domaines de l architecture du g nie conseil et de la consultation en environnement Ces reconnaissances t moignent de la capacit de l quipe r aliser des ouvrages de qualit selon les r gles de l art en respectant les budgets et les ch anciers Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 13 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 BER PL PRESENTATION GENERALE e1N5SA Carole Finiels S GENIVAR 2 2 Le bureau Ouvrage d Art de Longueuil Qu bec Canada J ai effectu mon Projet de Fin d Etudes au sein du d partement Ouvrage d Art du bureau de Longueuil dirig par ing nieur M Mailhot qui fut mon tuteur de PFE Ce d partement forme avec le d partement G nie Routier la division Transport de GENIVAR Longueuil dirig par M Daniel Filion De nombreux projets a l image du pont 9 objet de mon tude sont r alis s conjointement par les deux d partements de la division Longueuil est situ e sur la rive sud du fleuve Saint Laurent dans la banlieue sud de Montr al C est la cinqui me ville en importance d mographique au Qu
27. LECTRICIT CLARAGE INSTRUMENTATION CONTR LE M CANIQUE LECTRICIT Concepteur principal Pierre Luc St Jacques ing G nitab Technicien dessinateur Ghislain Granon techn Genitat Concepteur approbateur G NIE ROUTIER BATIMENT AM NAGEMENT DE SITE OUVRAGES D ART Concepteur principal Architecture Concepteur principal Madjib Mehenni ing E E E Concepteur principal Tony Mailhot ing Se Technicien dessinateur Richard Carbonneau techn Concepteur approbateur Mouloud Gougam ing MScA Jocelyn Drouin ing Technicien dessinateur Th r se Gour tcha Structure Claude Moyen ing Technicien dessinateur Marc Niquet ing Ganitali Sylvain Houde techn A Techn M canique Gaby Khammar ing LEED Concepteur approbateur Jean Fran ois Gauthier ing Anthony Giday ing Concepteur approbateur INSTRUMENTATION CONTR LE Thien Thin Tran ing Concepteur principal Michel Grignon techn Procetoch ine Concepteur approbateur Micheline Roby ing Proceteet pe SURVEILLANCE DES TRAVAUX Jean Guy No l menn SERVICES COMPL MENTAIRES ENVIRONNEMENT ARPENTAGE UTILITES PUBLIQUES CONSERVATION DU PATRIMOINE LABORATOIRE Alain Dauphinais shn Wilner Morisseau ma Silvio Morelli Aen H ze we Cie pd Partie 1 Figure 3 3 24 Organigramme du projet Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 30 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 PRESENTATION GENERALE Ca
28. PONFATRAVEE SIMIPLE esse te Dene ess co E eco ecn sde Debian ec tee 53 Partie 2 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 43 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 ei INSR 2 DIFFERENCES NOTABLES ENTRE LES REGLEMENTS d et Carole Finiels 1 Hypoth ses de calculs 1 1 Mat riaux gt Caract ristiques de l acier 3 GENIVAR L application des Eurocodes n entraine aucun changement dans la prise en compte des param tres caract ristiques de l acier Module d lasticit longitudinale Es 210 000 MPa Coefficient de poisson u 0 3 Module d lasticit transversale G 81 000 MPa Coefficient de dilatation lin aire a 12 10 6 FEFFE Masse volumique de l acier p 78 5 KN m3 gt Nuance de l acier suivant les normes Canadienne La nuance de l acier des l ments d un ouvrage d art doit tre conforme au tableau 2 10 1 du Tome Ill Ouvrage d art des Normes du Minist re De fa on g n rale en ce qui concerne les pi ces structurales principales les diaphragmes les contreventements et les poutres de levage la nuance de l acier sp cifier doit tre conforme celle indiqu e ci dessous NORME CAN CSA G40 21 Pi ces structurales principales 350WT 350W ou 300W Diaphragmes contreventements et poutres de levage 350AT 350A 350W ou 300W Partie 2 Tableau 1 1 2 Nuance de l acier suivant les normes Canadienne Acier W acier soudable Acier A acier patinable
29. Rapport de Projet de Fin d tudes tude compar e entre Eurocodes et normes canadiennes appliqu e la conception d un pont levant en structure m tallique et infrastructures b ton Auteur Mile Carole Finiels l ve ing nieur 5e ann e INSA de Strasbourg sp cialit G nie civil option Construction Tuteur entreprise M Tony Mailhot Directeur conception ponts et ouvrages d art GENIVAR Inc Tuteur INSA Strasbourg M Claude Schaeffer Professeur l INSA de Strasbourg GENIVAR Ke Ann e 2010 2011 P riode du PFE du 14 mars au 29 juillet 2011 K PROJET DE FIN D TUDES Y GENIVAR 14 mars au 29 juillet 2011 Page 2 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 E g PRESENTATION GENERALE 2 INSA e S GENIVAR Carole Finiels Remerciements La r alisation de ce projet a t pour moi une exp rience enrichissante et b n fique Je tiens a remercier tout le personnel de la soci t GENIVAR La disponibilit et ouverture de chacun ont facilit mon int gration et la r alisation de mon tude Je souhaite remercier plus particuli rement M Daniel Filion directeur de la division Transport GENIVAR Mont r gie de m avoir accueilli au sein de son d partement M Tony Mailhot directeur Ouvrage d Art GENIVAR Longueuil de m avoir permis d int grer son quipe et de travailler sur le pont 9 et pour sa confiance quant la r alisation de mon projet M Claude Schaeffer professeur
30. S Carole Finiels 1 3 3 Coefficient de majoration dynamique Eurocodes La majoration dynamique est incluse dans l intensit des charges du mod le LM1 et LM2 Elle n est rajouter que pour le mod le de charge LM3 Sa formule de calcul d finis pour la prise en compte des v hicules sp ciaux ne tient plus compte de la charge permanente et de la charge maximale EC1 2 NA Annexe3 3 0 7 ES E ET Norme CAN CSA S6 06 On doit appliquer un coefficient de majoration dynamique CMD au camion CL 625 ou a toute partie du camion Le CMD appliquer au camion CL 625 est sp cifique au nombre d essieux sollicitant l effort maximal une section donn e d un l ment analys La surcharge de voie CL 625 est toujours exempte d une majoration du CMD autant sur la fraction de camion CL 625 que de la charge uniforme Port e m Essieux d terminants kN CMD applicables 0 2 4375 2 4375 4 8 125 125 4 8 9 8085 50 125 125 0 3 9 8085 a 14 4 125 125 175 0 25 14 4 36 6 125 125 175 150 36 6 50 50 125 125 175 150 Partie 2 Tableau 1 3 3 Choix du CMD appliquer en fonction de la port e de l ouvrage 0 4 0 3 0 3 1 4 Forces de freinages Eurocodes L EC1 2 d finit une force de freinage globale Celle ci d pend de l intensit des charges verticales du cas de charge LM1 et est born e 180ays lt Qu lt 300KkN Norme CAN CSA S6 06 La norme CAN CSA S6 06 propose de prendre en compt
31. SUIVANT LA NORME UTILISEE ococcococcccccoccccocococcococcccoconoconoos 62 6 INFLUENCE DE LA NORME SUR LE COUT DE L OUVRAGE coocccccccncoccnccnncoccnccncnaccnccncnaccncanoncnncaconccrcnaccnccnonacnnss 62 Partie 3 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 56 sur 67 Projet de Fin d tudes Pont 9 e y 5 GINSAR A GENIVAR SYNTHESE DES RESULTATS K miran Carole Finiels 1 Hypoth ses de calculs 1 1 Acier D CAN CSA S6 06 chapitre 10 D Eurocodes Eurocode 3 Caract ristiques Limite d lasticit 350MPa Module Limite d lasticit 355MPa Module d lasticit 200 000 Mpa d lasticit 210 000 Mpa 1 2 Charges permanentes CAN CSA S6 06 chapitre E Eurocodes Eurocode 1 EN Variation Materiaux de Valeur d finit au chapitre 3 construction Tableau 3 3 l annexe A Elements produits 10 et 5 en usine Element non 20 et 10 structuraux Poids propre min 3 7 kN m 3 8 kN m 1 3 Actions du trafic routier D CAN CSA S6 06 chapitre 3 Ex Eurocodes Eurocode 1 EA Variation La Nombre de voies N determin e avec le tableau N Partie enit re w 3 Largeur de 3 4 Largeur de la voie voie impos e Aire r siduelle d pendant du nombre de voie d pendant de la largeur de la Pas d aire r siduelle chauss e charge uniform ment r partie forces de freinage forces de 9KN m dont la largeur est de transversales 3 0m Groupe 3 Charge de trottoir Groupe 5 LM3 Mod le de charge Sur
32. SYNTHESE DES RESULTATS Carole Finiels Partie 1 Tableau 4 2 3 1 Concordance des NOrMeS cocoonccncncnnononocncnncnnnncnononnonnnnonornrnnnnnnannrnrnnrnr nar nnnannnnnnnos 34 Partie 2 Tableau 1 1 2 Nuance de l acier suivant les normes Canadienne ns 44 Partie 2 Tableau 1 3 3 Choix du CMD appliquer en fonction de la port e de l ouvrage cccocccccnccc 47 Partie 2 Tableau 1 6 ee Ke GN DIE 48 Tables des Annexes ANNEXE 01 RAPPORT DE FORAGE ANNEXE 02 AGENCEMENT G N RAL DES FONDATIONS ANNEXE 03 PLAN D ENSEMBLE ANNEXE 04 VUE ISOMETRIQUE ANNEXE 05 ESTIMATION DU PRIX DE L OUVRAGE NDC 01 NOTE DE CALCUL COMMUNES AUX DEUX NORMES NDC 02 NOTE DE CALCUL AUX NORMES CANADIENNES NDC 03 NOTE DE CALCUL AUX EUROCODES Partie 3 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 67 sur 67
33. WWW WWW NY L int gration du futur ouvrage dans l environnement du site Ce pont est strat gique puisqu en plus de permettre la navigation sur le canal de Chambly entre le 15 mai et le 15 octobre de chaque ann e il dessert la population des les Sainte Marie et Sainte Th r se et est utilis quotidiennement par 5 000 usagers La construction du nouveau pont doit tre r alis e sans nuire aux op rations de navigation et permettant le maintien du lien routier desservant la population des les Sainte Marie et Sainte Th r se Pendant toute la dur e des travaux une voie routi re restera ouverte la circulation mais la piste cyclable sera ferm e La navigation sur le canal sera maintenue mais r duite Consid rant que le site du Pont n 9 est tr s visit et est travers par une piste cyclable il a t convenu de construire une logette incluant des toilettes publiques L architecture de ce b timent a t labor e en tenant compte du milieu et de la valeur patrimoniale du canal de Chambly En outre une aire de service et de stationnement sera construite aux abords du pont Afin d exercer une meilleure gestion de la navigation sur le canal et des op rations d ouverture et de fermeture du pont des feux de navigation seront install s et un syst me de surveillance par cam ras sera implant Une tude g otechnique a d montr l importance de construire les fondations sur pieux appuy s au roc dont la profondeur est d e
34. a structure Des plaques d acier ont t rajout es dans le contrepoids aux endroits pr vu a cet effet environs 4 tonnes afin de permettre le mouvement du tablier Le 8 juin le tablier a pu tre lev de O a 80 degr Les travaux de voierie sont en cours Partie 1 Figure 3 2 4 23 Tablier lev 80 degr s 3 3 0rganigramme du projet Consid rant la nature multidisciplinaire du projet GENIVAR a identifi tous les champs d activit s impliqu s et a mis en place une quipe de sp cialistes dans les diff rents domaines En compl ment ses quipes internes structure voirie infrastructures municipales m canique du b timent lectricit hydraulique lourde automatisation et contr le GENIVAR a fait appel la firme GENIFAB pour la conception des pi ces m caniques du pont pivots et dispositifs de s curit et au bureau d architecture Jacques Monty pour la pr paration des plans relatifs a la logette Tout au long de l avancement de la pr paration des plans et devis de nombreuses rencontres et discussions se sont tenues afin de valider les solutions retenues et s assurer de bien r pondre aux attentes du client Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 29 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 PRESENTATION GENERALE Carole Finiels Canada INGENIEUR PATRON Daniel Filion ing CHARG DE PROJET ESTIMATIONS DES CO TS GESTION DES RISQUES ASSURANCE QUALIT M CANIQUE
35. aulique qui sera conforme la norme CAN CSA S6 06 Code Canadien sur le Calcul des ponts routiers Des exigences de mise a l essai ont t d finies et l entrepreneur devra remettre un manuel d op ration et un manuel d entretien avant la mise en service Ce travail sp cialis est un l ment important pour le bon fonctionnement du pont levant Des calculs labor s ont t faits afin d optimiser ce systeme qui sera op r a l aide d un quipement de contr le et instrumentation bien adapt aux besoins et l usage des op rateurs 7 Automatisation et contr le L op ration du pont levant n cessite un syst me d automatisation et contr le qui permet de bien g rer l ensemble des quipements En plus de l ouverture et de la fermeture du pont un contr le doit tre exerc pour la gestion de la circulation sur les approches du pont barri res Il en est de m me pour la circulation des bateaux qui est guid e par des feux de navigation De plus des cam ras seront install es afin de visualiser les ouvertures et fermetures du pont et la pr sence de bateaux dans le canal Le syst me d automatisation et contr le sera con u de fa on g rer efficacement tous ces quipements il sera la fine pointe technologique tout en demeurant bien adapt aux besoins et facile op rer 8 Feux de navigation cam ras barri res Des feux de navigation sont pr vus sur les nouveaux murs de part et d autre du pont Des cam ras
36. bec Elle fait partie de la r gion Mont r gie Le bureau GENIVAR Longueuil r alise des projets en Mont r gie mais aussi dans les autres r gions du Qu bec r gion de Montr al Estrie Abitibi L organigramme au sein de l quipe est le suivant Directeur Daniel Filion Adjointe administrative Manon Lanouette Ing nieurs Ing nieurs Ing nieurs Tony Mailhot CITES Dub Jocelyn Drouin Andr Hamelin Dino Ald a Mario Carbonneau The Nghia Nguyen Serge Ostiguy Audrey Delsemme partial ing nieur vacant Myriam Sondag Ing nieur vacant Ing nieur interm diaire vacant Techniciens Techniciens Robert Calleur Chauss Techniciens Technicien vacant Techniciens Technicien vacant Richard Auger Technician vacant Madia Akbaraly Richard Cerbonneau partial Technicien vacant Samuel Andriamihantamanana Mohamed Tazi TTP DAO CAO vacant TPP DAO CAO vacant Partie 1 Figure 2 2 4 Organigramme Transport Division Mont r gie Les professionnels de GENIVAR en ponts et ouvrages d art poss dent une solide expertise pour la conception de nouvelles structures ou pour la r habilitation de structures existantes incluant l inspection et la surveillance de travaux Leur expertise inclut tous les types d ouvrages d art tant dans un environnement urbain et local que rural Elle inclut les ponts trav e unique les ponts trav es continues les ponts sur lev s les ponts d tagement les changeurs les passages inf
37. calcul des structures Partie 2 annexe nationale PEN 1990 2002 Homologu depuis le 5 juin 2004 13 NF EN 1990 A1 juillet 2006 Eurocod Bases de calcul des structures P06100 1 A1 Eurocode 1 14 NF EN 1991 1 1 mars 2003 Eurocode 1 Actions sur les structures Partie 1 1 actions g rales Poids volumiques poids propres Homologu depuis le 20 mars 2003 15 NF P06111 2 juin 2004 Eurocodes Bases de calcul des structures Partie 2 annexe nationale P EN 1991 1 1 P06111 2 Homologu depuis le 5 juin 2004 16 NF EN 1991 1 2 juillet 2003 Eurocode 1 Actions sur les structures Partie 1 3 actions g n rales Charges de neige P06113 1 Homologu depuis le 5 avril 2004 17 NF EN 19911 3 2004 annexe nationale PR NF EN 1991 1 3 NA octobre 2006 Eurocode 1 Actions sur les structures Partie 1 3 actions g n rales Charges de neige Action g n rales Charges de neige P06113 1 NAPR Partie 3 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 64 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 0 2INSA A GENIVAR Ze ff 2 SYNTHESE DES RESULTATS e Carole Finiels 18 NF EN 1991 1 4 nov 2005 Eurocode 1 Actions sur les structures Partie 1 4 actions g n rales Actions du vent P06114 1 Homologu depuis le 5 nov 2005 19 NF EN 1991 1 5 mai 2004 Eurocode 1 Actions sur les structures Partie 1 5 actions g n rales Actions thermiques Homologu depuis le 5 mai 2004 20 NF EN 1991 1 6
38. charge de voie CL 625 Groupe la LM1 Charge de camion 5 essieux dont la trottoir r duite charge de chaque essieux est Groupe 1b LMD r duite 80 superpos e une Groupe 2 0 75TS 0 40UDL Partie 3 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 57 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 e y GINSAR GENIVAR SYNTHESE DES RESULTATS K mbr Carole Finiels ee CAN CSA S6 06 chapitre La Eurocodes Eurocode 1 e Variation D Fonction du nombre Pour les v hicules sp ciaux 1 d essieux sollicitant l effort 0 7 1 0 2L Pour les autres maximal Ici CMD 1 25 cas est d j inclus dans les valeurs Ici 6 1 19 Force de freinage 180kN plus 10 de la Pour les calculs de charge portion de surcharge de voie normaux D pend de l intensit uniform ment r partie d une de la charge LM1 Born e voie de calcul Et lt a 700kN 180aq1 lt 0 k lt 900kN Charge sur les S Charge de trottoir uniform ment 16kPa lt P 50 lt 40kPa trottoirs 30 r partie qfk 5 kN m2 Nombre de voies Les largeurs de voies aux Eurocodes sont impos es 3m ce qui induit une aire r siduelle de largeur variable Aux normes canadiennes les largeurs ne sont pas impos es mais la charge uniform ment r partie superpos e au camion CL 625 est d une largeur de 3m Eurocode AY ASAS oie 1 Aire Voie 2 V r siduelle CAN CSA S6 06 Partie 3 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 58 sur 67 D H 2 P
39. ction E 17 3 2 CENCUVEAU PONEN EE 18 3 2 1 Des contraintes respecter des solutions adapt es e00sseneosseennosseereesserreeseerressreressserressserressserresseereesee 18 3 2 2 Descrip Uon de OU oe 19 3 2 3 EXP O ee 25 3 2 4 A 29 3 3 ORGANIGRAMME DU EE 29 4 DEMARCHE SUIVEE aria aio 31 4 1 ORGANISATION DE MON TRAVA Ennio EEN ae dE 31 4 2 PRESENTATION DES NORMES UTIUSEES nar ne nen nana nenennn nr nr nennnnananenencnnananenennananen 32 4 2 1 Normes canadiennes E E E 32 4 2 2 Normes enop EE tdi 33 4 2 3 Concordante Entre les normes cies 34 4 3 PRESENTATION DES LOGICIELS UTILIS ES estate ENEE nea 34 4 3 1 Lo gidels ed 34 4 4 PRESENTATION DES TACHES A REALISER occccccocncncccncnncncnonononncnoncnnnnononcnnnnononcnnananenencnnanonenennananenenennanrnencnnananenencncananenannananens 35 4 5 PLANNING DE MON TRAVAI EE 37 S DERMEMA EURISTICOE cra nicas aaa ies 39 Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 6 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 INSA S GENIVAR PRESENTATION GENERALE e e Carole Finiels Sommaire Partie ll PARTIE II DIFFERENCES NOTABLES ENTRE LES REGLEMENTS L HYPOTHESES DE CALCGUES iris 44 1 1 Mia E 44 1 2 CHARGES PERMANENTES amatm anton toscas 44 1 3 CHARGE DETRACIE et 45 1 3 1 NOMbre e 45 1 3 2 ee e 45 1 3 3 Coefficient de majoration dynamique inner 47 1 4 Reie ell 47 1 3 ACTON URLE EE 48 1 6 ACHON THERMIQUE rers a E E E E EE A T E EE IEEE E O
40. du retrait doivent tre consid r s dans les zones de moment n gatif m me si la section d acier n est pas mixte en raison de la pr sence d un nombre minimal de goujons 2 Justification d une section Une fois la conception g n rale de la structure r alis e il faut la dimensionner conception d taill e Pour cela on doit v rifier R gt y5 C est dire s assurer que la r sistance R est suffisante pour supporter les sollicitations S avec une fiabilit donn e Partie 2 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 48 sur 67 S GENIVAR Projet de Fin d Etudes Pont 9 e gf 5 INSA DIFFERENCES NOTABLES ENTRE LES REGLEMENTS S ee Carole Finiels Il faut aussi assurer la fonctionnalit durable tat limite d utilisation et la r sistance la fatigue de la structure II convient donc de d terminer les sollicitations qui sont les efforts internes N M V Mr les contraintes les d placements les r actions d appuis et toutes les informations n cessaires pour le dimensionnement r sultant de application des charges Cette partie d taillera les d marches de justification d une section suivant les deux r glementations 2 1 D marche de justification d une section selon Eurocode 3 Justification d une section ELU n ELS RCE ee as o arenas a E a UE Flexion Effort Voilement D versement V rification des 1 Fl che Contraintes De nan sl Laso st EE tranchant sous 4 raidisseu
41. e Partie 2 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 42 sur 67 Projet de Fin d tudes Pont 9 A GENIVAR DIFFERENCES NOTABLES ENTRE LES REGLEMENTS Carole Finiels La pr sente partie est structur e comme suit SOMMAIRE Lo HYPOTHESES DE CALCUES sage 44 1 1 E e E 44 12 CHARGE PERMANENTES a a a E EA EEEO 44 1 3 CHARGES DE TRAFIC ROUTE rm aaa 45 1 3 1 HEEN 45 1 3 2 KO ee 45 133 Coefficient de majoration dynamique rv ia 47 1 4 TORCES DEPREINAGES a eo 0 47 LS ACTION SUR LES TROTTOIR E 48 1 6 AHON THERMIQUE crara ir a ae On a ed E te 48 1 6 1 Coefficient de dilatation ge 48 1 6 2 Composante uniforme et gradient thermique ss 48 25 JUSTIFICATION D UNE SECTION eege 48 2 1 DEMARCHE DE JUSTIFICATION D UNE SECTION SELON EUROCODE 3 49 2 1 1 M OTON ER T XOT ee NE TAREE EE ne E ANERE A 49 2 1 2 J s ulication a t eor tranchant eene ai tt 49 2 1 3 R sistance au voilement sous cisaillement 50 2 1 4 Interaction flexion et effort rronchont sense 50 2 1 5 V rification de la rigidit des raidisseurs ss 51 2 1 6 Verication OU devefse MeNi eebe EE 51 2 2 DEMARCHE DE JUSTIFICATION D UNE SECTION SELON CAN CSA Sp 51 2 2 1 EE 51 2 2 2 Verification des contraintes RE 51 2 2 3 Verijlication de la Jleche Q V ELU ee ed 53 3e ANALYSE SISMIQUE EE 53 Sch CATEGORIE D IMPORTANCE soscvaassrecsincss onnnesscenenensaneesveneanenns essnenenennaneeseteennnanseenu etennnntenesvensntaannn et nnet nsaiesecente 53 3 2
42. e sismique Vue d ensemble de la structure Crit re de conception Analyse structurale Etat limite ultime ELUL V rification des piliers Calcul et dimensionnement des ancrages 3 Calculs similaires aux normes Europ nnes 4 tablir une comparaison sur le dimensionnement ratio d acier 5 tablir une comparaison sur le prix de chaque version 6 Synth se des r sultats 4 5 Planning de mon travail Apr s avoir tabli les diff rentes t ches pr c demment cit es j ai tabli un planning respecter Bien entendu les dates des diff rents livrables sont des dates cl s J ai articul mon planning en fonction de celles ci Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 37 sur 67 cd E Projet de Fin d tude Pont 9 INSA 3 GENIVAR PRESENTATION GENERALE Carole Finiels Ann e Juillet Ao t Septembre Octobre EE 2 0d bio A Plon le A Mois S D H un D lt H H kl S D H q er H 5 12119 PFE au sein de G nivar Rendu interm diaire 1 Rendu interm diaire 2 Final Support visuel poster ppt Soutenance PFE R daction Comparaison des normes Etude g om trique Charges et combinaisons Modelisation Dimmensionement partie sup Dimmensionement partie inf Verification dim Sup Verification dim Inf Synthese influence sur dim Synthese influence sur co t Ha W Partie 1 Figure 4 5 25 Planni
43. e une force de freinage quivalente 180kN plus 10 de la portion de surcharge de voie uniform ment r partie d une voie de calcul Cette force est born e 180 110x9xL Ff lt 700kN Avec L la longueur du tablier Partie 2 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 47 sur 67 H 2 e g Projet de Fin d Etudes Pont 9 e INSA gt GENIVAR ASAM YN DIFFERENCES NOTABLES ENTRE LES REGLEMENTS Carole Finiels 1 5 Action sur les trottoirs Aux Eurocodes l action sur les trottoirs est fix e a 5kPa La norme canadienne la d termine en fonction de la largeur du chemin pi tonnier charg et doit tre comprise entre 1 6 et 4kPa 1 6 Action thermique 1 6 1 Coefficient de dilatation thermique Quelque soit la norme il d pend du mat riau consid r 1 6 2 Composante uniforme et gradient thermique Les deux r glements d finissent les composantes de temp rature suivant le type d ouvrage et sa localisation g ographique Les ouvrages sont class s suivant le type d ossature Eurocodes 1 Partie 1 5 CAN CSA S6 3 9 3 Poutres d acier poutres caissons ou poutres triangul es Type 1 avec platelages en acier et poutres triangul es tablier Type A inf rieur Poutres d acier poutres caissons ou poutres triangul es Type B a tablier sup rieur avec platelages en b ton Ossatures en b ton avec platelages en b ton Type C Partie 2 Tableau 1 6 4 Type d ossature L effet du gradient thermique et celui
44. ec Partie 1 Figure 3 1 1 5 Situation g ographique g n rale Cette structure sera difi e dans un nouvel axe routier et remplacera le Pont n 9 voie de transport rotative desservant les populations des les Sainte Marie et Sainte Th r se Partie 1 Figure 3 1 1 6 Localisation du nouveau pont D sign lieu d importance historique nationale en 1929 par le gouvernement du Canada le canal demeure la seule composante op rationnelle du r seau des canaux historiques du Qu bec ayant conserv son gabarit d antan Depuis 1972 l agence Parcs Canada veille sa protection et sa mise en valeur La Soci t Canadienne de G nie Civil inscrit ce site dans sa courte liste de 25 lieux historiques nationaux de g nie civil Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 15 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 e 1 A PRESENTATION GENERALE HL E INSA 2 GENIVAR ETMAS ACA A Carole Finiels 3 1 2 L ancien Pont n 9 Construit par la Montr al Bridge Works en 1887 1888 le Pont n 9 est le plus ancien de tous les ponts du canal de Chambly Erig sur le canal de Lachine il a t modifi et r implant sur le site actuel en 1923 Les caract ristiques structurales et architecturales de ce pont tournant en font un l ment a la fois repr sentatif et rare des constructions du XIXe si cle Il est muni de fermes de type Pony Pratt avec des montants carr s aux extr mit s Partie 1
45. el Bec Produits D Acier Lt e de Montr al qu a t confi e la pr paration des pieces m talliques de la superstructure comprenant la charpente m tallique le contrepoids les pivots le tablier ajour les caillebotis pour trottoirs et autres pi ces faisant partie de l ensemble La fabrication est pr sentement en cours Les dimensions de chaque pi ce doivent tre v rifi es et valid es par des dessins d atelier qui doivent tre approuv s par le concepteur Une firme en services industriels a t mandat e pour le suivi qualitatif des mat riaux utilis s et le contr le de la fabrication Cette tape est tr s importante consid rant que la pr cision et la qualit des pi ces m talliques doivent tre sans faille pour le bon fonctionnement de l ensemble du pont Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 26 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 WT PL PRESENTATION GENERALE o INSA GENIVAR e Carole Finiels Partie 1 Figure 3 2 3 22 Cadre en A et bras sup rieur fabriqu s en usine 5 Mise en place de la structure m tallique Avant la livraison des pi ces sur le chantier l entreprise Stel Bec Produits d Acier Lt e devra faire un assemblage en usine afin de v rifier la conformit de la structure m tallique Le transport des pi ces devra faire l objet de permis de transport consid rant leurs dimensions et leur poids 6 Systeme hydraulique Le pont levant sera muni d un syst me hydr
46. en compte sont celles pr cis es aux chapitres 3 et 4 de la norme CAN CSA S6 06 En position ouverte on prendra la moiti de ces valeurs pour le calcul Une analyse pr liminaire relative aux impacts des exigences parasismiques est recommand e afin d en valuer l envergure d s le d part du projet Dans certain cas cette analyse pourrait amener le concepteur privil gier un ouvrage avec un tablier plus l ger poutres en acier vs poutres en b ton 3 1 Cat gorie d importance Aux fins des calculs parasismiques les d finitions suivantes s appliquent pour tablir la cat gorie d importance de l ouvrage Pont de secours Les ponts de secours font g n ralement partie de routes qui doivent demeurer ouvertes toute circulation apr s le s isme de calcul G n ralement les ponts de secours sont ceux situ s sur le r seau strat gique en soutient au commerce ext rieur RSSCE Pont d urgence Les ponts d urgence font g n ralement partie des routes qui devraient tout le moins tre ouvertes aux v hicules d urgence et aux fins de la s curit et de la d fense imm diatement apr s le s isme de calcul ou des ponts qui sont au dessus des routes qui doivent demeurer ouvertes toute circulation apr s le s isme de calcul Le pont 9 appartient a la cat gorie Pont d urgence 3 2 Pont trav e simple Pour le calcul des cul es la d finition des ponts trav e simple il n est pas requis de faire une analyse parasismique
47. es CAN CSA S6 06 Tome Il Ouvrage d art et selon les Eurocodes afin de comparer les diff rentes approches de dimensionnement entre les normes canadiennes et europ ennes Ce m moire pr sente une synth se comparative tablie suivant les points suivants gt Comparer les hypoth ses de calcul gt Comparer les sollicitations obtenues RdM gt Comparer les dimensionnements de la structure m tallique En outre ce m moire pr sente une analyse de l impact normatif sur gt Le dimensionnement de l ouvrage gt l enveloppe budg taire 1 2 0bjectifs GENIVAR est un groupe qui ne cesse de s agrandir par ses nombreuses acquisitions au Qu bec dans le reste du Canada mais aussi l international Une des principales volont s de la soci t est de devenir un leader mondial dans le g nie conseil S agrandir en Europe est alors une priorit Ainsi GENIVAR pourra en connaissant les diff rences majeures entre les r glements et l impact des normes sur le co t et le dimensionnement s adapter et rester comp titive quel que soit le continent Suite ouverture du bureau GENIVAR France et la volont de l entreprise de cr er une division Ouvrage d Art ce m moire sera mis la disposition des employ s qu b cois souhaitant travailler dans cette division et connaitre les diff rences notables entre les deux r glements Le but de ce m moire est d effectuer un comparatif des normes canadiennes et Europ ennes appl
48. et soudable Acier WT acier soudable r silience am lior Acier AT acier patinable et soudable r silience am lior Remarque Les profil s lamin s en acier de types WT et AT ne sont pas disponibles au Canada 1 2 Charges permanentes Le poids propre des mat riaux de construction est d fini dans l EC1 1 1 annexe A Les Eurocodes pr voient une variation pour le calcul du poids propre du rev tement et de l tanch it soit 20 si l paisseur totale tient compte d un rev tement post rieur sinon 40 et 20 Pour le calcul du poids propre des l ments structuraux les Eurocodes prennent la valeur nominale Partie 2 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 44 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 eg INSA GENIVAR DIFFERENCES NOTABLES ENTRE LES REGLEMENTS d unt Carole Finiels D apr s la norme CAN CSA S6 06 tous les l ments structuraux doivent prendre en compte une variation de 20 et 10 Pour les l ments m talliques produits en usine une variation de 10 et 5 doit tre tenue en compte 1 3 Charges de trafic routier Les charges de trafic routier sont d finies dans L Eurocode 1 2 Actions sur les ponts et dans le chapitre 3 8 de la norme CAN CSA S6 1 3 1 Nombre de voies Le nombre de voies est d fini en fonction de la largeur de la voie carrossable d termin e entre les bordures L Eurocode 1 2 fait appara tre les notions de voies conventionnelles et d ai
49. illet 2011 Page 65 sur 67 E e E Projet de Fin d Etudes Pont 9 SINSA 3 GENIVAR SYNTHESE DES RESULTATS e LS Carole Finiels Table des figures Partie 1 Figure 2 1 1 Palais des Congr s de Montr al QU DEC ccooccccnnccccnccnnonocinonacnnonacnnonccnonananon 13 Partie 1 Figure 2 1 2 Revitalisation du front de mer Port d Espagne Trinit et Tobago 13 Partie 1 Figure 2 1 3 Innovation Place Saskatoon Saskatchewan 13 Partie 1 Figure 2 2 4 Organigramme Transport Division Mont r gie 14 Partie 1 Figure 3 1 1 5 Situation g ographique g n rale ss 15 Partie 1 Figure 3 1 1 6 Localisation du nouveau PONt cccoccccnnccnnnnccnnnnacnnnacononacanonanononannnonacnnnancnonacninona 15 Partie 1 Figure 3 1 2 7 Vue d ensemble de l ancien Pont 9 sur le canal de Chambly 16 Partie 1 Figure 3 1 2 8 Vue de la voie carrossable du Pont 9 existant 16 Partie 1 Figure 3 1 3 9 Signes de d gradations sur l ancien PontI 17 Partie 1 Figure 3 2 2 10 Diff rents types de ponts levants ccccooccccncnnccnnnonaconnnnnonononanonnnnonccnnonanonoss 19 Partie 1 Figure 3 2 2 11 Descriptif du nouveau pont n 0 20 Partie 1 Figure 3 2 2 12 Agencement du mur combin ins 21 Partie 1 Figure 3 2 2 13 Tablier ajour et caillebotis 21 Partie 1 Figure 3 2 2 14 El vation garde corps sur chasse ro
50. iqu s la conception d un pont levant en structure m tallique et infrastructure b ton L objectif est de tirer de cette comparaison l influence d un syst me normatif sur le dimensionnement et le co t de l ouvrage Ce projet a aussi pour objectif d apporter aux employ s de GENIVAR le savoir quand l influence des Eurocodes sur le co t des structures r alis es en Europe D un point de vue personnel le sujet est enrichissant En effet ayant effectu mon dernier semestre d tudes Sherbrooke Qu bec j ai eu l occasion de me familiariser avec les normes canadiennes Effectuer une comparaison entre les deux normes me permettra de mieux comprendre les diff rences et similitudes et d approfondir mes connaissances aux Eurocodes De plus il me permet d effectuer le dimensionnement complet d un ouvrage d Art techniquement novateur en Am rique du Nord Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 12 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 INSA A GENIVAR PRESENTATION GENERALE EI ETASAN e Carole Finiels 2 L entreprise GENIVAR 2 1 Une entreprise qu b coise d envergure internationale GENIVAR a t fond e en 1959 Qu bec Son chiffre d affaires est de 250 millions de dollars canadiens Il s agit du 9 plus important employeur d ing nieur du Qu bec avec au del de 3 500 employ s uvrant dans les secteurs du transport des infrastructures urbaines du b timent de l environneme
51. ivation du mouvement du pont Les dispositifs de centrage Les amortisseurs VW WW WW WM VY Les dispositifs de blocage Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 19 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 ETMAS ACA Ap PRESENTATION GENERALE s INSA GENIVAR Carole Finiels Axe de rotation Bras sup rieur Contrepoids Ni Support en A Tirants 4 Cylindre hydraulique mg os EEN IT TUTE SITT LTE HERA A ont titres EICH 8 IT AL INITE FT WWII zitt Httzt HIH OEIL Utcz 2MIL E MR Axe de rotation Dispositifs de centrage Amortisseurs Dispositifs de blocage Partie 1 Figure 3 2 2 11 Descriptif du nouveau pont n 9 La conception du pont a n cessit une grande attention pour la structure proprement dite ainsi que dans l tude du mouvement du tablier et l laboration des plans afin que soient v rifi s tous les conflits possibles lors du mouvement du tablier Le pont devra se lever jusqu une inclinaison de 80 degr s par rapport l horizontale pour que soit assur le gabarit maximal de navigation du canal Le syst me hydraulique l huile v g tale non nocif pour la faune et la flore est cologique et biod gradable Le pont est appuy sur des pieux et palplanches formant une paroi commun ment appel e mur combin La liaison pieux palplanche est faite avec des connecteurs en acier soud s de fa on continue sur toute la longueur des palplanche
52. la section reprenant le cisaillement Partie 2 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 49 sur 67 8 I E o g Projet de Fin d Etudes Pont 9 s INSA 3 GENIVAR DIFFERENCES NOTABLES ENTRE LES REGLEMENTS Carole Finiels 2 1 3 R sistance au voilement sous cisaillement Si l me est trop lanc e nous devons alors prendre en compte le fait qu elle risque de voiler sous l action de Ved Mous devons alors v rifier Ved Vb rd Vbr rd Repr sente la r sistance au voilement par cisaillement tel que n fyw hw tw Vb rd Vbw rd Vbf rd lt g yM1 y 3 Avec y un param tre relatif la classe d acier utilis Il est soumis au choix de l annexe nationale de l EN1993 1 5 Nous utilisons des aciers S355 pour lesquels 7 1 2 Vb rd repr sente la contribution des semelles d une poutre en la r sistance au voilement sous cisaillement Vbw rd repr sente la contribution de l me la r sistance au voilement sous cisaillement 2 1 4 Interaction flexion et effort tranchant L effort tranchant sollicitant PELU diminue la r sistance d une section a la flexion lorsque ce dernier est sup rieur la moiti de l effort tranchant r sistant de la section consid r e Ved lt 0 5Vrd L effort tranchant r sistant d une section est calcul tel que Vrd min Vb ra Vpl rd La diminution prendre en compte d pend de la classe de la section gt Pour les sections en appartenant aux deux pre
53. mi res classes de calculs la limite d lasticit de laire cisaill e Av est r duite pour le calcul du moment r sistant plastique avant justification en flexion Dans le calcul de Mgir on ne tient pas compte du d calage de l ANP introduit par la modification des limites d lasticit sur l aire cisaill e Av gt Pour les sections en appartenant aux autres classes un crit re d interaction est d fini Nous consid rons deux cas Si Vsa 0 5 V lr gt la r sistance sous Med reste inchang e Si Vea gt 0 5 Voir gt fyw est remplac par 1 p Fyw pour le calcul du moment r sistant Partie 2 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 50 sur 67 GENIVAR Projet de Fin d Etudes Pont 9 TT 0 INSA DIFFERENCES NOTABLES ENTRE LES REGLEMENTS d GE Carole Finiels Le calcul de Mpird sur une section comportant des l ments de classe 4 ne consid re que les aires efficaces des semelles M me si l me est de classe 4 on considere son aire brute N anmoins ce crit re d interaction n est pas v rifi dans les sections situ es moins de hw 2 d un appui comportant un raidisseur vertical 2 1 5 V rification de la rigidit des raidisseurs Pour les v rifications relatives l effort tranchant nous devons n cessairement prendre en compte la pr sence des raidisseurs verticaux 2 1 6 Verification au d versement De mani re g n rale les calculs au d versement consistent a calculer un coefficien
54. ng Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 38 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 PRESENTATION GENERALE Carole Finiels 5 Sch ma euristique Partie 1 Figure 5 26 Sch ma euristique Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 39 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 DIFFERENCES NOTABLES ENTRE LES REGLEMENTS Carole Finiels La d marche suivie pour r pondre a la probl matique du projet peut tre r sum e par le sch ma suivant Etude d un pont levanten structure IER Le gl EK ELM T Ek AAA ele d Partie sup eura Partie inf rieure j y l P a Vanation de resistance i re i admissible a A Bai ses ses Partie 1 Figure 5 27 D marche suivie Partie 2 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 40 sur 67 Projet de Fin d tudes Pont 9 TT dap AGENIVAR ETMAA ACA DIFFERENCES NOTABLES ENTRE LES REGLEMENTS Carole Finiels Partie 2 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 41 sur 67 H 0 e g Projet de Fin d Etudes Pont 9 LINSRA gt GENIVAR 2 DIFFERENCES NOTABLES ENTRE LES REGLEMENTS e naspan Carole Finiels Partie 2 Diff rences notables entre les r glements Cette partie pr sente pour chaque tape majeure de la conception les diff rences principales entre les deux normes Les hypoth ses de calculs Les combinaisons de charges La justification d une section Le calcul sismiqu
55. nov 2005 Eurocode 1 Actions sur les structures Partie 1 6 actions g n rales Actions en cours d execution Homologu depuis le 20 nov 2005 e Eurocode 3 21 NF EN 1993 1 1 oct 2005 Eurocode 3 Calcul des structures en acier Partie 1 1 r gles g n rales et r gles pour les b timents 22 XP ENV 1993 2 dec 2000 Eurocode 3 calcul des structures en acier et document d Application Nationale Partie 2 ponts m talliques e Eurocode 8 23 NF EN 1998 1 sept 2005 Eurocode 8 calcul des structures pour leur r sistance aux s ismes Partie 1 r gles g n rales actions sismiques et r gles g n rales pour les b timents PO6030 1 Homologu depuis le 5 septembre 2005 24 NF EN 1998 3 dec 2005 Eurocode 8 calcul des structures pour leur r sistance aux s ismes Partie 2 valuation et renforcement des ponts P06033 1 Homologu depuis le 31 d cembre 2005 25 NF EN 1998 5 sept 2005 Eurocode 8 calcul des structures pour leur r sistance aux s ismes Partie 5 fondations ouvrages de sout nement et aspects g otechniques P06035 1 Homologu depuis le 20 septembre 2005 e Regles de calcul et de conception 26 CNRC Code national du b timent du Canada 2005 27 NF P 06 004 Bases de calcul des constructions Charges permanentes et charges d exploitations dues aux forces de pesanteur 28 NF P EN 10020 D finition et classe des nuances d acier Partie 3 sur 3 14 mars au 29 ju
56. nt et du d veloppement durable En 2007 son pr sident et chef de la direction est Pierre Shoiry L entreprise poss de une solide expertise en gestion et g rance de projets en construction en g otechnique en financement ainsi qu en exploitation d infrastructures Elle offre galement des services de consulting dans le domaine du d veloppement strat gique et organisationnel GENIVAR est issue de la fusion de plus de 25 firmes et exploite des activit s dans plus de 85 bureaux au Canada en Afrique et dans les Cara bes GENIVAR r alise des projets aupr s des municipalit s des institutions de plusieurs organismes provinciaux et f d raux des commerces et des industries du Canada ainsi que sur la sc ne internationale Plusieurs de leurs r alisations ont t prim es tant au Canada qu l international Parmi les distinctions Le prix Armatura 2010 par l institut d acier d armature du Qu bec pour l agrandissement du Palais des Congr s de Montr al Qu bec e Le Grand prix du g nie conseil qu b cois 2009 par l Association des ing nieurs conseils du Qu bec pour la revitalisation du front de mer Port d Espagne Trinit et Tobago Ae Le Saskatchewan Masonry Design Award 2009 pour l ing nierie de structure d un b timent de l Innovation Place Saskatoon Saskatchewan E r p gt z Ka WI Partie 1 Figure 2 1 1 Palais des Partie 1 Figure 2 1 2 Revitalisation Partie 1
57. ntes dans le Manuel de conception des structures Volume doivent aussi tre prises en consid ration En Europe les Eurocodes sont en vigueur Ils sont divis s en 10 groupes de textes et traitent des aspects techniques du calcul de structures et du calcul au feu des b timents et ouvrages de g nie civil L objet de l tude comparative est un pont levant enjambant le canal de Chambly dans la province de Qu bec construit pour le compte de Parcs Canada Cette structure remplacera le Pont no 9 voie de transport rotative desservant les populations des les Sainte Marie et Sainte Th r se Les plans et devis sont termin s et les travaux sont en cours d ex cution Diverses alternatives furent analys es quant au choix de la structure dont la reconstruction d un pont rotatif semblable celui d j existant Toutefois les quelques quinze m tres s parant le canal de Chambly de la route 223 rendaient cette solution difficilement r alisable l quipe de GENIVAR a retenu la construction d un pont levant avec contrepoids muni d un syst me hydraulique de levage Bien que d envergure modeste cette structure repr sente par son syst me de levage une premi re en Am rique du Nord ce jour sur ce continent ce type de construction est uniquement r alis sur le principe du pont tournant Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 9 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 a 8 INSA S GENIVAR PRESENTATION GENERALE Ca
58. nviron 12 m tres Le rapport de forage est en Annexe 01 L espace disponible sur le site est restreint En effet dans ce secteur le canal de Chambly longe la route 223 et se situe quelque 15 m tres de l emprise routi re Ceci est une contrainte pour le choix de la structure et sa construction Plusieurs solutions avaient t envisag es Le type de pont retenu est actionn de fa on hydraulique Un syst me de contr le a t con u en tenant compte de la fonctionnalit et la s curit de l ouvrage Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 18 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 ETASAN 0 PRESENTATION GENERALE s INSA H GENIVAR Carole Finiels Les enjeux du projet sont V V WW WW WM Le maintien des activit s de navigation dans le canal durant la p riode de navigation La coordination des quipes multidisciplinaires La complexit des calculs pour la conception du pont L optimisation du syst me de levage Le systeme d automatisation et contr le bien adapt L int gration des ouvrages dans le milieu La prise en compte de l aspect patrimonial 3 2 2 Description de l ouvrage Un des principaux criteres ayant men au choix du concept du nouveau pont 9 fut l espace physique disponible au site du futur pont Le nouveau pont devait donc pr f rablement s ouvrir verticalement de mani re demeurer dans son axe Il existe plusieurs types de pont levant VW WW Tablier soulev
59. olution de comparer avec les prix canadiens paraissait tre une bonne alternative Les prix canadiens utilis s par l entreprise GENIVAR et utilis dans cette tude sont donn s par le Minist re des Transports du Qu bec Cependant les co ts des l ments m talliques r alis s en usine ont t donn s forfaitairement par l entreprise ce qui ne permet pas de comparer avec les l ments dimensionn s aux Eurocodes Suite aux difficult s expos es ci dessus aucune comparaison de prix n a pu tre tablie L estimation r alis e l aide des prix du MTQ et de l entrepreneur est en Annexe 05 Partie 3 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 62 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 e vg SHINSR ZA GENIVAR SYNTHESE DES RESULTATS K menge Carole Finiels Conclusion g n rale L tude effectu e pour le bureau d tude qu b cois GENIVAR a mis en exergue les diff rences entre l Eurocode 3 et la norme CAN CSA S6 06 L approche de l Eurocode 3 est la plus complexe des deux chaque comportement pouvant affecter une barre est clairement d fini et plusieurs m thodes sont parfois disponibles pour leur v rification L Eurocode 3 permet d optimiser une structure l implantation de chaque facteur peut tre contr l et vite le surdimensionnement de l ouvrage l oppos de nombreuses sp cifications de la norme CAN CSA S6 06 sont tablies par des m thodes simplifi es et de ce fait doivent tre utilis es a
60. ontales variables et accidentelles pour les v rifications vis vis des diff rentes cat gories d tats limites de service ultime et de fatigue Il fournit galement les r gles de combinaison des actions dues au trafic avec d autres actions variables bas es sur le format semi probabiliste de justification de la s curit des constructions Eurocodes 1 Partie 5 donne les principes et les r gles pour le calcul des actions de la temp rature et de leurs effets sur les b timents ponts et autres structures Eurocodes 2 Partie 3 calcul des structures en b ton Fondation en b ton Calcul des l ments de fondation en b ton destin s aux b timents et aux ouvrages de g nie civil et porte sur les exigences de stabilit de r sistance d aptitude l emploi et de durabilit de ces l ments Eurocodes 3 Partie 2 Calcul des structures en Acier Pont en structure m tallique Eurocodes 7 Calcul g otechnique Eurocodes 8 Calcul des structures pour leur r sistance aux s ismes Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 33 sur 67 a INSA A GENIVAR Projet de Fin d tudes Pont 9 ei A O y PRESENTATION GENERALE e Carole Finiels 4 2 3 Concordance entre les normes E 1 Partie 1 Partie 1 Tableau 4 2 3 1 Concordance des normes 4 3 Pr sentation des logiciels utilis s 4 3 1 Logiciels de mod lisations Afin de comparer les r glements les v rifications sont effectu es p
61. oujon mm Les connecteurs de cisaillement doivent tre calcul s pour l cart de cisaillement l interface qsr suivant y E Qa 0 52 ez le n S il n y a pas de connecteur de cisaillement dans les zones de moment n gatif on doit pr voir un nombre Na de connecteurs additionnels a chaque point d inflexion ou Ar far p d Na 0 52 Ces connecteurs additionnels doivent tre plac s sur une distance gale au tiers de la largeur effective de la dalle de chaque c t du point d inflexion de la charge permanente Partie 2 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 52 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 eg INSA GENIVAR DIFFERENCES NOTABLES ENTRE LES REGLEMENTS D um Carole Finiels 2 2 3 V rification de la fl che l ELUT Pour l ELUT la fl che due la surcharge major e du coefficient de majoration dynamique ne doit pas d passer Pour la plaque du tablier 0 033 fois l espacement des mes des nervures et pour les nervures longitudinales et les entretoises transversales 0 001 fois leur port es respectives De plus la fl che relative extr me entre les nervures adjacentes ne doit pas tre sup rieure 2 5mm 3 Analyse sismique Norme CAN CSA S6 06 Le calcul parasismique des diff rents l ments d un ouvrage doit tre conforme aux sp cifications de la norme CAN CSA S6 06 Pour le calcul relatif aux trav es mobiles en position ferm e les charges sismiques prendre
62. our les deux normes Les logiciels de mod lisation utilis s seront le logiciel Advance Design America version 2010 et Robot Structural Analysis 2011 Le logiciel utilis pour la mod lisation est le logiciel Advance Design America version 2010 Pour cet ouvrage la fonction utiliser est design acier qui inclut la fonction calcul des charges mobiles qui permet la d finition des surcharges routi re Diff rentes normes de calcul peuvent tre utilis es par le logiciel pour les calculs American Association of State Highway Transportation Officials USA American Society of Civil Engineer USA Code National du B timent version 1995 et 2005 Canada CAN CSA S6 version 2006 Canada VW WW Pour notre ouvrage le code applicable est le CAN CSA S6 06 les calculs seront donc bas s sur celui ci Les combinaisons seront g n r es selon cette norme La mod lisation sera faite en 3D Le logiciel Robot permettra de g n rer les combinaisons de charge n cessaire pour l tude aux Eurocodes Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 34 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 z GENIVAR PRESENTATION GENERALE Carole Finiels 4 4 Presentation des t ches r aliser 1 Comparaison des normes sur les points suivants a Calculs des charges b Calculs structure m tallique c Calculs fondation b ton d Analyse sismique 2 Calcul de dimensionnement aux normes canadiennes suivant le d tail ci dessous
63. p of the structure is made under Chapter 8 and Chapter 10 The comparative study gives an analysis to determine the impact of a standard system on the sizing and the global cost of a project Key words Lift Bridge Steel construction Eurocodes CAN CSA S6 06 Comparative study Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 4 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 PRESENTATION GENERALE 9 o NSA A GENIVAR Carole Finiels Sommaire INTRODUCTION A e o OO II An a E E 9 PARTIE PRESENTATION GENERALE ENEE 10 1 CONTEXTE ET ENJEUX DU SUJET aaaeneseesssseessosecsssscssosecssosecsosscososecssosecsosscososssssosecsosssososesososecssssecsosesssosecssssessososssos 12 2 L ENTREPRISE GENIVAR ee EEN 13 3 ETUDE D UN PONT LEVANT EN STRUCTURE METALLIQUE ET INFRASTRUCTURES BETON ococococccccconocccconoccocononcononos 15 4 DEMARCHE SUITE iaa AAA dat 31 5 SCHEMA EICH 39 PARTIE Il DIFFERENCES NOTABLES ENTRE LES REGLEMENTS cooccconcconononononononnnconononononononnononono nono nono nnnonnrnnnnnnnrnonnnonnronnnnnnanos 42 1 HYPOTHESES DE CALCULS a a a a cordon 44 2 JUSTIFICATION D UNE SECTION NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN NNN 48 3 ANALYSE SSMIQUE GEN 53 PAR HE II SYNTRESE DES RES ME a KEE 55 1 HYPOTHESES DE CALCULS eege ee ias 57 2 LESETA SUN TES ais 60 3 LES COMBINAISONS DE CHARGES eaeesssscssosscssssscsosssssosocsssssososscososocsossscsosssososocsss
64. rculation du tandem est impos e transversalement dans l axe des voies La charge concentr e TS est elle aussi appliqu e avec une intensit diff rente sur les voies conventionnelles et inexistantes sur laire r siduelle Le mod le de charge LM2 un essieu unique est appliqu en un point quelconque de la chauss e Le mod le LM2 est limit un essieu unique Le mod le de charge LM3 correspond aux v hicules sp ciaux Partie 2 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 45 sur 67 H 2 e g Projet de Fin d Etudes Pont 9 s INSA z GENIVAR DIFFERENCES NOTABLES ENTRE LES REGLEMENTS Carole Finiels Le mod le de charge LM4 correspond un chargement de foule Ce mod le n est pas prendre en compte dans notre cas Norme CAN CSA S6 06 Le calcul des efforts caus s par les surcharges routi res sur un pont s effectue au moyen du camion standard CL 625 Ce camion est compos de 5 essieux dont les charges sont diff rentes et sp cifiquement indiqu es dans la norme cf figure N de lesseu 1 2 3 4 5 a 625 25 62 5 625 87 5 75 Charges de roue EN AO 25 125 175 ISO Charges d esseu EN 0 UI o DD llego le tva Partie 2 Figure 1 3 2 28 Charges des essieux du camion CL 625 La surcharge de voie comprend un camion dont la charge de chaque essieu est r duite 80 superpos e une charge uniform ment r partie de 9kN m dont la largeur est de 3 0 m La surcharge de voie CL Lorsque plus d
65. re r siduelle Les voies conventionnelles supportent la totalit des charges de trafic routier alors que l aire r siduelle n en supportera qu une partie L Eurocodes 1 2 fixe la largeur d une voie conventionnelle 3m ce qui induit la dimension de l aire r siduelle La notion d aire r siduelle n existe pas dans la norme canadienne La norme canadienne d finit la largeur de la voie en fonction de la largeur de la voie carrossable et du nombre de voies Aux Eurocodes les voies sont num rot es La voie num ro 1 doit donner l effet le plus d favorable l ouvrage 1 3 2 Mod le de charge Le mod le de charge ne se d termine pas de la m me mani re suivant les deux r glements Cependant la philosophie d une charge uniforme et d une charge d essieu est commune malgr des modalit s d application diff rentes Eurocodes L EC1 2 d finit quatre mod les de charges verticales pour le trafic LM1 LM2 LM3 et LMA4 Le mod le de charge LM1 regroupe une charge uniform ment r partie UDL et une charge concentr e doubles essieux TS L intensit de ces deux charges est d finie a partir de la classe de l ouvrage Aux Eurocodes la charge uniforme n est pas r partie avec la m me intensit sur toute la largeur de chauss e En effet son intensit est r duite sur l aire r siduelle par rapport a la voie conventionnelle Quant a la charge concentr e TS un seul tandem peut circuler sur chaque voie conventionnelle De plus la ci
66. rojet de Fin d tudes Pont 9 PT INSA A GENIVAR 0 SYNTHESE DES RESULTATS e ETMASR ACA Carole Finiels Modele de charge Le tableau ci dessus illustre la comparaison entre le mod le de charge LM1 EC le mod le utilis aux tats limites ultimes CAN CSA S6 06 et le mod le utilis aux tats limites ultimes CAN CSA S6 06 gt EUROCODES LM1 Charge de trottoir r duite gt CANC CSA S6 06 Surcharge de voie CL 625 dont la charge de chaque essieu est r duite a 80 superpos e a une charge uniform ment r partie de 9kN m trottoir Pour les LUT fl che et LF fatigue la surcharge routi re utilis e correspond la surcharge de camion plac e au centre d une seule voie de calcul pas de surcharge de voie EUROCODES LM1 Charge de trottoir r duite CANC CSA S6 06 ELUL Partie 3 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 59 sur 67 8 e g Projet de Fin d Etudes Pont 9 INSA 3 GENIVAR SYNTHESE DES RESULTATS e Frang Carole Finiels 2 Les tats limites D CAN CSA S6 06 chapitre 10 Eurocodes Eurocode 3 D Etats limites ELUL Etat limite d ulti me ELS Etat limite de service ELUT Etat limite d utilisation ELU Etat limite ul time ELF Etat limite de fatigue On peut effectuer un parall le entre Les ELU et les ELUL Les ELS et les ELUT et ELF 3 Les combinaisons de charges gt Eurocodes ELU Combinaisons fondamentales EygGytYpPk Ygor EYgYoQk LA
67. role Finiels 4 D marche suivie INSA A GENIVAR Le sujet de mon Projet de Fin d Etudes consiste comparer les Eurocodes et la norme CAN CSA S6 06 appliqu e la conception d un pont levant en structure m tallique ll est important de ne pas perdre l optique d tablir une comparaison entre les deux r glements tout au long du projet Cette partie du rapport pr sente la m thode que j ai utilis e pour mener bien le projet les deux syst mes normatifs ainsi que les logiciels utilis s et le planning tabli 4 1 Organisation de mon travail Afin de mener bien mon Projet de Fin d Etudes et de r pondre la probl matique pos e par le sujet j ai dans un premier temps r alis un sch ma euristique Ce sch ma m a permis de d tailler les divers points aborder et de ne pas n gliger les contraintes pos es par le sujet et impos es par l INSA afin d organiser mon travail de mani re efficace et de ne n gliger aucun aspect du projet Une fois le sch ma euristique tabli cf 5 Sch ma euristique j ai d coup mon travail en 5 phases principales gt Phase de compr hension du projet o Lecture des plans o Connaissance de l tat actuel Phase de lecture des normes canadiennes et europ ennes o Diff rences notables entre les r glements Phase de calculs o Aux normes canadiennes o Aux normes europ ennes Phase de synth se o Impact sur le dimensionnement o Impact sur l enveloppe budg
68. role Finiels Partie 1 Pr sentation g n rale Cette partie pr sente Le sujet du m moire ses enjeux et objectifs La structure d accueil l entreprise GENIVAR et le bureau Ouvrage d Art de Longueuil Qu bec L ouvrage faisant l objet de l tude comparative les raisons de sa construction ses caract ristiques techniques et son tat actuel La d marche suivie pour mener l tude comparative des syst mes normatifs canadiens et europ ens Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 10 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 PRESENTATION GENERALE Carole Finiels La pr sente partie est structur e comme suit SOMMAIRE 1 CONTEXTE ET ENJEUX DU SUJET occoccccccccnccnccnccnconccnconocnconcnncnncnncnncnncnncnncnncancnncnncnncnncnncnncancnncnncancancancancancancanonns 12 1 1 PRESENTATION DU SUE Tabs 12 1 2 ELSE 12 2 L ENTREPRISE GENIVAR Ee EE 13 2 1 UNE ENTREPRISE QUEBECOISE D ENVERGURE INTERNATIONALE oocooccoccccnconconcconnncnnonconrononnnnronrnnrnnrnnnnrnnrnnrnnonrrnrnnrnnrnnnnronnnnnnnos 13 2 2 LE BUREAU OUVRAGE D ART DE LONGUEUIL QUEBEC CANADA coocccncccnnccnncncnaconacnnnanonaronnrnnnoronaronnrnnnaronnrnnnanonaronaronnrccnarananons 14 3 ETUDE D UN PONT LEVANT EN STRUCTURE METALLIQUE ET INFRASTRUCTURES BETON oococccccocococococcccccccccocnconoos 15 3 1 CONTEXTE GENERALE a ae a a a a et D 15 3 1 1 is oo gos erriersrreeresieerdieraurti tas tetni AN AERE EN ERE ENRODAR AEEA
69. rs EE e a 1 aaa e eg Ie eer e l e e cisaillement Partie 2 Figure 2 1 29 D marche de justification d une section selon CAN CSA S6 06 Les sections appartenant aux deux premi res classes peuvent la fois tre justifi es en plasticit et en lasticit Les sections de classe 3 sont justifi es en lasticit et les sections de classe 4 peuvent aussi tre justifi es en lasticit mais avec un calcul effectu sur une section efficace de mani re prendre en compte les risques de voilement 2 1 1 Justification en flexion Pour les sections appartenant aux deux premi res classes il suffit g n ralement de v rifier que le moment sollicitant ELU reste inf rieur au moment r sistant plastique ed Mpira Pour les sections de classe 3 et les sections efficaces des sections de classe 4 il suffit de v rifier que le moment sollicitant a ELU reste inf rieur au moment r sistant lastinue Med E Meira Weff fy Le moment r sistant est donne par Mcr d vo 2 1 2 Justification l effort tranchant La justification d une section m tallique l effort tranchant est ind pendante de la classe de la section Ainsi quelle que soit la classe de la section on doit v rifier que Ved Vplrd VpLrd est la r sistance plastique a l effort tranchant de la charpente m tallique y Av fy En l absence de sollicitation de torsion VPL YA est donn par Vpl rd yMo y 3 Avec Av l aire de
70. s L agencement du mur pieux palplanche est montr Partie 1 Figure 3 2 2 12 Ce mur se poursuit le long du canal de mani re guider les navires l approche du pont Les pieux sont vibrofonc s et encastr s au roc par trepanage alors que les palplanches sont fonc es au roc L agencement g n ral des fondations est en Annexe 02 Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 20 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 GI PRESENTATION GENERALE de A GENIVAR EI ETASAN e Carole Finiels P 2378 p CONNECTEUR CONTINU COMPATIBLE r TUBE 9158 x 127 EP THK AVEC LA PALPLANCHE CONTINUOUS 36 x WI MIN CONNECTOR COMPATIBLE WITH SHEET PEES PALPLANCHES VOIR MOTE POUR CARACTERISTIQUES SHEET PILES SEE NOTE FOR CHARACTERISTICS Partie 1 Figure 3 2 2 12 Agencement du mur combin Lacier utilis pour les palplanches est un acier soudable 350W Le b ton utilis pour les pieux a une r sistance minimale la compression 28 jours de 35MPa Le tablier d une largeur carrossable de 6 7 m tres est un tablier ajour afin de r duire les probl mes de prise au vent lors du levage Dans le m me objectif les trottoirs sont r alis s en caillebotis Partie 1 Figure 3 2 2 13 Tablier ajour et caillebotis La construction d une semelle munie de puits profonds pour assurer le mouvement ad quat des poutres principales lors du levage du tablier repr sente un d fi int ressant lors de la con
71. sation le niveau de l achalandage et le type de transport D o la n cessit d une reconstruction Partie 1 Figure 3 1 3 9 Signes de d gradations sur l ancien Pont 9 Depuis 2005 Parcs Canada a entrepris des d marches afin de trouver une solution pour remplacer le pont actuel Parcs Canada a t sensible au fait que les besoins municipaux ont grandement chang En 2006 une tude de circulation a t r alis e Par la suite diff rentes options ont t analys es parmi celles ci la possibilit de reconstruire le pont dans son axe actuel Le reconstruire dans l axe du chemin de la Grande Ligne 200 m tres en amont du pont actuel s av rait tre plus int ressant Cette solution alors t tudi e de fa on plus approfondie au niveau du type de structure et de la g om trie des approches En f vrier 2009 les partenaires ont arr t leur choix sur l option d un pont levant dans l axe du chemin de la Grande Ligne Le nouveau pont sera conforme aux normes du Minist re des Transports du Qu bec MTQ Par la pr sence de voies multifonctions trottoirs et pistes cyclables unidirectionnelles prot g es il liminera le conflit d utilisation entre les automobiles les cyclistes et les pi tons En plus de la construction du pont le projet consiste galement l rection d une logette et l am nagement des approches du pont et du site par la cr ation d une aire de service ainsi qu un stationnement
72. sit l ajustement de la g om trie des cadres en A afin que l int grit de la structure et des m canismes soit assur e lors d un s isme important L utilisation d un contrepoids enti rement en acier a permis de r duire consid rablement le volume de cette pi ce afin qu elle soit moins imposante Le plan d ensemble est en Annexe 03 La vue isom trique est en Annexe 04 Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 22 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 INSR GENIVAR PRESENTATION GENERALE Carole Finiels gt Vue en l vation Partie 1 Figure 3 2 2 16 Vue en l vation du nouveau pont no 9 Les figures suivantes illustrent l aspect que prendra le pont une fois sa construction termin e Partie 1 Figure 3 2 2 17 Positionnement du pont suivant les diff rents angles de levages Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 23 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 Ze 8 R PRESENTATION GENERALE INSR S GENIVAR gt Carole Finiels En analysant le mouvement des bras sup rieurs et du tablier on observe le sch ma de levage montr ci dessous Pour assurer un mouvement s curitaire sans surcharger les tirants il est primordial que les arcs de cercle form s par le mouvement du tablier et des bras sup rieurs soient parfaitement parall les Ainsi la distance entre les points d attache des tirants demeure constante toutes les positions Pour assurer une
73. soci t est de devenir un leader mondial dans le G nie Conseil S agrandir en Europe est donc une priorit Ainsi GENIVAR pourra en connaissant les diff rences majeures entre les r glements et l impact des normes sur le co t et le dimensionnement s adapter et rester comp titive quel que soit le continent Le but de ce m moire est d effectuer un comparatif des normes canadiennes et Europ ennes appliqu s la conception d un pont levant en structure m tallique et infrastructure b ton L objectif est de tirer de cette comparaison l influence d un syst me normatif sur le dimensionnement et le co t de l ouvrage Suite ouverture du bureau GENIVAR France et la volont de l entreprise de cr er une division Ouvrage d Art ce m moire sera mis la disposition des employ s qu b cois souhaitant travailler dans cette division et connaitre les diff rences notables entre les deux r glements Ce projet a aussi pour objectif d apporter aux employ s de GENIVAR le savoir quand l influence des Eurocodes sur le co t des structures r alis es en Europe Au Canada la conception d un ouvrage d art doit tenir compte des exigences de la norme CAN CSA S6 06 du code canadien sur le calcul des ponts routiers Outre le code f d ral les r glementations provinciales sont bien s r en vigueur Ainsi au Qu bec les exigences du Tome III Ouvrages d art des normes du Minist re des Transports du Qu bec MTQ et les indications pr se
74. ssososscssosocsssssososssssossssssssososesososos 60 4 METHODE DE DIMENSIONNEMENT oaaaaeneseesseseessesecsosscssosocssosecsosssssosocssssecsosssososocssssecsossessosocssosecsosssssososssssossosssososos 61 5 VARIATION DE LA RESISTANCE PONDEREE SUIVANT LA NORME UTILISEE cccocccccconccccccoccccccccccocococonococccnononoros 62 CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVE a 63 RelO GRAPH EEN 64 TABLE DES FIGURES name n en mec mm ccm ccm mem mee mme nr narran rannanos 66 TABLE DES MAEL AU doo 67 TABLES DES ANNEES D nn eolica 67 Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 5 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 INSA S GENIVAR PRESENTATION GENERALE e e Carole Finiels Sommaire Partie I PARTIE PRESENTATION G N RALE Ll CONTEXTE ET ENJEUX DU SUJET eegene 12 Li PRESENTATION DU SET aa a EE EEE EEE ENT 12 1 2 ODIE TIFO eerren nr TEE ETEEN EAE EE E EAEE 12 2 L ENTREPRISE GENIVAR eet 13 2 1 UNE ENTREPRISE QUEBECOISE D ENVERGURE INTERNATIONALE n sssssssssessssssssnsrsesesesesesesesrnsnrrsrsrsrsesesesesrseororerrsrsrsrsesenesesereeeenn 13 2 2 LE BUREAU OUVRAGE D ART DE LONGUEUIL QUEBEC CANADA ccocccncccnnccnnccnnaconnccnnaconaronaronnoronaronnrnonaronaronnoconaronaronnrccnarananens 14 3 ETUDE D UN PONT LEVANT EN STRUCTURE METALLIQUE ET INFRASTRUCTURES BETON see K NEEN KEE ENKEN 15 3 1 CONTEXTE GENERA Lion liada 15 3 1 1 EE 15 3 1 2 olga ML O 10 ER OEP qq e e e A Sn 16 3 1 3 Justification de 1d reconstru
75. struction de ce type de pont Pour la conception et l am nagement de tous les l ments composant le pont plusieurs crit res ont d tre v rifi s afin que g om triquement il n y ait aucun conflit Ainsi les garde corps s parant la chauss e des voies multifonctionnelles ont d faire l objet d une conception sp ciale leur extr mit afin d viter tout contact avec le contrepoids lors de l ouverture maximale du pont Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 21 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 GENIVAR KI JINSA PRESENTATION GENERALE Carole Finiels AEREA Me Mi HIT mi er ESHRRIBRIEBFRIIE ERAS 7 AERFIFARIA RIADA ALMAS APE PET FRS ALLAMA UAA Le gt n e CA t Lt ELS L L L A AT E Partie 1 Figure 3 2 2 14 El vation garde corps sur chasse roue Les tirants taient initialement pr vus avec un biais cependant une tude tridimensionnelle a montr que les rotules sup rieures et inf rieures subiraient une usure pr matur e En gardant les tirants perpendiculaires au tablier la dur e de vie de l ouvrage ne sera pas r duite y e i dn At i t j 1 i e LU d e Ui Lt LJ H Partie 1 Figure 3 2 2 15 Positionnement des tirants La conception sismique de ce pont class Urgence selon la classification propos e par la norme CAN CSA S6 06 a galement n ces
76. t Le Tome III Conception des ouvrages d art norme impos e par le MTQ d crit la conception des ouvrages Elle donne des indications sur la classification des ouvrages la conception des ouvrages d art les ponts les ponceaux portique de type ouvert ou ferm murs signalisations et clairages inspection valuation et entretien Partie 1 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 32 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 ei SINSA ZA GENIVAR Gi PRESENTATION GENERALE e Carole Finiels 4 2 2 Normes europ ennes Les Eurocodes sont les normes europ ennes de conception de dimensionnement et de justification des structures de b timent et de g nie civil Ils sont divis s en 10 groupes de textes et traitent des aspects techniques du calcul de structures et du calcul au feu des b timents et ouvrages de g nie civil Chaque famille est constitu e d une partie g n rale partie 1 1 d une partie concernant l incendie partie 1 2 d une partie 2 concernant les ponts si d application et d autres parties sp cifiques L analyse et le dimensionnement de l ouvrage s effectueront l aide des Eurocodes suivants Eurocodes 1 Actions sur les structures Eurocodes 1 Partie 3 D finit g om triquement et num riquement les mod les de charges consid rer dues au trafic lors de l tablissement de projets de ponts routes de passerelles pour pi tons et cyclistes et de ponts rails mod les de charges verticales et horiz
77. t de r duction de mani re pouvoir obtenir la r sistance d une section donn e sous un certain chargement On utilisera une m thode qui consiste v rifier la rigidit du portique forme par le platelage m tallique et les deux poutres principales 2 2 D marche de justification d une section selon CAN CSA S6 06 Justification d une section ze pe res g Effort 0 Torsion Flexion Raidisseurs 0 Contraintes 0 H che 0 Contraintes _tranchant i A goujons dansla UK pissures structure JE m tallique ban St a ri en em E geg D Partie 2 Figure 2 2 30 D marche de justification d une section selon CAN CSA S6 06 2 2 1 Etat limite ultime Les r sistances pond r es sp cifi es dans le chapitre 10 doivent tre gales ou sup rieures l effet des charges pond r es sp cifi es au chapitre 3 pour toutes les consid rations pertinentes reli es l LUL notamment celles ayant trait la r sistance la rupture la flexion au flambement au flambement lat ral en torsion au glissement au renversement et au soul vement 2 2 2 V rification des contraintes ELF L tude de la fatique se fait partir de la v rification de l quation 0 52 fsr lt Fer y La capacit en fatigue est Fsr 5 4 gt Fsrt 2 Partie 2 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 51 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 y0 O INSA S GENIVAR DIFFERENCES NOTABLES ENTRE LES REGLEMENTS A
78. ue ccccooccncnonnccnnccnacononnnonononanonnnonaronnnnanonnos 22 Partie 1 Figure 3 2 2 15 Positionnement des tirantS ccoocccnncncncnnoncnnnncnnnncnonannnonononoconarononanonaninananonos 22 Partie 1 Figure 3 2 2 16 Vue en l vation du nouveau pont non 23 Partie 1 Figure 3 2 2 17 Positionnement du pont suivant les diff rents angles de levages 23 Partie 1 Figure 3 2 2 18 Sch ma des points de mouvements du pont 24 Partie 1 Figure 3 2 2 19 Position optimale des centres de gravit 25 Partie 1 Figure 3 2 3 20 Alignement des palplanches et pieux caissons 26 Partie 1 Figure 3 2 3 21 Tablier ajour fabriqu en usine ss 26 Partie 1 Figure 3 2 3 22 Cadre en A et bras sup rieur fabriqu s en usine 27 Partie 1 Figure 3 2 4 23 Tablier lev 80 degr s ins 29 Partie 1 Figure 3 3 24 Organigramme du projet s nger Geer ee 30 Partie 1 Fieured S 25 PlanniNB sidad ticas 38 Partie 1 Figure 5 20 Scene ma cun deuda 39 Partie 1 Figure 5 2 Dema he UVE eer E 40 Partie 2 Figure 1 3 2 28 Charges des essieux du camion CL G b 46 Partie 2 Figure 2 1 29 D marche de justification d une section selon CAN CSA S6 06 49 Partie 2 Figure 2 2 30 D marche de justification d une section selon CAN CSA S6 06 51 Partie 3 sur 3 14 mars au 29 juillet 2011 Page 66 sur 67 Projet de Fin d Etudes Pont 9 7 GENIVAR
79. vec beaucoup de rigueur par l ing nieur qui doit veiller aux limites de celles ci Le manuel de conception des structures est un ouvrage du Minist re des Transports Qu b cois C est un outil destin a dimensionner rapidement les cas les plus fr quemment rencontr s dans le domaine des Ouvrages d art Il donne de nombreux commentaires sp cifications et exemples concrets d application de la norme Ceci permet de faciliter l utilisation de la norme CAN CSA S6 06 Au regard des r sultats obtenus sur le dimensionnement de la structure m tallique du Pont 9 les sollicitations sont plus importantes selon le r glement canadien Ceci est expliqu par des facteurs climatiques et culturels En effet le climat hivernal du Qu bec impose des charges de neige bien sup rieures aux charges pr vues en Europe De plus les cycles de gel d gel sont la premi re cause de d gradation des structures au Canada Les deltas thermiques calcul s par la CAN CSA S60 06 ne sont pas habituels en Europe Les v hicules tant globalement plus grands et les transports de marchandises plus lourds en Am rique du Nord il est normal que les charges dues au trafic routier soient plus importantes Pour conclure bien que l criture des sp cifications de l Eurocodes 3 et de la norme CAN CSA S6 06 partage une philosophie commune la CAN CSA 56 06 est plus contraignante et ne permet pas toujours d optimiser la structure tandis que l Eurocodes 3 permet une approche plus d

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