8 - Les Reglements & Charges [PDF]

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LES REGLEMENTS & CHARGES APPLIQUEES AUX PONTS. Cours animé par : ALJ MOHAMMED, Ingénieur (EMI) GC- BPC - 1996

1. REGLEMENT DES CHARGES;

SOMMAIRE

2. CHARGES PERMANENTES 3. CHARGES EN COURS D’EXECUTION 4. CHARGES ACCIDENTELLES

5. CHARGES D’EXPLOITATION 6. CHARGES CLIMATIQUES

7. CAS DES PASSERELLES 08/01/2022

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1. REGLEMENT DES CHARGES;

SOMMAIRE

2. CHARGES PERMANENTES 3. CHARGES EN COURS D’EXECUTION 4. CHARGES ACCIDENTELLES

5. CHARGES D’EXPLOITATION 6. CHARGES CLIMATIQUES

7. CAS DES PASSERELLES 08/01/2022

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1- REGLEMENT DES CHARGES

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1- REGLEMENT DES CHARGES

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1- REGLEMENT DES CHARGES

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1. REGLEMENT DES CHARGES;

SOMMAIRE

2. CHARGES PERMANENTES 3. CHARGES EN COURS D’EXECUTION 4. CHARGES ACCIDENTELLES

5. CHARGES D’EXPLOITATION 6. CHARGES CLIMATIQUES

7. CAS DES PASSERELLES 08/01/2022

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2- CHARGES PERMANENTES • POIDS PROPRES: béton (2,5 t/m3), acier (7,8 t/m3). • POIDS DES SUPERSTRUCTURES: étanchéité (2,4t/m3), chaussée (2,4t/m3).

• EQUIPEMENTS: trottoirs, gardes corps, corniches, … 08/01/2022

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2- CHARGES PERMANENTES • NB: Le calcul des charges permanentes se fait en tenant compte des incertitudes sur les valeurs caractéristiques en multipliant par des coefficients de majoration et de minoration.

• Ex :

PP : 1,03 & 0,98

Superstructures : 1,2 & 0,8 Équipements : 1,05 & 0,95 08/01/2022

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3- CHARGES EN COURS D’EXECUTION • Engins de chantier: recensement par l’entreprise. • Équipages mobiles, coffrages mobiles, …: au cas par cas.

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4- CHARGES ACCIDENTELLES • Choc de véhicules sur les piles : cf. PP 73 (DOC référence). ✓ Choc frontal = 1000 KN ✓ Choc latéral = 500 KN

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1. REGLEMENT DES CHARGES;

SOMMAIRE

2. CHARGES PERMANENTES 3. CHARGES EN COURS D’EXECUTION 4. CHARGES ACCIDENTELLES

5. CHARGES D’EXPLOITATION 6. CHARGES CLIMATIQUES

7. CAS DES PASSERELLES 08/01/2022

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5- CHARGES D’EXPLOITATION ou SURCHARGES SELON LE FASCICULE 61 TITRE 2 DU CCTG

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1- REGLEMENT DES CHARGES Le texte du titre II du fascicule 61, définit essentiellement :

-les charges routières normales avec deux systèmes différents: Système A et système B; -les charges routières à caractère particulier du type militaire et du type exceptionnel; -les charges sur les trottoirs et sur les pistes cyclables du type local et du type général ; -les charges sur remblais; -les charges dues au vent, aux séismes et les efforts dus à un choc de bateaux sur un appui de pont. N .B : *Les systèmes A, B, militaires et exceptionnels sont distincts et indépendants, leurs effets ne peuvent être appliqués simultanément.

*Le système A ne donne pas un effet défavorable pour le calcul des hourdis et par conséquent ne sera utilisé que pour le calcul des sollicitations dans les autres éléments tel que celui des poutres principales. *Le système B est en général utilisé pour tous les éléments d'un pont. *Les charges routières à caractère particulier ne sont à prendre en compte que pour les itinéraires classés à cet effet. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Avant de procéder à l'étude de ces chargements, on rappelle certaines notions utiles pour la suite Le fascicule 61 titre II définit : -

La largeur roulable La largeur chargeable La classe du pont Le nombre des voies La largeur des voies

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: Lr : Lch : Classe : Nv :V

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CHARGES D’EXPLOITATION Largeur roulable & largeur chargeable:

• La largeur roulable est définie comme la largeur comprise entre dispositifs de retenue ou bordures. • La largeur chargeable se déduit de la largeur roulable en enlevant une bande de 0,50 m le long de chaque dispositif de retenue (glissière ou barrière) lorsqu´il en existe.

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CHARGES D’EXPLOITATION Largeur roulable & largeur chargeable:

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CHARGES D’EXPLOITATION Nombre de voies & largeur d’une voie: • Nombre de voies = Par convention nombre de voies de circulation égal à la partie entière du quotient par 3 de leur largeur chargeable, exprimée en mètres. Cas particulier: Les chaussées dont la largeur chargeable est comprise entre 5 m, inclus, et 6 m sont considérées comme comportant deux voies de circulation. • Largeur d’une voie = quotient de la largeur chargeable par le nombre de voies.

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CHARGES D’EXPLOITATION Classes des ponts route: Première classe :

- Tous les ponts supportant des chaussées de largeur roulable supérieure ou égale à 7 m; - Tous les ponts supportant des bretelles d´accès; - Les ponts, de largeur roulable inférieure à 7 m qui sont appelés à supporter une accumulation des poids lourds (ponts urbains).

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CHARGES D’EXPLOITATION Classes des ponts route: Deuxième classe: Les ponts, autres que ceux énumérés ci-dessus, supportant des chaussées à deux voies de largeur roulable comprise entre 5.50 m et 7 m valeurs limites exclues. Troisième classe: Les ponts, autres que ceux énumérés ci-dessus, supportant des chaussées à une ou deux voies de largeur roulable inférieure ou égale à 5.50 m. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION

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CHARGES D’EXPLOITATION

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CHARGES D’EXPLOITATION

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CHARGES D’EXPLOITATION

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CHARGES D’EXPLOITATION

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CHARGES D’EXPLOITATION Système de charges A Ce système se compose des charges uniformément réparties d'intensité variable suivant la longueur surchargée et qui correspondent à une ou plusieurs files de véhicules à l'arrêt sur le pont. Elles représentent un embouteillage ou un stationnement (pont urbain équipé de feux aux extrémités ou embouteillage d'ordre quelconque), ou bien tout simplement une circulation continue à une vitesse à peu près uniforme d'un flot de véhicules composé de voitures légères et de poids lourds. Ainsi, la chaussée des ponts de portées unitaires inférieures à 200 m est soumise à une surcharge uniformément répartie dont l'intensité est égale au produit de AL (variable avec la longueur surchargée L) par des coefficients a1 et a2 donnés ci-après 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION

Système de charges A

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Système de charges A le coefficient a1 est donné au tableau suivant: Nombre de voie chargées

Première Classe du pont Deuxième Troisième

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1

2

3

4

≥5

1

1

0.9

0.75

0.7

1

0.9

»

»

»

0.9

0.8

»

»

»

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CHARGES D’EXPLOITATION Système de charges A

le coefficient a2 = V0/V V étant la largeur d´une voie V0 ayant les valeurs suivantes: - 3,5 m pour les ponts de première classe; - 3,0 m pour les ponts de deuxième classe; - 2,75 m pour les ponts de troisième classe. La charge ainsi obtenue est appliquée uniformément sur toute la largeur de chacune des voies considérées. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Règles d'application de la charge A Les charges A doivent être disposées sur le tablier de manière à produire l'effet le plus défavorable pour l'élément considéré. On choisit la longueur et la largeur des zones chargées de façon à produire les effets maximaux dans l'élément d'ouvrage dont on étudie.

Les règles ci-après sont applicables: *Transversalement, la largeur de la zone surchargée comprend un nombre entier de voies de circulation. Celui-ci influe sur la valeur de a1 comme indiqué dans le tableau 1. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Règles d'application de la charge A *Longitudinalement : - les zones chargées sont déterminées par la considération de la ligne d'influence de l'effort considéré (Moment fléchissant, Effort Normal ou Effort Tranchant): Les limites de ces zones coïncideront avec le zéro de la ligne d'influence, de manière à trouver l'effet le plus défavorable. - Si l'on surcharge plusieurs zones, la longueur L à prendre en compte est la somme des longueurs des zones chargées. Par conséquent, la valeur de AL est différente dans chaque cas. - Pour déterminer l'effet le plus défavorable de AL, il faut prendre la plus grande valeur de ALi : si une ligne d'influence comporte plusieurs zones de même signe, il faut charger ces zones une à une, puis deux ensembles, trois ensembles, etc, en essayant toutes les combinaisons possibles, sauf, si certains cas peuvent à l'évidence être écartés d'office. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Système de charges B

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CHARGES D’EXPLOITATION Système de charges B Un camion type du système Bc de masse totale 30t. Surface d´impact d´une roue arrière: carré de 0,25 m de côté. Surface d´impact d´une roue avant: carré de 0,20 m de côté. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Système de charges Bc

En fonction de la classe du pont et du nombre de files considérées, les valeurs des charges du système Bc prises en compte sont multipliées par les cœfficients bc du tableau suivant: Nombre de files considérées

Classe du pont

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Première Deuxième Troisième

1

2

3

4

≥5

1.20

1.10

0.95

0.8

0.7

1.00

1.00

»

»

»

1.00

0.8

»

»

»

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CHARGES D’EXPLOITATION Règles d'application de la charge Bc On choisit le nombre et la disposition des convois de manière à produire l'effet le plus défavorable; tout en respectant le règlement suivant: * Dans le sens longitudinal, le nombre de camions est limité à 2 par file, orientés dans le même sens. La distance des 2 camions d'une même file est déterminée pour produire l'effet le plus défavorable et peut être nulle (minimum 4,5 m entre essieux des 2 camions). On peut considérer une partie d’un camion, l’autre partie étant sur la travée suivante ou sur le remblai d’accès, mais on ne peut couper un camion. * Dans le sens transversal, le nombre de files de camions, Nf, ne doit pas dépasser le nombre de voies, Nv, même si cela est géométriquement possible. On ne peut pas couper une file de camion. De plus, une distance minimale de 0,25 m (Figure 3) est exigée entre l'axe de la file de roues la plus excentrée et le bord de: - la largeur chargeable s'il s'agit du calcul des poutres principales. - la largeur roulable s'il s'agit du calcul des autres éléments du tablier (hourdis, entretoises). 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Système de charges Bt • Le système Bt ne s´applique qu´aux ponts de première ou de deuxième classe. • Un tandem du système Bt comporte deux essieux tous deux à roues simples • Pour les ponts à une voie un seul tandem est disposé sur la chaussée. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Système de charges Bt • Pour les ponts supportant au moins deux voies, deux tandems au plus sont disposés de front sur la chaussée. Les deux bandes longitudinales qu´ils occupent pouvant être contigües ou séparées de façon à obtenir la situation la plus défavorable pour l´élément considéré. • La disposition de ces bandes longitudinales par rapport aux bords de la largeur chargeable ou de la largeur roulable, est soumise aux mêmes règles que les bandes considérées pour les camions Bc. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Système de charges Br Le rectangle d´impact de la roue Br, disposé normalement à l´axe longitudinal de la chaussée, peut être placé n´importe où sur la largeur roulable.

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CHARGES D’EXPLOITATION Résumé des règles d'application du système B

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Système

Max longitudinal par file

Transversal

Bc

2 camions

Nf inf égal Nv

Bt

1 tandem

Nv=1 : Nf=1 Nvsupeg=2 : Nf=2

Br

1 roue

1 roue

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CHARGES D’EXPLOITATION Majoration dynamique du système B Les charges du système B sont des surcharges roulantes et par conséquent doivent être multipliées par un coefficient de majoration pour effets dynamiques

0.4 0.6 𝛿 =1+𝛼+𝛽 =1+ + 1 + 0.2𝐿 1 + 4 − 𝐺𝑆 L: la longueur de l´élément exprimée en mètres (la portée) G: la charge permanente associée à la longueur L S: la charge B maximale associée à la longueur L y compris la multiplication par le coefficient bc ou bt.

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CHARGES D’EXPLOITATION Cas Pratique :

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CHARGES D’EXPLOITATION Solution :

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CHARGES D’EXPLOITATION Solution : Br

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CHARGES D’EXPLOITATION Solution : Bt 2 files

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CHARGES D’EXPLOITATION Effort de freinage • Les charges de chaussée des systèmes A et Bc sont susceptibles de développer des réactions de freinage, efforts s´exerçant à la surface de la chaussée, dans l´un ou l´autre sens de circulation.

• Dans les cas courants la résultante de ces efforts peut être supposée centrée sur l´axe longitudinal de la chaussée. • Les efforts de freinage n´intéressent généralement pas la stabilité des tabliers. Il y a lieu de les considérer pour la stabilité des appuis (piles et culées) et la résistance des appareils d´appui. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Effort de freinage du système A

L´effort de freinage correspondant à la charge A est égal à la fraction suivante du poids de cette dernière:

1 20 + 0.0035 𝑆 S désigne en mètres carrés la surface chargée. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Effort de freinage du système B

• Un seul camion Bc est supposé freiner avec une force égale à son poids soit 30t. • Les efforts de freinage du système Bc ne sont pas affectés par la majoration pour effets dynamiques et le coefficient bc. • Lorsque le pont se compose de plusieurs tabliers successifs séparés par des joints, le camion qui freine doit être mis successivement sur chacun de ces tabliers. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Force centrifuge du système Bc

• Sur les ponts où la chaussée est en courbe, tous les camions du système Bc disposés sur la chaussée sont susceptibles de développer des efforts centrifuges, horizontaux, normaux à l´axe de la chaussée et appliqués à sa surface. • Une fraction de son poids égale à: - R + 150/6 R + 350 pour les valeurs de R inférieures ou égales à 400 m. - 80/R pour les valeurs de R supérieures à 400 m. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Charges sur les remblais

• Cette charge est de 1 t/m2 et s´applique uniquement à la plateforme, prise au sens de la nomenclature routière, les talus étant exclus. • Les efforts à considérer, qui comprennent notamment les efforts de poussée transmis par le remblai, concernent essentiellement les éléments des culées supportant l´about des ponts. • La charge de 1 t/ m2 est également applicable aux murs de soutènement. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges militaires • Uniquement sur les itinéraires classés pour permettre la circulation des convois militaires de classes : M 80 ou 120. • Chaque classe se compose de deux systèmes distincts Me et Mc. • Le Maître d’ouvrage précise le type de charges à considérer: Mc80, Me80, Mc120 ou Me120. • Au Maroc, en général, les Maîtres d’Ouvrages prescrivent la prise en compte du chargement MC 120

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges militaires

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges militaires

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges militaires

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges militaires : Règles de positionnement

• Les véhicules des systèmes M peuvent circuler en convoi. • Dans le sens transversal un seul convoi est supposé circuler, sur la largeur chargeable, quelle que soit la largeur de la chaussée. • Dans le sens longitudinal, le nombre des véhicules du convoi n´est pas limité et la distance des deux véhicules successifs est déterminée pour produire l´effet le plus défavorable, la distance libre entre leurs points de contact avec la chaussée devant être au moins égale à 30,50 m. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges militaires : Règles de positionnement

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges militaires : Coefficient de Majoration dynamique

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges militaires

• Les majorations dynamiques sont applicables aux charges militaires. • Le coefficient de majoration a la même formule que celle du système B. • Le symbole S représente le poids des charges militaires • Les charges militaires sont supposées ne développer aucune réaction de freinage ou force centrifuge.

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CHARGES D’EXPLOITATION Cas Pratique :

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CHARGES D’EXPLOITATION Solution :

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges exceptionnelles

• Uniquement sur les itinéraires classés pour permettre la circulation des convois exceptionnels type D ou E. • Le Maître d’ouvrage précise le type de charges exceptionnelles à considérer. • Au Maroc, en général, les Maîtres d’Ouvrages prescrivent la prise en compte du chargement E.

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges

Exceptionnelles

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges Exceptionnelles

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges Exceptionnelles

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges exceptionnelles : Règles de positionnement • Le convoi est supposé circuler seul quelles que soient la largeur et la longueur du pont. • Dans le sens longitudinal il est disposé pour obtenir l´effet le plus défavorable. • Dans le sens transversal, son axe longitudinal est réputé situé à 3,50 m du bord de la largeur chargeable. • Les charges exceptionnelles ne sont pas frappées de majorations pour effets dynamiques. • Elles sont supposées ne développer aucune réaction de freinage, ni force centrifuge. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges exceptionnelles : Règles de positionnement

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CHARGES D’EXPLOITATION Cas Pratique :

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CHARGES D’EXPLOITATION Solution :

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges locales

• Charge uniforme de 450 kg/m2 sur les trottoirs. • Elle est prise en compte pour le calcul de tous les éléments des couvertures et des tabliers, dalles, longerons, pièces de pont, suspentes, entretoises, mais non pour celui des fermes principales. • Elle est disposée tant en longueur qu´en largeur pour produire l´effet maximal envisagé. • Les effets peuvent éventuellement se cumuler avec ceux du système B ou des charges militaires. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges locales

• La roue isolée de 6 tonnes dont la surface d´impact est un carré de 0,25m de côté. • A disposer dans la position la plus défavorable pour l´élément considéré. • Les effets de cette roue ne se cumulent pas avec ceux des autres charges de chaussée ou de trottoirs. • Ils sont à prendre en compte uniquement lorsqu´il s´agit d´état-limite ultime. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges générales

• Charge uniforme de 150 kg/m2 sur les trottoirs de façon à produire l´effet maximal envisagé. • Dans le sens de la largeur, chaque trottoir est chargé dans sa totalité, mais les deux trottoirs, s´il y en a deux, peuvent ne pas être chargés simultanément. • Dans le sens de la longueur, les zones chargées sont choisies de la manière la plus défavorable 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges générales

• Pour la justification des fermes maîtresses des ouvrages qui sont réservés à la circulation des piétons et des cycles, on doit disposer une charge uniforme a. • La charge a s’exprime par la formule : a (l) = 200 + 15.000/(l + 50) où l est exprimée en mètres. • Les zones chargées sont déterminées dans chaque cas (longitudinalement et transversalement) de manière à produire l´effet maximal envisagé. 08/01/2022

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges de vent pour les ponts en phase d’exploitation

• Le vent souffle horizontalement dans une direction normale à l´axe longitudinal de la chaussée. Il développe sur toute surface frappée normalement une pression de 2000 (N/m2). • L’effet du vent n’est pas cumulable avec les charges de chaussée et de trottoir.

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CHARGES D’EXPLOITATION Les charges de vent pour les ponts en phase de travaux

• 1000 N/m2 s´il s´agit de phases de chantier dont la durée n´excède pas un mois. • 1250 N/m2 s´il s´agit de phases de chantier dont la durée excède un mois.

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CHARGES D’EXPLOITATION Combinaisons des charges pour le BAEL Tous les cas sont à analyser → On prend l’enveloppe

NB : Pour A, on analyse 1voie chargée, 2voies chargées,…n voies chargées Pour Bc, on analyse 1 file, 2 files,…., n files Pour Bt, on analyse 1 file & 2 files Pour le trottoir, on analyse 1 trottoir chargé & 2 trottoirs chargés

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CHARGES CLIMATIQUES • Vent: selon le fascicule 61 Titre 2.

• Température: Cf. Règles BAEL et BPEL • Retrait: Cf. Règles BAEL et BPEL

• Fluage: Cf. Règles BAEL et BPEL • Séisme: Cf. Règles AFPS.

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Merci