Note de Calcul Can
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calcul de caniveau...
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PROJET DE REHABILITATION ET DE RENFORCEMENT DU TRONÇON DE LA ROUTE ATAKPAME-BLITTA
SBI-INTERNATIONAL HOLDINGS AG
NOTE DE CALCUL ET PLANS DES CANIVEAUX : - CANIVEAU CIRCULABLE 0,60 x 0,80 - CANIVEAU CIRCULABLE 1,00 x 1,00 - CANIVEAU CIRCULABLE 1,50 x 1,00 - CANIVEAU CIRCULABLE 2,00 x 1,00
Octobre 2015
Table des matières A.
Les règles de calcul : ...................................................................................................................... 2
B.
Matériaux :..................................................................................................................................... 2
C.
CALCUL DES CANIVEAUX : .................................................................................................... 3 CANIVEAUX CIRCULABLES 0,60x0,80: ........................................................................... 3
I1-
Dimensionnement de la dallette amovible :......................................................................... 3
2-
Dimensionnement du piédroit côté trottoir ......................................................................... 4
3-
Dimensionnement du piédroit côté chaussée....................................................................... 6
4-
Dimensionnement du radier ................................................................................................. 8
II-
CANIVEAUX CIRCULABLES 1,00x1,00 ;1,50x1,00 et 2,00x1,00: .............................. 10
1
LES HYPOTHESES DE CALCUL
A. Les règles de calcul : - Fascicule 62 Titre I : les règles BAEL 91 modifiée 99 - Fascicule 61 titre II : Conception, calcul et épreuves des ouvrages d’art. B. Matériaux :
-
-
1- Béton Dosage : 350kg/m3 Fissuration préjudiciable pour toute partie d’ouvrage en béton armé Poids volumique : 25KN/m3 Résistance caractéristique à 28 jours : en compression fc28 =25 MPa en traction ft28 =2,1 MPa 2- Acier Nuance : Acier à haute adhérence, classe Fe 400 et Type 1 :ɣS=1,15 ;ɳ=1,6 Contrainte de calcul à l’ELU σS=348 MPa Contrainte de calcul à l’ELS de fissuration préjudiciable : σS=Min{2/3fe ;Max(0,5fe ;110 ɳ 28 )}=202 MPa Enrobage = 4cm.
2
C. CALCUL DES CANIVEAUX : I-
CANIVEAUX CIRCULABLES 0,60x0,80:
Surcharge sur remblai = 10 KN/m². Poids spécifique du sol : γs=20KN/m3 Coefficient numérique fonction de l’angle du talus terres :ka=0.33
1- Dimensionnement de la dallette amovible : 1.1.Charges permanentes Les dallettes amovibles auront une longueur de 50 cm. La dallette porte dans le sens de sa longueur. Son poids linéique est : Pda = 3,75 / Les sollicitations induites sont : MGu = 0,267 . MGser = 0,198 .
1.2.Charges d’exploitations La charge routière préjudiciable pour un tel ouvrage est la roue isolée Br dont les caractéristiques sont :
3
Roue isolée Br placée au milieu de la dallette La projection de la charge de la roue isolée sur le feuillet moyen de la dallette donne : u= 0,45 m et v= 0,75 m La répartition de cette charge donnant l’effet maximal est : 133,33 KN/m Les sollicitations induites sont : MQu = 22,14 . MQser 16,50 . Les sollicitations résultantes sont : Mu 22,40 . Mser 16,70 . Avec ses sollicitations, le calcul des armatures principales donne :
As' =
0
cm²/ml
Choix:
4HA8
/ml
Soit
2,01
cm²/ml
donc
OK
As =
8,60
cm²/ml
Choix:
8HA12
/ml
Soit
9,05
cm²/ml
donc
OK
Les armatures de répartition sont: Ap = 2,87 cm²/ml
Choix:
6HA8
/ml
Soit
3,02
cm²/ml
2- Dimensionnement du piédroit côté trottoir Les piédroits seront considérés encastrés dans le radier 2.1 Cas de charges Charges permanentes -
Dallettes amovibles
Le poids de la dallette amovible s’appuyant sur les piédroits :P= 1,31 KN 4
-
Piédroits
Le poids d’un piédroit côté trottoir est : Ppt= 3,38 KN -
Poussée des terres
Le diagramme est trapézoïdal et les valeurs de la poussée à différentes profondeurs sont : Z= 0,00 m , σx0 = 0 KN/m² Z= 0,95 m , σx1 = 6,27 KN/m²
Tableau récapitulatif des cas de charges permanentes Dallette Piédroit Poussée des terres
Charges (KN) 1,31 3,38 2,98
Excentricité 0 0 0,317
Sens d’action vertical vertical horizontal
Charges d’exploitations - Charges de trottoirs Les remblais du côté des trottoirs recevront une charge infinie uniformément répartie de valeur 4,50 KN/m². Cette charge entraine également des poussées dont la valeur est égale à 1,49 KN/m² -
Roue isolée Br placée au milieu de la dallette
Tableau récapitulatif
Surcharge sur dallette Poussée due à la charge sur remblai
Charges (KN) 50,00
Excentricité
Sens d’action
0
vertical
0,475
horizontal
1,41
2.2 Calcul des sollicitations
Charges
G
Q
Charges (KN)
Efforts normaux
Excentricité / à la base du piédroit
ELU
Efforts tranchants
Moments fléchissants
ELS
ELU
ELS
ELU
ELS
Dallette
1,313
0
1,772
1,31
-
-
0
0
Piédroit
3,375
0
4,556
3,38
-
-
0
0
Poussée des terres
2,978
0,32
-
-
4,021
2,98
1,273
0,943
Charge sur dallette
50,000
0
80,5
60,00
-
-
0
0
Poussée due à la charge sur remblai
1,411
0,48
-
-
1,905
1,41
0,905
0,67
5,93
4,39
2,18
1,61
TOTAL
86,83 64,69
5
2.3 Détermination des armatures -
Flexion composée On considère une section de dimensions :a=1,00 m et b= 0,15 m soumise aux sollicitations suivantes :
Nu =86,83 KN
Mu =2,18 KN.m
Nser =64,69 KN
Mser =1,61 KN.m
Ainsi, nous obtenons : As’= 4,60 cm²/ml
As= 4,60 cm²/ml
Conclusion : Les armatures principales sont: As' = 4,6 cm²/ml 4,6 cm²/ml As =
Choix: Choix:
6HA10 6HA10
/ml /ml
Soit Soit
4,71 4,71
cm²/ml cm²/ml
Les armatures de répartition sont: Ap = 1,533333 cm²/ml
Choix:
4HA8
/ml
Soit
2,01
cm²/ml
3- Dimensionnement du piédroit côté chaussée Les piédroits seront considérés encastrés dans le radier 3.1 Cas de charges Charges permanentes -
Dallettes amovibles
Le poids de la dallette amovible s’appuyant sur les piédroits :P= 1,31 KN -
Piédroits
Le poids d’un piédroit côté trottoir est : Ppt= 3,38 KN -
Poussée des terres
Le diagramme est trapézoïdal et les valeurs de la poussée à différentes profondeurs sont : Z= 0,00 m ,
σx0 = 0 KN/m²
Z= 0,95 m ,
σx1 = 6,27 KN/m²
Tableau récapitulatif des cas de charges permanentes Dallette Piédroit Poussée des terres
Charges (KN) 1,31 3,38 2,98
Excentricité 0 0 0,32
Sens d’action vertical vertical horizontal
Charges d’exploitations 6
-
Charges routières sur remblais
Les remblais recevront une charge routière infinie uniformément répartie de valeur 10 KN/m². Cette charge entraine également des poussées dont la valeur est égale à 3,30 KN/m² -
Roue isolée Br placée au milieu de la dallette
Tableau récapitulatif Charges (KN)
Excentricité
Sens d’action
50,00
0
vertical
3,14
0,475
horizontal
Surcharge sur dallette Poussée due à la charge sur remblai
3.2 Calcul des sollicitations
Charges
Efforts normaux
Excentricité / à la base du piédroit
ELU
Efforts tranchants
Moments fléchissants
ELS
ELU
ELS
ELU
ELS
Dallette
1,31
0
1,772
1,31
-
-
0
0
Piédroit
3,375
0
4,556
3,38
-
-
0
0
Poussée des terres
2,978
0,32
-
-
4,021
2,98
1,273
0,943
Charge sur dallette
50,000
0
80,5
60,00
-
-
0
0
Poussée due à la charge sur remblai
3,135
0,48
-
-
4,232
3,14
2,01
1,489
8,25
6,11
3,28
2,43
G
Q
Charges (KN)
TOTAL
86,83 64,69
3.3 Détermination des armatures -
Flexion composée On considère une section de dimensions :a=1,00 m et b= 0,15 m soumise aux sollicitations suivantes :
Nu =86,83 KN Nser =64,69 KN
Mu =3,28 KN.m Mser =2,43 KN.m
Ainsi, nous obtenons : As’= 4,60 cm²/ml
As= 4,60 cm²/ml
7
Conclusion : Les armatures principales sont: As' = 4,6 cm²/ml As = 4,6 cm²/ml
Choix: Choix:
6HA10 6HA10
/ml /ml
Soit Soit
4,71 4,71
cm²/ml cm²/ml
Les armatures de répartition sont: Ap = 1,533333 cm²/ml
Choix:
4HA8
/ml
Soit
2,01
cm²/ml
4- Dimensionnement du radier Les sollicitations du radier sont maximales lorsque la roue isolée est appliquée sur la dallette amovible. En effet, le radier est sollicité par les réactions du sol, qui s’opposent à l’ensemble des actions qui agissent 4.1 Détermination des sollicitations du radier Charges (KN)
G
Q
Dallette
2,63
Piédroit
6,75
Radier
3,38
Charge sur dallette
100
Total (KN)
12,75
100,00
Ces actions créent une pression dont les valeurs sont : σu = 198,00 KN/m² σser = 147,50 KN/m² Le diagramme des corps libre équivalent est:
B
A W
Avec des encastrements en A et B 8
Les sollicitations qui en découlent sont : ELU
ELS
Moment aux encastrements (KN.m)
9,28
6,91
Moment en travée (KN.m)
4,64
3,46
4.2 Détermination des armatures -
Armatures inférieures
Flexion simple On considère une section de dimensions (a= 1,00 m et b= 0,15 m) soumise aux sollicitations suivantes : Mu =9,28 KN.m et Mser= 6,91 KN.m -
Armatures supérieures
Flexion simple On considère une section de dimensions (a= 1,00 m et b= 0,15 m) soumise aux sollicitations suivantes : Mu =4,64 KN.m et Mser= 3,46 KN.m
Conclusion :
Les armatures principales sont: Aciers supérieurs = Aciers inférieurs =
1,8 3,10
cm²/ml cm²/ml
Choix: Choix:
5HA8 7HA8
/ml /ml
Soit Soit
2,52 3,52
cm²/ml cm²/ml
Les armatures de répartition sont: Ap = 1,033 cm²/ml
Choix:
4HA8
/ml
Soit
2,01
cm²/ml
9
Tableau récapitulatif PARTIES D’OUVRAGE Caractéristiques section Moment (KN.m/ml)
RADIER
b=1,00 m h= 0,15 m inf. Sup.
b=1,00 m h= 0,15 m inf. Sup.
PIEDROIT PIEDROIT TROTTOIR CHAUSSEE b=1,00 m b=1,00 m h= 0,15 m h= 0,15 m voile voile Nu=86,83 Nu=86,83 Mu=2,18 Mu=3,28 Nser=64,69 Nser=64,69 Mser=1,61 Mser=2,43
Mu
22,40
-
9,28
4,64
Mser
16,70
-
6,91
3,46
8,60
0
3,10
1,80
4,60/face
4,60/face
8HA12
5HA8
7HA8
5HA8
6HA10
6HA10
6HA8
6HA8
4HA8
4HA8
4HA8
4HA8
Sections d’aciers théoriques (cm²/ml) Aciers principaux Aciers de répartition
II-
TABLIER
CANIVEAUX CIRCULABLES 1,00x1,00 ;1,50x1,00 et 2,00x1,00:
Les caniveaux 1,00x1,00 , 1,50x1,00 et 2,00x1,00 sont calculés de la même manière que le caniveau 0,60x0,80, et les résultats sont présentés dans le tableaux ci-après :
-
Caniveau 1,00x1,00
PARTIES D’OUVRAGE Caractéristiques section Moment (KN.m/ml)
TABLIER
RADIER
b=1,00 m h= 0,20 m inf. Sup.
b=1,00 m h= 0,15 m inf. Sup.
PIEDROIT PIEDROIT TROTTOIR CHAUSSEE b=1,00 m b=1,00 m h= 0,20 m h= 0,20 m voile voile Nu=91,98 Nu=91,98 Mu=4,01 Mu=5,77 Nser=68,50 Nser=68,50 Mser=2,97 Mser=4,28
Mu
57,37
-
16,37
8,19
Mser
42,76
-
12,19
6,10
10,50
0
4,10
2,20
4,80/face
4,80/face
7HA14
5HA8
6HA10
5HA8
7HA10
7HA10
7HA8
7HA8
4HA8
4HA8
4HA8
4HA8
Sections d’aciers théoriques (cm²/ml) Aciers principaux Aciers de répartition
10
-
Caniveau 1,50x1,00
PARTIES D’OUVRAGE Caractéristiques section Moment (KN.m/ml)
RADIER
b=1,00 m h= 0,20 m inf. Sup.
b=1,00 m h= 0,20 m inf. Sup.
PIEDROIT PIEDROIT TROTTOIR CHAUSSEE b=1,00 m b=1,00 m h= 0,20 m h= 0,20 m voile voile Nu=93,66 Nu=93,66 Mu=4,01 Mu=5,77 Nser=69,75 Nser=69,75 Mser=2,97 Mser=4,28
Mu
98,76
-
25,37
12,68
Mser
73,60
-
18,89
9,44
19,40
0
6,50
3,00
4,80/face
4,80/face
10HA16
5HA8
6HA12
6HA8
7HA10
7HA10
9HA10
9HA10
5HA8
5HA8
4HA8
4HA8
Sections d’aciers théoriques (cm²/ml) Aciers principaux Aciers de répartition
-
TABLIER
Caniveau 2,00x1,00
PARTIES D’OUVRAGE Caractéristiques section Moment (KN.m/ml)
TABLIER
RADIER
b=1,00 m h= 0,25 m inf. Sup.
b=1,00 m h= 0,20 m inf. Sup.
PIEDROIT PIEDROIT TROTTOIR CHAUSSEE b=1,00 m b=1,00 m h= 0,20 m h= 0,20 m voile voile Nu=97,38 Nu=97,38 Mu=4,47 Mu=6,38 Nser=72,50 Nser=72,50 Mser=3,31 Mser=4,73
Mu
139,49
-
35,45
17,73
Mser
103,95
-
26,38
13,19
20,60
0
9,20
4,50
4,80/face
4,80/face
11HA16
5HA10
9HA12
6HA10
7HA10
7HA10
10HA10
10HA10
7HA8
7HA8
4HA8
4HA8
Sections d’aciers théoriques (cm²/ml) Aciers principaux Aciers de répartition
11
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