Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
La fiabilité et la durabilité des ponts dépend de trois intervenants : les ingénieurs en conception dont le rôle est de prévoir des ouvrages conformes (qui ne comportent pas les erreurs « classiques »), les ingénieurs chargés du contrôle des projets dont le rôle est de superviser et d'optimiser le travail des ingénieurs en conception, les gestionnaires de ponts dont le rôle est d'identifier les ouvrages « malades » et de prendre les mesures de sécurité qui s'imposent. Ce dossier s'adresse en particulier à ces trois intervenants en décrivant tout d'abord les principaux désordres des ponts en béton (béton armé et béton précontraint) et des ponts métalliques, ainsi que leurs appareils d'appui, les éléments de protection et les équipements qui s'imposent. Sont ensuite énumérés les limites d'emploi de ces équipements et les différentes techniques d'essai et de mesure utilisées dans le domaine des ponts mais aussi dans le domaine du génie civil et du bâtiment (essais et mesures réalisés en laboratoire et in situ). En fin de dossier, est exposée une méthodologie pratique et classique d'évaluation d'un pont.
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Daniel POINEAU : Ingénieur divisionnaire des Travaux Publics de l’État – Ex-Directeur technique à la Division des Grands Ouvrages du Sétra - Professeur à l’École nationale des Travaux Publics de l’État, à l’École spéciale des Travaux Publics et à l’École supérieure des ingénieurs des Travaux de la construction - Consultant
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Jean-Armand CALGARO : Ingénieur général des Ponts et Chaussées - Membre permanent du Conseil général de l’Environnement et du Développement Durable - Professeur au Centre des Hautes Études de la Construction - Cette édition est une mise à jour de l'article de Roger LACROIX et Jean-Armand CALGARO intitulé Pathologie et évaluation des ponts existants paru en 1999.
INTRODUCTION
Cette série d’articles vise à améliorer la fiabilité et la durabilité des ponts. Il s’adresse en priorité aux gestionnaires de ponts, qui ont à identifier les ouvrages « malades » et à prendre les mesures de sécurité qui s’imposent puis, ensuite, à faire intervenir les laboratoires et les bureaux d’études chargés d’identifier et de quantifier les causes des désordres et de déterminer l’impact de ceux-ci sur la capacité des structures concernées.
Il s’adresse aussi aux ingénieurs chargés de la conception de ponts pour leur éviter de commettre un certain nombre d’erreurs « classiques » mais, également aux ingénieurs chargés des contrôles des projets pour leur permettre d’assurer, avec davantage d’efficacité, leur fonction.
Il s’adresse aussi aux équipes de maîtrise d’œuvre de chantier chargées de s’assurer que les ponts sont correctement exécutés.
Enfin, il s’adresse aux élèves-ingénieurs et aux élèves-techniciens afin qu’ils puissent compléter leur formation, dans un domaine, abordé par certains cours spécialisés, mais qui ne fait pas partie des unités d’enseignement technique traditionnelles.
Ce dossier est consacré à la description des principaux désordres des ponts en béton (béton armé et précontraint) et métalliques, ainsi qu'à leurs causes.
La deuxième partie [C 7 403] décrit les désordres des appareils d'appui, des éléments de protection et des équipements.
La troisième partie [C 7 404] décrit, avec leurs limites d’emploi, les différentes techniques d’essai et de mesure, en laboratoire comme in situ, utilisées dans le domaine des ponts mais aussi, sauf certaines de ces techniques, dans le domaine du génie civil et du bâtiment.
La quatrième partie [C 7 405] développe une méthodologie pratique et classique d’évaluation d’un pont existant en plusieurs étapes qui, cependant, ne fait pas appel aux méthodes d’estimation de la fiabilité structurale qui sont encore actuellement, compte tenu de leur complexité, réservées à des cas particuliers.
Le lecteur se reportera aussi utilement à l'autre série d'articles portant sur le renforcement et la réparation d'un pont [C 7 803], [C 7 804], [C 7 805] et [C 7 806].
L'expertise technique et scientifique de référence
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Origines et conséquences
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3. Erreurs de conception
3.1 Ponts en béton précontraint
3.1.1 Défauts de résistance vis-à-vis de la flexion
Par le passé, de nombreux ponts ont connu des désordres plus ou moins graves par suite d'une insuffisance manifeste de résistance à la flexion. Les causes les plus courantes de cette insuffisance étaient : « l'oubli » des actions thermiques (les gradients thermiques), la méconnaissance des effets des redistributions d'efforts par déformations différées gênées appelées improprement redistributions d'efforts par fluage dans les ponts construits par phases et une évaluation « optimiste » de l'effort de précontrainte ou des effets de dénivellations d'appuis ( ).
Les erreurs d'évaluation de l'effort de précontrainte pouvaient prendre de nombreuses formes, parfois difficiles à déceler. Certes, le choix de faibles coefficients de frottement des câbles dans leur conduit ou la sous-estimation des pertes par relaxation ont été, à une certaine époque, plutôt systématiques. Mais, de nombreux ponts ont été calculés avec des programmes automatiques entachés d'erreurs, tels ceux tenant compte d'une « longueur de diffusion », en faisant croître linéairement sur ladite longueur l'effort dans chaque câble à partir de la valeur nulle au droit des ancrages, perturbant nettement le calcul des moments hyperstatiques de précontrainte.
Un certain nombre d'insuffisances de résistance vis-à-vis de la flexion furent aussi dues à des tracés de câbles maladroits, conduisant souvent, dans certaines sections, à de...
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Erreurs de conception
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Annales des Travaux Publics de Belgique - (1985).
-
(2) - Recommandations pour la durabilité des bétons durcis soumis au gel - Guide technique LCPC (décembre 2003).
-
(3) - Réhabilitation du béton armé dégradé par la corrosion - Documents scientifiques et techniques AFGC (novembre 2003).
-
(4) - Conception des bétons pour une durée de vie donnée des ouvrages - Documents scientifiques et techniques AFGC (juillet 2004).
-
(5) - Prévention des pathologies courantes d'ouvrages d'art – Protection contre l'eau - Guide Sétra-LCPC (décembre 1998).
-
(6) - BREYSSE (D.), ABRAHAM (O.) - Méthodologie d'évaluation non destructive de l'état d'altération des ouvrages en béton - Guide AFCG, Presses de l'ENPC (2005).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Actions sur les structures – Partie 1-1 : actions générales – Poids volumiques – Poids propres – Charges d'exploitation des bâtiments. - NF EN 1991-1-1 Eurocode 1 : -
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Actions sur les structures – Partie 2 : actions sur les ponts dues au trafic (mars 2004) et document d'application nationale (mars 2008). - NF EN 1991-2 et NF EN 1991-2/NA Eurocode 1 : -
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Actions sur les structures – Partie 1-5 : actions générales – Actions thermiques (mars 2004) et document d'application nationale (février 2008). - NF EN 1991-1-5 et NF EN 1991-1-5/NA Eurocode 1 : -
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Matériaux métalliques – Essais de flexion par choc sur éprouvette Charpy – Partie 1 : méthode d'essai. - NF EN 10045-1 : - (octobre 1990)
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Matériaux métalliques – Essais de flexion par choc sur éprouvette Charpy – Partie 2 : vérification de la machine d'essai (mouton-pendule). - NF EN 10045-2 : - (décembre 1992)
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Appareils d'appui structuraux – Partie 3 : appareils d'appui en élastomère. - ...
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