Dimensionnement et vérification

Le logiciel dimensionne et vérifie tous les éléments du pont-cadre : tablier, radier, murs intermédiaires des cellules et piédroits, ainsi que les ailes (mur et semelle), en obtenant leur armature.

Il vérifie également la distorsion angulaire du tablier, du radier, des piédroits et des murs mitoyens.

Il est possible de visualiser ou d'éditer l’armature de la partie sélectionnée du pont-cadre.

Il est aussi possible de modifier les armatures et les dimensions du mur et de la semelle de l'aile, puis de les vérifier.

Modules

En chaque nœud, huit efforts sont obtenus par une analyse élastique et linéaire. Ces efforts sont utilisés pour vérifier et dimensionner la section de béton et l’armature. À partir des déplacements, la flèche, les contraintes appliquées sur le terrain, le soulèvement de la dalle de fondation, etc., sont vérifiés.

Les états à vérifier sont :

• Ratio géométrique minimum
  Pour contrôler la fissuration due aux déformations causées par les effets de la température et de la rétraction, des quantités minimales d’armatures sont imposées selon la norme.
• Ratio mécanique minimum
  Des quantités minimales mécaniques pour l’armature verticale sont exigées pour que ne se produisent pas de ruptures fragiles à la fissuration de la section sous les efforts de flexion composée.
• Vérification sous flexion composée
  La vérification de la résistance de la section est réalisée en utilisant comme loi constitutive du béton le diagramme contraintes-déformations de la loi parabole-rectangle, apte pour délimiter la zone des efforts de ruptures à la flexion composée de celle de non-rupture d’une section de béton armé. La vérification pour la flexion composée est implémentée pour toutes les réglementations que supporte le logiciel, avec leurs particularités correspondantes quant à l’intégration des contraintes dans la section les pivots qui délimitent les déformations maximales admissibles des matériaux qui constituent la section (acier et béton).
  Lors de la réalisation de la vérification en flexion composée, la précaution que les armatures soient ancrées est prise afin de pouvoir les considérer effectives. De plus, comme les efforts sous flexion composée travaillent conjointement avec l’effort tranchant, il se produit une interaction entre ces efforts. Ce phénomène est pris en compte en décalant la courbe-enveloppe des moments fléchissants dans le sens le plus défavorable, d’une distance déterminée par la norme utilisée.
• Vérification à l’effort tranchant
  La vérification de cet état limite ultime est réalisée de la même façon que sous flexion composée. Puisqu’il n’y a pas d’armature transversale dans la section, seule la contribution du béton dans la résistance à l’effort tranchant est considérée. La valeur de la contribution du béton sous effort tranchant s’évalue à partir d’un terme V_cu obtenu de manière expérimentale. Ce terme est généralement inclus dans la vérification de l’effort tranchant ultime par traction dans l’âme de la section. En application, les différentes expressions qui évaluent cette composante V_cu ont été considérées selon la réglementation choisie.
• Déplacement maximal et flèche relative
  Les déplacements et les flèches pour les éléments structuraux sont limités conformément à la norme.
• Distorsion angulaire
  La distorsion angulaire produite dans le tablier, le radier, les piédroits et les murs diviseurs est envisagée comme étude limite de service.
• Élancement mécanique
  L’élancement mécanique des éléments comprimés tels les piédroits et les dalles du modules est limité.
• Longueurs minimales des crochets
  Le calcul est réalisé selon les différentes normes implémentées.
• Séparation minimale des armatures
  La norme exige une séparation minimale entre les armatures pour une mise en place correcte du béton.
• Séparation maximale des armatures
  Cette limitation a pour but de ne pas laisser de zones non armées. Il peut être considéré comme une condition minimale pour pouvoir parler de béton armé au lieu de béton massif. 
• Soulèvement
  Il est vérifié que la dalle de fondation (radier) ne subit pas de déplacement vertical ascendant. Ceci invaliderait le calcul (le terrain ne peut pas retenir la dalle). Si cela arrive, la structure doit être revue en rigidifiant plus la dalle si c’est possible.
• Contrainte admissible
  La contrainte maximale transmise au terrain est celle indiquée par l’utilisateur.

Murs en aile

Les états à vérifier sont :

• Vérification du cisaillement à la base du mur
  Il est vérifié que l’effort tranchant au niveau de la jonction entre le mur et la semelle est inférieur à l’effort tranchant résisté par la section en ce point en prenant en compte la section de béton et le ferraillage mis en place.
• Épaisseur minimale
  L’épaisseur minimale est limitée selon la norme.
• Ratio géométrique minimum
  Pour contrôler la fissuration due aux déformations causées par les effets de la température et du retrait, des quantités minimales d’armatures sont imposées selon la norme.
• Ratio mécanique minimum
  Pour les armatures verticales, des quantités mécaniques minimales sont exigées afin d’éviter l’apparition de ruptures fragiles lors de la fissuration de la section par les efforts de flexion-compression.
• Ratio mécanique maximum
  Un maximum est imposé pour la quantité d’armature verticale totale.
• Séparation minimale des armatures
  La norme exige une séparation minimale entre les armatures pour une mise en place correcte du béton.
• Séparation maximale des armatures
  Cette limitation a pour but de ne pas laisser de zones non armées. Elle peut être considérée comme une condition minimale pour pouvoir parler de béton armé au lieu de béton massif.
• Vérification sous flexion composée
  La vérification de la résistance de la section est réalisée en utilisant comme loi constitutive du béton le diagramme contraintes-déformations simplifié parabole-rectangle, apte pour délimiter la zone des efforts de rupture sous flexion composée de celle de non-rupture d’une section de béton armé. La vérification sous flexion composée est implémentée pour toutes les réglementations que supporte le logiciel, avec leurs particularités correspondantes quant à l’intégration des contraintes dans la section et aux pivots qui délimitent les déformations maximales admissibles par les matériaux constituants (acier et béton). Lors de la réalisation de la vérification sous flexion composée, la précaution d’ancrer les armatures est prise afin de pouvoir les considérer comme effectives dans le calcul sous flexion composée. De plus, comme les efforts sous flexion composée travaillent conjointement avec l’effort tranchant, il se produit une interaction entre ces efforts. Ce phénomène est pris en compte en décalant la courbe enveloppe des moments fléchissants dans le sens le plus défavorable, d’une distance déterminée par la norme utilisée.
• Vérification à l’effort tranchant
  La vérification de cet état limite ultime est réalisée de la même façon que sous flexion composée. Puisqu’il n’y a pas d’armature transversale dans la section, seule la contribution du béton dans la résistance à l’effort tranchant est considérée. La valeur de la contribution du béton sous effort tranchant s’évalue à partir d’un terme V_cu obtenu de manière expérimentale. Ce terme est généralement inclus dans la vérification de l’effort tranchant ultime par traction dans l’âme de la section. En application, les différentes expressions qui évaluent cette composante V_cu ont été considérées selon la réglementation choisie.
• Vérification à la fissuration
  L’état limite de fissuration est un état limite de service qui est vérifié pour pouvoir contrôler l’apparition de fissures dans les structures en béton. Dans le cas des murs, le contrôle de la fissuration est très important puisque celle-ci se produit principalement sur la face extrados. C’est une zone qu’il n’est pas possible d’observer visuellement et où peut proliférer la corrosion des armatures. La détérioration de la structure peut se produire sans pouvoir évaluer facilement les effets négatifs qui se produisent sur le mur. Il s’agit donc de contrôler les fissures causées par les actions qui s’appliquent directement sur le mur (terrain, nappe phréatique, surcharges, etc.) et non les fissures dues au retrait et à la température qui ont déjà été prises en compte dans les minimums géométriques d’armatures.
  Pour le calcul de la fissuration limite, une procédure simplifiée en flexion simple est suivie avec laquelle sont obtenus des résultats orientés vers la sécurité par rapport à ceux qui peuvent être obtenus en appliquant les méthodes en flexion composée. Pour les différentes normes utilisées dans le logiciel, la méthode générale de calcul de la fissuration est suivie et les résultats obtenus sont comparés aux limites qu’impose chaque réglementation suivant le type d’exposition ou de milieu dans laquelle se trouve la structure. À la différence des états limites ultimes de flexion composée et effort tranchant dans lesquels les combinaisons d’actions correspondantes sont utilisées, dans le cas de la fissuration les combinaisons employées sont celles des actions correspondant aux états limites de service. Le logiciel calcule pour cela l’ouverture caractéristique des fissures wk pour toutes les hypothèses. Le calcul est répété pour différentes cotes de l’écran de la même manière que pour les vérifications sous flexion composée et pour l’effort tranchant. La valeur la plus défavorable est extraite et comparée avec la valeur de la fissuration limite indiquée par chaque norme. De cette façon, il est possible de vérifier si cet état limite de service est réalisé ou non.
• Vérification des longueurs de recouvrement géométrique
  Le calcul des longueurs de recouvrement géométrique est réalisé selon les différentes normes implémentées.
• Vérification de l’ancrage de l’armature de base à la face supérieure
  Le calcul des longueurs d’ancrage est réalisé selon les différentes normes.

Semelles des murs en aile

La charge d’un mur est convertie et discrétisée en un diagramme de charges le long du mur. Cela revient à convertir une résultante en un diagramme de contraintes appliquées le long de la base du mur, avec une discrétisation que le logiciel réalise en interne selon les dimensions.

Les états à vérifier sont :

• Vérification au non renversement et au non glissement
  En appliquant les combinaisons d’état limite correspondantes, le logiciel vérifie que la résultante reste appliquée à l’intérieur de la semelle et calcule le coefficient de stabilité au renversement et au glissement.
• Contraintes sur le terrain
  Un diagramme de déformation plan est supposée pour la semelle. En fonction des efforts, des diagrammes de contraintes de forme trapézoïdale seront alors obtenus sur le terrain. Les tractions ne sont pas admises et donc quand la résultante sort du noyau central apparaîtront des zones sans contrainte. La résultante doit rester dans la semelle, sinon il n’y a pas d’équilibre. Le poids propre de la semelle est considéré.  Il est vérifié que la contrainte moyenne ne dépasse pas celle du terrain et que la contrainte maximale sur le bord n’excède pas un % de la contrainte moyenne.
• Épaisseur minimale
  L’épaisseur minimale est vérifiée selon la norme.
• Longueurs d’ancrages
  L’ancrage aux extrémités des armatures est vérifié en plaçant les coudes correspondants selon les cas et la position de l’armature.
• Diamètre minimal des barres
  Il est vérifié que le diamètre ne soit pas inférieur au minimum indiqué dans la réglementation.
• Séparation maximale des armatures
  Cette limitation a pour but de ne pas laisser de zones non armées. Elle peut être considérée comme une condition minimale pour pouvoir parler de béton armé au lieu de béton massif.
• Séparation minimale des armatures
  Les écarts minimaux entre les armatures sont vérifiés selon la norme.
• Flexion dans la semelle
  La flexion dans la semelle se vérifie dans la section de référence située à 0,15 fois la dimension du mur, du bord du mur vers l’intérieur. Le dimensionnement à la flexion oblige à disposer une certaine épaisseur de béton afin d’éviter d’avoir à placer des armatures de compression. Dans le cas de traction sur la face supérieure de la semelle, une armature supérieure doit être placée.
• Effort tranchant
  La section de référence se situe à une hauteur utile à partir du parement du mur. Le dimensionnement à l’effort tranchant oblige à disposer des épaisseurs pour éviter de mettre en place des renforts transversaux.
• Ratios géométriques et mécaniques
  Le respect des ratios géométriques et mécaniques minimaux est vérifié selon la norme.

Normes disponibles dans le logiciel