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Nantes – 21/09/05������������������������ �������� � ��� ���� ��� ���
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DIAGNOSTIC DIAGNOSTIC PYLPYLÔÔNE HAUBANNE HAUBANÉÉ DE 60 MDE 60 M””
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I. – INTRODUCTION
II. – INVESTIGATIONS DU PYLONE IN-SITU
III. – MODELE DE CALCUL
IV. – ANALYSE DES RÉSULTATS ESSENTIELS
� Tensions dans les haubans� Efforts dans le Mât� Stabilité des Massifs d’ancrage� Déplacements horizontaux du mât
V. – PRECONISATIONS
I. INTRODUCTIONL’objet du diagnostic consiste à reconstituer autant que possible, sous l’angle de la solidité, le dossier technique du pylône et l’examen de la faisabilité de l’équiper de nouvelles antennes de télécommunications.
L’intervention est scindée en deux phases suivantes :
- investigations in-situ pour relever des données permettant une connaissance suffisante des différentes parties du pylône « haubans, treillis, fondation, sol »
- analyse et exploitation de ces données dans le cadre d’unemodélisation tridimensionnelle pour l’évaluation de la stabilité d’ensemble du pylône et de sa réserve de résistance sous l’action du vent avec mât équipé ou non d’antennes.
Le pylône est constitué des 3 principales parties suivantes :
- Mât en treillis métallique de 60 m à base triangulaire (photo 3)
- 15 haubans disposés en 3 nappes (photos 1 et 2)
- Fondation : un massif sous le mât et 3 paires de massifs de fixation des haubans
PylPylôône GDF ne GDF -- GournayGournay
Photo n° 1Photo n° 1
Descriptif :Vue d’ensemble : mât de 61 m en tripode et treillis secondaire, rotulé à sa base sur massif; 3 nappes de 5 haubans chacune fixées sur le mât (61, 50, 38, 26,14 m) et ancrées sur 2 massifs de fondation situés à 24 m (haubans 1 et 2) et 35 m ( haubans : 5 ;4,3)
PylPylôône GDF ne GDF -- GournayGournay
Photo n° 2Photo n° 2
Descriptif :Partie supérieure du pylône : haubans des rangs 3, 4, et 5 (avec boules rouges de balisage - antennes existantes dont celles visibles de type GSM (France Télécom) perchées à 3 m du sommet qui seront remplacées par des antennes d’emprise au vent plus importante
II. INVESTIGATION du PYLÔNE IN-SITU
� Relevé géométrique du mât et des 3 nappes de haubans par des mesures topométriques,
� Evaluation des pré-tensions des haubans assurant l’équilibre du pylône au repos (verticalité à vent nul) par moyens topométrique et dynamique combinés;
� Identification visuelle des haubans à partir des brins apparents et des sections du treillis,
� Détermination des profondeurs des massifs d’ancrage des haubanset de la fondation du mât par mesures « sismique parallèle »,
� Reconnaissance des caractéristiques mécaniques du sol d’assise par essai pressiométrique.
PylPylôône GDF ne GDF -- GournayGournay
Photo n° 3Photo n° 3
Descriptif :Zone courante du mât : section constante en tripode (tube de 50 mm épais de 4 mm) et treillis secondaire en armatures de 15 mm disposées en triangles successifs - on remarque la présence d’une échelle d’accès sur une face (2 armatures supplémentaires horizontales sur chaque triangle) ayant pour conséquence de créer , une certaine dissymétrie de la raideur du mât.
PylPylôône GDF ne GDF -- GournayGournay
Photo n° 4Photo n° 4
Descriptif :Détail du pied du pylône : massif de fondation en béton dont nos investigations ont révélé les dimensions de « 0.90 x 0.90 x 2,80 m » -rétrécissement de la section du treillis en tubes de 60 mm et armatures de 20 mm - dispositif de fixation du pied du mât rotulé sur le massif
PylPylôône GDF ne GDF -- GournayGournay
Photo n° 5Photo n° 5
Descriptif :a) - Massif de fondation S1 : ancrage des haubans de rang 1 et 2 (24 m de l’axe du pylône) - massif en béton de dimensions 0,90x0,90x1,00 m déterminées par sondage
b) - Brin du hauban : identification au câble en acier du groupe 1 classe 6x7 de la norme NF ISO 2408
PylPylôône GDF ne GDF -- GournayGournay�� Photos n° 6Photos n° 6
� Descriptif :a) - Massif de fondation S2: ancrage des haubans de rang 5, 4 et 3 (35 m de l’axe du pylône) -massif en béton de dimensions 1,40x1,40x1,00 m déterminées par sondage,
b) - Dispositif d’ancrage des haubans sur massif : orientation des 3 haubans ; tendeur,…. vue du matériel d’instrumentation dynamique utilisé.
3.1 DEFINITION DE LA GEOMETRIE PAR MESURES TOPOMETRIQUES
Moyen : un tachéomètre ayant une incertitude de mesure « augulaire = 0,15 dmgon - distances = 2 mm + 2 ppm ».
φ = 50 ; e = 4φ = 15
φ = 60 ; e = 4φ = 20
- Zone courante- Tube vertical- treillis
- Pied du mât- tube vertical- treillis
Diamètres et/ou Epaisseurs(mm)
MAT
3.2 IDENTIFICATION VISUELLE DES HAUBANS ET DUTREILLIS DU MAT
0,116 φ = 5,5 mm12 m 1e rang
26 m 2e rang
38 m 3e rang 0,215φ = 7,5 mm
50 m4e rangCâble en acierdu Groupe 1 Classe 6 x 7 de la norme NFISO 2408
0,398 φ = 10,0mm61 m5e rang
IdentificationMasse (daN/ml)
SectionsFixationHaubans
3.3 MESURES DES PRE-TENSIONS DES HAUBANS
Moyens : mesures dynamiques et topométriques pour déterminerrespectivement les fréquences et les chaînettes (allures et longueurs) des 15haubans.
Ces 2 paramètres et la masse linéique sont reliés à la tension du hauban parl’expression suivante :
d’où T = m x (2 x �f L)2
L = longueur de la chaînette (m)
�f = moyenne des variations de fréquences (Hz) transversales de vibration (entre 2 pics successifs d’un train d’ondes caractérisant le hauban).
m = masse linéique (Kg/ml)
T = tension (N) initial du hauban (généralement faible par rapport à la tension sous le vent = 10 à 20 %)
mT
Lf
21=∆
111,15118,15149,03
70,1570,3370,48
0,4170,4170,430
222
123
5°
175,00185,90175,00
59,9960,1560,24
0,7500,7730,750
222
123
4°
251,82171,93192,44
50,5950,8150,86
1,0650,8800,931
111
123
3°
119,90158,97129,10
33,1233,1933,28
1,1051,2951,167
111
123
2°
100,16138,06181,40
25,2225,2925,36
1,8362,1562,472
111
123
1°
MassifsNappe ensionsdéduites (daN)
Longueursmesurées (m)
Fréquencesmesurées (Hz)
RepRepééragerageRangRangCCââblesbles
Figure 1
Méthode dynamique de caractérisation deshaubans excités individuellement :Exemple : Réponse du hauban de rang 1- nappe 1
���� Pour 3 haubans de même rang sensés être pré-tendus identiquement, les rapports destensions atteignent :
• Massif 1 : 1,81 (rang 1) ; 1,32 (rang 2)• Massif 2 : 1,46 (rang 3) ; 1,06 (rang 4) ; 1.33 (rang 5)
���� Pré-tensions non corrélées entre les différents rangs de haubans (voir figure 2 ) :
•••• exemple : 181 daN pour un haubans du 1e rang ≅≅≅≅ maxi. des haubans du 4e rang> aux haubans de rang 2 et 4
���� Seule les haubans de rangs 4 à 1 de la nappe 2 semblent corrélée avec des tensions décroissantes du haut vers le bas : 185 ; 171 ; 158 et 138 daN,
���� Bien que les haubans de rang 5 ont une section supérieure à ceux des rangs 4-3-2, ilssont moins prétendues que ces derniers.
���� Les longueurs déduites des haubans d’un même rang présentent des variations maximales de : 33, 25, 27, 17, et 14 cm respectivement pour les rangs de 5 à 1, soit 0.004 à 0.005 % exprimées en pourcentage.
Figure nFigure n°°22PrPréé--tensions (t) des haubans nappe 1tensions (t) des haubans nappe 1
3.4. SONDAGES DE RECONNAISSANCE DU SOLET DES FONDATIONS (CEBTP)
0,10,10,0
1,01,01,5
1,01,0>3,0
474419945443
1,01,02,8
1,4 x 1,40,9 x 0,90,9 x 0,9
S2
S1S0
Calcul ELU qcUltime quPoidsdaN
Ancrage (m)
Dimension (mxm)
Tassement (cm) sous contrainte de 0,1 MPa
Contrainte (MPa)MassifMassifSondage
III. MODÈLE de CALCUL3.1 PRINCIPE ADOPTÉ
Sous certaines directions du vent, sont mobilisées soit une nappe soit deux nappes de haubans. Le cas le plus défavorable, retenu dans notre présente étude, se produit lorsque qu’une seule nappe est sollicitée pour maintenir le pylône en équilibre et les deux autres nappes sont relâchées.
3.2 HYPOTHÈSE DE BASE
a) Référentiel réglementaire et normatif
Les calculs sont menés d’après la réglementation et les normes françaises applicablesau moment de l’étude : (Juin 1999)
- Règles CM : calcul des constructions en acier.- Règles NV : effets de la neige et du vent sur les constructions.- Norme NF ISO 2408 : caractéristiques des câbles en acier pour usages courants.
b) Charges élémentaires
- Poids propre : G = généré automatiquement par le logiciel
- Pré-Tension des haubans : To = 100 à 250 daN – mesurées in-situ
- Charge d’exploitation : Q = sans objet
- Action du vent : Wn = 50,00 daN/m2 (vent normal -région I)
: We = 87,50 daN/m2 (vent extrême=1,75Wn)
c) Combinaisons de charges avec pré-tensions des haubans des nappes 1 et 2
Les 6 combinaisons de charges exposées ci-dessous sont retenues quand une seule nappe assure l’équilibre du pylône : - nappe 1 dont les pré-tentions des haubans ne sont pas corrélées comme la nappe 3- nappe 2 dont les pré-tensions des haubans 1 à 4 sont corrélées
• Combinaisons de charges de résistance x 3 + 1(dynamique)
- Cas 0 : calcul des « modes propres » majoration dynamiques β de l’action du vent- Cas I : G + To + Wnp ELS.1 = vent normal sur une face du pylône- Cas II : G + To + Wnp + Wna ELS.2 = ELS.1 + vent normal sur antennes- Cas III : 4/3 G + To + 3/2 Wnp ELU.1 = vent sur une face du pylône- Cas IV : 4/3 G + To + 3/2 Wnp + 3/2 Wna ELU.2 = ELU.1 + vent sur antennes
• Combinaison de charges de stabilité x 3
- Cas V : G + To + Wep vent extrême sur pylône- Cas VI : G + T o + Wep + Wea vent extrême sur pylône et sur antennes
d) Matériaux et contraintes-forces admissibles
0,785 t0,523 t1,57 tφ = 0,551e Hauban
2e Hauban
1,6 106
daN/cm23e Hauban 1,54 t1,027 t3,08 tφ = 0,75
4e Hauban
3,14 t2,093 t6,28 tφ = 1,005e HaubanHauban
2400 daN/cm2
1600 daN/cm2
2400 daN/cm2
(mini. pour le treillis)2,1 106
daN/cm2
φ = 5 ; e = 0,4φ = 1,5
φ = 5 ; e = 0,4φ = 1,5
-Zone courante-- Tube vertical- treillis- Pied du mât- tube vertical- Treillis
Mât
ELUELUELSELS
T a ou a admissiblesTension Truptureou
Contrainte ultime e
Modulesd’élasticitéSections
(cm)
* Les tensions admissibles des haubans sont calculées en considérant des coefficients de sécurité de 3 à l ’ELS et 2 à l’ELU par rapport aux tensions respectives de rupture données dans la norme NF ISO 2408 pour les câbles en acier du groupe 1 classe 6x7. Le règlement CM66 ne préconise pas des valeurs pour les ouvrages permanents, il indique seulement que dans le cas de montage d’ouvrage, l ’util isation de haubans ne doit pas entraîner dans ceux-ci des efforts de traction supérieurs au tiers de leurs charges de rupture (commentaire de l’article 1,212 - Montage). A titre indicatif, la sécurité dans le cas d’appareils de levage à charge suspendue est nettement plus sévère avec un coefficient minimale de 7 (Règles FEM).
3.2. MODELISATION DE LA STRUCTURE
a) - Discrétisation de la structure du pylône (figures 3 à 8)
• Structure : modélisé par 1317 éléments filaire et 635 nœuds• Mât : élément barre tridimensionnel • Haubans : élément câble • Tendeurs : éléments de poutre (interface hauban/massifs)• Rotule : à la base du mât
b) - Répartition des efforts du vent sur le treillis
• Efforts de vent : d’après l’article 5.23 des règles NV applicables aux tours et pylônes à section triangulaire.
• Vent sur mât : décomposé en 9 tronçons aux milieux desquels sont appliqués les efforts du vent résultants
• Vent sur antennes : appliqués sur les points de fixation sur le mât (figures 9 et 10).
Dans les 2 tableaux suivants, on donne la valeur des différents paramètres et lesefforts de vent sur le mât et les antennes.
Figure n° 3Figure n° 3Vue d’ensemble du modèle de calcul tridimensionnel
Figure nFigure n°°44Zoom sur la vue en plan du mât
Figure n° 7Figure n° 7Vue suivant le plan XOZ
Figure n°8Figure n°8Vue en plan XOZ
Figure n° 7Figure n° 7Zoom en haut du pylône : connexion mât haubans
Figure n° 8Figure n° 8Zoom en partie basse du pylône
avec une nappe de haubans
c) - Calcul dynamique préliminaire : période propre du mode fondamental
• Pour calcul des coefficients de majorations dynamiques ββββ de l’action du vent pourles différentes hauteurs.
0,1446,96210
0,1895,3009
0,2114,7338
0,2234,4787
0,2793,5886
0,3572,8025
0,4612,1684
0,4712,1223
0,5221,9142
1,8670,5361
PériodeFréquenceMode
ACTION DU VENT SUR LE PYLÔNE : figure 9
3158,931805,51TOTAUX DES EFFORTS
406,63229,501,75131,1479,0055,209
398,16227,521,78127,8277,0049,208
389,10222,341,81122,8474,0043,207
377,44215,681,83117,8671,0037,206
361,95206,831,86111,2067,0031,205
342,23195,561,87104,5863,0025,204
328,41187,661,9098,7759,5019,203
295,17168,671,9188,3153,5013,202
264,85151,341,9478,02
1,590,2331,0474,50
47,007,201
.FEXTREME (daN)
.F NORMAL(daN)
FNORMAL(daN)
CtSpSVentHauteurTronçon
56 daNC = 168 daN.m
32,06 daNC= 96 daN.m
68 daN à150 Km/h_3x9
61 m + mât de 3
m
6°- 3 antennes projetées GSM type K736866 AZ 30°/150°/270°
80,8546,21,20,5107750
5°- Radioscope VHFExpl.: Bouygues Télécom
63361350 3
4°-Antenne VSAT paraboleExp. : Bouygues Télécom
retirée et remplacée par les antennes n° 6____61 m
3°-1 antenne GSM duplexée K788781, perchée à 3 m du sommetexpl. : France Télécom
80,8580,8582,95
46,246,247,4
1,20,515777779
49,00 49,90 53,50
2°-3 antennes panneau type DAPA 2680-145Exploitant : Préfecture
0,000,00sans emprise au vent47,006057
1°- 2 antennes type MA481 OdbExploitant : Bouygues
FEXTREME
FNORMALCttrainé
e
Surface Sp(m2)
Poids propre (daN)
Vent daN/m2
Côte (m)Antennes
ACTION DU VENT SUR LES ANTENNES : figure 10
Figure n°9 : Figure n°9 : ½ action du
vent normal (t) sur mât
Figure nFigure n°°10 10 Action du ventsur antennes (t ; t.m)
IV. ANALYSE DES RESULTATS ESSENTIELS
4.1 TENSIONS DANS LES HAUBANS
a) – Equilibre du Pylône sous Vent Normal (figures 11 et 13)
• les C.S. des haubans de rang 5 sont nettement supérieurs à 3 : 9,80 à l’ELS.1 et 6,75 à l’ELS.2 (avec antennes), cette baisse est due à la présence des 3 antennes au sommet dont la N°6 perchée sur mât de 3 m au-delà,
• les haubans de rangs 4 et 3 (Ø 7.5 mm) fixés à 50 et 30 m ont des C.S. moyens respectifs de 4,10 et 3,40 qui passent à l’ELS.2 à 3,38 et 3,13 ; ceci s’explique par le fait, qu’en plus des antennes au sommet, 4 autres sont situées entre les côtes 49 et 53,50 m,
• les C.S. des haubans 1 (Ø 5,5 mm) et 2 (Ø 7.5 mm), ancrés sur le massif 1 et fixés sur le mât hors zone des antennes, restent inchangés entre l’ELS.1 et l’ELS.2 et valent respectivement 3,08 (limite) et 3,46.
b) - Equilibre du Pylône sous Vent Extrême (figures 12 et 14)
• les haubans de rang 5, de section plus importante (φ = 10 mm), présentent une réserve de résistance satisfaisante avec un C.S. moyen d’environ 4 supérieur au C.S.a de 3,
• Les haubans de rang 4 sont sensibles à la présence des antennes en passant de 2.55 à à la valeur limite de 2,05,
• les haubans 1 (φ = 5,5 mm), 2, 3 et 3 (φ = 7,5 mm) sont insensibles à la présence des antennes mais ont des C.S. limites et voisins de 2;
Tensions dans les Haubans des Nappes 1 et 2Tensions dans les Haubans des Nappes 1 et 2
2,171,4182,161,42413162
1,941,5851,941,58813153
2,051,5032,051,50013144
4,141,5164,301,46013135
Wext.2Vent
pyl.+ ant
1,970,7941,930,81513171
2,181,4102,181,41613162
2,191,4472,121,45013153
2,521,2212,551,20813144
6,081,0336,590,95313135
Wext.1Vent
pylône
2,270,6912,200,71213171
2,491,2392,471,24513162
2,221,3832,221,38513153
2,351,3092,381,29513144
4,731,3264,941,27013135
ELU.2Vent
pyl.+ ant
2,250,6972,180,71813171
2,501,2342,481,24013162
2,431,2652,431,26813153
2,911,0692,921,05513144
7,000,8967,480,84013135ELU.1Vent
pylône
3,150,4993,020,52013171
3,470,8873,450,89313162
3,140,9803,130,98313153
3,330,9253,380,91213144
6,550,9596,960,90213135
ELS.2Vent
pyl.+ ant
3,120,5033,000,52413171
3,490,8833,460,88913162
3,420,9013,400,90413153
4,030,7644,100,75113144
9,390,66910,240,61313135ELS.1Vent
pylône
Coef. SécuritéT (daN)Coef. SécuritéT (daN)N°rang
Nappe 2Nappe 1Haubans
Cas
Figure n°12 Figure n°12 ((isovaleursisovaleurs))
Vent extrême pyl. + ant. : Tensions haubans + effort normal treillis
Figure n°11 Figure n°11 ((isovaleursisovaleurs))
Vent service pyl + ant :Tensionshaubans, efforts normaux treillis
4.2 REACTIONS D’APPUISa) - Compression du sol sous le mât
Compression permanente avec une contrainte au sol insignifiante de0,076 MPa sous le vent extrême.
Réactions d’Appuis : Massif S0 du Mat
16661321726138Wext 2
11553571225363Wext 1
9841781044184ELS.2
693735753741ELS.1
RH (daN)RV (daN)RH (daN)RV (daN)
Nappe 2Nappe 1Cas
b) - Risque de soulèvement des massifs S1 et S2 d’ancrages des haubans
On présente dans le tableau les « réactions de soulèvement » des massifs S1 et S2 de masses M1 et M2 respectivement égales à 1994 daN et 4744 daN :
� Massif S1 intermédiaire insensible aux antennes pour les 2 cas ELS, les C.S. = 2 et les 2 cas de vent extrême, le C.S. = 1,29,
� Le massif S2 extrême est sensible à la présence des antennes.
- De l’ELS.1 à l’ELS.2, le C.S. chute de 30 %, soit de 2,6 à 2.- Pour les cas de vent extrême, le C.S. diminue de 27% soit de 1,64 à 1,29.
Il convient de préciser que les massifs n’étant enfouis qu’à un mètre, il estprudent de ne pas considérer la résistance supplémentaire qu’il peuvent avoirpar frottement latéral au contact du sol, car celle-ci peut être éliminer en partiepar des affouillements éventuels et l’effet cyclique des efforts de vent.
Réactions d’Ancrages des Haubans
26681,293664S2
16181,291504S1Wext 2
21631,642896S2
16191,291502S1Wext 1
16492,002268S2
10272,04951S1ELS.2
13602,601826S2
10272,05950S1ELS.1
Réactions de Horizontale (daN)
Coef. sécuritéRéactions de soulèvement (daN)
MassifsCas
c) - Risque de rotation et d’entraînement des massifs S1 et S2
En réalité, ces 2 massifs sont soumis aux réactionssimultanées de soulèvement et de glissement horizontal de nature à provoquer leurs rotations.
� Calcul optimiste « en massif avec un enfouissement d’unmètre» : les contraintes à la base et sur les flancs verticaux en contact avec le sol sont faibles et le centre de rotation est à l’intérieur.
� Calcul pessimiste « massif simplement posé sur le sol » : Il y aurait entraînement des massifs.
Figure n° Figure n° 13Nappe 2 : Equilibre à l’ELS vent pylône + antennes
Figure n° Figure n° 14Nappe 2 : Équilibre : Vent extrême pylône + antennes
4.3 DÉPLACEMENTS
Le déplacement horizontal maximal à ELS avec antennes est 11,7 cm (figure 15).Ce déplacement est relevé au voisinage du point de fixation du hauban derang 4 situé à la côte de 50 m. Sans antennes, les déplacement est de 9,34 cm.
Ces valeurs sont tout à fait acceptables et loin d’être excessives.
Les déformées du pylône sous l’action du vent uniquement sur antennes (forces concentrées entre 49 et 61 m) sont différentes de la déformée vent sur « mât +antennes » (figure 16). Dans ce cas, il y a un point d’inflexion à lacôte 38 m correspondant au point de fixation du hauban de rang 3 et ledéplacement maximal est en tête du mât.
DDééplacements aux Appuis et aux Ancrages des Haubans placements aux Appuis et aux Ancrages des Haubans
0,014-0,0084,1213-4,501-92,060-0,05439Hauban 5
0,013-0,0080,522-2,617-117,080,04238Hauban 4
0,011-0,0063,308-0,995-85,750,12836Hauban 3
0,008-0,0022,170-0,788-51,480,18035Hauban 2
0,0040,0061,766-0,181-29,730,16434Hauban 1ELS.2
0,012-0,006-4,820-4,155-58,700,04139Hauban 5
0,011-0,006-0,535-2,459-93,170,03138Hauban 4
0,010-0,0052,199-1,005-77,450,09536Hauban 3
0,008-0,0021,893-0,613-50,950,13735Hauban 2
0,0040,0041,823-0,010-29,960,12734Hauban 1ELS.1
θθθθzθθθθyθθθθxUzUyUx
Déplacements (unités : mm ; rad*1000)N° NœudsPoint de liaison
Cas
Figure n° Figure n° 15Déformée à l’ELS, vent simultané surpylône et antennes
Figure n° Figure n° 16Déformation amplifiée (180) : vent surantennes seules
4.3 EFFORTS INTERNES DANS LE MÂT
La structure du mât en treillis � seul l’effort normal est significatif :
- Tubes : effort normal maximal sur élément situé à mi-hauteur entre les points de fixation des haubans 4 et 5, avec des contraintes largement inférieures aux contraintes admissibles.
- Armature : la barre la plus comprimée se trouve sous la fixation du hauban 5, nos vérifications ne révèlent pas de risque de flambement (k1 x σσσσ = 361 daN/ cm2 < σσσσe)
Efforts Efforts && Contraintes dans le Treillis Contraintes dans le Treillis
265 daN/cm2473 daN781 daN/cm24507 daNELU.2
174 daN/cm2308 daN720 daN/cm24153 daNELU.1
179 daN/cm2316 daN525 daN/cm23028 daNELS.2
116 daN/cm2206 daN483 daN/cm22790 daNELS.1
ContrainteEffort Normal
ContraintesEffort Normal
Armature N°1009Tube N°864Cas
- section tube = 5,77 cm2 (φ = 5,0 cm ; e = 0,40 cm)- section armature = 1,77 cm2 (φ = 1,5 cm)- repérage voir figure 30
V. PRECONISATIONS
« Nappes de Haubans »
� Haubans 3, 2 et 1 : sécurité très limite avec un coefficient voisin de 2 avec ou sans antenne,
� Haubans de rang 4 : sensibles à la présence des antennes avec un coefficient de 2.55 acceptable qui devient limite (CS= 2),
On préconise de les remplacer (rangs 4 à 1) par des haubans de gamme supérieure, mais il serait possible, si leur état le permet (vieillissement, fatigue…) de récupérer les haubans de rang 2 pour les substituer aux haubans de rang 1,
� Les haubans 5 sont les seuls à présenter une réserve de résistance satisfaisante, par conséquent il est envisageable de les conserver si leur état le permet.
� Pour assurer l’équilibre (verticalité) du pylône à vent nul, il y a lieu de redéfinir des pré-tensions corrélées entre les 5 haubans d’une même nappe qui doivent être identiques aux pré-tensions des 2 autres nappes.
« Treillis du Mât : Tube et Armature»
Après avoir remis à niveau les haubans (type de câble ; pré-tensions) , il y aura lieu de :
� Vérifier le risque d’instabilité élastique globale du mât sous le vent; localement, compte tenu de nos vérifications, il n’ y a aucun risque de flambement,
� Prévoir une campagne de contrôles non-destructifs des attaches du treillis (soudures et boulons),
� Prévoir une vérification de la rotule à la base (axe de l’articulation) pour identifier ses épaisseurs, puis vérifier les taux de contraintes agissants.
« Déplacements Horizontaux »
� Déplacements calculés tout à fait acceptables pour le pylône,
� Toutefois, s’assurer auprès des les exploitants que ces déflexions ne causent aucune gêne pour le bon fonctionnement normal des installations (dépointage).
« Massifs d’Ancrage des Haubans »
� Les massifs supposé simplement posé sur le soldes haubans ont un coefficient de sécurité pour le vent extrême de 1,29 au soulèvement (seul). Ils peuvent devenir un autre maillon faible de l’ouvrage si d’autres antennes autres que celle considérées ici seraient envisagées.
� La profondeur d’enfouissement d’un mètre des massifs est trop juste, (généralement non prise en compte dans les calculs de capacité portante), prévoir :
- un dispositif anti-affouillement et même entrevoir le renforcement des massifs.
- une protection comme pour le massif central sous le mât (non accessible au public)
VI. CONCLUSIONSDu diagnostic établi, il ressort une stabilité très limite du pylône équipé desantennes projetées (ancrage des massifs, portance des haubans 4 à 1).
De plus, les haubans de rangs 3, 2 et 1 présentent une de sécurité très limite Même avec la configuration actuelle du pylône.
Ces nouvelles installations ne peuvent se faire sans les aménagementspréconisés et les nouvelles vérifications qui en découlent.Après modifications notamment sur les haubans (pré-tensions, re-calcul…), onrecommande un suivi préventif de ce pylône, avec un point dans 6 mois :
- Inspection des massifs,
- relevé géométrique de la verticalité,
- analyse dynamique des haubans.
Il permettrait de vérifier que l’état constaté est stable, que les haubans ne vieillissent pas, que les massifs continuent à jouer leur rôle.
N.B. : Il convient de préciser que ce diagnostic est établi 6 mois avant la tempête de vent de décembre 1999 qui a été prémonitoire à la révision des règles NV.