OM3 : Guide du lançage Novembre 2017

Logiciels Ouvrages d’Art

SOMMAIRE Conditions préalables au calcul ............................................................................................................... 3 Les données du projet ............................................................................................................................. 3

Données générales du projet ............................................................................................................... 4 Données 'Profils' du projet ................................................................................................................ 5 Données 'Ossature 1' du projet ........................................................................................................ 6 Données 'Ossature 2' du projet ........................................................................................................ 7 Données 'Ossature 3' du projet ........................................................................................................ 8

Les données du lançage .......................................................................................................................... 9 Données générales du lançage ........................................................................................................... 9

Joints de soudure ou tronçons du lançage ..................................................................................... 11 Les appuis provisoires .................................................................................................................... 12 Les contre-flèches + profil en long ................................................................................................. 13

Données des vérinages, chaises à galets et dévérinages ................................................................. 14 Les cotes extrados des chaises à galets ........................................................................................ 15 Dévérinages sur appuis avant déaccostage .................................................................................. 16 Les vérinages sur appuis au cours du lançage .............................................................................. 16

Données de l'avant bec et de l'arrière bec ......................................................................................... 17 Caractéristiques mécaniques de l'avant bec .................................................................................. 18 Caractéristiques mécaniques de l'arrière bec ................................................................................ 20

Données des charges appliquées pendant le lançage ...................................................................... 22 Exploitation graphique ........................................................................................................................ 24 L'édition des données ........................................................................................................................ 26 Le calcul du lançage .......................................................................................................................... 26 Édition des phases du lançage .......................................................................................................... 27

La justification à l'ELU des sections SUR APPUI au cours du lançage ................................................. 28 Utilisation du fichier Lancage_Correction.txt ......................................................................................... 31

Principe d’utilisation ........................................................................................................................ 31 Exemple d’utilisation ....................................................................................................................... 31

Conditions préalables au calcul

Le lançage n'est accepté que si l'ouvrage est en modèle plan et à condition que le découpage minimal de l'ouvrage ait été saisi (voir le menu 'Données/Données principales/généralités') et à condition également de définir au préalable les données de l'ouvrage (au minimum le chapitre 'Généralités', puis le chapitre 'Profils' (longueurs des travées uniquement, le profil en long défini dans le menu 'Données/profils' n'étant pas pris en compte puisque pour le lançage il est introduit avec les contre-flèches) et les données concernant l'ossature métallique c'est à dire les chapitres 'Ossature 1' Ossature 2' et Ossature 3' du menu 'Données/Données principales'. Si vous souhaitez récupérer les contre-flèches obtenues à partir des déplacements sous charges permanentes il faut avoir procédé à un calcul complet (Menu 'Calculs').

Les données du projet

Définissez les données principales du projet :

Les données principales sont les données nécessaires au calcul de la structure de l'ouvrage.

En actionnant les boutons de cette boite vous accédez à la saisie des données par chapitre. Commencez par le premier chapitre c'est à dire "données générales".

Données générales du projet

- Titre du projet : Ce titre est rappelé en haut de chaque page dans l'édition des résultats (80 caractères maxi.). Il apparaîtra dans la note de calcul et dans le récapitulatif des données. - Type de structure :

Le lançage n'est accepté que si l'ouvrage est en modèle plan. - Type d'ossature : OM3 traite les tabliers avec poutres métalliques identiques ainsi que les ossatures à mono caisson. Les poutres sont supposées identiques. L'utilisateur doit décrire une seule poutre constituée d'une semelle supérieure, d'une âme et d'une semelle inférieure. Les poutres sont numérotées de la gauche vers la droite. Le programme étudie la poutre dont vous donnez le numéro dans le champ 'Numéro de la poutre étudiée'. - Type de cadres : Le nombre d'entretoises ou de pièces de pont intermédiaires est défini dans le menu 'Données/Ossature 1'. - Coefficient de Poisson du métal - Coefficient de dilatation thermique - Numéro de la poutre étudiée :

OM3 calcule la flexion longitudinale d'une poutre unique, celle désignée par

l'utilisateur. - Pas du lançage : OM3 permet de réaliser des lançages assez fins : dans l'exemple de la boite de dialogue l’ouvrage a été modélisé avec un pas de 50 centimètres pour une longueur totale de 322m. Ce calcul se révèle assez long (environ 15 minutes) : pour gagner du temps, il est possible de lancer entre 2 abscisses quelconques et de caler les chargements puis les phases critiques avant de réaliser un lancement complet (voir le menu "Lançage/Données/Généralités"). Dans l'exemple le pas du lançage est égal à 0,5 mètre car on souhaite étudier finement le lançage sur une distance de 10 mètres entre les distances lancées de 255,5 et 265,5 mètres.

Données 'Profils' du projet

Le repère employé par OM3 est un repère fixe d'axe Ox horizontal orienté de la gauche vers la droite, d'axe Oz vertical orienté du bas vers le haut d'axe Oy transversal orienté de la droite vers la gauche. Le centre du repère est placé au-dessus de la semelle SUP au niveau de la connexion du béton avec le métal. Le centre du repère global est placé en début d'ouvrage (il n'y a donc pas d'abscisses négatives). Les longueurs des travées doivent correspondre aux distances entre appuis (de la poutre étudiée) projetées sur l'axe longitudinal Ox. Le nombre de travées est limité à 20. Pour le lançage le profil en long demandé dans cette boite de dialogue n'est pas à renseigner car il est introduit avec les contre-flèches (voir chapitre 'Données générales du lançage'). Dans l'exemple ci-dessus la structure du pont est celle d'un bipoutre mixte symétrique transversalement à 5 travées de 50 m, 83 m, 91 m, 59m et 39 m (soit une longueur totale entre culées de 322 mètres). Remarque : Les abouts de l’ouvrage peuvent être intégrés dans les avants et arrière-bec (s'ils existent).

Position des appuis définitifs

C1 P2 P3

P4 P5 C6

50 83 91 59 39

Axe culée rive gauche C1

Données 'Ossature 1' du projet

Caractéristiques générales de l'ossature métallique : - Le module d'Young de l'acier (en MPa) ;

- Le poids volumique de l’acier (en kN/m3) ; - Les nuances d'acier de la semelle supérieure, de l'âme et de la semelle inférieure.

- Les abscisses des poutres. L'origine est l'axe de la chaussée, le sens positif va de la gauche vers la droite. Le nombre de poutres est déduit du nombre d'abscisses fournies par

l’utilisateur. - L'épaisseur moyenne des soudures entre les âmes et les semelles (écrire 0 dans le cas du

lançage). - Le nombre d'éléments transversaux :

La saisie peut être réalisée en mode uniforme ou par saisie des abscisses :

Uniformément : saisie du nombre de cadres intermédiaires par travées

Non-uniformément : saisie des positions de tous les cadres (intermédiaires et sur appuis)

-Pour un pont à poutres en I précisez la part du poids moyen d'un élément transversal

affectée à chaque poutre (pour un bi-poutre = Poids MOYEN cadre/2.0). Pour un caisson

précisez le poids moyen de tout l'élément transversal. Le poids moyen (en kN) correspond par exemple au poids d'une entretoise intermédiaire (les entretoises sont supposées équidistantes le long d'une travée). Ce poids doit être augmenté du poids moyen des pièces en acier intervenant dans le calcul du poids propre et non en tant qu'élément résistant vis à vis de la flexion générale, comprenant les raidisseurs, les goussets, les mouchoirs, les attaches pour montage etc. situés entre deux entretoises. Il faut renseigner le tableau pour un élément transversal type en travée et un élément transversal type sur appui.

Dans l'exemple ci-dessus : L'entraxe des poutres est de 7,00 mètres. Le poids d'une entretoise affecté à chaque poutre est de 1.53 tonnes.

Données 'Ossature 2' du projet Chaque poutre principale a une hauteur constante de 2800 mm et les variations d'épaisseur des semelles supérieures et inférieures s'effectuent vers l'intérieur de la poutre.

Mode de variation des épaisseurs des membrures avec 3 choix possibles :

les variations s'accompagnent d'un découpage correspondant de l’âme, épaississement vers l’intérieur (cas INTR),

les variations se font toujours par le dessous, vers l'intérieur en haut et vers l'extérieur en bas (cas SOUS),

Les variations se font vers l'extérieur en haut et en bas (cas EXTR).

Description de la poutre :

le mode de variation de la hauteur de la poutre (constante, linéaire ou parabolique)

La hauteur de poutraison doit être entendue comme : o la hauteur totale de la poutre (cas INTR), o la hauteur de l’âme seulement (cas EXTR), o la hauteur d’âme plus celle de la membrure supérieure (cas SOUS).

Pour chaque tronçon de poutre :

la longueur du tronçon (mm),

la hauteur de la poutraison en début du tronçon (mm) (quel que soit le mode de variation),

la hauteur à mi-tronçon (mm) (mode de variation parabolique),

la hauteur en fin de tronçon (mm) (mode linéaire ou parabolique),

mode de variation des semelles supérieure et inférieure (épaisseur constante ou linéaire),

Préciser s'il y a une symétrie longitudinale de l’ensemble de la poutre, ou seulement de la membrure supérieure, de la membrure inférieure, ou de l'âme.

Si vous avez déclaré une symétrie longitudinale, décrivez l'ossature métallique de la première moitié de l'ouvrage.

Données 'Ossature 3' du projet

Pour chaque tronçon de semelle on doit préciser :

la longueur de la tôle et sa largeur, Dans le cas d’une poutre en I (semelle supérieure et inférieure) on doit préciser :

l'épaisseur au début dans le cas d'une variation constante et linéaire,

l'épaisseur à l’extrémité dans le seul cas d'une variation linéaire;

Dans le cas d'un caisson :

la largeur de la semelle sup correspond à la largeur totale de la membrure sup d'un caisson fermé (bs) ou ouvert (bs1+bs2) ;

la largeur de la semelle inf est déduite de l'entraxe et de l'inclinaison des âmes à laquelle on ajoute deux fois la largeur en console.

Pour chaque tronçon de l'âme :

la longueur de la tôle et son épaisseur.

Attention !! Toutes les données sont exprimées en mm. Dans l'exemple de la boite de dialogue la répartition matière est la suivante :

Les données du lançage Le lançage est facultatif.

Si un projet est actif le programme affiche le menu de saisie des données du lançage :

Nota : Contrairement aux poids des entretoises, les poids des raidisseurs (définis dans 'Données principales/raidisseurs d'âmes') ne sont pas pris en compte dans le lançage. Le projeteur peut simuler ces charges dans le menu "Charges appliquées pendant le lançage".

Données générales du lançage

Le pas du lançage est pris égal au découpage minimal. Ce pas doit être un sous multiple des longueurs des travées provisoires, des travées définitives et de la longueur de l'avant et de l'arrière bec. Le pas doit être un sous multiple des longueurs des tronçons du lançage. OM3 ne prend pas en compte les abouts de l'ouvrage.

Chaque bouton redirige vers un module de saisie des données du

lançage. Le bouton 'Fermer' provoque la fin de saisie des données et déclenche le retour au menu principal.

Pour un lançage avec la dalle, cochez la case correspondante. Les largeurs participantes du

hourdis sont celles calculées pour un ouvrage sur ses appuis définitifs. La valeur Le

(longueur efficace) est calculée avec des coefficients réducteurs calculés eux-même

pour l'ouvrage en place sur ses appuis définitifs. La possibilité de définir entièrement la dalle dans le menu "Données/Données principales/Hourdis" permet de faire varier un grand nombre de paramètres comme la longueur lancée ou la largeur de dalle considérée (utile notamment si on souhaite tenir compte de la réduction éventuelle de la dalle participante en fonction des portées au cours du lancement, à condition d’ajouter le poids de dalle en complément dans les "Données du lançage", et de limiter le lançage aux zones correspondantes) et donc de coller au mieux aux différentes possibilités de lancement avec la dalle. Pour un lançage avec seulement une partie de la dalle (dans le sens longitudinal) déclarez dans le menu "Hourdis" des valeurs nulles des dimensions du hourdis sur chaque longueur de tronçon où le hourdis n'est pas présent. Il faudra veiller à ce que la longueur cumulée des tronçons soit bien égale à la longueur de l'ouvrage définitif. Précisez la distance de l'extrémité de la poutre (par rapport à l'axe de la culée C1) avant et après le lançage. Par défaut la distance avant le lançage est nulle et celle après le lançage

est égale à la longueur de la poutre. La valeur est négative si au démarrage du lançage

l'extrémité de la poutre est à gauche de l'axe de la culée C1. Ce qui est le cas pour l'exemple ci-après :

C1 101 102 P2 P3 P4 P5

C6

- 2,5 m

Position de l’extrémité de la poutre lancée par rapport à l’axe de la culée C1 Cas où l’extrémité serait à gauche de l’axe La valeur est négative (-2,5 m)

Joints de soudure ou tronçons du lançage

Si l'ouvrage est lancé en plusieurs tronçons, renseignez le deuxième tableau en

écrivant successivement dans chaque champ de la première colonne les distances X des

soudures (valeurs positives) par rapport au début de la poutre en place sur ses appuis

définitifs. Ces valeurs doivent être croissantes puis en deuxième colonne la position

(valeurs positives) de la soudure par rapport à l'axe de la culée C1 (rive gauche) avant lançage du tronçon suivant. Avant lançage du tronçon suivant la soudure doit être obligatoirement à gauche ou sur l'axe de la culée C1.

C6 C1 101 102 P2 P3 P4 P5

Position/C1=2,5 m

Position de l’extrémité droite du tronçon N° 2 par rapport à l’axe de la culée C1 avant son lançage

Remarque : chaque soudure est obligatoirement située à gauche ou sur l'axe de la culée C1. Position/C1 est donc toujours positive.

101

x1, x2, x3 d is tances pos i t ives des jo in ts de soudure par rapport au début

de la poutre en p lace su ivant l 'o rdre cro issant .

C1

x1=91

x2=184

x3=231

102 P2 P3 P4 P5

Emplacements des soudures délimitants les tronçons de la poutre lancée

= Soudure

C6

Dans l'exemple traité l'ouvrage est lancé en 4 tronçons. Au moment de l’assemblage, la structure lancée dépasse respectivement de 2,5m, 2,5m et 40,5m sur la plate-forme pour le raboutage. Ce type de lançage nous oblige d'entrer 3 emplacements de joints de soudure (91m, 184m et 231m) :

Les appuis provisoires

Il s'agit des appuis sur l'aire de lançage. Leurs positions sont saisies en partant de

l'appui provisoire le plus éloigné de la culée C1 Les distances (valeurs positives) sont calculées à partir de l'axe de cette culée. Le premier appui a pour numéro 101. Les numéros des appuis provisoires suivants sont incrémentés de 1 (le premier appui définitif de l'ouvrage a pour numéro 1 les numéros des appuis définitifs suivants sont incrémentés de 1). Les numéros des appuis provisoires sont écrits automatiquement par le programme en première colonne du tableau. Il ne faut donc pas renseigner cette colonne. Si vous modifiez le nombre d'appuis provisoires veillez à bien renseigner les tableaux qui font références à ces appuis (voir le module de saisie '(Dé)vérinages').

C1 101

102

P2 P3 P4 P5 C6

25 35 50 83 91 59 39

60

35

50

133

224

283

322

Positions des appuis provisoires (en bleu ciel) et des appuis définitifs (en bleu foncé)

Aire de lançage

Axe culée rive gauche

C1

Dans l'exemple traité il y a

deux appuis provisoires :

Les contre-flèches + profil en long

Par défaut les contre-flèches + profil en long sont considérés égales à zéro. Si ce n'est

pas le cas précisez l'abscisse X (valeur positive) et la valeur de la contre-flèche + profil

en long avec son signe (le profil en long défini dans 'Données/profil' n'étant pas utilisé

pour le lançage) . Les abscisses X des contre-flèches ont pour origine l'extrémité rive gauche de la poutre lancée c'est à dire le point PJ de jonction entre l'arrière bec et la poutre lancée :

Les contre-flèches sont positives vers le haut et négatives vers le bas (l'axe des ordonnées étant dirigé vers le haut). Ainsi le programme calculera les ordonnées des nœuds de la structure de la poutre lancée de la façon suivante :

Z=-(hauteur de la poutre-contre-flèche)

Avec contre-flèche incluant le profil en long En utilisant le menu 'Importer/Contre-flèches du dernier calcul' vous importez pour chaque section de l'ouvrage l'inverse des déplacements (pour un chargement donné) des nœuds en chacune de ces sections. Tandis qu'avec le menu 'Importer/Contre-flèches à partir d'un fichier vous importez les contre-flèches+profil en long. Dans ce fichier les abscisses sont écrites en première colonne tandis que les contre-flèches sont écrites en deuxième colonne. Remarque : Le terme 'contre-flèches+profil en long' doit correspondre à la géométrie déformée de la structure afin de tenir compte des surcharges et du profil en long en phase définitive. On peut étudier le lançage en valeurs relatives ou absolues. Il n'est pas

nécessaire d'introduire un profil en long linéaire dans les contre-flèches.

X

contre-flèches + profil en long

PJ

contre-flèches + profil en long

Données des vérinages, chaises à galets et dévérinages

La longueur des chaises à galets en mètres sens longitudinal : cette donnée est facultative mais obligatoire si vous souhaitez vérifier les sections sur appui au cours du lançage (Voir menu "Lançage/Vérifier les sections au cours du lançage" et EN 1993-1-5 § 6.3 (1)).

La longueur lancée L est la distance entre l'axe de la culée C1 et l'extrémité PJ de la

poutre lancée, valeur positive si PJ est à droite de C1, valeur négative si PJ est à

gauche de C1 (voir schémas en 2.2.3).

Dans l'exemple traité, les contre flèches entrées ne tiennent pas compte du profil en long définitif de l’ouvrage car celui-ci est sur une pente unique (l’ouvrage présente une pente de 1.6%) et ne provoque donc pas de dénivellation d’appui relatives : Elles sont donc égales aux contre flèches de la structure lancée fournie par le plan de contre-flèche d’exécution. Les appuis provisoires ont été placés à 90m et 60m de la culée. Les positions de début et de fin de lançage a été fixé à 0 et 322m (lancement complet) mais ces valeurs ont été souvent modifiées pour vérifier certaines phases particulières pour réduire le temps de calcul.

Les cotes extrados des chaises à galets Ces cotes concernent tant les appuis provisoires que les appuis définitifs. Elles sont saisies dans l'ordre depuis le premier appui provisoire (c'est à dire celui le plus éloigné de la culée C1 avec comme numéro N° 101) jusqu'au dernier appui définitif (culée rive droite). Les numéros des appuis provisoires et des appuis définitifs sont écrits automatiquement par le programme en première colonne du tableau.

C1 101 102 P2 P3 P4 P5 C6

25 35 50 83 91 59 39

Cotes des chaises à galets

Axe culée rive gauche

C1

304.00

304.30

304.30 303.00 305.00 307.10 304.00

Dans l'exemple traité l'ordre de définition des cotes extrados des chaises à galets est celui décrit dans le tableau ci-contre :

Dévérinages sur appuis avant déaccostage

Il s'agit des dévérinages sur appuis avant déaccostage de l'arrière bec (libération d'un appui).

L'ordre de saisie de ces valeurs est identique à celui des chaises à galets. Le signe d'un dévérinage est habituellement négatif. Les numéros des appuis provisoires et des appuis définitifs sont écrits automatiquement par le programme en première colonne du tableau.

Les vérinages sur appuis au cours du lançage

Si pour une phase i il est nécessaire de vériner un appui j utilisez le tableau 'Vérinages sur appuis' et entrez la longueur lancée (c'est à dire la distance entre l'axe de la

culée C1 et l'extrémité PJ de la poutre lancée, valeur positive si PJ est à droite de C1

valeur négative si PJ est à gauche de C1) à partir de laquelle est appliqué le vérinage sur l'appui désigné en deuxième colonne (voir ci-dessus pour la numérotation des appuis), la

valeur du vérinage est écrite dans la colonne 'Vérinages'. Le vérinage est positif vers le

haut et négatif vers le bas.

C1 101 102 P2 P3 P4 P5

C6

+3 m

Position de l’extrémité de la poutre lancée par rapport à l’axe

de la culée C1 au démarrage du lançage. La valeur est positive (+3 m).

Axe de la culée C1

C1 101

102 P2 P3 P4 P5 C6

Longueur lancée/C1=17 m

Longueur lancée au moment d'un vérinage d'un appui

Axe de la culée C1

Vérinage –1 mètre

Vérinage + 0.17 mètre

PJ

Données de l'avant bec et de l'arrière bec

Dans l'exemple de la boite de dialogue la côte des appuis a été fixée à 304.3 m pour l’appui provisoire 101, 304.00 m pour l’appui provisoire 102, 304 m pour la culée C1, 304.30 m pour la pile P2, 303 m pour la pile P3, 305 m pour la pile P4, 307. m pour la pile P5 et 304 m pour la culée C6. Ce menu a également permis de fixer 7 phases de dévérinages conformément à la cinématique de lancement : Après 17 m de lancement suppression de l’appui provisoire 101 (vérinage –1.00m) et vérinage de 0.17 m de l’appui provisoire 102 ; Après 85m, descente de l’appui 102 de 0.17 m ; Après 99.5m, vérinage de l’appui 3 de 1.7 m ; Après 135m, vérinage de l’appui 101 de 0.9 m ; Après 145m, vérinage de l’appui 102 de 0.17 m ; Après 250m, descente de l’appui 101 de 1 m(dévérinage) ; Après 190.5m, vérinage de l’appui 4 de 0.8 m.

Caractéristiques mécaniques de l'avant bec

Si l'ouvrage est lancé avec un avant-bec, précisez sa longueur (sachant que les abouts de l'ouvrage ne sont pas pris en compte, voir données 'Profil') et ses caractéristiques mécaniques. Les caractéristiques mécaniques de la partie de l'avant bec affectée à la poutre étudiée sont les suivantes :

Sx Section droite Sy Section réduite tranchant Iz Inertie de flexion v Distance de la fibre sup de l'avant bec à son centre de gravité w Distance de la fibre inf de l'avant bec à son centre de gravité

Excentrement du centre de gravité (avec son signe négatif) par rapport à la

fibre sup de la charpente métallique de la section située à l'extrémité rive droite de la

poutre lancée. La première colonne du tableau des caractéristiques mécaniques saisies les

distances des sections. Les distances X (valeurs positives) ont pour origine l'extrémité rive droite de la poutre lancée c'est à dire le point PJ de jonction entre l'avant bec et la poutre lancée. Entre deux sections fournies par l'utilisateur les caractéristiques mécaniques sont supposées varier linéairement.

Dans l'exemple de la boite de dialogue l'avant bec a une longueur de 33.5mètres.

X2avb > 0

S2avb

Xavb= Abscisse d 'une section Savb de l 'avant bec avec pour

or igine l 'extrémité r ive gauche de la poutre lancée c 'est à dire

le point PJ de jonction entre l 'arr ière bec et la poutre lancée

: Valeurs positives en mètres et croissantes (X1 X2 Xn)

PJ S1avb

X1avb > 0

Remarques : Les excentrements doivent intégrer la pente de l'avant bec et la pente au moment de l'ajustage de l'avant bec sur la poutre principale.

L'ouvrage est défini par sa contre flèche, par contre l'avant-bec est mis en

prolongation de la section d'extrémité sans tenir compte de la contre flèche. L'avant-

bec n'est pas forcément calé dans le prolongement des poutres (il peut y avoir des

cales de rattrapage). Ces excentrements doivent donc tenir compte des détails

d'assemblage. Si vous modifiez les valeurs contre flèches + profil en long, revérifiez

les excentrements du centre de gravité de l'avant-bec.

Cas contre flèches+Profil en long

excG = Excentrement CDG/fibre sup = hauteur poutre ht –Z(pente_2) – W + Z(pente_1)

Nota :

Le programme calculera les ordonnées Z des nœuds de l'avant bec de la façon suivante :

Z= excG – W

excG = excentrement du centre de gravité de l'avant bec par rapport à la fibre sup de la

poutre lancée (valeur négative).

W= distance positive du centre de gravité à la fibre inf de l'avant bec

Pente_1 = pente à l’origine de l’avant-bec à l’abscisse Xavb par rapport à l’horizontale

Pente_2 = pente moyenne de l’ouvrage entre l’intrados à l’abscisse X=0 de la charpente principale et l’intrados à l’abscisse X=Longueur de la charpente principale par rapport à l’horizontale

Pente1

Pente2

Xavb

Centre de gravité G

de la section Xavb

w

V

excG

ht

Contre-flèche+profil en long

Caractéristiques mécaniques de l'arrière bec

Si l'ouvrage est lancé avec un arrière-bec précisez sa longueur (sachant que les abouts de la poutre lancée ne sont pas pris en compte, voir données 'Profil') et ses caractéristiques mécaniques. Les caractéristiques mécaniques sont les suivantes : Sx Section droite Sy Section réduite tranchant Iz Inertie de flexion v Distance de la fibre sup de l'arrière bec à son centre de gravité w Distance de la fibre inf de l'arrière bec à son centre de gravité

Excentrement du centre de gravité (généralement avec son signe négatif) par

rapport à la fibre sup de la charpente métallique de la section située à l'extrémité rive

gauche de la poutre lancée. La première colonne du tableau des caractéristiques mécaniques saisies les

distances des sections. Les distances X (valeurs positives) ont pour origine l'extrémité rive gauche de la poutre lancée c'est à dire le point PJ de jonction entre l'arrière bec et la poutre lancée. La première abscisse est celle la plus éloignée de cette culée.

Entre deux sections fournies par l'utilisateur les caractéristiques mécaniques sont supposées varier linéairement.

X1arb > 0

S1arb

Xarb= Abscisse d 'une section Sarb de l 'arr ière bec avec pour or igine

l 'extrémité r ive gauche de la poutre lancée c 'est à dire le point PJ de

jonction entre l 'arr ière bec et la poutre lancée : Valeurs positives en

mètres et décroissantes (X1 X2 Xn)

PJ S2arb

X2arb > 0

Sens de lançage description

Remarques :

Les excentrements doivent intégrer la pente de l'arrière bec et la pente au moment

de l'ajustage de l'arrière bec sur la poutre principale.

L'ouvrage est défini par sa contre flèche, par contre l'arrière bec est mis en

prolongation de la section d'extrémité sans tenir compte de la contre flèche. L'arrière

bec n'est pas forcément calé dans le prolongement des poutres (il peut y avoir des

cales de rattrapage). Ces excentrements doivent donc tenir compte des détails

d'assemblage. Si vous modifiez les valeurs contre flèches+profil en long, revérifiez

les excentrements du centre de gravité de l'arrière bec.

Cas contre flèches + Profil en long

Nota : Le programme calculera les ordonnées Z des nœuds de l'arrière bec de la façon suivante :

Z = excG -W

excG = excentrement du centre de gravité de l'arrière bec par rapport à la fibre sup de la

poutre lancée (valeur négative).

W= distance positive du centre de gravité à la fibre inf de l'arrière bec

Pente_1 = pente à l’origine de l’arrière-bec à l’abscisse Xavb par rapport à l’horizontale

Pente_2 = pente moyenne de l’ouvrage entre l’intrados à l’abscisse X=0 de la charpente principale et l’intrados à l’abscisse X=Longueur de la charpente principale par rapport à l’horizontale

Pente1

Pente2

Xarb

Centre de gravité G de

la section Xarb

w

V

excG

ht

Données des charges appliquées pendant le lançage

Un tableau de saisie de charges concentrées saisit toute charge concentrée sur l'ouvrage, l'avant bec et l'arrière bec, appliquées au cours du lançage. C'est le cas par exemple des

entretoises de l'avant bec (attention pas celles des entretoises de l'ouvrage car déjà saisies dans 'Données/Données principales/Ossature 1'). Les abscisses X de ces charges ont pour origine l'extrémité rive gauche de la poutre lancée c'est à dire le point PJ de jonction entre

l'arrière bec et la poutre lancée. Les abscisses des charges concentrées sur l'arrière bec

sont négatives. Les charges sont exprimées en kN (positives vers le bas, négatives vers le haut). En première colonne est précisée la longueur lancée de la poutre (c'est à dire la distance

entre l'axe de la culée C1 et l'extrémité PJ de la poutre lancée, valeur positive si PJ est à

droite de C1 valeur négative si PJ est à gauche de C1) à partir de laquelle est appliquée la charge concentrée correspondante. Dans le cas où l'arrière bec est défini suivant une charge concentrée et un bras de levier et non suivant sa géométrie (voir menu arrière bec) deux champs de saisie sont disponibles :

dans l'un on entre la charge Q (valeur positive en kN) de l'arrière bec ; dans l'autre on entre la distance (valeur positive en m) de cette charge par rapport au

point de jonction PJ de l'arrière bec avec l'extrémité de la poutre lancée.

Dans l'exemple de la boite de dialogue on entre de 0 à 322m la charge répartie de

0.047kN/ml correspondant au poids des raidisseurs horizontaux.

C1

X> 0

Xd > 0

Xf > 0

101 102 P2 P3 P4 P5 C6

Charges ponctuelles ou réparties sur la poutre lancée et sur l’avant bec ou l’arrière bec

Q en kN > 0 q en kN/ml

Q en kN > 0

X < 0

X > 0

Q=25 kN < 0

P

J

C1 101 102 P2 P3 P4 P5

Longueur lancée/C1=20 m

Longueur lancée au moment d'un chargement Q

Axe de la culée C1

PJ

Q

C6

Cas d'une charge appliquée lorsque l'extrémité avant PJ de la poutre est située avant l'axe de la culée C1 :

Exploitation graphique

En cliquant sur le bouton 'Niveaux intrados' vous affichez la déformée de la structure lancée. Et chaque point de la courbe représente la cote réelle de l'intrados dont le référentiel est fixé par les cotes extrados des chaises à galets. L’ouvrage est situé à une cote référence de 1m. Au droit de chaque nom appui la cote extrados de la chaise à galet au cours du lançage est écrite entre parenthèse.

C1 101 102 P2 P3 P4 P5

Longueur lancée au moment d'un chargement Q

Dans ce cas précis la longueur lancée est

négative

Axe de la culée C1

PJ

Longueur lancée /C1=-10 mètres

Q

C6

Rappels :

Le bouton "Recadrer" Restitue un dessin affiché à l'écran dans sa globalité. Le dessin occupe alors toute la fenêtre graphique.

Le bouton "Agrandir" : Pour agrandir le dessin affiché à l’écran, appuyez sur le bouton "Agrandir". Puis cliquez l’extrémité gauche et haute de la zone de dessin à agrandir. Tout en maintenant appuyé le bouton gauche de la souris, déplacez l’écho jusqu'à l’extrémité droite et basse de la zone de dessin. Relâchez le bouton de la souris. La zone capturée est dessinée et occupe toute la fenêtre graphique. Pour revenir à la vue principale, cliquez sur "Recadrer"

Le bouton "Echelles" :

Déclenche la saisie de deux facteurs d'échelles :

Principe de sélection :

Toute sélection d’un point d’une courbe est déclenchée dès un clic sur ce point. Une entité sélectionnée change de couleur (noire à l’installation). La couleur des

sélections est une des couleurs de la palette qui n’a pas été attribuée à une famille d’éléments.

Pour sélectionner plusieurs points de la courbe capturez ces points avec l’écho du zoom, puis cliquez sur un des points du groupe tout en maintenant la touche "Ctrl" appuyée.

Un clic sur un point de la courbe affiche l’abscisse et l’ordonnée de ce point. Si l’on maintient la touche "Shift" appuyée, et si l’on clique sur un point NON

sélectionné, ce point est ajouté à la liste des points sélectionnés (si ce point est déjà sélectionné il est enlevé de la liste des points sélectionnés).

Un clic sur un point de la courbe et la touche "Ctrl" maintenue appuyée affiche toutes les valeurs des points de la courbe.

Un clic sur un point déjà sélectionné, supprime la sélection de ce point. Un clic sur un point de la courbe avec le bouton droit de la souris affiche la palette

des couleurs. Si une couleur est validée, la courbe sélectionnée est dessinée avec cette couleur.

Nota : Ces principes s'appliquent également à un nœud ou à une barre représentés par un

point ou un segment sur le dessin de la structure de l'ouvrage.

- Facteur d'échelle pour l'axe horizontal du dessin des courbes - Facteur d'échelle pour l'axe vertical du dessin des courbes (Exemple : pour un dessin à l'échelle au 1/780 selon l'axe horizontal on doit taper la valeur 780 dans le champ correspondant)

L'édition des données

Édite les données du lançage.

Le calcul du lançage

Le profil en long est introduit avec les contre flèches (valeurs positives vers le haut, l'axe des ordonnées étant dirigé vers le haut). Les nœuds de la structure lancée ont pour ordonnée :

Z=-(hauteur de la poutre-contre-flèche) (1) Avec contre-flèche incluant le profil en long Ordonnées Z des nœuds de l'avant bec et de l'arrière bec :

Z= excG -W (2) excG = excentrement du centre de gravité de l'arrière bec ou de l'avant bec par rapport à la fibre sup de la poutre lancée (valeur négative).

W= distance positive du centre de gravité à la fibre inf de l'arrière bec ou de l'avant bec Les déplacements Dy d'un appui i transmis au calculateur ST1 ont pour valeur :

Dy appui i= Cote chaise à galets + Vérinages + éventuellement dévérinage - Z nœud sur appui i

Le niveau intrados d'un nœud i est calculé à partir du déplacement Dy du nœud i

donné par le calculateur ST1 auxquels on ajoute l'ordonnée Z du nœud i celle définie en (1) ou (2) La première phase de calcul est celle de l'ouvrage sur ses appuis provisoires avec une longueur de lançage nulle. Puis calcul de chaque phase après un lançage de la valeur du pas (en fait égal à la valeur du découpage minimal). Chaque appui accosté est activé. Chaque appui provisoire dépassé est désactivé. Si un appui décolle le programme le désactive. Dans le cas d'un lançage en plusieurs tronçons, à chaque soudure d'un tronçon il y a une phase avant activation des barres du tronçon à lancer puis une phase avec activation de ces mêmes barres.

Remarques :

La masse volumique de l'avant bec et de l'arrière bec (s'ils existent) est celle de la poutre métallique.

Le calcul d'un lançage sur 300 mètres avec un pas de 1 mètre peut durer une dizaine de minutes.

La valeur de déplacement DY à introduire dans le noyau ST1 ne doit pas inclure la cote réelle, mais uniquement le déplacement relatif entre 2 positions. C'est pourquoi OM3 calcule au préalable une cote de référence (égale à la cote chaise à galets de la culée C1) puis la retranche aux DY introduites dans ST1 puis la rajoute aux valeurs DY calculées par ST1. Cette cote de référence est signalée en tête du fichier résultats de la note de calcul du lançage.

D'autre part les cotes des contre-flèches + profil en long sont rendues relatives par rapport à une cote de référence en fait la première contre-flèche fournie par l'utilisateur.

Le traînage de cisaillement des semelles d'une poutre en I ou des semelles SUP d'un caisson ouvert n'est pas implémenté. OM3 suppose que l'encorbellement des semelles (sup et inf de la poutre ou sup du caisson ouvert) b0 est inférieur à Le/50 (condition pour que le traînage de cisaillement des semelles soit négligé voir EN 1993 1-5 chapitre 3.1 (1) ) (avec Le=Longueur de la travée efficace).

Attention !!! La valeur Le (longueur efficace) est calculée avec des coefficients

réducteurs calculés eux-même pour l'ouvrage en place sur ses appuis

définitifs.

Édition des phases du lançage

Après un calcul du lançage, cette commande est accessible.

L'édition reprend chaque phase du lançage et indique les appuis activés et les valeurs des déplacements imposés sur appuis. Chaque déplacement sur appui spécifié dans la note correspond à la cote extrados de la chaise à galets après vérinage ou dévérinage. Sont mentionnés aussi les accostages sur appuis et chaque phase avant que l'ouvrage quitte un appui provisoire.

La justification à l'ELU des sections SUR APPUI au cours du lançage OM3 détermine la résistance de l'âme des poutres laminées et des poutres soudées conformément à EN 1993-1-5 §6.2. Les résultats des efforts du lançage sont majorés par gammaq =1.35 (valeur par défaut dans le fichier paramètre OM3.PAR). Il appartient à l'utilisateur de définir dans le fichier paramètre la valeur de gammaq. La réaction d'appui est équilibrée par les efforts tranchants dans l'âme, voir Figure 6.1;

Pour les âmes non raidies ou raidies, OM3 détermine la résistance de calcul au voilement local sous l'action de forces transversales comme suit :

FRd = fyw Leff tw/GammaM1 où : tw est l'épaisseur de l'âme ; fyw est la limite d'élasticité de l'âme ; Leff est la longueur efficace pour la résistance aux forces transversales déterminée à partir de : Leff = χF ly ... (6.2) où : ly est la longueur chargée efficace, voir 6.5, appropriée à la longueur de l'appui rigide ss, voir 6.3 ; χF est le coefficient réducteur de voilement local, voir 6.4(1). χF = min( 0.5/λ F , 1)

où λ F = (ly tw fyw / Fcr) 1/2

Fcr=0.9 kF E tw3 / hw Pour les âmes sans raidisseurs longitudinaux OM3 détermine le coefficient kF à partir de la Figure 6.1. Pour les âmes avec raidisseurs longitudinaux, OM3 détermine kF comme suit :

Figure 6.1 — Coefficient de voilement kF

où : b1 est la hauteur du panneau secondaire soumis à la charge, considérée comme la distance libre entre la semelle sous la charge et le raidisseur.

où : Isl,1 est l’inertie du raidisseur le plus proche de la semelle sous la charge, y compris les parties collaborantes de l'âme selon la Figure 9.1. La formule (6.6) est valide pour 0.05 < b1/a < 0.3 et b1/hw < 0.3. OM3 détermine ly à partir de 6.5 comme suit :

Pour les poutres-caissons, OM3 limite bf dans l'équation 6.8 à 15εtf de chaque côté de l'âme.

Il convient d'effectuer la justification comme suit :

où : FEd est la réaction d'appui Leff est la longueur efficace pour la résistance aux efforts transversaux, voir 6.2(2) ; tw est l'épaisseur de l'âme. Vérification de l'interaction de la force transversale, du moment fléchissant et de l'effort axial: La poutre étant soumise à une force transversale concentrée agissant sur la semelle comprimée, associée à une flexion et à un effort normal, il convient de vérifier la résistance en utilisant le critère d'interaction suivant :

Nota:

La justification des sections au cours d'un lançage avec la dalle n'est pas implémentée dans le logiciel OM3. Remarque : Quand la force transversale s'applique sur la semelle tendue il faut vérifier le critère défini en 6.2.1 (5) de l’EN 1993-1-1 :

σz,Ed= FEd/[2.(ss+2.tf).tw] pour un caisson σz,Ed= FEd/[(ss+2.tf).tw] pour une pouter en I Avec : - ss, la longueur des chaises à galets tf, l’épaisseur de la semelle inférieure tw, l’épaisseur de l’âme FEd, la réaction d’appui

Utilisation du fichier Lancage_Correction.txt

Principe d’utilisation

La version 4.16 du logiciel OM3 a introduit un fichier nommé Lancage_Correction.txt afin de faciliter la convergence des calculs au cours du lançage. Ce fichier se trouve dans le dossier Projet\Donnees du répertoire d’installation du logiciel (par défaut C:\CEREMA\OM3). L’intérêt de ce fichier est de forcer l’activation de certains appuis en phase en lançage en cas de non convergence du calcul ST1. Le fichier se présente de la manière suivante :

Pour une ligne donnée, les deux premières colonnes correspondent à la longueur lancée de début et de fin pour lesquelles on souhaite activer un appui. La troisième colonne donne le numéro de l’appui que l’on souhaite activer. Ainsi la première ligne « 2 12 101 » signifie que l’appui 101 sera activé entre les phases x=2m et x=12m. Le symbole # signifie que la ligne est commentée.

Exemple d’utilisation

Prenons l’exemple du fichier guide_bipoutre.om3 fourni lors de l’installation du logiciel. Après avoir défini les données du lançage, on lance une première fois le calcul du lançage. Le message d’erreur suivant apparaît alors :

La boite Infos+ affiche le début du fichier Erreur_ST1.txt qui se trouve également dans le dossier Données. Celui-ci répertorie toutes les phases pour lesquelles il n’y a pas eu de convergence du calcul ST1.

Il faut analyser chaque phase pour vérifier dans un premier temps s’il y a eu convergence du calcul ou non, puis ensuite déterminer les numéros des appuis qui permettraient la convergence du calcul s’ils étaient activés. Généralement il suffit d’activer un seul appui afin de faire converger le calcul.

Attention : vous devez systématiquement contrôler les réactions d’appuis suite à

l’activation forcée d’un appui et vous assurer qu’elles soient positives.

Il s’agit d’un processus itératif : vous devrez faire plusieurs aller-retours entre le fichier Lancage_Correction.txt et le logiciel OM3 jusqu’à la convergence des calculs de chaque phase du lançage. Si le calcul a convergé pour toutes les phases du lançage, le message d’erreur n’apparaît plus. On peut procéder ensuite aux justifications au cours du lançage.

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