verification des ouvrages maritimes
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1. tat limite l ment moteur ou sollicitation lt l ment r sistant ou capacit de 1 r sistance 379 SESSION V Innovation en g nie civil g nie c tier Le facteur de dimensionnement T a t d velopp en remplacement de la notion ambigu de s curit de l ouvrage Il est d fini comme un indicateur sans dimension de la position de l ouvrage pour un tat limite donn T l ment r sistant l ment moteur 2 3 2 L application de la th orie des coefficients partiels 2 1 Le d veloppement d un nique de d rati Dans l approche semi probabiliste les param tres du projet sont assimil s des variables ou des processus al atoires Les diverses valeurs possibles des param tres sont appel es valeurs repr sentatives Le projeteur d finit d abord la valeur caract ristique par un fractile donn ou une p riode de retour dans la distribution statistique suppos e du param tre cette valeur est utilis e principalement dans la combinaison rare des ELS La valeur de calcul utilis e dans la combinaison fondamentale des ELU est le plus souvent d termin e par l application d un coefficient partiel sur la valeur caract ristique la valeur du coefficient partiel tient alors compte de la variabilit du param tre de son influence dans la condition d tat limite et du niveau de s curit requis La notion de valeur caract ristique appliqu e aux2. t r alis s Le niveau de s curit g n ral obtenu proche en moyenne du niveau de s curit ant rieur doit continuer d tre examin dans les projets r els Le retour d exp rience est ainsi vivement attendu 6 Remerciements Ce projet a t financ par le Minist re de l quipement Direction du Transport Maritime des Ports et du Littoral Direction des Transports Terrestres et b n fici du Fonds d investissement des Transports Terrestres et des Voies Navigables 383 SESSION V Innovation en g nie civil g nie c tier 4 3 2 E quipements Les fascicules de la s rie Equipements donnent des indications utiles pr alables au calcul de certaines actions Ils concernent les outillages portuaires et les d fenses d accostage pour lesquelles des r gles de v rification sont propos es en coh rence avec le format de s curit retenu pour les infrastructures 4 3 tion Les fascicules de la s rie Actions proposent des r gles pour la d termination des valeurs repr sentatives des actions avec les coefficients partiels et les coefficients y et y y aff rents actions de l eau d termination des niveaux d eau des fleuves des bassins portuaires dans les terre pleins dans les massifs confin s avec la prise en compte des surcotes et des d cotes et le calcul des gradients d coulement action quasi statique des niveaux d eau et la carte des niveaux extr mes de la mer en France action du co
3. un nombre tr s lev de cas de charge et de combinaisons d actions dont la mise en oeuvre n appara t raisonnable qu avec l aide d un logiciel de calcul automatisant les entr es sorties Pour contourner cette difficult pratique de mise en oeuvre inh rente au format semi probabiliste aux tats limites il y a lieu de s lectionner a priori un nombre r duit de combinaisons d actions et d tats limites pour effectuer les v rifications en se fiant l exp rience et quelques calculs pr liminaires 4 3 Structure Les Recommandations sont divis es en fascicules th matiques regroup s par s ries 43 1 Dispositions communes Les fascicules de la s rie Dispositions communes s ouvrent par une pr sentation d ensemble o le format semi probabiliste aux tats limites le cheminement concret des v rifications et les r gles de classification des ouvrages selon leur importance sont d crits On propose ensuite des r gles pour la d termination des situations de projet et l criture des combinaisons d actions avec les coefficients d accompagnement W la d termination des cotes en pied d ouvrage la prise en compte de la corrosion les crit res impos s pour certains tats limites de service la d termination des propri t s de base des sols du b ton et de l acier des propri t s de r sistance des pieux des tirants des fondations superficielles et des l ments de structure des param tr
4. aux tats limites des ouvrages maritimes Le Service Technique Central des Ports Maritimes et des Voies Navigables a voulu mettre la disposition des acteurs des projets ma tres d ouvrages ma tres d oeuvre entreprises bureaux d tudes sp cialis s des Recommandations pour le calcul aux tats limites des ouvrages maritimes 3 aux fins de d finir les conditions d application de la m thode semi probabiliste aux tats limites en coh rence avec le format des Eurocodes de rationaliser les r gles de calcul et le choix des niveaux de s curit de pr parer les professionnels aux volutions techniques qui accompagneront l adoption d finitive des Eurocodes et leur transposition en normes fran aises 378 SESSION V Innovation en g nie civil g nie c tier Pour mener bien cette entreprise il a t n cessaire d tablir la synth se de la pratique nationale de mener quelques recherches sp cifiques pour le d veloppement du format des coefficients partiels et de comparer les dimensionnements obtenus avec ceux qui r sultaient de l approche traditionnelle Ce projet s est d roul de 1993 1998 en associant de nombreux partenaires le comit de pilotage comprenant des repr sentants des bureaux d tudes portuaires civils et militaires le r seau technique du Minist re de l quipement avec la coop ration duquel les recherches sp cifiques ont t men es et qui a assur la liaiso
5. SESSION V Innovation en g nie civil g nie c tier La v rification des ouvrages maritimes aux tats limites Jean Bernard KOVARIK Charg de mission au Service Technique Central des Ports Maritimes et des Voies Navigables R sum Les Recommandations pour le calcul aux tats limites des ouvrages maritimes ensemble de textes labor s avec la collaboration des nombreux auteurs ing nieurs chercheurs universitaires praticiens harmonisent les r gles de v rification en coh rence avec le format de s curit des Eurocodes On pr sente la structure des Recommandations et le r sultat des recherches effectu es pour la d finition des situations de projet le d veloppement d un cas unique de pond ration qui distingue les coefficients de s curit la source et les coefficients de mod le l harmonisation des approches sol et structure et la validation sur des projets r els Abstract The texts collected into the Recommendations for limit state design of maritime structures include numerous contributions from engineers research and educational institutes praticians They harmonize the design rules for waterfront structures according to the safety format of the Eurocode s system We present the layout of those Recommendations together with the investigations carried out for the definition of the design situations the implementation of an unique case of partial factors the distinction
6. V Innovation en g nie civil g nie c tier Les coefficients de mod le sont d finis pour chaque tat limite et introduits conventionnellement dans la condition d tat limite par l ment moteur lt l ment r sistant 3 Les l ments moteurs et r sistants sont calcul s quant eux avec les coefficients la source On constate que les cas B et C s assimilent des cas particuliers de cette nouvelle formulation 3 2 2 Le calage des coefficients partiels Pour tablir les valeurs des coefficients la source l on s est bas sur les textes existants BAEL fascicule 62 titre V TA 95 CLOUTERRE 91 dont on a essay de reprendre les valeurs autant que possible Une d marche sp cifique de calage des coefficients de mod le a d tre mise en oeuvre par type d ouvrage sout nements poids sout nements plan barrages mobiles ducs d Albe souple ouvrages sur pieux Le calage a consist r partir la s curit entre les coefficients la source pr tablis et les coefficients de mod le de sorte qu en moyenne les dimensionnements restent raisonnablement proches des dimensionnements traditionnels 3 2 3 elques applications e i tale La validit de la nouvelle approche a t test e sur quelques projets r els On a pu ainsi effectuer quelques exercices o l ensemble de la d marche a t mise en oeuvre barrages mobiles de Diama Montmeuse Saint Albin 4 projet d
7. appontement sur pieux de Cordemais ducs d Albe d accostage et d amarrage des postes rouliers et p troliers de Donges et de Montoir quai en bloc la Joliette rideau de sout nement ancr Dunkerque 5 et 6 Ces tudes ont d montr que la nouvelle approche tait ais e mettre en oeuvre et qu elle donnait des r sultats acceptables 4 Recommandations Mode d emploi 4 1 Contenu Les Recommandations tablissent les raccordements avec les textes g n raux en vigueur notamment le BAEL et le fascicule 62 titre V Elles traitent de la s curit dans toute la cha ne des calculs selon l approche d crite ci dessus mais 381 SESSION V Innovation en g nie civil g nie c tier n abordent la conception et l ex cution des ouvrages que dans la mesure n cessaire l intelligence de leurs r gles de justification Elles ne traitent pas des questions relatives la qualit des travaux 4 2 Utilisation Au moment de la conception bien que celle ci soit hors du champ principal vis par le texte les Recommandations pr sentent des indications g n rales qui peuvent tre utiles ceux qui ne sont pas familiers des ouvrages maritimes Au moment de l avant projet on engage la r flexion sur les situations les ph nom nes pr judiciables viter le caract re favorable ou d favorable des param tres divers les mod les de calcul Au moment du projet l optimisation de l ouvrage fait appel
8. between at source factors and model factors the harmonisation of the structural and the geotechnical approaches and the validation against real projects text 1 1 En France Le Minist re de l quipement a introduit au d but des ann es 1970 le principe de la m thode semi probabiliste aux tats limites pour la prise en compte de la s curit dans les calculs des b timents et des ouvrages d infrastructures De fa on sch matique la mise en oeuvre de cette m thode consiste identifier les ph nom nes pr judiciables ouvrage tats limites et se pr munir contre leur apparition par des coefficients de s curit coefficients partiels dont la valeur doit tre pr alablement calibr e L instruction provisoire du 13 d cembre 1971 relative aux Directives Communes pour le calcul des constructions compl t e par l instruction technique du 9 janvier 1979 sur le m me sujet 1 a t r dig e en vue de la r vision des diff rents r glements Son objectif tait d augmenter la durabilit des ouvrages et d homog n iser la s curit de chaque partie d ouvrage 377 SESSION V Innovation en g nie civil g nie c tier Les r glements de calcul ou les codes de bonne pratique pour les b timents et les ouvrages d art en b ton pour les fondations et pour les sols renforc s ont t depuis labor s ou modernis s suivant cette approche 12 En Europe En 1976 ia Commission des Communaut s Eu
9. n avec les instances normatives europ ennes des bureaux d tudes ext rieurs qui ont r dig la synth se de la pratique 3 Synth se des travaux de recherche effectu s 3 1 L application de la th orie des tats limites La th orie des tats limites propose un cadre souple et un vocabulaire pr cis pour l analyse des ouvrages et de leur s curit qui s ins re particuli rement bien dans une d marche d assurance qualit Son d veloppement a consist en l organisation et la classification des situations de projet et des v rifications mener par type d ouvrage d finissant les ph nom nes qui rel vent des tats limites ultimes ELU et des tats limites de service ELS ainsi qu en l expos des mod les de calcul appropri s La pratique actuelle a ainsi t r exprim e avec la nouvelle terminologie La d finition par le projeteur des situations de projet est un moment important du processus de v rification dans lequel se posent un certain nombre de questions quelles sont les diff rentes tapes de la vie de l ouvrage quelles sont les actions qui s exerceront pour former les cas de charge que peut on dire des incertitudes qui affectent chaque param tre quels niveaux de s curit semblent les plus appropri s Dans sa plus grande g n ralit on exprime les r gles de justification des ouvrages sous la forme de la v rification selon l quation canonique appel e condition d
10. propri t s des sols a t pr cis e dans le but de concilier la d finition statistique avec la pratique g otechnique qui fait largement appel l exp rience Les cas de pond ration B et C des Eurocodes traduisent respectivement des approches structure et sol selon que l on pr f re pond rer avant tout les actions B ou les propri t s des sols C Il est apparu que s agissant d actions dues au sol les param tres g otechniques intervenant aussi bien du c t des actions que des r sistances la prise en compte de la s curit devait tre diff rente selon la nature de l action pressions en pouss e et but e actions purement gravitaires actions li es un d placement d ensemble du sol Pour harmoniser les cas B et C il a t choisi de d velopper l usage encore peu r pandu des coefficients de mod le Les coefficients partiels sont regroup s en deux s ries les coefficients partiels qui repr sentent l incertitude aff rente la valeur des param tres auxquels ils s appliquent quel que soit l tat limite que l on cherche v rifier on les appelle alors coefficients la source les coefficients de mod le not s y selon l ISO 2394 not s Y dans le CCTG Y et YA dans les Eurocodes qui repr sentent l incertitude caus e par la mauvaise ad quation entre les r sultats d un mod le de calcul et la r alit du comportement des ouvrages 380 SESSION
11. rop ennes a d cid d harmoniser les normes de calcul des ouvrages de b timent et de g nie civil dans les tats membres par le programme des Eurocodes dont le format de s curit suit la m thode semi probabiliste aux tats limites 2 Actuellement les parties g n rales et celles relatives aux b timents et aux ponts sont approuv es comme normes provisoires ENV bases du calcul b ton construction m tallique g otechnique mais il reste encore un travail important accomplir pour d autres cat gories d ouvrages dont les ouvrages maritimes et fluviaux ainsi que pour la prise en compte d autres actions notamment hydrodynarniques D autre part on a pu constater que certaines dispositions des textes ENV restaient ambigu s en particulier pour l application des coefficients partiels au calcul g otechnique 1 3 Et les ouvrages maritimes Les ouvrages maritimes ont la particularit de supporter un nombre lev d actions variables ayant jusqu pr sent chapp toute codification ou r glementation en France Ils sont v rifi s en adaptant les r glements g n raux en vigueur aux actions et aux conditions d environnement particuli res De fait on observe une certaine diversit d approches La pratique traditionnelle fait appel aux notions de condition de service et de condition exceptionnelle et met en oeuvre des coefficients de s curit globaux 2 _ Les Recommandations pour le calcul
12. s d interaction sol structure courbes de r action param tres de frottement avec les coefficients partiels y aff rent 382 SESSION V Innovation en g nie civil g nie c tier talus et pentes sols renforc s parties en b ton des ouvrages 4 3 5 Documents d application Les fascicules de la s rie Documents d application pr sentent des outils de mise en oeuvre et quelques exemples p dagogiques guide pour la r daction du chapitre Hypoth ses de calcul des C C T P canevas type pour les notes de calcul de v rification exemples comment s de notes de calcul d ouvrages situations et combinaisons d actions appontement sur pieux quai en blocs rideau de sout nement ancr ducs d Albe souples 5 Conclusion Les Recommandations pour le calcul des ouvrages maritimes aux tats limites forment un ensemble coh rent qui exprime les r gles de s curit selon la m thode semi probabiliste aux tats limites tablies en conformit avec le format des Eurocodes elles simplifient l usage des cas de pond ration en tendant les r gles du BAEL et du fascicule 62 titre V toute sorte d ouvrage L avantage majeur du nouveau format de v rification est d identifier plus clairement quelles incertitudes l on traite et de quelle fa on en recherchant toujours l homog n it des approches pour les diverses parties d ouvrage De nombreux calages de coefficients partiels de mod le ont
13. s maritimes avril 1998 version C soumise l enqu te STCPMVN Minist re de l quipement 4 Alain CARRERE et Micha l COLSON 1997 Mise au point d une m thode semi probabiliste aux tats limites pour le dimensionnement des barrages mobiles tude r alis e par Coyne et Bellier pour le compte du STCPMVN 5 Cyril BONNET 1997 Dimensionnement aux tats limites d ouvrages maritimes de sout nement et d un appontement sur pieux Service Technique Central des Ports Maritimes et des Voies Navigables cole Nationale Sup rieure des Mines de NANCY rapport de stage 6 St phanie LINGLIN 1997 Dimensionnement aux tats limites de ducs d Albe d accostage et d amarrage Service Technique Central des Ports Maritimes et des Voies Navigables Institut National des Sciences Appliqu es de LYON rapport de stage 385
14. urant action de la houle actions du sol en pouss e et but e actions li es un d placement d ensemble pouss es lat rales frottement n gatif forces d coulement transmission d actions par le sol charg action pond rale du sol regroup es sous l appellation actions du terrain accostage amarrage d termination des charges roulantes du trafic ordinaire et sp cialis descentes de charge des outillages portuaires fixes et sur rails charges de stockage r parti sur les terre pleins charges d exploitation actions accidentelles s isme tsunami choc de navire contre un obstacle fixe configurations accidentelles rupture de tirant 43 4 Ouvrages Les fascicules de la s rie Ouvrages pr sentent les tats limites v rifier avec leurs mod les de calcul indiquent les valeurs des coefficients de mod le structures gravitaires fondations superficielles quais en blocs caissons ducs d Albe rigides gabions de palplanches rideaux de palplanches et parois moul es ancr es ou non ouvrages fondations profondes appontements quais sur pieux ducs d Albe souples 384 SESSION V Innovation en g nie civil g nie c tier 7 R f rences 1 Directives Communes de 1979 sur le calcul des constructions Minist re de l quipement 2 norme P 06 101 1 ENV 1991 1 et DAN Bases du calcul AFNOR 3 Recommandations pour le calcul aux tats limites des ouvrage
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