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Mthedhgfgh

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I.

Poutres continues-Méthode des trois moments


1. Méthode de trois moments
1.1. But du travail :

Calcul de poutres continues en se basant sur l’équation des trois moments.


La poutre continue peut-être à 2,3 ou 4 travées de rigidité différentes et soumise à un ensemble de
charges réparties ou/et concentrés.

2. Formulation

Équation des trois moments :


1 1 𝐴𝑖+1 𝐵𝑖
𝑀(𝑖−1) + 2 ( + ) 𝑀𝑖 + 𝑀(𝑖+1) = 6 ( − ) + 6𝐾𝑟 (𝜓𝑖+1 − 𝜓𝑖 )
𝑘𝑖 𝑘𝑖+1 𝑘𝑖+1 𝑘𝑖
Où :

𝑘𝑖 : Rigidité relative de la travée i

𝑘𝑖 = (𝐸𝐼𝑖 /𝐿𝑖 )/ 𝐾𝑟 ; 𝐾𝑟 =(EI/L) d’une travée de référence.

𝐴𝑖 , 𝐵𝑖 : Rotation isostatique dues à la charge sur la travée i ; voir tableau ci-dessous

𝜓𝑖 : La rotation de la barre de la travée i due aux déplacements relatifs de ses appuis.

𝜓𝑖 = (Δ𝑖−1 − Δ𝑖 )/𝐿𝑖

Charge sur travée j Charge répartie Charge nodale

𝐴𝑗 -ql2/24 -(1/6)(Qab/l)(2-a/l)

𝐵𝑗 ql2/24 (1/6)(Qab/l)(1+a/l)

3. Calcul
3.1. Poutre à 2 travées
3.1.1.Calcul manuelle :

Données :

Longueur des travées : L1=4m ; L2=6m

Charges : q1=50kN/m ; q2=30KN/m ; Q2=80kN/m ; a/L2=1/2

𝐸𝐼1= 𝐸𝐼2 et 𝐿𝑟 =4m

A.N :
(80∗3∗5)
𝐴2 =-ql2/24-(1/6)(Qab/l)(2-a/l)=-30*5²/24-1/6* 6
*(2-3/6)=-75
100
𝐵𝑗 = ql2/24=50*4²/24= 3

Avec : 𝑘1 =1 et 𝑘2 =2/3
1 1 𝐴2 𝐵1
𝑀0 + 2 ( + ) 𝑀1 + 𝑀2 = 6 ( − )
𝑘1 𝑘2 𝑘2 𝑘1
1 1 −75 100
0 + 2( + ) 𝑀1 + 0 = 6 ( − )
2/3 1 2/3 3
𝑀1 =-175KN.m

Calcul moments en travées :

M(x)=mq(x)+MB x/L + MA (1-x/L)

Travée 1

M(x)=mq(x)+Mb x/L + MA (1-x/L) avec mq(x)=(q1l/2) x-qx²/2=(50*4/2)x-50x2/2 et MA=0

M(x)= (50*4/2)x-50x2/2 -175(x/4)

dM(x)/dx=(q1l/2)- qx+ Mb /L =0

A.N

dM(x)/dx= (50*4/2)- 50x-188,5/4=0 x=1,125m

Mmax=31,64KN.m

Travée 2

M(x)=mq(x)+Mb x/L + MA (1-x/L) avec mq(x)=(q2l/2+Q2/2) x-qx²/2=(30*6/2+80/2)x-30x2/2 et MB=0

M(x)= (30*6/2+80/2)x-30x2/2 +175(1-x/6)

Mmax=M(x=3 m)=167,5KN.m

Calcul effort trenchant

T(x)=tq(x)+(MB- MA)/L

Travée 1

T(x)=50*4/2-50x-175/4

T(0)=56,25 KN

T(4)=-143,75KN

Travée 2

Pour 0<x<3

T(x)=30*6/2+80/2-30x+175/6

T(0)=159,167KN
Pour 3<x<6
T(x)=-(30*6/2+80/2)+30(6-x)+175/6=-100,833KN

Calcul des réactions des appuis

Ri=Ti+- Ti-

R1=56,25-0=56,25 KN
R2=159,167-(-143,75) =302,917KN
R3=0-(-100,833) =100,833 KN
Calcul Déformée

F=fq+ fQ1+ fQ2+ fMA+MB


𝑥 𝑥 2
1 (1+ )−( ) 𝑞𝑙² 𝑥 𝑥
𝐿 𝑙
fq=𝑘𝑖 × 3
× 8
× 𝑙 (1 − 𝑙 ) 𝑙

1 1 𝑄𝑎(𝑙−𝑎) 𝑥 𝑥
fQ1=𝐾 (3 − 𝐾) × 𝑙
× 𝑙 (1 − 𝑙 )
𝑥 𝑥
1 (2− 𝑙 ) (1+ )
𝑙 𝑥
fMA+MB= ( × 𝑀𝐴 + × 𝑀𝐵)𝑥/𝑙(1 − ) × 𝑙
𝑘𝑟 6 6 𝑙

Travée 1

1−5q 𝐿4 1 175×𝐿2
F(L/2)= 384𝐸𝐼 +16 × 𝐸𝐼
=-0,0083333m

Travée 2

1 5q 𝐿4 𝑞𝐿3 1 175×𝐿2
F(L/2)=384𝐸𝐼 +48𝐸𝐼 − 16 × 𝐸𝐼
=0,4725m

ϖA=ᴪi+1/ki(Ai-1/3MA-1/6 MB)

ϖA=ᴪi+1/ki(Bi+1/3MB+1/6 MA)

ϖA ϖB
Travée1 -16,67 -100

Travée2 -100 275


3.1.2.Calcul numérique
EI(knm2) L(m)
K référence 1000 1 1000
EI(knm2) L(m) ki q(KN/m) Q1(KN) a1(m) Q2 a2 DELTA1 DELTA2 charge
Travée1 1000 4 0,25 50 0 0 0 0 0 0 200
Travée2 1000 6 0,16666667 30 80 3 0 0 0 0 260

Ai Bi Psi
Travée 1 -33,333 33,333 0
Travée2 -75 75 0
X/Li x Mq(x) MQ1 MQ2 M(x) Tq(x) TQ1 TQ2 T(x) fq K1 K2 x fQ1 fQ2 fAB ftot
Travée1 0 0 0 0 0 0 100 0 0 56,25 0 0 0 0 0 0 0 0
0,1 0,4 36 0 0 18,5 80 0 0 36,25 52,32 0,017 0,017 0,4 0,000 0,000 -46,200 0,006
0,2 0,8 64 0 0 29 60 0 0 16,25 98,99 0,033 0,033 0,8 0,000 0,000 -89,600 0,009
0,3 1,2 84 0 0 31,5 40 0 0 -3,75 135,52 0,050 0,050 1,2 0,000 0,000 -127,400 0,008
0,4 1,6 96 0 0 26 20 0 0 -23,75 158,72 0,067 0,067 1,6 0,000 0,000 -156,800 0,002
0,5 2 100 0 0 12,5 0 0 0 -43,75 166,67 0,083 0,083 2 0,000 0,000 -175,000 -0,008
0,6 2,4 96 0 0 -9 -20 0 0 -63,75 158,72 0,100 0,100 2,4 0,000 0,000 -179,200 -0,020
0,7 2,8 84 0 0 -38,5 -40 0 0 -83,75 135,52 0,117 0,117 2,8 0,000 0,000 -166,600 -0,031
0,8 3,2 64 0 0 -76 -60 0 0 -103,75 98,99 0,133 0,133 3,2 0,000 0,000 -134,400 -0,035
0,9 3,6 36 0 0 -121,5 -80 0 0 -123,75 52,32 0,150 0,150 3,6 0,000 0,000 -79,800 -0,027
1 4 0,000 0,000 0,00 -175 -100 0 0 -143,75 0,00 0,167 0,167 4 0,000 0,000 0,000 0,000
Travée2 0 4 0 0,000 0,00 -175 90 40 0 159,167 0,00 0,083 0 4 0,000 0,000 0,000 0,000
0,1 4,6 48,6 24,000 0,00 -84,9 72 40 0 141,167 158,92 0,059 0,017 4,6 106,560 0,000 -179,550 0,086
0,2 5,2 86,4 48,000 0,00 -5,6 54 40 0 123,167 300,67 0,038 0,033 5,2 204,480 0,000 -302,400 0,203
0,3 5,8 113,4 72,000 0,00 62,9 36 40 0 105,167 411,64 0,019 0,050 5,8 285,120 0,000 -374,850 0,322
0,4 6,4 129,6 96,000 0,00 120,6 18 40 0 87,167 482,11 0,006 0,067 6,4 339,840 0,000 -403,200 0,419
0,5 7 135 120,000 0,00 167,5 0 40 0 69,167 506,25 0,000 0,083 7 360,000 0,000 -393,750 0,473
0,6 7,6 129,6 96,000 0,00 155,6 -18 -40 0 -28,833 482,11 0,006 0,100 7,6 339,840 0,000 -352,800 0,469
0,7 8,2 113,4 72,000 0,00 132,9 -36 -40 0 -46,833 411,64 0,019 0,117 8,2 285,120 0,000 -286,650 0,410
0,8 8,8 86,4 48,000 0,00 99,4 -54 -40 0 -64,833 300,67 0,038 0,133 8,8 204,480 0,000 -201,600 0,304
0,9 9,4 48,6 24,000 0,00 55,1 -72 -40 0 -82,833 158,92 0,059 0,150 9,4 106,560 0,000 -103,950 0,162
1 10 0,000 0,000 0,00 0,00 -90 -40 0 -100,833 0,00 0,083 0,167 10 0,000 0,000 0,000 0,000
les diagramme des moments
-250

-200 -175

-150 -121.5
-76 -84.9
-100
-38.5
-50 -9
KN.M

0 1 2
12.5 3 4 5-5.6 6 7 8 9 0.00
10
18.5 29
0 31.5 26
62.9 55.1
50
99.4
120.6 132.9
100
167.5 155.6
150

200

Le diagramme d'effort tranchant


200
159.17
141.17
150 123.17
105.17
87.17
100
69.17
56.25
36.25
50
16.25
-3.75
KN

0 -23.75 -28.83
0 1 -43.75
2 3 4 5 6 7 8
-46.83 9 10
-63.75 -64.83
-50
-83.75 -82.83
-103.75 -100.83
-100 -123.75
-143.75
-150

-200
(M)

fléche
-0.100
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
3.2. Poutre à 3 travées

Données :

EI(knm2) L(m)
K référence 1000 8 125
EI(knm2) L(m) ki q(KN/m) Q1(KN) a1(m) Q2 a2 DELTA1 DELTA2 charge
Travée1 1000 7 1,14285714 30 0 0 0 0 0 0 210
Travée2 1000 8 1 20 100 5 0 0 0 0 260
Travée3 1000 5 1,6 80 80 2 20 4 0 0 500

Calcul moments M1 et M2 :

Ai Bi Psi
Travée1 -61,25 61,25 0
Travée2 -96,30 104,11 0
Travée3 -112,13 112,13 0

𝟑, 𝟕𝟓 𝟏 𝑴𝟏 −𝟏𝟒𝟗, 𝟗
( )( ) = 𝟔( )
𝟏 𝟑, 𝟐𝟓 𝑴𝟐 −𝟏𝟕𝟒, 𝟐

M1=-167,784KN.m

M2=-269,951KN.m

Calcul des rotations :

ϖA ϖB
Travée1 -29,116 4,639
Travée2 4,639 -13,844
Travée3 -13,844 41,963
X/Li x Mq(x) MQ1 MQ2 M(x) Tq(x) TQ1 TQ2 T(x) fq k1 k2 fQ1 fQ2 FAB ftot
0 0 0 0 0 0,00 105 0 0 81,02 0,000 0 0 0 0 0,000 0
0,1 0,7 66,15 0 0 49,37 84 0 0 60,02 36,803 0,017 0,017 0,000 0 -16,963 0,159
0,2 1,4 117,6 0 0 84,03 63 0 0 39,02 69,629 0,033 0,033 0,000 0 -32,898 0,294
0,3 2,1 154,35 0 0 104,00 42 0 0 18,02 95,327 0,050 0,050 0,000 0 -46,777 0,388
0,4 2,8 176,4 0 0 109,26 21 0 0 -2,98 111,647 0,067 0,067 0,000 0 -57,571 0,433
travée1 0,5 3,5 183,75 0 0 99,83 0 0 0 -23,98 117,236 0,083 0,083 0,000 0 -64,254 0,424
0,6 4,2 176,4 0 0 75,69 -21 0 0 -44,98 111,647 0,100 0,100 0,000 0 -65,796 0,367
0,7 4,9 154,35 0 0 36,86 -42 0 0 -65,98 95,327 0,117 0,117 0,000 0 -61,170 0,273
0,8 5,6 117,6 0 0 -16,68 -63 0 0 -86,98 69,629 0,133 0,133 0,000 0 -49,347 0,162
0,9 6,3 66,15 0 0 -84,91 -84 0 0 -107,98 36,803 0,150 0,150 0,000 0 -29,300 0,060
1 7 0,00 0,00 0 -167,85 -105 0 0 -128,98 0,000 0,167 0,167 0,000 0 0,000 0,000
0 7 0 0 0 -167,85 80 37,5 0 104,74 0,000 0,104 0 0,000 0 0,000 0
0,1 7,8 57,6 30 0 -90,46 64 37,5 0 88,74 41,856 0,082 0,017 33,975 0 -73,903 0,015
0,2 8,6 102,4 60 0 -25,87 48 37,5 0 72,74 79,189 0,060 0,033 65,550 0 -133,560 0,089
0,3 9,4 134,4 90 0 25,92 32 37,5 0 56,74 108,416 0,040 0,050 92,325 0 -178,157 0,181
0,4 10,2 153,6 120 0 64,91 16 37,5 0 40,74 126,976 0,023 0,067 111,900 0 -206,875 0,256
travée2 0,5 11 160 150 0 91,10 0 37,5 0 24,74 133,333 0,008 0,083 121,875 0 -218,899 0,290
0,6 11,8 153,6 180 0 104,49 -16 37,5 0 8,74 126,976 0,000 0,100 119,850 0 -213,410 0,267
0,7 12,6 134,4 150 0 45,08 -32 -62,5 0 -107,26 108,416 0,004 0,117 103,875 0 -189,593 0,182
0,8 13,4 102,4 100 0 -47,13 -48 -62,5 0 -123,26 79,189 0,017 0,133 75,917 0 -146,630 0,068
0,9 14,2 57,6 50 0 -152,14 -64 -62,5 0 -139,26 41,856 0,037 0,150 39,958 0 -83,705 -0,015
1 15 0,00 0,00 0 -269,95 -80 -62,5 0 -155,26 0,000 0,063 0,167 0,000 0 0,000 0,000
0 15 0 0,00 0,00 -269,95 200 48,00 4,00 305,99 0,000 0,067 0,133 0,000 0 0,000 0,000
0,1 15,5 90 24,00 2,00 -126,96 160 48,00 4,00 265,99 25,547 0,042 0,113 7,875 0,990 -24,043 0,083
0,2 16 160 48,00 4,00 -3,96 120 48,00 4,00 225,99 48,333 0,021 0,094 15,000 1,917 -40,493 0,198
0,3 16,5 210 72,00 6,00 99,03 80 48,00 4,00 185,99 66,172 0,006 0,074 20,625 2,719 -50,194 0,315
0,4 17 240 96,00 8,00 182,03 40 48,00 4,00 145,99 77,500 0,000 0,056 24,000 3,333 -53,990 0,407
travée3 0,5 17,5 250 80,00 10,00 205,02 0 -32,00 4,00 25,99 81,380 0,006 0,038 24,583 3,698 -52,725 0,455
0,6 18 240 64,00 12,00 208,02 -40 -32,00 4,00 -14,01 77,500 0,019 0,021 22,667 3,750 -47,241 0,453
0,7 18,5 210 48,00 14,00 191,01 -80 -32,00 4,00 -54,01 66,172 0,036 0,007 18,750 3,427 -38,384 0,400
0,8 19 160 32,00 16,00 154,01 -120 -32,00 4,00 -94,01 48,333 0,056 0,000 13,333 2,667 -26,995 0,299
0,9 19,5 90 16,00 8,00 87,00 -160 -32,00 4,00 -134,01 25,547 0,077 0,009 6,917 1,458 -13,919 0,160
1 20 0,00 0,00 0,00 0,00 -200 -32,00 4,00 -174,01 0,000 0,100 0,033 0,000 0,000 0,000 0,000
diagramme des moments
-400.00
-300.00
-200.00
-100.00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0.00
100.00
200.00
300.00

T(KN)
400.00

300.00

200.00

100.00

0.00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
-100.00

-200.00

f
-0.100
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500
3.3. Poutre à 2 travées encastrée à gauche

Données :

EI(knm2) L(m)
K référence 1000 8 125
EI(knm2) L(m) ki q(KN/m) Q1(KN) a1(m) Q2 a2 DELTA1 DELTA2 charge
Travée1 1000 0,0000001 80000000 0 0 0 0 0 0 0 0
Travée2 1000 8 1 20 100 5 0 0 0 0 260
Travée3 1000 5 1,6 80 80 2 20 4 0 0 500

Moment d’encastrement M0=-151,401KN.m

Moment d’appui intermédiaire : M1=-275,011KN.m

Calcul des rotations :

ϖA ϖB
Travée1 0,000 0,000
Travée2 0,000 -12,789
Travée3 -12,789 41,436
diagramme des moments
-400.00

-300.00

-200.00

-100.00
0 2 4 6 8 10 12
0.00

100.00

200.00

300.00

T(KN)
400.00

300.00

200.00

100.00

0.00
0 2 4 6 8 10 12
-100.00

-200.00

f
-0.100
-1 1 3 5 7 9 11 13
0.000

0.100

0.200

0.300

0.400

0.500
4. Tableau récapitulatif
4.1. Poutre à 2 travées

N° Realisateur Ghorbel Bassem Etablissement


POUTRE 1 Verifié par Mr MAALLA Khaled IPSAS
Nombre de travées 2
Longueurs (m) 4 6
Rigidités (kNm2) 1000 1000
Charges q (kN/m) Q1 (kN) a1 (m) Q2 (kN) a2 (m)
Travée1 50 0 0 0 0
Travée2 30 80 3 0 0
Tassement Delta1 (m) Delta2 (m)
Travée1 0 0
Travée2 0 0
Moment sur Appui (kN.m)
-175
Moment max en travées (kN.m)
Travée 1 Travée 2
31,50 X(m) 1,2 167,50 X(m) 7
Efforts tranchants En Appuis (kN)
Appui Gauche Appui intermédiaire Appui droite
56,25 -143,75 159,17 -100,83
Fleche max en travées (m)
Travée 1 Travée 2
0,009 X(m) 0,8 0,473 X(m) 7
Reactions En Appuis (kN)
Appui Gauche Appui intermédiaire Appui droite
56,25 302,92 -100,83
4.2. Poutre à 3 travées

N° Realisateur Ghorbel Bassem Etablissement


POUTRE
1 Verifié par Mr MAALLA Khaled IPSAS
Nombre de travées 3
Longueurs (m) 7 8 5
Rigidités (kNm2) 1000 1000 1000
Charges q (kN/m) Q1 (kN) a1 (m) Q2 (kN) a2 (m)
Travée1 30 0 0 0 0
Travée2 20 100 5 0 0
Travée3 80 80 2 20 4
Tassement Delta1 (m) Delta2 (m)
Travée1 0 0
Travée2 0 0
Travée3 0 0
Moment sur Appui1 (kN.m) Moment sur Appui2 (kN.m)
-167,85 -269,95
Moment max en travées (kN.m)
Travée 1 Travée 2 Travée 3
109,26 X(m) 3,5 104,49 X(m) 11,80 208,02 X(m) 18
Efforts tranchants En Appuis (kN)
Appui Gauche Appui intermediaire1 Appui intermediaire2 Appui droite
81,02 -128,98 104,74 -155,26 305,99 -174,01
Fleche max en travées (m)
Travée 1 Travée 2 Travée 3
0,938 X(m) 3,5 0,290 X(m) 11,000 0,455 X(m) 17,5
Reactions En Appuis (kN)
Appui Gauche Appui intermediaire Appui intermediaire Appui droite
81,02 233,71 461,25 174,01
4.3. Poutre à 2 travées encastrée à gauche

N° Realisateur Ghorbel Bassem Etablissement


POUTRE
1 Verifié par Mr MAALLA Khaled IPSAS
Nombre de travées 3
Longueurs (m) 0,0000001 8 5
Rigidités (kNm2) 1000 1000 1000
Charges q (kN/m) Q1 (kN) a1 (m) Q2 (kN) a2 (m)
Travée effective 0 0 0 0 0
Travée1 20 100 5 0 0
Travée2 80 80 2 20 4
Tassement Delta1 (m) Delta2 (m)
Travée effective 0 0
Travée1 0 0
Travée2 0 0
Moment sur Appui1 (kN.m) Moment sur Appui2 (kN.m)
-151,40 -275,01
Moment max en travées (kN.m)
Travée effective Travée 1 Travée 2
0,00 X(m) 0 108,03 X(m) 4,80 206,00 X(m) 11
Efforts tranchants En Appuis (kN)
Appui Gauche Appui intermediaire1 Appui droite
102,05 -157,95 307,00 -173,00
Fleche max en travées (m)
Travée 1 Travée 2 Travée 3
0,000 X(m) 0 0,336 X(m) 4 0,448 X(m) 10,5
Réactions En Appuis (kN)
Appui Gauche Appui intermédiaire Appui droite
102,05 464,95 173,00
II. Lignes d’influence des poutres continues (poutre à 2 travées)
1. But du travail :
2. Formulation :
On note l’indice j pour le 2ème appui et i pour le 3ème appui
Maxwell Betti :
 Déplacement virtuel(1)
Mj(δjj)+ Mk(δkj)+ 1j(δij)=0
 Déplacement virtuel(2)
Mj(δjk)+ Mk(δkk)+ 1j(δik)=0
Systéme à résoudre:
δjj δjk Mj δij
[ ] ( )=( )
δjk kk Mk ik
Calcul δjj
𝐿1 1 𝐿2 1 𝐿1+𝐿2
δjj= × + × =
𝐸𝐼 3 𝐸𝐼 3 3𝐸𝐼

Calcul δkk
𝐿2+𝐿3
δkk= 3𝐸𝐼

Calcul δjk
𝐿2 1
δjk= 𝐸𝐼 × 6
𝐿1+𝐿2 𝐿2
1 3 6 Mj δij
D’ou le systéme 𝐸𝐼
[ 𝐿2 𝐿2+𝐿3] (Mk) = (δik )
6 3

2 𝐿2 2
6Det= (𝐿1 + 𝐿2 )(𝐿2 + 𝐿3 ) −
3 6

Calcul δij et δik


1er cas Charge unitaire sur travée 1 : 0 ≤ α1 ≤ 1 ; 0 ≤ ᾱ1 ≤ 1
𝐿1−α1 α1
α1 = ᾱ1 (1 − ᾱ1 )𝐿1 ; ᾱ1 =
𝐿1 𝐿1

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