Eurocode 1 Pont
Eurocode 1 Pont
Eurocode 1 Pont
NF EN 1991-2
Mars 2004
P 06-120-1
Eurocode 1
Actions sur les structures
Partie 2 : Actions sur les ponts, dues au trafic
Statut
Norme française homologuée par décision du Directeur Général d'AFNOR le 5 février
2004 pour prendre effet le 5 mars 2004.
Est destinée à remplacer la norme expérimentale XP ENV 1991-3 (P 06-103), d'octobre
1997 (voir avant-propos national).
Correspondance
La Norme européenne EN 1991-2:2003, avec son corrigendum AC:2010, a le statut
d'une norme française.
Analyse
Le présent document, constituant une partie de l'Eurocode 1, définit les actions sur les
ponts dues au trafic routier, aux piétons et au trafic ferroviaire y compris le cas échéant
les effets dynamiques et les forces centrifuges, les actions de freinage, d'accélération et
accidentelles.
Descripteurs
Thésaurus International Technique : pont, voie de circulation, structure, conception,
règle de construction, calcul, classification, spécification, charge, contrainte, véhicule
routier, accident, collision.
Modifications
Par rapport au document destiné à être remplacé, reprise de la norme européenne.
Corrections
2ème tirage mai 2010 : ajout du corrigendum AC, de février 2010 en modifiant le
tableau 4.4a et l'équation 6.14 .
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Sommaire
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Annexe H (informative) Modèles de charges de trafic ferroviaire pour les situations de projet
transitoires
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Avant-propos national
A.P.1 : Introduction
(0) Le règlement du Comité européen de Normalisation (CEN) impose que les normes européennes adoptées par ses
membres soient transformées en normes nationales au plus tard dans les 6 mois après leur ratification et que les normes
nationales en contradiction soient annulées.
(1) La présente publication reproduit la norme européenne EN 1991-2:2003 « Eurocode 1 : Actions sur les structures -
Partie 2 : actions sur les ponts, dues au trafic », ratifiée par le CEN le 28 novembre 2002 et mise à disposition le 10
septembre 2003. Elle fait partie d'un ensemble de normes constituant la collection des Eurocodes, qui dépendent dans
une certaine mesure les unes des autres pour leur application. Certaines d'entre elles sont encore en cours d'élaboration.
C'est pourquoi le CEN a fixé une période de transition nécessaire à l'achèvement de cet ensemble de normes
européennes, période durant laquelle les membres du CEN ont l'autorisation de maintenir leurs propres normes
nationales adoptées antérieurement.
(2) Cette publication, faite en application des règles du Comité européen de normalisation, peut permettre aux différents
utilisateurs de se familiariser avec le contenu (concepts et méthodes) de l'Eurocode.
(3) L'application en France de cette norme appelle un ensemble de précisions et de compléments pour lesquels une
Annexe nationale est en préparation dans le cadre de la Commission de normalisation BNTEC P06A. En attendant la
publication de cette Annexe nationale, si la norme européenne est employée, ce ne peut être qu'avec les compléments
précisés par l'utilisateur et sous sa responsabilité.
(4) Avec son annexe nationale , la NF EN 1991-2 aura vocation à remplacer la norme expérimentale XP ENV 1991-3 de
1997. Cependant, en raison des normes provisoires ENV relatives à d'autres parties de la collection des Eurocodes, qui
font référence à la norme expérimentale XP ENV 1991-3 et qui ne sont pas encore remplacées par des normes EN, cette
dernière est maintenue en vigueur pendant la période de coexistence nécessaire.
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Avant-propos
Le présent document (EN 1991-2:2003) a été élaboré par le Comité Technique CEN/TC 250 « Eurocodes structuraux »,
dont le secrétariat est tenu par BSI.
Cette Norme européenne devra recevoir le statut de norme nationale, soit par publication d'un texte identique, soit par
entérinement, au plus tard en mars 2004, et toutes les normes nationales en contradiction devront être retirées au plus
tard en mars 2010.
Le présent document remplace l'ENV 1991-3:1995.
Ce document remplace l'ENV1991-3:1995.
Le CEN/TC 250 est responsable de tous les Eurocodes Structuraux.
Selon le règlement intérieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux des pays suivants sont tenus de
mettre cette Norme européenne en application : Allemagne, Autriche, Belgique, Bulgarie, Chypre, Croatie, Danemark,
Espagne, Estonie, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Lettonie, Lituanie, Luxembourg, Malte,
Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République tchèque, Roumanie, Royaume-Uni, Slovaquie, Slovénie, Suède et
Suisse.
Origine du programme des Eurocodes
En 1975, la Commission des Communautés Européennes arrêta un programme d'actions dans le domaine de la
construction, sur la base de l'Article 95 du Traité. L'objectif du programme était l'élimination d'obstacles aux échanges et
l'harmonisation des spécifications techniques.
Dans le cadre de ce programme d'actions, la Commission prit l'initiative d'établir un ensemble de règles techniques
harmonisées pour le dimensionnement des ouvrages ; ces règles, en un premier stade, serviraient d'alternative aux règles
nationales en vigueur dans les Etats Membres et, finalement, les remplaceraient.
Pendant quinze ans, la Commission, avec l'aide d'un Comité Directeur comportant des représentants des Etats Membres,
pilota le développement du programme des Eurocodes, ce qui conduisit au cours des années 80 à la première génération
de codes européens.
En 1989, la Commission et les Etats Membres de l'Union Européenne et de l'AELE décidèrent, sur la base d'un accord 2
entre la Commission et le CEN, de transférer au CEN, par une série de Mandats, la préparation et la publication des
Eurocodes, afin de leur donner par la suite un statut de normes européennes (EN). Ceci établit de facto un lien entre les
Eurocodes et les dispositions de toutes les Directives du Conseil et/ou Décisions de la Commission traitant de normes
européennes (par exemple la Directive du Conseil 89/106/CEE sur les produits de la construction – DPC – et les
Directives du Conseil 93/37/CEE, 92/50/CEE et 89/440/CEE sur les travaux et services publics ainsi que les Directives
équivalentes de l'AELE destinées à la mise en place du marché intérieur).
2)
Accord entre la Commission des Communautés Européennes et le Comité Européen pour la Normalisation (CEN)
concernant le travail sur les EUROCODES pour le dimensionnement des ouvrages de bâtiment et de génie civil
(BC/CEN/03/89).
Le programme des Eurocodes Structuraux comprend les normes suivantes, chacune étant, en général, constituée d'un
certain nombre de Parties :
• EN 1990 Eurocode : Bases de calcul des structures
• EN 1991 Eurocode 1 : Actions sur les structures
• EN 1992 Eurocode 2 : Calcul des structures en béton
• EN 1993 Eurocode 3 : Calcul des structures en acier
• EN 1994 Eurocode 4 : Calcul des structures mixtes acier-béton
• EN 1995 Eurocode 5 : Calcul des structures en bois
• EN 1996 Eurocode 6 : Calcul des structures en maçonnerie
• EN 1997 Eurocode 7 : Calcul géotechnique
• EN 1998 Eurocode 8 : Calcul des structures pour leur résistance aux séismes
• EN 1999 Eurocode 9 : Calcul des structures en aluminium.
Les normes Eurocodes reconnaissent la responsabilité des autorités réglementaires dans chaque Etat Membre et ont
sauvegardé le droit de celles-ci de déterminer, au niveau national, des valeurs relatives aux questions réglementaires de
sécurité, là où ces valeurs continuent à différer d'un Etat à l'autre.
Statut et domaine d'application des Eurocodes
Les Etats Membres de l'UE et de l'AELE reconnaissent que les Eurocodes servent de documents de référence pour les
usages suivants :
• comme moyen de prouver la conformité des bâtiments et des ouvrages de génie civil aux exigences essentielles de
la Directive du Conseil 89/106/CEE, en particulier à l'Exigence Essentielle N° 1 – Stabilité et résistance mécanique –
et à l'Exigence Essentielle N° 2 – Sécurité en cas d'incendie ;
• comme base de spécification des contrats pour les travaux de construction et les services techniques associés ;
• comme cadre d'établissement de spécifications techniques harmonisées pour les produits de construction (EN et
ATE).
Les Eurocodes, dans la mesure où les ouvrages eux-mêmes sont concernés par eux, ont une relation directe avec les
Documents Interprétatifs 3 visés à l'Article 12 de la DPC, quoiqu'ils soient d'une nature différente de celle des normes
harmonisées de produits 4. En conséquence, les aspects techniques résultant des travaux effectués pour les Eurocodes
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nécessitent d'être pris en considération de façon adéquate par les Comités Techniques du CEN et/ou les groupes de
travail de l'EOTA travaillant sur les normes de produits en vue de parvenir à une complète comptabilité de ces
spécifications techniques avec les Eurocodes.
3)
Selon le paragraphe 3.3 de la DPC, les exigences essentielles (E.E.) doivent recevoir une forme concrète dans des
Documents Interprétatifs (DI) pour assurer les liens nécessaires entre les exigences essentielles et les mandats
pour normes européennes harmonisées et guides pour les agréments techniques européens (ATE), et ces
agréments eux-mêmes.
4)
Selon l'Article 12 de la DPC, les documents interprétatifs doivent :
a. donner une forme concrète aux exigences essentielles en harmonisant la terminologie et les bases
techniques et en indiquant lorsque c'est nécessaire, des classes ou niveaux pour chaque exigence ;
b. indiquer des méthodes pour relier ces classes ou niveaux d'exigences avec les spécifications techniques, par
exemple méthodes de calcul et d'essai, règles techniques pour la conception, etc. ;
c. servir de référence pour l'établissement de normes harmonisées et de guides pour agréments techniques
européens.
Les Eurocodes jouent de fait un rôle similaire pour l'E.E.1 et une partie de l'E.E.2.
Les normes Eurocodes fournissent des règles de conception structurale communes d'usage quotidien pour le calcul des
structures entières et des produits composants de nature traditionnelle ou innovante. Les formes de construction ou les
conceptions inhabituelles ne sont pas spécifiquement couvertes, et il appartiendra en ces cas au concepteur de se
procurer des bases spécialisées supplémentaires.
Normes nationales transposant les Eurocodes
Les normes nationales transposant les Eurocodes comprendront la totalité du texte des Eurocodes (toutes annexes
incluses), tel que publié par le CEN ; ce texte peut être précédé d'une page nationale de titres et par un Avant-Propos
National, et peut être suivi d'une Annexe Nationale.
L'Annexe Nationale peut seulement contenir des informations sur les paramètres laissés en attente dans l'Eurocode pour
choix national, sous la désignation de Paramètres Déterminés au niveau National, à utiliser pour les projets de bâtiments
et ouvrages de génie civil dans le pays concerné ; il s'agit :
• de valeurs et/ou des classes là où des alternatives figurent dans l'Eurocode ;
• de valeurs à utiliser là où seul un symbole est donné dans l'Eurocode ;
• de données propres à un pays (géographiques, climatiques, etc.), par exemple carte de neige ;
• de la procédure à utiliser là où des procédures alternatives sont données dans l'Eurocode.
Elle peut également contenir :
• des décisions sur l'usage des annexes informatives ;
• des références à des informations complémentaires non contradictoires pour aider l'utilisateur à appliquer
l'Eurocode.
Liens entre les Eurocodes et les spécifications techniques harmonisées (EN et ATE) pour les produits
La cohérence est nécessaire entre les spécifications techniques harmonisées pour les produits de construction et les
règles techniques pour les ouvrages 5. En outre, dans toute information accompagnant la Marque CE des produits de
construction et se référant aux Eurocodes, il convient de faire apparaître clairement quels Paramètres Déterminés au
niveau National ont été pris en compte.
5)
Voir le paragraphe 3.3 et l'Article 12 de la DPC, ainsi que les paragraphes 4.2, 4.3.1, 4.3.2 et 5.2 du DI 1.
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convient de signaler qu'un grand nombre de ponts existants ne remplissent pas les conditions de la présente EN 1991-2
ni celles des Eurocodes Structuraux EN 1992 à EN 1999.
Il est donc conseillé aux autorités nationales de choisir les valeurs des coefficients d'ajustement α et β pour le calcul des
ponts routiers en les faisant correspondre si possible aux différentes classes d'itinéraires sur lesquels sont situés les
ponts et de les choisir aussi peu nombreux et aussi simples que possible, en tenant compte des règlements nationaux
relatifs au trafic routier et de l'efficacité des mesures de contrôle associées.
Pour les ponts ferroviaires, le modèle de charge 71 défini en 6.3.2 (utilisé concurremment avec le modèle de charge SW/0
pour les ponts à travées continues), représente l'effet statique d'un trafic ferroviaire standard sur les grandes lignes du
réseau européen, sur voies à l'écartement standard ou à grand écartement. Le modèle de charge SW/2, défini en 6.3.3 ,
représente l'effet statique d'un trafic ferroviaire lourd. Les lignes, ou tronçons de lignes, sur lesquels de telles charges
doivent être prises en compte sont définis dans l'Annexe Nationale (voir ci-après) ou précisés pour le projet individuel.
Des dispositions sont prises pour moduler la charge spécifiée afin de tenir compte des variations de type, de volume et de
poids maximal du trafic ferroviaire sur les différentes lignes ainsi que des différentes qualités de voies. Pour les lignes
supportant un trafic plus lourd ou plus léger que le trafic standard, les valeurs caractéristiques données pour les modèles
de charge 71 et SW/0 peuvent être multipliées par un coefficient α .
Deux autres modèles de charges sont également donnés pour les ponts ferroviaires :
• le modèle du « train non chargé », pour la vérification de la stabilité latérale des ponts à voie unique ; et
• le modèle HSLM, qui représente la charge de trains de voyageurs circulant à des vitesses supérieures à 200 km/h.
Des indications sont également données concernant les actions aérodynamiques sur les ouvrages adjacents aux voies
ferrées dues au passage des trains d'une part, et d'autres actions liées aux infrastructures ferroviaires d'autre part.
Les ponts sont pour l'essentiel des ouvrages publics :
• auxquels la Directive européenne 89/440/CEE relative aux marchés publics de travaux s'applique tout
particulièrement ;
• pour lesquels les autorités publiques ont des responsabilités en tant que propriétaires des ouvrages.
De plus, les autorités publiques peuvent devoir établir les règlements relatifs au trafic autorisé (en particulier en ce qui
concerne le poids des véhicules) et, le cas échéant, d'accorder et de contrôler les dérogations, dans le cas de véhicules
spéciaux, par exemple.
Par conséquent, l'EN 1991-2 est destinée à être utilisée par :
• les comités rédigeant les normes de calcul des structures ainsi que les normes de produit, d'essai et d'exécution
associées ;
• les clients (pour la formulation de leurs exigences spécifiques en matière de trafic et de chargement correspondant,
par exemple) ;
• les concepteurs et les constructeurs ;
• les autorités concernées.
Lorsqu'un tableau ou une figure font partie d'une NOTE, le numéro du tableau ou de la figure est suivi par la lettre (n) (par
exemple, Tableau 4.5(n)).
Annexe Nationale pour l'EN 1991-2
La présente norme prévoit des procédures alternatives ainsi que des valeurs et recommandations pour les classes ; des
notes indiquent là où des choix nationaux doivent être effectués. Il convient par conséquent de doter la norme nationale
transposant l'EN 1991-2 d'une Annexe Nationale contenant l'ensemble des Paramètres Déterminés au niveau National
qui devront être utilisés pour le calcul des ponts destinés à être construits dans le pays considéré.
Les choix nationaux sont admis dans l'EN 1991-2 aux paragraphes suivants :
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Section 1 Généralités
1.1 Domaine d'application
(1) L'EN 1991-2 spécifie les charges d'exploitation (modèles et valeurs représentatives) associées au trafic routier, à la
circulation des piétons et au trafic ferroviaire, y compris, le cas échéant, les effets dynamiques, les forces centrifuges, les
forces de freinage et les forces d'accélération ainsi que les actions pour les situations de projet accidentelles.
(2) Les charges d'exploitation définies dans l'EN 1991-2 sont destinées à être utilisées pour le calcul des ponts neufs,
piles, culées, murs garde-grève, murs en aile et en retour, etc., ainsi que de leurs fondations.
(3) Il convient également d'utiliser les modèles de charge et les valeurs donnés dans l'EN 1991-2 pour le calcul des murs
de soutènement bordant les routes et les voies ferrées.
NOTE
Les conditions d'application ne sont définies dans l'EN 1991-2 que pour certains modèles. Pour le calcul des
ouvrages enterrés, des murs de soutènement et des tunnels, d'autres dispositions que celles définies dans les EN
1990 à EN 1999 peuvent être nécessaires. Des conditions complémentaires éventuelles peuvent être définies dans
l'Annexe Nationale ou pour le projet individuel.
(4) L'EN 1991-2 est destinée à être utilisée en association avec l'EN 1990 (notamment A2) et les EN 1991 à EN 1999.
(5) La section 1 précise les définitions et les symboles.
(6) La section 2 définit les principes de chargement des ponts routiers, des passerelles (pour piétons ou deux-roues) et
des ponts ferroviaires.
(7) La section 3 traite des situations de projet et donne des indications sur la simultanéité des modèles de charge de trafic
et sur les combinaisons avec des charges autres que celles dues au trafic.
(8) La section 4 définit :
• les charges d'exploitation (modèles et valeurs représentatives) dues aux actions du trafic sur les ponts routiers et
leurs conditions de combinaison mutuelle et de combinaison avec les trafics de piétons et de deux-roues (voir
section 5 ) ;
• d'autres actions spécifiques pour le calcul des ponts routiers.
(9) La section 5 définit :
• les charges d'exploitation (modèles et valeurs représentatives) sur les trottoirs, pistes cyclables et passerelles ;
• d'autres actions spécifiques pour le calcul des passerelles.
(10) Les sections 4 et 5 définissent également les charges transmises à la structure par les dispositifs de retenue des
véhicules et/ou les garde-corps.
(11) La section 6 définit :
• les charges d'exploitation dues au trafic ferroviaire sur les ponts ;
• d'autres actions spécifiques pour le calcul des ponts ferroviaires et les ouvrages contigus à la voie.
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(6) Dans l'EN 1991-2, les Règles d'Application sont identifiées par un numéro entre parenthèses, comme par exemple
dans le présent alinéa.
NOTE 2
La terminologie relative aux dispositifs routiers de retenue est dérivée de l'EN 1317-1.
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1.5 Symboles
Pour les besoins de la présente Norme européenne, les symboles suivants s'appliquent.
Majuscules latines
• L En général, longueur chargée.
Minuscules latines
• gri Groupe de charges, i étant un nombre (i = 1 à n ).
• r
• Rayon en plan de l'axe d'une chaussée ou d'une voie ferrée.
• Distance entre points d'application des charges de roues (Figure 6.3 ).
1.5.2 Symboles spécifiques pour les sections 4 et 5
Majuscules latines
• Q ak Valeur caractéristique d'une charge d'essieu unique (modèle de charge 2) pour un pont routier (voir 4.3.3 ).
• Q flk Valeur caractéristique de la force horizontale sur une passerelle.
• Q fwk Valeur caractéristique de la charge concentrée (charge de roue) sur une passerelle (voir 5.3.2.2 ).
• Q ik Intensité de la charge d'essieu caractéristique (modèle de charge 1) sur la voie conventionnelle numérotée i (i =
1, 2...) sur un pont routier.
• Q lk Intensité de la valeur caractéristique des forces longitudinales (force de freinage et d'accélération) sur un pont
routier.
• Q serv Modèle de charge correspondant à un véhicule de service pour les passerelles.
• Q tk Intensité de la valeur caractéristique des forces transversales ou centrifuges sur les ponts routiers.
• Q trk Force de freinage transversale sur les ponts routiers.
• TS Tandem du modèle de charge 1.
• UDL Charge uniformément répartie du modèle de charge 1.
Minuscules latines
• f h Généralement, fréquence propre horizontale d'un pont.
• f v Généralement, fréquence propre verticale d'un pont.
• n l Nombre de voies conventionnelles d'un pont routier.
• q eq Intensité de la charge uniformément répartie équivalente pour les charges d'essieux sur remblais (voir 4.9.1 ).
• q fk Valeur caractéristique de la charge verticale uniformément répartie sur les trottoirs ou les passerelles.
• q ik Intensité de la valeur caractéristique de la charge verticale répartie (modèle de charge 1) sur la voie
conventionnelle numérotée i (i = 1, 2...) d'un pont routier.
• q rk Intensité de la valeur caractéristique de la charge verticale répartie sur l'aire résiduelle de la chaussée (modèle
de charge 1).
• w Largeur de la chaussée d'un pont routier incluant les bandes d'arrêts, les bandes dérasées et les bandes de
marquage (voir 4.2.3. (1)).
• w l Largeur d'une voie conventionnelle sur un pont routier.
Majuscules grecques
• Δφ fat Coefficient de majoration dynamique supplémentaire pour la fatigue à proximité des joints de dilatation (voir
4.6.1 (6)).
Minuscules grecques
• α Qi , α qi Coefficients d'ajustement de certains modèles de charge sur les voies i (i = 1, 2...), définis en 4.3.2 .
• α qr Coefficient d'ajustement des modèles de charge sur l'aire résiduelle, défini en 4.3.2 .
• β Q Coefficient d'ajustement du modèle de charge 2, défini en 4.3.3 .
• φ fat Coefficient de majoration dynamique pour la fatigue (voir Annexe B ).
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•
Force du vent compatible avec le trafic ferroviaire.
• F li Réaction d'appui longitudinale individuelle correspondant à l'action i .
• G Poids propre (cas général).
• H Hauteur entre l'axe de rotation (horizontal) de l'appareil d'appui (fixe) et la surface supérieure du tablier (sous-face
du ballast sous les voies).
• K Raideur longitudinale totale du système porteur.
• K 2 Raideur longitudinale des appuis par voie et par m, 2.103 kN/m.
• K 5 Raideur longitudinale des appuis par voie et par m, 5.103 kN/m.
• K 20 Raideur longitudinale des appuis par voie et par m, 20.103 kN/m.
• L Longueur (cas général).
• L T Longueur de dilatation.
• L TP Longueur de dilatation maximale admissible.
• L f Longueur d'influence de la partie chargée d'une voie en courbe.
• L i Longueur d'influence.
• L Φ Longueur « déterminante » (longueur associée à Φ).
• M Nombre de forces ponctuelles appliquées par le train.
• N
• Nombre de voitures ou de véhicules répétés régulièrement d'un convoi ; ou
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• Nombre d'essieux ; ou
• Nombre de forces ponctuelles égales.
• P
• Forces ponctuelle.
• Charge d'essieu individuelle.
• Q Force concentrée ou action variable (cas général).
• Q A1d Charge ponctuelle correspondant au déraillement.
• Q h Force horizontale (cas général).
• Q k Valeur caractéristique d'une force concentrée ou d'une action variable (par exemple, valeur caractéristique d'une
charge verticale sur un passage de service non accessible au public).
• Q lak Valeur caractéristique de la force d'accélération.
• Q lbk Valeur caractéristique de la force de freinage.
• Q r Action du trafic ferroviaire (cas général ; résultante de l'action du vent et de la force centrifuge, par exemple).
• Q sk Valeur caractéristique de l'effort de lacet.
• Q tk Valeur caractéristique de la force centrifuge.
• Q v Charge d'essieu verticale.
• Q vi Charge de roue.
• Q vk Valeur caractéristique d'une charge verticale (force concentrée).
• ΔT Variation de température.
• ΔT D Variation de température du tablier.
• ΔT N Variation de température.
• ΔT R Variation de température du rail.
• V
• Vitesse en km/h.
• Vitesse maximale de ligne au point considéré, en km/h.
• X i Longueur de la rame constituée de i essieux.
Minuscules latines
• a Distance entre supports de rails, longueur d'application des charges linéaires (modèles de charge SW/0 et SW/2).
• a g Distance horizontale au centre de la voie.
• a' g Distance horizontale équivalente au centre de la voie.
• b Longueur de la répartition longitudinale d'une charge par une traverse et le ballast.
• c Intervalle entre charges réparties (modèles de charge SW/0 et SW/2).
• d
• Espacement régulier entre groupes d'essieux.
• Distance entre axes des essieux d'un bogie.
• Espacement des forces ponctuelles dans le modèle HSLM-B.
• d ba Distance entre axes des essieux d'un bogie.
• d bs Entr'axe de bogies voisins.
• e Excentricité des charges verticales (dans le plan de référence).
Excentricité de l'action résultante (dans le plan de référence).
• e c Distance entre essieux adjacents situés de part et d'autre de l'accouplement de deux rames à essieux
régulièrement espacés.
• f Coefficient de réduction pour la force centrifuge.
• f ck , f ck,cube Résistance à la compression du béton mesurée sur éprouvette cylindrique / sur éprouvette cubique.
• g Accélération de la pesanteur.
• h Hauteur (cas général).
Epaisseur de la couverture, incluant le ballast depuis le niveau supérieur du tablier jusqu'au niveau supérieur des
traverses.
• h g Distance verticale entre le plan de roulement et la sous-face de l'ouvrage au-dessus de la voie.
• h t Hauteur du point d'application de la force centrifuge, mesuré par rapport au plan de roulement.
• h w Hauteur du point d'application de l'effort dû au vent, mesuré par rapport au plan de roulement.
• k Résistance plastique au cisaillement de la voie dans le sens longitudinal.
• k 1 Coefficient de forme du train.
k 2 Coefficient de majoration pour les effets de souffle sur des surfaces verticales parallèles aux voies.
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• k 3 Coefficient de réduction pour les effets de souffle sur des surfaces horizontales simples contiguës à la voie.
• k 4 Coefficient de majoration pour les effets de souffle sur les surfaces enveloppant les voies (actions horizontales).
• k 5 Coefficient de majoration pour les effets de souffle sur les surfaces enveloppant les voies (actions verticales).
• k 20 Résistance au cisaillement plastique de la voie dans le sens longitudinal, 20 kN/m de voie.
• k 40 Résistance au cisaillement plastique de la voie dans le sens longitudinal, 40 kN/m de voie.
• k 60 Résistance au cisaillement plastique de la voie dans le sens longitudinal, 60 kN/m de voie.
• n 0 Première fréquence propre de flexion de l'ouvrage non chargé.
• n t Première fréquence propre de torsion de l'ouvrage.
• q A1d , q A2d Charge linéaire en cas de déraillement.
• q fk Valeur caractéristique de la charge verticale sur passage de service non accessible au public (charge
uniformément répartie).
• q ik Valeur caractéristique de l'action répartie équivalente résultant des effets aérodynamiques.
• q lak Valeur caractéristique de la force de traction répartie.
• q lbk Valeur caractéristique de la force de freinage répartie.
• q tk Valeur caractéristique de la force centrifuge répartie.
• q v1 , q v2 Charge verticale (charge uniformément répartie).
• q vk Valeur caractéristique de la charge verticale (charge uniformément répartie).
• r Rayon de courbure de la voie.
Distance transversale entre charges de roues.
• s Ecartement des rails.
• u Dévers, distance verticale entre deux points les plus hauts des faces supérieures des deux rails en un point donné
de la voie.
• v
• Vitesse maximale nominale en m/s.
• Vitesse maximale autorisée du véhicule en m/s.
• Vitesse en m/s.
• v DS Vitesse maximale de calcul en m/s.
• v l Vitesse de résonance en m/s.
• y dyn , y stat Réponse dynamique maximale et réponse statique maximale correspondante en un point donné.
Majuscules grecques
• Θ Rotation d'extrémité d'une structure (cas général).
• Φ (Φ 2 , Φ 3 ) Coefficient dynamique pour les modèles de charge ferroviaire 71, SW/0 et SW/2.
Minuscules grecques
• α
• Coefficient de classification des charges.
• Coefficient de vitesse.
• Coefficient de dilatation thermique linéaire.
• β Rapport de la distance entre l'axe neutre et la surface du tablier à la hauteur H .
• δ
• Déformation (cas général).
• Flèche.
• δ 0 Flèche à mi-portée due aux actions permanentes.
• δ B Déplacement longitudinal relatif à l'extrémité du tablier dû à la traction et au freinage.
• δ H Déplacement longitudinal relatif à l'extrémité du tablier dû à la déformation de celui-ci.
• δh
• Déplacement horizontal.
• Déplacement horizontal engendré par le déplacement longitudinal des fondations.
• δ p Déplacement horizontal engendré par la déformation longitudinale des appuis.
• δ V Déplacement vertical relatif à l'extrémité du tablier.
• δ φ Déplacement horizontal engendré par la rotation longitudinale des fondations.
• γ Ff Coefficient partiel de sécurité pour les charges de fatigue.
• γ Mf Coefficient partiel de sécurité pour la résistance à la fatigue.
• φ , φ' , φ'' Coefficient de majoration dynamique des charges statiques pour les trains réels.
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• φ' dyn Coefficient de majoration dynamique des charges statiques pour un train réel, déterminé par l'analyse
dynamique.
• κ Coefficient relatif à la raideur d'une culée par rapport aux piles.
• λ
• Coefficient d'endommagement équivalent pour la fatigue.
• Longueur d'onde d'excitation.
• λ C Longueur d'onde critique de l'excitation.
• λ i Longueur d'onde fondamentale de l'excitation.
• λ v Longueur d'onde de l'excitation à la vitesse maximale de calcul.
• ρ Poids volumique.
• σ Contrainte.
• σ A , σ B , σ M Pression sur la partie supérieure d'un tablier provenant des actions du trafic ferroviaire.
• Δσ 71 Variation de contrainte due au modèle de charge 71 (et, le cas échéant, SW/0).
• Δσ c Valeur de référence de la résistance à la fatigue.
• ξ Coefficient de réduction pour la détermination des forces longitudinales dans les appareils d'appui fixes des tabliers
uniques du fait de l'accélération et du freinage.
• ζ Limite inférieure du coefficient d'amortissement critique (%), ou coefficient d'amortissement.
• ζ TOTAL Amortissement total (%).
• Δζ Amortissement supplémentaire (%).
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NOTE 2
Pour les ponts routiers, l'Annexe Nationale peut imposer l'utilisation de valeurs non-fréquentes correspondant, pour
le trafic sur les routes principales d'Europe, à une période de retour moyenne d'environ un an. Voir également EN
1992-2 , EN 1994-2 et EN 1990, A2 .
(3) Pour le calcul des durées de vie vis-à-vis de la fatigue, des modèles distincts, les valeurs associées et, le cas échéant,
des exigences particulières sont donnés en 4.6 pour les ponts routiers et en 6.9 pour les ponts ferroviaires ainsi que dans
les annexes correspondantes.
(2) Les actions pour situations de projet accidentelles décrites dans cette partie de l'EN 1991 concernent les situations
courantes. Elles sont représentées par divers modèles de charge définissant des valeurs de calcul sous forme de charges
statiques équivalentes.
(3) Pour les actions dues à des véhicules routiers sous les ponts routiers, les passerelles ou les ponts ferroviaires au
cours de situations de projet accidentelles, voir 4.7.2 , 5.6.2 et 6.7.2 .
(4) Il y a lieu de définir si nécessaire les forces d'impact des bateaux, navires ou avions sur les ponts routiers, les
passerelles et les ponts ferroviaires (par exemple au-dessus de canaux ou de voies navigables).
NOTE
L'Annexe Nationale peut définir les forces d'impact. Des valeurs recommandées pour les chocs de bateaux et de
navires sont données dans l'EN 1991-1-7 . Des exigences complémentaires peuvent être spécifiées pour le projet
individuel.
(5) Les actions pour situations de projet accidentelles dues à des véhicules routiers sur ponts routiers, passerelles ou
ponts ferroviaires sont définies respectivement en 4.7.3 et 5.6.3 .
(6) Les actions pour situations de projet accidentelles dues aux trains ou aux infrastructures ferroviaires sont définies en
6.7 . Elles sont applicables le cas échéant aux ponts routiers, passerelles et ponts ferroviaires.
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(2) Les diverses charges de trafic à prendre en compte simultanément lorsqu'on utilise des groupes de charges
(combinaisons d'actions composantes) sont données dans les sections ci-après ; il convient de prendre chacun des
groupes de charge en compte dans le calcul lorsqu'il y a lieu.
(3)P Les règles de combinaison, qui dépendent des calculs à effectuer, doivent être conformes à l'EN 1990 .
NOTE
Pour les combinaisons sismiques applicables aux ponts et pour les règles correspondantes, voir l'EN 1998-2 .
(4) Les règles spécifiques de simultanéité avec d'autres actions pour les ponts routiers, les passerelles et les ponts
ferroviaires sont données dans l'EN 1990, A2 .
(5) Pour les ponts destinés à la fois aux trafics routier et ferroviaire, il convient de spécifier la simultanéité des actions et
les vérifications particulières à effectuer.
NOTE
Les règles spécifiques peuvent être définies dans l'Annexe Nationale ou pour le projet individuel.
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Section 4 Actions du trafic routier et autres actions spécifiques sur les ponts routiers
4.1 Domaine d'application
(1) Il convient d'utiliser les modèles de charge définis dans la présente section pour le calcul des ponts routiers dont la
longueur chargée est inférieure à 200 m.
NOTE 1
Cette longueur de 200 m correspond à la longueur maximale prise en compte pour le calibrage du modèle de
charge 1 (voir 4.3.2 ). En général, l'utilisation du modèle de charge 1 est du côté de la sécurité pour des longueurs
chargées supérieures à 200 m.
NOTE 2
Des modèles de charge pour des longueurs chargées supérieures à 200 m peuvent être définis dans l'Annexe
Nationale ou pour le projet individuel.
(2) Les modèles et les règles correspondantes sont destinés à couvrir toutes les situations de trafic normalement
prévisibles (c'est-à-dire les conditions de trafic routier affectant chaque voie, dans l'un ou l'autre sens) qui sont à prendre
en compte dans le calcul (voir néanmoins le paragraphe (3) et les notes en 4.2.1 ).
NOTE 1
Des modèles spécifiques, destinés aux ponts équipés de manière adéquate – notamment d'une signalisation
routière – afin de limiter rigoureusement le poids des véhicules (dans le cas de voiries locales, agricoles ou privées,
par exemple) peuvent être définis dans l'Annexe Nationale ou pour le projet individuel.
NOTE 2
Des modèles de charge pour les culées et les murs adjacents aux ouvrages sont définis séparément (voir 4.9 ). Ils
dérivent des modèles de trafic routier, sans correction aucune pour les effets dynamiques. Dans le cas des ponts
en portique, les charges sur les remblais peuvent également engendrer des effets dans la structure du pont.
(3) Les effets des charges sur les chantiers de construction routière (dues par exemple aux scrapeurs, aux camions
transportant des terres, etc.) ou des charges spécifiques nécessitées par les contrôles et les épreuves ne sont pas
couverts par les modèles de charge ; il convient de les spécifier de manière distincte, le cas échéant.
NOTE 2
L'Annexe Nationale peut définir des modèles de charge complémentaires et les règles de combinaison associées
lorsqu'il est nécessaire de prendre en considération un trafic différent de celui des modèles spécifiés dans la
présente section.
NOTE 3
Bien qu'il ait été évalué pour une qualité moyenne du revêtement routier (voir Annexe B ) et une suspension
pneumatique des véhicules, le coefficient de majoration dynamique compris dans les modèles (sauf pour la fatigue)
dépend de divers paramètres ainsi que de l'effet considéré. Il ne peut donc être représenté par une valeur unique.
Dans certains cas défavorables, il peut atteindre 1,7 (effets locaux), mais des valeurs encore plus défavorables
peuvent être atteintes pour des états de surface du revêtement de moins bonne qualité, ou lorsqu'il existe un risque
de résonance. Ces cas peuvent être évités moyennant des dispositions appropriées en matière de conception et
de qualité. Par conséquent, une majoration dynamique supplémentaire peut devoir être prise en compte pour
certains calculs particuliers (voir 4.6.1 (6)) ou pour le projet individuel.
(2) Lorsque, pour le calcul d'un pont, doivent être pris en compte des véhicules ne respectant pas la réglementation
nationale relative aux poids et éventuellement aux dimensions maximales admis en l'absence d'autorisations particulières,
ou lorsque doivent être prises en compte des charges militaires, il convient de les définir.
NOTE
L'Annexe Nationale peut définir les modèles correspondants. Des indications concernant les modèles standard
pour véhicules spéciaux ainsi que leur application sont données dans l'Annexe A . Voir 4.3.4 .
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(2) Le Tableau 4.1 définit la largeur w l des voies conventionnelles ainsi que le nombre n l (entier) maximum de ces voies
sur la chaussée.
(4) Lorsque la chaussée d'un tablier de pont est séparée physiquement en deux parties par un terre-plein central :
a. il convient d'effectuer le découpage pour chacune des parties, bandes d'arrêt et bandes dérasées comprises, si les
parties sont séparées par un dispositif de retenue permanent ;
b. il convient d'effectuer le découpage pour l'ensemble de la chaussée, terre-plein central compris, si les parties sont
séparées par un dispositif de retenue temporaire.
NOTE
Les règles fixées en 4.2.3(4) peuvent être ajustées pour le projet individuel, permettant des modifications
ultérieures envisagées concernant les voies de circulation sur le tablier – pour les réparations, par exemple.
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emplacement sur la chaussée ainsi que leur numérotation de manière à ce que les effets des modèles de charge soient
les plus défavorables.
(3) Pour les valeurs représentatives de fatigue et les modèles associés, il convient de choisir l'emplacement et la
numérotation des voies en fonction du trafic normalement prévisible.
(4) La voie donnant l'effet le plus défavorable est numérotée voie numéro 1, la voie causant le deuxième effet le plus
défavorable est numérotée voie numéro 2 et ainsi de suite (voir Figure 4.1).
(6) Lorsque la chaussée consiste en deux parties séparées sur deux tabliers indépendants, il convient de considérer
chaque partie comme une chaussée et d'utiliser une numérotation distincte pour le calcul de chaque tablier. Si les deux
tabliers sont supportés par les mêmes piles et/ou culées, il convient, pour le calcul des piles et/ou des culées, d'adopter
une numérotation unique pour l'ensemble des deux parties.
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Du point de vue de l'ordre de grandeur, LM2 peut être prédominant pour les longueurs chargées jusqu'à 3 m à
7 m.
NOTE 2
L'utilisation de LM2 peut être définie plus précisément dans l'Annexe Nationale .
c. Modèle de charge 3 (LM3) : une série d'ensembles de charges d'essieu représentant des véhicules spéciaux (pour le
transport industriel, par exemple) pouvant circuler sur les itinéraires autorisés aux convois exceptionnels. Ce modèle
est destiné aux vérifications générales et aux vérifications locales.
d. Modèle de charge 4 (LM4) : un chargement de foule, destiné uniquement à des vérifications générales.
NOTE
Ce chargement de foule est particulièrement approprié pour les ponts situés en ville ou à proximité, lorsque
ses effets ne sont pas couverts par le modèle de charge 1.
(3) Il convient de prendre en compte les modèles de charge 1, 2 et 3, selon le cas, quel que soit le type de situation de
projet (situations transitoires lors de travaux de réparation, par exemple).
(4) Il convient de n'utiliser le modèle de charge 4 que pour certaines situations de projet transitoires.
où :
α Q sont des coefficients d'ajustement.
• Il convient de considérer au plus un tandem par voie conventionnelle.
• Il convient de ne considérer que des tandems complets.
• Pour l'évaluation des effets généraux, il convient de supposer que chaque tandem circule dans l'axe des voies
conventionnelles (pour les vérifications locales, voir (5) ci-dessous ainsi que Figure 4.2b ).
• Il convient de considérer chaque essieu du tandem comme possédant deux roues identiques ; la charge par
roue est par conséquent égale à 0,5 α Q Q k .
• Il convient d'adopter comme surface de contact de chacune des roues un carré de 0,40 m de côté (voir Figure
4.2b ).
b. Des charges uniformément réparties (système UDL), avec un poids au mètre carré de voie conventionnelle égal à :
où :
α q sont des coefficients d'ajustement.
Il convient de n'appliquer les charges uniformément réparties que sur les parties défavorables de la surface
d'influence, longitudinalement et transversalement.
NOTE
LM1 est destiné à couvrir des situations de trafic fluide, d'encombrement et de congestion en présence d'un
pourcentage important de poids lourds. En général, lorsqu'il est utilisé avec les valeurs de base, ce modèle
couvre les effets d'un véhicule spécial de 600 kN tel que défini dans l'Annexe A .
(2) Il convient d'appliquer le modèle de charge 1 sur chacune des voies conventionnelles ainsi que sur les aires
résiduelles. Sur la voie conventionnelle numéro i , les intensités des charges sont désignées par α Qi Q ik et α qi q ik (voir
tableau 4.2). Sur les aires résiduelles, l'intensité de la charge est désignée par α qr q rk .
(3) Il convient de choisir les valeurs des coefficients d'ajustement α Qi , α qi et α qr en fonction du trafic prévu et
éventuellement des différentes classes d'itinéraires. En l'absence de précision, il convient de les prendre égaux à l'unité.
NOTE 1
Les valeurs des coefficients α Qi , α qi et α qr sont données dans l'Annexe Nationale . Dans tous les cas, pour les
ponts ne comportant pas de signalisation limitant le poids des véhicules, on recommande les valeurs minimales
suivantes :
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NOTE 2
Les valeurs des coefficients α peuvent correspondre, dans l'Annexe Nationale , à des classes de trafic. Pris égaux
à 1, ils correspondent à un trafic pour lequel on prévoit qu'une part importante du trafic total de véhicules lourds
sera représentée par le trafic industriel international. Pour des compositions de trafic plus courantes (réseau routier
principal ou autoroutes), une réduction modérée (10 % à 20 %) des coefficients α appliqués sur la voie 1 aux
tandems et aux charges uniformément réparties peut être appliquée.
(4) Pour les valeurs caractéristiques de Q ik et de q ik , majoration dynamique incluse, il convient de retenir les valeurs
données dans le Tableau 4.2.
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Pour ce modèle, l'application des paragraphes 4.2.4 -(2) et 4.3.2-(1) à (4) conduit, dans la pratique, à choisir les
positions des voies numérotées et celles des tandems (dans la plupart des cas, dans la même section
transversale). La longueur et la largeur d'application de la charge uniformément répartie sont celles des parties
défavorables des surfaces d'influence.
(5) Pour les vérifications locales, il convient d'appliquer un tandem à l'emplacement le plus défavorable. Lorsque deux
tandems sont pris en compte sur deux voies conventionnelles adjacentes, ils peuvent être rapprochés, la distance entre
essieux ne devant cependant pas être inférieure à 0,50 m (voir Figure 4.2b).
a. le deuxième et le troisième tandems sont remplacés par un second tandem dont le poids d'essieu est égal à :
b. pour les portées supérieures à 10 m, chaque tandem de chaque voie est remplacé par une charge concentrée d'un
essieu unique d'un poids égal à la somme des poids des deux essieux.
NOTE
Dans ce cas, le poids de l'essieu unique vaut :
• 600 α Q1 kN sur la voie n° 1 ;
• 400 α Q2 kN sur la voie n° 2 ;
• 200 α Q3 kN sur la voie n° 3.
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(3) Au voisinage des joints de dilatation, il convient d'appliquer un coefficient de majoration dynamique supplémentaire
égal à la valeur définie en 4.6.1 (6).
(4) Comme surface de contact de chaque roue, il convient d'adopter un rectangle de 0,35 m x 0,60 m (voir Figure 4.3).
NOTE 1
Les surfaces de contact des modèles de charge 1 et 2 différent, couvrant des types de modèles de pneus, de
disposition et de distribution de pression différents. Les surfaces de contact du modèle de charge 2, correspondant
à des roues jumelées, conviennent normalement pour les dalles orthotropes.
NOTE 2
Par simplification, l'Annexe Nationale peut adopter la même surface de contact carrée pour les roues des modèles
de charge 1 et 2.
(2) Il convient d'appliquer le modèle de charge 4 sur les longueurs et largeurs appropriées du tablier du pont routier, terre-
plein central compris le cas échéant, ce système de chargement, destiné à des vérifications générales, n'étant seulement
associé qu'à une situation de projet transitoire.
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où :
L longueur du tablier ou de la partie considérée de celui-ci.
NOTE 1
Par exemple, si les coefficients α sont égaux à l'unité, Q lk = 360 + 2,7 L (≤ 900 kN) pour une voie de 3 m de largeur
et une longueur d'application de la charge L > 1,2 m.
NOTE 2
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La limite supérieure (900 kN) peut être ajustée par l'Annexe Nationale . La valeur de 900 kN vise normalement à
couvrir la force maximale de freinage des véhicules militaires conformément aux accords de normalisation
STANAG 6.
6)
STANAG : Military STANdardization Agreements (STANAG 2021).
(3) Il y a lieu de définir les forces horizontales associées au modèle de charge 3 de manière appropriée.
NOTE
L'Annexe Nationale peut définir les forces horizontales associées au modèle de charge 3.
(4) Il convient de considérer cette force comme susceptible d'être appliquée suivant l'axe de n'importe quelle voie.
Cependant, si les effets de l'excentricité sont négligeables, cette force peut être considérée comme appliquée seulement
suivant l'axe de la chaussée et uniformément répartie sur la longueur chargée.
(5) Il convient d'attribuer aux forces d'accélération la même intensité qu'aux forces de freinage, mais dans le sens opposé.
NOTE
Pratiquement, cela signifie que Q lk peut être aussi bien négative que positive.
(6) Il y a lieu de définir la force horizontale transmise par les joints de dilatation ou appliquée à des éléments structuraux
ne pouvant être chargés que par un seul essieu.
NOTE
L'Annexe Nationale peut définir la valeur de Q lk . La valeur recommandée est :
(3) Il convient de considérer Q tk comme une charge ponctuelle susceptible de s'exercer au droit de n'importe quelle
section transversale du tablier.
(4) Le cas échéant, il convient de prendre en compte des forces latérales dues au freinage en biais ou au dérapage. Il
convient de considérer l'existence d'une force de freinage transversale Q trk , égale à 25 % de la force de freinage ou
d'accélération longitudinale Q lk et agissant simultanément au niveau de la chaussée finie.
NOTE
L'Annexe Nationale peut définir une force transversale minimale. Dans la plupart des cas, les forces résultant de
l'action du vent et les chocs contre les bordures engendrent une force transversale suffisante.
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NOTE 2
Pour les valeurs quasi-permanentes (généralement égales à zéro), voir l'EN 1990, A2 .
NOTE 3
Lorsque l'Annexe Nationale fait référence à des valeurs non-fréquentes des actions variables, on peut appliquer la
même règle qu'en 4.5.1 , en remplaçant toutes les valeurs caractéristiques du Tableau 4.4 par des valeurs non-
fréquentes définies dans l'EN 1990, A2 , sans modifier les autres valeurs du Tableau. Le groupe gr2 pour les
valeurs non-fréquentes est néanmoins pratiquement sans objet dans le cas des ponts routiers.
NOTE 2
L'utilisation des différents modèles de charge de fatigue est définie dans les EN 1992 à EN 1999 et des
informations complémentaires sont fournies ci-après :
a. les modèles de charge de fatigue 1, 2 et 3 sont destinés à être utilisés pour déterminer les contraintes
maximales et minimales résultant des différentes dispositions possibles des charges du modèle sur le pont ;
dans de nombreux cas, seule la différence algébrique entre ces contraintes est utilisée dans les EN 1992 à
EN 1999 ;
b. les modèles de charges de fatigue 4 et 5 sont destinés à être utilisés pour déterminer des spectres de
variation de contrainte résultant du passage de camions sur le pont ;
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c. les modèles de charges de fatigue 1 et 2 sont destinés à être utilisés pour vérifier si la durée de vie vis-à-vis
de la fatigue peut être considérée comme illimitée lorsqu'une limite de fatigue à amplitude de contrainte
constante est fixée. C'est pourquoi ils conviennent pour les constructions en acier et peuvent être inadaptés
pour d'autres matériaux. Le modèle de charge de fatigue 1 est généralement conservateur et recouvre
automatiquement les effets du chargement de plusieurs voies. Le modèle de charge de fatigue 2 est plus
précis que le modèle 1 lorsque la présence simultanée de plusieurs camions sur le pont peut être négligée
dans les vérifications vis-à-vis de la fatigue. Si ce n'est pas le cas, il convient de ne l'utiliser que complété par
des données supplémentaires. L'Annexe Nationale peut fixer les conditions d'emploi des modèles de charges
de fatigue 1 et 2 ;
d. les modèles de charges de fatigue 3, 4 et 5 sont destinés à être utilisés pour estimer la durée de vie vis-à-vis
de la fatigue par référence aux courbes de résistance à la fatigue définies dans les EN 1992 à EN 1999. Il ne
convient pas de les utiliser dans le but de vérifier si la durée de vie vis-à-vis de la fatigue peut être considérée
comme illimitée. C'est la raison pour laquelle ils ne sont pas numériquement comparables aux modèles de
charge de fatigue 1 et 2. Le modèle de charge de fatigue 3 peut également être utilisé pour la vérification
directe du dimensionnement à l'aide de méthodes simplifiées dans lesquelles l'influence du volume annuel de
trafic et celle de certaines dimensions du pont sont prises en compte par un coefficient d'ajustement λ e
dépendant des matériaux ;
e. le modèle de charge de fatigue 4 est plus précis que le modèle de charge de fatigue 3 pour de nombreuses
sortes de ponts et de trafic, lorsque la présence simultanée de plusieurs camions sur le pont peut être
négligée. Si ce n'est pas le cas, il convient de ne l'utiliser que complété par des données supplémentaires,
spécifiées dans l'Annexe Nationale ;
f. le modèle de charge de fatigue 5, qui utilise des données du trafic réel, est le modèle le plus général.
NOTE 3
Les valeurs des charges données pour les modèles de fatigue 1 à 3 conviennent pour un trafic lourd représentatif
du trafic rencontré sur les routes principales ou les autoroutes d'Europe (catégorie de trafic numéro 1 telle que
définie dans le Tableau 4.5).
NOTE 4
Dans le cas des autres catégories de trafic, les valeurs des modèles de charge de fatigue 1 et 2 peuvent être
modifiées par l'Annexe Nationale ou pour le projet individuel. Dans ce cas, il convient que les modifications
apportées aux deux modèles soient proportionnelles. Pour le modèle de charge de fatigue 3, la modification
dépend de la procédure de vérification.
(3) Pour les vérifications vis-à-vis de la fatigue, il convient de définir les catégories de trafic sur les ponts au moins par :
• le nombre de voies lentes ;
• le nombre N obs de véhicules lourds (PTAC supérieur à 100 kN) observés ou estimés, par an et par voie lente (c'est-
à-dire une voie principalement empruntée par les véhicules lourds).
NOTE 1
Les catégories de trafic et les valeurs correspondantes peuvent être définies plus précisément dans l'Annexe
Nationale . Des valeurs indicatives de N obs sont données par le Tableau 4.5 pour une voie lente lorsqu'on utilise les
modèles de charge de fatigue 3 et 4. On peut en outre ajouter 10 % de N obs pour chaque voie rapide (c'est-à-dire
une voie principalement empruntée par les véhicules légers).
NOTE 2
Le Tableau 4.5 n'est pas suffisant pour caractériser le trafic en vue des vérifications vis-à-vis de la fatigue. D'autres
paramètres peuvent devoir être pris en compte, par exemple :
• pourcentages de véhicules par « type de trafic » (voir par exemple le Tableau 4.7 ) ;
• paramètres définissant la répartition du poids des véhicules ou des essieux de chaque type.
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NOTE 3
Il n'existe pas de relation générale entre les catégories de trafic vis-à-vis des vérifications à la fatigue et les classes
de chargement et coefficients α associés mentionnés en 4.2.2 et 4.3.2 .
NOTE 4
Des valeurs intermédiaires de N obs ne sont pas exclues, mais il est peu probable qu'elles aient un effet très
significatif sur la durée de vie vis-à-vis de la fatigue.
(4) Pour l'évaluation des effets généraux des actions (dans les poutres principales, par exemple), il convient de centrer
tous les modèles de charges de fatigue sur les voies conventionnelles définies selon les principes et règles donnés en
4.2.4(2) et (3) et d'identifier les voies lentes dans le cadre du projet.
(5) Pour l'évaluation des effets locaux (dans les dalles par exemple), il convient de centrer les modèles sur les voies
conventionnelles positionnées de manière quelconque sur la chaussée. Cependant, là où la position transversale des
véhicules des modèles de charges de fatigue 3, 4 et 5 a de l'importance pour les effets étudiés (pour les tabliers
orthotropes par exemple), il convient de considérer une distribution statistique de cette position transversale,
conformément à la Figure 4.6.
où :
D est la distance (m) entre la section transversale considérée et le joint de dilatation (voir Figure 4.7).
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NOTE
Une simplification conservatrice, souvent acceptable, peut consister à adopter Δφ fat = 1,3 pour toute section
transversale située à moins de 6 m du joint de dilatation. La majoration dynamique supplémentaire peut être
modifiée dans l'Annexe Nationale . L'expression (4.7) est recommandée.
(2) Il convient de déterminer les contraintes maximale et minimale (σ FLM,max et σ FLM,min ) à partir des dispositions possibles
des charges du modèle sur le pont.
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(2) Il convient de calculer les contraintes maximale et minimale ainsi que les variations de contraintes pour chaque cycle –
c'est-à-dire leur différence algébrique –, sous l'effet du déplacement du modèle le long du pont.
(3) Le cas échéant, il convient de prendre en compte deux véhicules sur la même voie.
NOTE
Les conditions d'application de cette règle peuvent être définies dans l'Annexe Nationale ou pour le projet
individuel. Des conditions possibles recommandées sont indiquées ci-après :
• un véhicule est tel que défini en (1) ci-dessus ;
• la géométrie du second véhicule est telle que définie en (1) ci-dessus, avec un poids d'essieu de 36 kN à
chaque fois (au lieu de 120 kN) ;
• l'entr'axe des véhicules n'est pas inférieur à 40 m.
NOTE 1
Ce modèle, élaboré à partir de cinq camions standard, simule un trafic supposé produire un endommagement de
fatigue équivalent à celui du trafic réel de la catégorie correspondante, telle que définie dans le Tableau 4.5 .
NOTE 2
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D'autres camions standard et d'autres pourcentages de camions peuvent être définis dans l'Annexe Nationale ou
pour le projet individuel.
NOTE 3
Lors du choix du type de trafic, on peut globalement estimer que :
• « Longues distances » signifie plusieurs centaines de kilomètres ;
• « Distances moyennes » signifie 50 à 100 km ;
• « Trafic local » signifie des distances inférieures à 50 km.
En réalité, des mélanges de types de trafic peuvent se produire.
• chaque camion standard est supposé parcourir le pont en l'absence de tout autre véhicule.
(4) Il convient d'utiliser la méthode de comptage dite de la « goutte d'eau » ou celle dite du « réservoir » afin de
déterminer le nombre de cycles de variation des contraintes et le spectre au passage des camions sur le pont.
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NOTE
Pour les règles de vérification, voir EN 1992 à EN 1999.
4.6.6 Modèle de charge de fatigue 5 (élaboré à partir de données de trafic routier enregistré)
(1) Le modèle de charge de fatigue 5 consiste en l'application directe des données de trafic enregistrées, complétées, le
cas échéant, par des extrapolations statistiques et prospectives appropriées.
NOTE
Pour l'utilisation de ce modèle, voir l'Annexe Nationale . L'Annexe B fournit des conseils en vue de spécifications
complètes pour l'application de ce type de modèle.
NOTE 2
Les charges d'impact sur les tabliers de pont et autres éléments structuraux au-dessus des routes peuvent varier
considérablement en fonction de paramètres structuraux et non structuraux d'une part, ainsi que de leurs
conditions d'application d'autre part. La possibilité de collision de véhicules présentant une hauteur exceptionnelle
ou prohibée, ainsi que celle d'une grue pivotant vers le haut lors du passage d'un véhicule, peut devoir être
envisagée. Des mesures de prévention ou de protection peuvent être introduites en alternative à un
dimensionnement vis-à-vis des forces d'impact.
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NOTE
Les niveaux de retenue des barrières de sécurité sont définis dans l'EN 1317-2.
(2) Lorsque la protection mentionnée en (1) est prévue, il convient, sur les parties non protégées du tablier, de placer et
d'orienter une charge d'essieu accidentelle correspondant à α Q2 Q 2k (voir 4.3.2 ) de telle sorte que l'on obtienne l'effet le
plus défavorable à proximité de la barrière, comme l'indique par exemple la Figure 4.9. Il n'y a pas lieu de considérer la
présence simultanée d'aucune autre charge variable sur le tablier. Si des contraintes géométriques rendent une
configuration à deux roues impossible, il convient de ne prendre en compte qu'une seule roue.
Au-delà du dispositif de retenue des véhicules, il convient d'appliquer, s'il y a lieu, la charge variable concentrée prise à sa
valeur caractéristique, comme définie en 5.3.2.2 , indépendamment de la charge accidentelle.
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Figure 4.10 Définition des forces d'impact des véhicules sur les
bordures
NOTE 2
Les valeurs des forces horizontales données pour les classes A à D sont issues de mesures effectuées lors
d'essais d'impact sur des dispositifs de retenue réels utilisés pour les ponts. Il n'existe pas de corrélation directe
entre ces valeurs et les classes de performance des dispositifs de retenue considérés. Les valeurs proposées
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dépendent plutôt de la rigidité de la liaison entre le dispositif de retenue et la bordure ou la partie du pont auquel il
est fixé. Une liaison très rigide conduit à la force horizontale donnée pour la classe D. La force horizontale la plus
faible est issue de mesures effectuées pour un dispositif de retenue avec une liaison souple. De tels systèmes sont
fréquemment utilisés pour les dispositifs métalliques correspondant à la classe de performance H2 de l'EN 1317-2.
Une liaison d'une très grande souplesse peut conduire à la force horizontale donnée pour la classe A.
NOTE 3
La force verticale agissant simultanément avec la force d'impact horizontale peut être définie dans l'Annexe
Nationale . Les valeurs recommandées peuvent être prises égales à 0,75 α Q1 Q 1k . Lorsque cela est possible, des
dispositions constructives (ferraillage par exemple), dispensent du calcul aux charges verticales et horizontales.
(2) Il convient de calculer les structures supportant les barrières pour ouvrage d'art de manière à ce qu'elles puissent
résister localement à l'effet d'une charge accidentelle correspondant à au moins 1,25 fois la valeur caractéristique de la
résistance locale de la barrière (résistance de la fixation de la barrière à la structure, par exemple), sans devoir la
combiner avec toute autre charge variable.
NOTE
L'effet de la charge de calcul peut être défini dans l'Annexe Nationale . La valeur donnée dans cette clause (1,25)
est une valeur minimale recommandée.
(2) Il n'y a pas lieu de considérer la présence simultanée d'aucune autre charge variable.
NOTE
Pour certains éléments intermédiaires dont l'endommagement ne provoquerait pas l'effondrement (suspentes ou
haubans, par exemple), des forces plus faibles peuvent être définies pour le projet individuel.
NOTE 2
Les forces transmises par les garde-corps au tablier peuvent être définies par leur classification soit pour le projet
individuel soit dans l'Annexe Nationale , conformément à l'EN 1317-6. Une force linéaire variable de 1,0 kN/m
agissant horizontalement ou verticalement en tête du garde-corps constitue une valeur minimale recommandée
pour les trottoirs ou les passerelles. Pour les passages de service, la valeur minimale recommandée est de 0,8
kN/m. Ces valeurs minimales recommandées ne couvrent pas les cas exceptionnels ou accidentels.
(2) Pour le calcul du système porteur, si les garde-corps sont protégés de manière adéquate contre les chocs de
véhicules, il convient de considérer simultanément ces actions horizontales et les charges verticales uniformément
réparties définies en 5.3.2.1 .
NOTE
Les garde-corps ne peuvent être considérés comme convenablement protégés que si la protection satisfait les
exigences du projet individuel.
(3) Lorsque les garde-corps ne peuvent être considérés comme correctement protégés contre les chocs des véhicules, il
convient de dimensionner le système porteur pour qu'il résiste à l'effet d'une charge accidentelle correspondant à 1,25 fois
la valeur caractéristique de la résistance du garde-corps, à l'exclusion de toute charge variable.
NOTE
L'effet de la charge de calcul peut être défini dans l'Annexe Nationale . La valeur indiquée dans cette clause (1,25)
est recommandée.
4.9 Modèles de charge pour les culées et les murs adjacents aux ponts
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NOTE 2
Pour la diffusion des charges au travers du remblai ou de la terre, voir l'EN 1997. En l'absence de toute autre règle,
si le remblai est convenablement consolidé, la valeur recommandée de l'angle de diffusion par rapport à la verticale
est de 30°. Avec une telle valeur, la surface sur laquelle q eq est appliquée peut être prise égale à un rectangle de 3
m de largeur et de 2,20 m de longueur.
(2) Il n'y a pas lieu de prendre en considération des valeurs représentatives du modèle de charge autres que les valeurs
caractéristiques.
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Section 5 Actions sur les trottoirs, les pistes cyclables et les passerelles
5.1 Domaine d'application
(1) Les modèles de charge définis dans la présente section s'appliquent aux trottoirs, aux pistes cyclables et aux
passerelles.
(2) Il convient d'utiliser la charge uniformément répartie q fk (définie en 5.3.2.1 ) et la charge concentrée Q fwk (définie en
5.3.2.2 ) dans le cas des ponts routiers, des ponts ferroviaires et des passerelles, le cas échéant (voir 4.5 , 4.7.3 et 6.3.6.2
(1)). Toutes les autres actions variables et actions pour situations de projet accidentelles définies dans cette section ne
sont destinées qu'aux passerelles.
NOTE 1
Pour les charges sur les escaliers d'accès, voir 6.3 de l'EN 1991-1-1.
NOTE 2
Pour les passerelles de grande largeur (supérieure à 6 m par exemple), les modèles de charge définis dans la
présente section peuvent ne pas être adaptés et des modèles complémentaires, avec les règles de combinaison
associées, peuvent devoir être définis pour le projet individuel. En fait, les passerelles de grande largeur peuvent
être le lieu d'activités humaines variées.
(3) Il convient d'utiliser les modèles et les valeurs représentatives donnés dans la présente section pour les calculs aux
états-limites ultimes et de service, à l'exclusion des états limites de fatigue.
(4) Pour les calculs relatifs à la vibration des passerelles, effectués à partir d'une analyse dynamique, voir 5.7 . Pour tous
les autres calculs des effets des actions, à effectuer quel que soit le type de pont, les modèles et valeurs donnés dans
cette section incluent les effets de la majoration dynamique ; par ailleurs, il convient de considérer les actions variables
comme des actions statiques.
(5) Les modèles de charge donnés dans la présente section ne visent pas à couvrir les effets des charges en cours de
chantier et il convient de les spécifier séparément, le cas échéant.
NOTE 2
Les modèles de charge définis dans la présente section ne décrivent pas des charges réelles. Ils ont été choisis
afin que leurs effets (majoration dynamique incluse lorsque cela est indiqué) représentent les effets du trafic réel.
(2) Il convient de représenter par des charges statiques équivalentes les actions pour situations de projet accidentelles
dues aux impacts.
(3) Pour chaque application individuelle, il convient de disposer les modèles de charges verticales n'importe où sur les
surfaces concernées de manière à obtenir l'effet le plus défavorable.
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NOTE
En d'autres termes, ces actions sont des actions libres.
NOTE
La valeur caractéristique q fk peut être définie dans l'Annexe Nationale ou pour le projet individuel. La valeur
recommandée est q fk = 5 kN/m2 .
(2) Pour le calcul des passerelles, il convient de définir une charge uniformément répartie q fk appliquée uniquement aux
parties défavorables de la surface d'influence, longitudinalement et transversalement.
NOTE
Le modèle de charge 4 (chargement de foule) défini en 4.3.5 et correspondant à q fk = 5 kN/M2 , peut être spécifié
afin de couvrir les effets statiques d'une foule dense continue lorsqu'un tel risque existe. Là où l'application du
modèle de charge 4 défini en 4.3.5 n'est pas requise, la valeur recommandée pour q fk est :
où :
L est la longueur chargée en [m].
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(2) Lorsque, dans une vérification, les effets généraux peuvent être distingués des effets locaux, il convient de ne
considérer la charge concentrée que pour les effets locaux.
(3) Si un véhicule de service tel que mentionné en 5.3.2.3 est spécifié pour une passerelle, il n'y a pas lieu de prendre Q
fwk en compte.
NOTE 1
Ce véhicule peut être un véhicule affecté à l'entretien, aux urgences (ambulance, véhicule de pompiers, par
exemple) ou à d'autres usages. Les caractéristiques du véhicule (poids et espacement des essieux, surface de
contact des roues), la majoration dynamique, de même que toutes les autres conditions de chargement
appropriées peuvent être définies dans l'Annexe Nationale ou dans le projet individuel. En l'absence d'information
et si aucun obstacle permanent n'empêche un véhicule de parvenir sur le tablier de l'ouvrage, on recommande
d'utiliser le véhicule défini en 5.6.3 comme véhicule de service (valeur caractéristique de la charge) ; dans ce cas, il
n'est pas nécessaire d'appliquer la clause 5.6.3 , c'est-à-dire de considérer le même véhicule comme accidentel.
NOTE 2
Il n'y a pas lieu de considérer un véhicule de service si des dispositions à caractère permanent empêchent l'accès
de tout véhicule sur la passerelle.
NOTE 3
Plusieurs véhicules de service peuvent devoir être pris en compte séparément et être définis pour le projet
individuel.
(3) La force horizontale est considérée comme agissant simultanément avec la charge verticale correspondante et en
aucun cas avec la charge concentrée Q fwk .
NOTE
Cette force est normalement suffisante pour assurer la stabilité horizontale longitudinale des passerelles. Elle
n'assure pas la stabilité horizontale transversale, qu'il convient de garantir par la prise en considération d'autres
actions ou par des dispositions appropriées au niveau de la conception.
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NOTE
Les autres valeurs représentatives des composantes individuelles des charges de trafic sur les passerelles sont
définies dans l'EN 1990, A2 .
NOTE 2
La possibilité de collision de véhicules présentant une hauteur exceptionnelle ou prohibée peut devoir être prise en
compte.
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NOTE 1
Voir la note du paragraphe 5.3.2.3(1)P .
NOTE 2
Le cas échéant, d'autres caractéristiques du modèle de charge peuvent être définies dans l'Annexe Nationale ou
pour le projet individuel. Le modèle défini dans cette clause est recommandé.
(3) Il n'y a pas lieu de combiner le modèle de charge défini en 5.6.3 (2) avec une autre action variable.
(2) Les forces exercées par les piétons avec une fréquence identique à l'une des fréquences propres de l'ouvrage
peuvent provoquer la résonance et doivent être prises en compte pour les vérifications à l'état-limite vis-à-vis des
vibrations.
NOTE
Les effets du trafic de piétons sur une passerelle dépendent de divers facteurs tels que, par exemple, le nombre et
l'emplacement des personnes susceptibles de se trouver simultanément sur la passerelle, mais aussi de
circonstances externes, plus ou moins liées à la localisation de la passerelle. En l'absence d'une réponse
significative de l'ouvrage, un piéton marchant normalement exerce sur celui-ci les forces périodiques simultanées
suivantes :
• selon la direction verticale, avec une gamme de fréquences allant de 1 Hz à 3 Hz ; et
• selon une direction horizontale, avec une gamme de fréquences allant de 0,5 Hz à 1,5 Hz.
Des groupes de joggers peuvent franchir une passerelle avec une fréquence de 3 Hz.
(3) Il convient de définir des critères de confort ainsi que des modèles dynamiques appropriés pour les charges dues aux
piétons.
NOTE
Les modèles dynamiques des charges dues aux piétons et les critères de confort associés peuvent être définis
dans l'Annexe Nationale ou pour le projet individuel. Voir également l'EN 1990, A2 .
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5.9 Modèle de charge pour les culées et les murs adjacents aux ouvrages
(1) Sur la surface située en dehors de la chaussée, derrière les culées, les murs en aile, les murs en retour et les autres
parties de l'ouvrage en contact avec la terre, il convient d'appliquer une charge verticale uniformément répartie de 5
kN/m2 .
NOTE 1
Cette charge ne couvre pas les effets des véhicules lourds de chantier ni d'autres camions habituellement utilisés
pour la mise en place des remblais.
NOTE 2
La valeur caractéristique peut être ajustée pour le projet individuel.
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Section 6 Actions du trafic ferroviaire et autres actions spécifiques sur les ponts
ferroviaires
6.1 Domaine d'application
(1)P Cette section s'applique au trafic ferroviaire des grandes lignes du réseau européen, sur voies à écartement standard
ou à grand écartement.
(2) Les modèles de charge définis par la présente section ne décrivent pas des charges réelles. Ils ont été sélectionnés
afin que leurs effets, les majorations dynamiques étant prises en compte séparément, représentent ceux du trafic réel.
Lorsqu'il est nécessaire de considérer un trafic échappant au domaine d'application des modèles de charge prescrits dans
la présente Partie, il convient de spécifier des modèles de charge alternatifs ainsi que les règles de combinaison
correspondantes.
NOTE
Les modèles de charge alternatifs ainsi que les règles de combinaison correspondantes peuvent être définis dans
l'Annexe Nationale ou pour le projet individuel.
(4) Des exigences concernant les limites de déformation des structures supportant un trafic ferroviaire sont spécifiées
dans l'EN 1990, A2 , ces limites visant à préserver la sécurité du trafic ferroviaire et à assurer le confort des voyageurs,
etc.
(5) Trois combinaisons normalisées de trafic sont données comme base de calcul de la durée de vie des structures vis-à-
vis de la fatigue (voir Annexe D ).
(6) Le poids propre des éléments non structuraux comprend le poids d'éléments tels que, par exemple, les écrans anti-
bruit, les barrières de sécurité, les signaux, les canalisations, les câbles et les équipements caténaires (à l'exception des
forces dues à la tension des lignes de contact, etc.).
(7) Il convient que les concepteurs portent une attention particulière aux tabliers auxiliaires du fait de la flexibilité de
certains types d'entre eux. Il convient de spécifier le chargement et les exigences concernant le calcul des tabliers
auxiliaires.
NOTE
L'Annexe Nationale ou le projet individuel peut, pour le calcul des tabliers auxiliaires, spécifier des exigences de
chargement qui peuvent, de manière générale, être basées sur le présent document. Ils peuvent définir des
exigences particulières pour les tabliers auxiliaires en fonction de leurs conditions d'utilisation (exigences
particulières pour les ponts biais, par exemple).
(3) Les actions dues au déraillement (pour situations de projet accidentelles) sont données pour :
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(2) Des dispositions sont prises pour moduler le chargement spécifié afin de tenir compte des différences de nature, de
volume et de poids maximal du trafic sur les différentes lignes ferroviaires ainsi que des différences dans la qualité des
voies.
(4)P Pour la vérification des limites de déformation, on doit utiliser des charges verticales classifiées ainsi que d'autres
actions, majorées par α conformément à 6.3.2(3) (sauf pour le confort des passagers, pour lequel α doit être pris égal à
l'unité).
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(2) Le modèle de charge SW/2 représente l'effet statique du chargement vertical dû à un trafic ferroviaire lourd.
(3)P La disposition des charges doit être celle de la Figure 6.2, les valeurs caractéristiques des charges verticales étant
celles du Tableau 6.1.
(5)P Le modèle de charge SW/0 doit être multiplié par le coefficient α comme indiqué en 6.3.2(3) .
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6.3.6 Répartition des charges d'essieu par les rails, les traverses et le ballast
(1) Sauf indication contraire, les paragraphes 6.3.6.1 à 6.3.6.3 s'appliquent aux trains réels, aux trains types pour la
fatigue ainsi qu'aux modèles de charge 71, SW/0, SW/2, « train à vide » et HSLM.
6.3.6.1 Répartition longitudinale d'une force ponctuelle ou d'une charge de roue par le rail
(1) Une charge de roue ou une force ponctuelle du modèle de charge 71 (ou une charge verticale classifiée selon 6.3.2
(3) ) ou du modèle HSLM (sauf HSLM-B) peut être répartie sur trois supports de rail comme l'indique la Figure 6.4 ci-
dessous :
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6.3.6.4 Charges verticales équivalentes pour les remblais et pour les poussées des terres
(1) Pour les effets globaux, le chargement vertical caractéristique équivalent pour les remblais sous voie ou à proximité de
la voie, dû au trafic ferroviaire, peut être pris comme le modèle de charge approprié (LM71 – ou charge verticale classifiée
selon 6.3.2(3) le cas échéant – et SW/2 le cas échéant) uniformément réparti sur une largeur de 3,00 m à un niveau de
0,70 m sous la surface de roulement de la voie.
(2) Aucun coefficient dynamique ni aucune majoration ne sont à appliquer à la charge uniformément répartie ci-dessus.
(3) Pour le calcul des éléments locaux proches de la voie (murs garde-ballast, par exemple), il convient de procéder à un
calcul spécifique en tenant compte du chargement local maximal de l'élément (verticalement, longitudinalement et
transversalement) engendré par les actions du trafic ferroviaire.
(1) Les pistes-piétons non accessibles au public sont celles prévues pour une utilisation exclusive par des personnes
autorisées.
(2) Il convient de représenter les charges des piétons et des deux-roues ainsi que les charges d'entretien courantes par
une charge uniformément répartie de valeur caractéristique q fk = 5 kN/m2 .
(3) Pour le calcul des éléments locaux, il convient de prendre en compte une charge concentrée Q k = 2,0 kN agissant
seule et appliquée sur une surface carrée de 200 mm de côté.
(4) Il convient de considérer les forces horizontales exercées par les personnes sur les parapets, les murs de séparation
et les barrières comme appartenant aux catégories B ou C1 de l'EN 1991-1-1 .
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(1)P Une analyse statique doit être réalisée avec les modèles de charge définis en 6.3 (LM71 et, lorsque cela est
nécessaire, SW/0 et SW/2). Les résultats doivent être multipliés par le coefficient dynamique Φ défini en 6.4.5 (et si
nécessaire, le coefficient α tel que défini en 6.3.2 ).
(2) Les critères permettant de déterminer si une analyse dynamique est nécessaire ou non sont donnés en 6.4.4 .
(3)P Lorsqu'une analyse dynamique est requise :
• les cas de charge additionnels pour l'analyse dynamique doivent être conformes à 6.4.6.1.2 ;
• l'accélération de pointe maximale du tablier doit être vérifiée conformément à 6.4.6.5 ;
• les résultats de l'analyse dynamique doivent être comparés aux résultats de l'analyse statique, multipliés par le
coefficient dynamique Φ défini en 6.4.5 (et si nécessaire, multipliés par le coefficient α , conformément à 6.3.2 ). Les
valeurs les plus défavorables des effets des actions doivent être utilisées pour le calcul du pont selon 6.4.6.5 ;
• une vérification doit être effectuée comme indiqué en 6.4.6.6 de manière à assurer que la charge de fatigue
additionnelle aux grandes vitesses et à la résonance est couverte par la considération des contraintes dérivées des
résultats de l'analyse statique multipliés par le coefficient dynamique Φ .
(4) Il convient de calculer tous les ponts pour lesquels la vitesse maximale de ligne au point considéré est supérieure à
200 km/h ou qui nécessitent une analyse dynamique, pour les valeurs caractéristiques du modèle de charge 71 (et, si
nécessaire, le modèle de charge SW/0) ou pour les charges verticales classifiées, avec α ≥ 1, comme indiqué en 6.3.2 .
(5) Dans le cas des trains de voyageurs, la prise en compte des effets dynamiques, comme indiqué en 6.4.4 à 6.4.6 , est
valable pour des vitesses maximales autorisées du véhicule allant jusqu'à 350 km/h.
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NOTE 2
Pour les Tableaux F.1 et F.2 et les limites de validité associées, voir l'Annexe F .
NOTE 3
Une analyse dynamique est requise lorsque la vitesse d'exploitation fréquente d'un train réel est égale à la vitesse
de résonance de l'ouvrage. Voir 6.4.6.6 et Annexe F .
NOTE 4
φ' dyn , majoration dynamique dans le cas des trains réels, est donnée en 6.4.6.5 (3).
NOTE 5
Valable sous réserve que le pont satisfasse aux exigences de résistance et de déformation limite données dans
l'EN 1990, A2.4.4 ainsi qu'aux exigences d'accélération maximale des voitures (ou de déformations limites
associées) correspondant à un très bon niveau de confort pour les passagers, telles qu'elles apparaissent dans
l'EN 1990, A2 .
NOTE 6
Une analyse dynamique n'est pas nécessaire dans le cas des ponts dont la première fréquence propre n o est dans
les limites de la Figure 6.10 et pour lesquels la vitesse maximale de ligne au point considéré ne dépasse pas 200
km/h.
NOTE 7
Une analyse dynamique est nécessaire dans le cas des ponts dont la première fréquence propre n o dépasse la
limite supérieure (1) de la Figure 6.10. Voir également 6.4.6.1.1(7) .
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NOTE 8
Dans le cas d'un pont sur appuis simples soumis à la flexion uniquement, la fréquence propre peut être estimée à
l'aide de la formule suivante :
avec :
δ o flèche à mi-portée résultant des actions permanentes [mm], calculée avec le module instantané pour les ponts
en béton, pour une période de changement adaptée à la fréquence propre du pont.
(3) Il convient de ne procéder à aucune réduction du coefficient dynamique Φ dans le cas d'ouvrages supportant plusieurs
voies.
6.4.5.2 Définition du coefficient dynamique Φ
(1)P Le coefficient dynamique Φ , qui majore les effets statiques dus aux modèles de charge 71, SW/0 et SW/2, doit être
pris égal à Φ 2 ou à Φ 3 .
(2) Généralement, le coefficient dynamique Φ est pris égal à Φ 2 ou à Φ 3 en fonction de la qualité de l'entretien de la voie,
comme indiqué ci-après :
a. pour une voie soigneusement entretenue :
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(2) Lorsque aucune valeur de L Φ n'est spécifiée dans le Tableau 6.2, il convient de prendre pour la longueur déterminante
la longueur de la ligne d'influence de la flèche de l'élément considéré, ou il convient de spécifier des valeurs alternatives.
NOTE
Le projet individuel peut spécifier des valeurs alternatives.
(3) Lorsque, dans un élément structural, la contrainte résultante dépend de plusieurs effets, chacun d'entre eux se
rapportant à un comportement structural distinct, il convient de calculer chaque effet en utilisant la longueur déterminante
appropriée.
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où :
h épaisseur de la couverture incluant le ballast depuis le niveau supérieur du tablier jusqu'au niveau supérieur de la
traverse (pour les ponts voûtés, depuis le sommet de l'extrados) [m].
(2) Les effets des actions du trafic ferroviaire sur les poteaux présentant un élancement (longueur de flambement/rayon
de giration) < 30, les culées, les fondations, les murs de soutènement, de même que les pressions au sol, peuvent être
calculés sans tenir compte des effets dynamiques.
NOTE 2
Voir également 6.4.6.1.1(7) pour ce qui concerne le chargement dans le cas d'une analyse dynamique pour une
vitesse maximale de ligne inférieure à 200 km/h au point considéré.
(2)P L'analyse dynamique doit également être effectuée à l'aide du modèle de charge HSLM sur les ponts conçus pour
des lignes internationales lorsque des critères européens d'interopérabilité à grande vitesse sont applicables.
NOTE
Le projet individuel peut spécifier les cas où le modèle de charges HSLM doit être utilisé.
(3) Le modèle de charge HSLM est constitué de deux trains représentatifs avec des longueurs de voiture variables,
HSLM-A et HSLM-B.
NOTE
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HSLM-A et HSLM-B ensemble représentent les effets dynamiques des charges dues aux trains de voyageurs à
grande vitesse (trains classiques, à articulation intercaisse ou à essieux régulièrement espacés), conformes aux
exigences des Spécifications Techniques Européennes d'Interopérabilité données en E.1 .
(4) Le modèle de charge HSLM-A est défini sur la Figure 6.12 et dans le Tableau 6.3 :
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(1) Pour l'analyse dynamique, il convient d'utiliser les valeurs nominales du poids volumique pour le calcul de la masse
associée au poids propre et aux charges amovibles (ballast, etc.).
(2)P L'analyse dynamique doit être effectuée en utilisant les charges indiquées en 6.4.6.1.1(1) et (2) et, le cas échéant,
6.4.6.1.1(7) .
(3) Pour l'analyse dynamique de la structure uniquement, il convient de charger l'une quelconque des voies de l'ouvrage
(la plus défavorable) et une seule conformément au Tableau 6.5.
NOTE 2
Lorsque cela est spécifié pour le projet individuel, une vitesse réduite peut être utilisée pour les trains réels
individuels, vérifiés à 1,2 x leur vitesse maximale autorisée du véhicule.
NOTE 3
Il est recommandé de majorer la vitesse maximale de ligne au point considéré pour le projet individuel afin de tenir
compte des modifications potentielles de l'infrastructure et du futur matériel roulant.
NOTE 4
La réponse des ouvrages peut présenter des pics importants dus aux effets de résonance. Lorsque la probabilité
d'excès de vitesse existe (avec dépassement soit de la vitesse maximale autorisée du véhicule soit de la vitesse
maximale de ligne au point considéré, actuelle ou future), on recommande de définir un facteur supplémentaire
pour le projet individuel, permettant de majorer la vitesse maximale de calcul utilisée dans l'analyse dynamique.
NOTE 5
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Il est recommandé de spécifier des exigences complémentaires pour vérifier et rendre compatibles les ouvrages
situés sur un tronçon de ligne où sont prévus des essais de commissionnement de trains réels (exigences à
préciser dans le projet individuel). Il convient alors d'adopter, pour le train réel, une vitesse maximale de calcul au
moins égale à 1,2 x la vitesse maximale de commissionnement. Des calculs sont nécessaires afin de démontrer
que les considérations de sécurité (accélération maximale du tablier, sollicitations maximales, etc.) sont
satisfaisantes pour les ouvrages, pour des vitesses supérieures à 200 km/h. Il n'est par contre pas nécessaire de
vérifier les critères de fatigue de l'ouvrage et de confort des voyageurs à 1,2 x la vitesse maximale de
commissionnement.
(2) Il convient d'effectuer des calculs pour une série de vitesses allant de 40 m/s jusqu'à la vitesse maximale de calcul
définie en 6.4.6.2(1), en resserrant les incréments à proximité des vitesses de résonance.
Pour les ponts sur appuis simples pouvant être modélisés par une poutre droite, les vitesses de résonance peuvent être
estimées à l'aide de l'équation 6.9.
et :
où :
• v i vitesse de résonance [m/sec] ;
• n o première fréquence propre de l'ouvrage non chargé ;
• λ i longueur d'onde fondamentale de l'excitation, qui peut être estimée par :
NOTE
D'autres limites inférieures, situées du côté de la sécurité, peuvent être utilisées, sous réserve de l'accord de
l'autorité compétente spécifiée dans l'Annexe Nationale .
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(2)P Deux cas spécifiques sont à considérer en ce qui concerne la masse de l'ouvrage, ballast et voies compris :
• estimation basse de la masse, pour prédire les accélérations maximales du tablier – obtenue en utilisant la valeur
minimale probable du poids volumique sec du ballast propre ainsi que l'épaisseur minimale de ce dernier ;
• estimation haute de la masse, pour prédire les vitesses les plus basses pour lesquelles il y a probabilité de
résonance – obtenue en utilisant le poids volumique saturé maximal du ballast pollué, en tenant compte des futurs
relèvements de voies.
NOTE
La masse volumique minimale du ballast peut être prise égale à 1 700 kg/m3 . D'autres valeurs peuvent être
spécifiées pour le projet individuel.
(3) En l'absence de données d'essai spécifiques, il convient de retenir pour le poids volumique des matériaux les valeurs
de l'EN 1991-1-1 .
NOTE
Compte tenu du grand nombre de paramètres pouvant affecter la masse volumique du béton, il n'est pas possible
de prédire des valeurs majorées de celle-ci avec une précision suffisante pour prédire la réponse dynamique d'un
pont. Des valeurs alternatives de la masse volumique peuvent être utilisées lorsque les résultats sont confirmés par
des formulations d'essai et des essais d'échantillons prélevés sur place conformément aux EN 1990 et EN 1992 et
à l'ISO 6784, sous réserve de l'accord de l'autorité compétente spécifiée dans l'Annexe Nationale .
NOTE 2
D'autres propriétés des matériaux peuvent être utilisées sous réserve de l'accord de l'autorité compétente spécifiée
dans l'Annexe Nationale .
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Il convient que la méthode employée fasse l'objet d'un accord avec l'autorité compétente spécifiée dans
l'Annexe Nationale.
• en augmentant la valeur de l'amortissement pris en compte pour l'ouvrage conformément à la Figure 6.15. Dans le
cas des poutres continues, il convient d'utiliser pour Δζ la plus petite des valeurs obtenues pour l'ensemble des
portées. L'amortissement total à utiliser est donné par :
(5) L'augmentation des effets dynamiques calculés (contraintes, déformations, accélérations du tablier, etc.) induite par
les défauts de la voie et les imperfections des véhicules peut être estimée en multipliant ces effets par un coefficient :
• (1 + φ'' /2) pour une voie soigneusement entretenue ;
• (1 + φ" ) pour une voie normalement entretenue ;
où :
φ" tel que défini à l'Annexe C ; il convient que φ" ne soit pas négatif.
NOTE
Le coefficient à utiliser peut être spécifié dans l'Annexe Nationale .
(6) Lorsque la fréquence propre du pont ne dépasse pas la limite supérieure de la Figure 6.10, on peut considérer que les
facteurs (vii) à (xi) identifiés en 6.4.2 comme influençant les comportements dynamiques sont pris en compte dans Φ ,
φ" /2 et φ" donnés en 6.4 et à l'Annexe C .
6.4.6.5 Vérifications aux états-limites
(1)P Afin d'assurer la sécurité des circulations :
• la vérification de l'accélération de pointe maximale du tablier à la résonance doit être considérée comme une
exigence de sécurité des circulations visant à prévenir, à l'état-limite de service, toute instabilité des voies ;
• la majoration dynamique des effets des charges doit être prise en compte en multipliant les charges statiques par le
coefficient dynamique Φ défini en 6.4.5 . Si une analyse dynamique est nécessaire, les résultats de l'analyse
dynamique doivent être comparés aux résultats de l'analyse statique, majorés par le coefficient Φ (si nécessaire
multipliés par α , comme indiqué en 6.3.2 ) et les effets les plus défavorables doivent être retenus pour le
dimensionnement du pont ;
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• si une analyse dynamique est nécessaire, on doit procéder à une vérification comme indiqué en 6.4.6.6 afin d'établir
si les charges de fatigue additionnelles se produisant aux vitesses élevées et à la résonance sont couvertes par la
considération des contraintes engendrées par Φ x LM71 (et, le cas échéant, par Φ x SW/0 pour les ouvrages
continus, et par les charges verticales classifiées comme indiqué en 6.3.2 (3), si nécessaire). Le dimensionnement
doit être effectué pour les charges de fatigue les plus défavorables.
(2)P Les valeurs de calcul de l'accélération de pointe maximale autorisée pour le tablier, calculées le long d'une voie, ne
doivent pas dépasser les valeurs recommandées données en A2 de l'EN 1990 (voir A2.4.4.2.1 ).
(3) Si nécessaire, il convient de procéder à une analyse dynamique afin de déterminer la majoration dynamique :
où :
• y dyn réponse dynamique maximale
• y stat réponse statique correspondante en un point quelconque de l'élément de la structure, engendrées par un train
réel ou le modèle de charge HSLM.
Pour le calcul du pont, tous les effets des charges de trafic verticales étant pris en compte, il convient de retenir la valeur
la plus défavorable parmi les valeurs suivantes :
ou :
où :
• HSLM modèle de charge pour les lignes à grande vitesse, défini en 6.4.6.1.1(2) ;
• LM71"+"SW/0 modèle de charge 71 et, le cas échéant, modèle de charge SW/0 pour les ponts à travées continues
(ou charge verticale classifiée comme indiqué en 6.3.2(3) , si nécessaire) ;
• RT chargement dû à tous les trains réels, comme indiqué en 6.4.6.1.1 ;
• φ'' /2 augmentation des effets dynamiques de chargement calculés (contraintes, déformations, accélérations du
tablier, etc.), résultant des défauts des voies et des imperfections des véhicules, telle qu'indiquée à l'Annexe C pour
une voie soigneusement entretenue (utiliser φ'' pour une voie normalement entretenue) ;
• Φ facteur dynamique tel qu'indiqué en 6.4.5 .
6.4.6.6 Vérification supplémentaire vis-à-vis de la fatigue lorsqu'une analyse dynamique est nécessaire
(1)P La vérification de l'ouvrage vis-à-vis de la fatigue doit tenir compte de la variation de contrainte résultant des
oscillations d'éléments de l'ouvrage au-delà et en-deçà de la déformation sous charge permanente, dues :
• aux vibrations libres additionnelles entraînées par les chocs des charges d'essieu circulant à grande vitesse ;
• à l'intensité des effets dynamiques des charges d'exploitation à la résonance ;
• aux cycles de contraintes supplémentaires engendrés par les charges dynamiques à la résonance.
(2)P Lorsque la vitesse d'exploitation fréquente d'un train réel sur l'ouvrage est proche d'une vitesse de résonance, le
dimensionnement doit tenir compte des charges de fatigue additionnelles dues à la résonance.
NOTE
Le projet individuel peut spécifier les charges de fatigue, par exemple les détails utiles, le tonnage annuel associé,
la combinaison de trains réels à considérer ainsi que les vitesses d'exploitation fréquentes associées au point
considéré à prendre en compte pour le calcul.
(3) Lorsque le pont est dimensionné pour le modèle de charge HSLM, conformément à 6.4.6.1.1(2) , il convient de
spécifier les charges de fatigue en tenant compte de la meilleure estimation du trafic actuel et futur.
NOTE
Le projet individuel peut spécifier les charges de fatigue, par exemple les détails utiles, le tonnage annuel associé,
la combinaison de trains réels à considérer ainsi que les vitesses d'exploitation fréquentes associées au point
considéré à prendre en compte pour le calcul.
(4) Pour les ouvrages conformes à l'annexe F , la vitesse de résonance peut être estimée à l'aide des équations 6.9 et
6.10 .
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(5) Pour la vérification à la fatigue, il convient de considérer une série de vitesses allant jusqu'à la vitesse maximale
nominale.
NOTE
On recommande que le projet individuel spécifie de majorer la vitesse maximale nominale au point considéré afin
de tenir compte des modifications potentielles futures de l'infrastructure et du matériel roulant.
(3)P La force centrifuge doit toujours être combinée avec la charge verticale de trafic. Elle ne doit pas être multipliée par
les coefficients dynamiques Φ 2 ou Φ 3 .
NOTE
L'effet vertical de la force centrifuge, diminué, le cas échéant, pour tenir compte de l'effet du dévers, est majoré par
le coefficient dynamique approprié.
(4)P La valeur caractéristique de la force centrifuge doit être déterminée à l'aide des formules suivantes :
où :
• Q tk , q tk valeurs caractéristiques des forces centrifuges [kN, kN/m] ;
• Q vk , q vk valeurs caractéristiques des charges verticales spécifiées en 6.3 (hors majoration pour effets dynamiques)
pour les modèles de charge 71, SW/0, SW/2 et « train à vide ». Pour le modèle de charge HSLM, il convient de
déterminer la valeur caractéristique de la force centrifuge à l'aide du modèle de charge 71 ;
• f coefficient de réduction (voir ci-dessous) ;
• v vitesse maximale, telle qu'indiquée en 6.5.1(5) [m/s] ;
• V vitesse maximale, telle qu'indiquée en 6.5.1(5) [km/h] ;
• g accélération de la pesanteur [9,81 m/s2 ] ;
• r rayon de courbure [m].
Dans le cas d'une courbe à rayon de courbure variable, des valeurs moyennes appropriées peuvent être retenues pour r .
(5)P Les calculs doivent être établis en considérant la vitesse maximale de ligne au point considéré. Dans le cas du
modèle de charge SW/2, une vitesse maximale alternative peut être admise.
NOTE 1
Le projet individuel peut spécifier les exigences.
NOTE 2
Pour SW/2 une vitesse maximale de 80 km/h peut être utilisée.
NOTE 3
Il est recommandé que le projet individuel spécifie de majorer la vitesse maximale de ligne au point considéré afin
de tenir compte des modifications potentielles futures de l'infrastructure et du matériel roulant.
(6)P De plus, pour les ponts situés dans une courbe, les chargements spécifiés en 6.3.2 et en 6.3.3 le cas échéant,
doivent également être considérés sans force centrifuge.
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(7) Pour le modèle de charge 71 (et, le cas échéant, le modèle de charge SW/0) et une vitesse maximale de ligne au point
considéré supérieure à 120 km/h, il convient de considérer les cas suivants :
a. modèle de charge 71 (et, le cas échéant, modèle de charge SW/0) avec le coefficient dynamique associé et la force
centrifuge pour V = 120 km/h, conformément aux équations 6.17 et 6.18 , avec f = 1 ;
b. modèle de charge 71 (et, le cas échéant, modèle SW/0) avec le coefficient dynamique associé et la force centrifuge
pour la vitesse maximale V spécifiée, conformément aux équations 6.17 et 6.18 , la valeur du coefficient de réduction
f étant donnée en 6.5.1(8).
(8) Pour le modèle de charge 71 (et, le cas échéant, le modèle SW/0), le coefficient de réduction f est donné par :
et f ≥ 0,35
où :
• L f longueur d'influence de la partie chargée de la voie en courbe sur le pont, la plus défavorable pour le
dimensionnement de l'élément structural considéré [m] ;
• V vitesse maximale, comme indiqué en 6.5.1(5) ;
•
Pour les modèles de charge SW/2 et « train à vide », il convient de retenir une valeur du coefficient de réduction f égale à
1,0.
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(4)P L'effort de lacet doit toujours être combiné avec une charge verticale de trafic.
Les valeurs caractéristiques des forces d'accélération et de freinage ne doivent pas être multipliées par le coefficient Φ
(voir 6.4.5.2 ) ni par le coefficient f du paragraphe 6.5.1(6) .
NOTE 1
Pour les modèles de charge SW/0 et SW/2, les forces d'accélération et de freinage n'ont à être appliquées que sur
les parties chargées de la structure, comme indiqué par la Figure 6.2 et le Tableau 6.1 .
NOTE 2
L'accélération et le freinage peuvent être négligés pour le modèle de charge « train à vide ».
(3) Ces valeurs caractéristiques sont applicables à tous les types de voies, longs rails soudés ou rails éclissés, par
exemple, avec ou sans dispositifs de dilatation.
(4) Il convient, pour les modèles de charge 71 et SW/0, de multiplier les forces d'accélération et de freinage ci-dessus par
le coefficient α , conformément aux exigences de 6.3.2(3) .
(5) Pour les longueurs chargées supérieures à 300 m, il convient de spécifier des exigences supplémentaires afin de tenir
compte des effets du freinage.
NOTE
L'Annexe Nationale ou le projet individuel peut spécifier des exigences supplémentaires.
(6) Pour les lignes à trafic spécialisé (lignes réservées au trafic voyageurs à grande vitesse, par exemple), on peut
considérer des forces d'accélération et de freinage égales à 25 % de la somme des charges d'essieux (train réel) agissant
sur la longueur d'influence des effets de l'élément structural considéré, avec une valeur maximale de 1 000 kN pour Q lak
et de 6 000 kN pour Q lbk . Les lignes à trafic spécialisé et les détails du chargement associés peuvent être spécifiés.
NOTE 1
Le projet individuel peut spécifier les exigences.
NOTE 2
Lorsque le projet individuel spécifie des efforts d'accélération et de freinage réduits conformément à ce qui
précède, il convient que ceux-ci tiennent compte des autres trafics autorisés à emprunter la ligne, tels que les trains
de service réalisant l'entretien des voies, etc.
(7)P Les forces d'accélération et de freinage doivent être combinées avec les charges verticales correspondantes.
(8) Lorsque la voie est continue à l'une ou aux deux extrémités du pont, seule une partie de la force d'accélération ou de
freinage est transmise par le tablier aux appareils d'appui, le reste étant transmis par la voie à la plate-forme à l'arrière
des culées où il est équilibré. Il convient de déterminer la part des forces d'accélération ou de freinage transmise par le
tablier aux appareils d'appui en tenant compte de la réponse combinée du système voie-ouvrage conformément à 6.5.4 .
(9)P Dans le cas où un pont supporte deux voies ou plus, les forces de freinage appliquées à l'une quelconque des voies
doivent être considérées avec les forces d'accélération appliquées à l'une des autres voies.
Lorsque deux voies ou plus ont la même direction autorisée de circulation, il y a lieu de prendre en compte soit
l'accélération sur deux voies, soit le freinage sur deux voies.
NOTE
Pour les ponts portant deux voies ou plus avec la même direction autorisée de circulation, l'Annexe Nationale peut
spécifier des exigences alternatives pour l'application des forces d'accélération et de freinage.
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(2) Lorsque des longs rails soudés limitent le libre mouvement du tablier, les déformations de celui-ci (dues aux variations
thermiques, aux charges verticales, au fluage et au retrait, par exemple) produisent des efforts longitudinaux dans les rails
et dans les appareils d'appui fixes.
(3)P Les effets résultant de la réponse combinée du système voie-ouvrage aux actions variables doivent être pris en
compte pour le calcul du tablier, des appareils d'appui fixes, des appuis ainsi que pour vérifier les sollicitations dans les
rails.
(4) Les exigences de 6.5.4 sont valables pour les voies ballastées conventionnelles.
(5) Dans le cas d'une pose de voie directe, il convient de spécifier les exigences correspondantes.
NOTE
Les exigences relatives à la pose de voie directe peuvent être spécifiées soit dans l'Annexe Nationale , soit pour le
projet individuel.
b. configuration de la voie :
• systèmes à voie ballastée ou à pose de voie directe ;
• distance verticale entre la surface (supérieure) du tablier et l'axe neutre des rails ;
• emplacement des dispositifs de dilatation des rails.
NOTE
Le projet individuel peut spécifier des exigences concernant l'emplacement des appareils de dilatation ; il
convient alors de s'assurer de l'efficacité de ces appareils et d'éviter qu'ils ne soient affectés
négativement par la flexion des rails du fait de la proximité de l'extrémité du tablier, etc.
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c. Propriétés de la structure :
• raideur verticale du tablier ;
• distance verticale entre la fibre moyenne du tablier et la surface (supérieure) de celui-ci ;
• distance verticale entre la fibre moyenne du tablier et l'axe de rotation de l'appareil d'appui ;
• configuration structurale au niveau des appareils d'appui, générant un déplacement longitudinal de l'extrémité
du tablier à partir d'une rotation angulaire de celui-ci ;
• raideur longitudinale de la structure, définie comme la raideur totale – incluant la raideur des appareils d'appui,
des appuis et des fondations – pouvant être mobilisée pour s'opposer aux actions s'exerçant dans la direction
longitudinale des voies.
La raideur longitudinale totale d'une pile unique est donnée par exemple par :
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La réponse combinée du système voie-ouvrage au « train à vide » et au modèle de charge HSLM peut être
négligée.
• Les autres actions telles que le fluage, le retrait, le gradient de température, etc. doivent être prises en compte pour
la détermination de la rotation des extrémités du tablier et du déplacement longitudinal associé, le cas échéant.
(2) Il y a lieu de prendre les variations de température dans le pont égales à ΔT N , comme indiqué dans l'EN 1991-1-5 ,
avec γ et ψ égaux à 1,0.
NOTE 1
L'Annexe Nationale peut spécifier des valeurs différentes pour ΔT N . Les valeurs de l'EN 1991-1-5 sont
recommandées.
NOTE 2
Pour des calculs simplifiés, on peut admettre une variation de température du tablier égale à ΔT N = ± 35 Kelvin.
D'autres valeurs peuvent être spécifiées dans l'Annexe Nationale ou pour le projet individuel.
(3) Lors de la détermination de la réponse combinée du système voie - ouvrage aux forces d'accélération et de freinage, il
convient de ne pas appliquer ces forces au remblai contigu à moins d'effectuer une analyse complète en considérant
l'approche du train, son passage sur le pont puis sa sortie et son passage sur les remblais contigus, afin d'évaluer les
effets les plus défavorables.
6.5.4.4 Modélisation et calcul du système combiné voie – Ouvrage
(1) Pour la détermination des effets des actions dans le système combiné voie – ouvrage, on peut utiliser un modèle basé
sur la Figure 6.19.
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NOTE 1
Les valeurs de la résistance longitudinale utilisées pour l'analyse de la raideur rail/ballast/pont peuvent être
données dans l'Annexe Nationale ou convenues avec l'autorité compétente spécifiée dans l'Annexe Nationale.
NOTE 2
Le comportement décrit par la Figure 6.20 est valable dans la plupart des cas (il n'est pas valable pour les rails
enrobés, en l'absence d'attaches conventionnelles, etc.).
(3)P Là où l'on peut raisonnablement prévoir que les caractéristiques des voies sont susceptibles de changer dans le
futur, il doit être tenu compte dans les calculs, en accord avec les exigences spécifiées.
NOTE
Le projet individuel peut spécifier les exigences
(4)P Pour le calcul de la réaction d'appui horizontale totale F L et pour permettre la comparaison, par rapport aux valeurs
admissibles, de la contrainte globale équivalente dans les rails, l'effet global doit être calculé de la manière suivante :
où :
• F li réaction d'appui horizontale individuelle correspondant à l'action i ;
• ψ 0i pour le calcul des effets des actions dans le tablier, les appareils d'appui et les appuis, utiliser les coefficients de
combinaison définis dans l'EN 1990, A2 ;
• ψ 0i pour le calcul des contraintes dans les rails, prendre ψ 0i égal à 1,0.
(5) Lors de la détermination de l'effet de chacune des actions, il convient de prendre en compte le comportement non
linéaire de la raideur de la voie, tel qu'il apparaît sur la Figure 6.20.
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(6) Les forces longitudinales dans les rails et les appareils d'appui résultant de chacune des actions peuvent être
combinées linéairement.
6.5.4.5 Critères de dimensionnement
NOTE
Des exigences différentes peuvent être spécifiées dans l'Annexe Nationale .
6.5.4.5.1 Voie
(1) Pour les rails situés sur le pont et sur la culée adjacente, il convient de limiter les contraintes additionnelles
admissibles, dues à la réponse combinée du système voie – ouvrage aux actions variables, aux valeurs de calcul
suivantes :
• compression : 72 N/mm2 ;
• traction : 92 N/mm2 .
(2) Les valeurs limites des contraintes données en 6.5.4.5.1(1) sont valables pour les voies satisfaisant aux conditions
suivantes :
• rail UIC 60 présentant une résistance à la traction supérieure ou égale à 900 N/mm2 ;
• voie en alignement ou en courbe de rayon r ≥ 1 500 m ;
NOTE
Pour les voies ballastées avec banquettes renforcées supplémentaires de la voie, de même que pour les
voies fixées directement sur le tablier, cette valeur minimale du rayon peut être réduite, sous réserve de
l'accord de l'autorité compétente spécifiée dans l'Annexe Nationale .
• voies ballastées avec traverses lourdes en béton, espacées au maximum de 65 cm ou configuration de voie
équivalente ;
• voies ballastées avec au moins 30 cm de ballast compacté sous les traverses.
Lorsque les critères ci-dessus ne sont pas satisfaits, il convient de procéder à une étude particulière ou de prendre des
mesures supplémentaires.
NOTE
Pour les autres types de voies (en particulier pour ce qui est de l'effet sur la résistance latérale) et les autres types
de rails, on recommande de spécifier les valeurs maximales des contraites additionnelles dans les rails dans
l'Annexe Nationale ou pour le projet individuel.
(3)P Le déplacement vertical δ V [mm] de la surface supérieure du tablier par rapport à la construction adjacente (culée ou
autre tablier), dû aux actions variables, ne doit pas dépasser les valeurs suivantes :
• 3 mm pour une vitesse maximale de ligne inférieure ou égale à 160 km/h au point considéré ;
• 2 mm pour une vitesse maximale de ligne supérieure à 160 km/h au point considéré.
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(4)P Dans le cas d'une pose de voie directe, les forces de soulèvement (sous charges verticales de trafic) agissant sur les
supports de rail et les systèmes d'attaches doivent être comparées aux caractéristiques de performance de ces derniers à
l'état limite pertinent (y compris l'état-limite de fatigue).
6.5.4.6 Méthodes de calcul
NOTE
Des méthodes de calcul différentes peuvent être spécifiées dans l'Annexe Nationale ou pour le projet individuel.
(1) Les méthodes de calcul ci-après permettent de vérifier la réponse combinée du système voie – ouvrage vis-à-vis des
critères de dimensionnement donnés en 6.5.4.5 . Ces critères peuvent être résumés de la manière suivante pour les
tabliers ballastés :
a. déplacement longitudinal relatif à l'extrémité du tablier, décomposé en deux pour permettre la comparaison avec les
valeurs admissibles : δ B dû à l'accélération et au freinage et δ H dû à la déformation verticale du tablier ;
b. contraintes additionnelles maximales dans les rails ;
c. valeur maximale du déplacement vertical relatif à l'extrémité du tablier, δ V .
Pour les tabliers à pose de voie directe, une vérification supplémentaire vis-à-vis des forces de soulèvement est requise,
comme indiqué en 6.5.4.5.2(4) .
(2) Le paragraphe 6.5.4.6.1 donne une méthode simplifiée permettant, pour des ouvrages sur appuis simples ou des
ouvrages continus, constitués d'un tablier unique dont la longueur de dilatation L T est inférieure ou égale à 40 m,
d'estimer la réponse combinée du système voie – ouvrage aux actions variables.
(3) L'Annexe G donne une méthode permettant de déterminer la réponse combinée du système voie – ouvrage à des
actions variables lorsque l'ouvrage ne satisfait pas aux exigences de 6.5.4.6.1 :
• ouvrage sur appuis simples ou ouvrage continu, constitué d'un tablier unique ;
• ouvrage constitué d'une succession de tabliers indépendants reposant sur appuis simples ;
• ouvrage constitué d'une succession de tabliers continus.
(4) Alternativement, ou pour d'autres configurations de voies ou de structure, une analyse peut être effectuée
conformément aux exigences de 6.5.4.2 à 6.5.4.5 .
6.5.4.6.1 Méthode de calcul simplifiée dans le cas d'un tablier unique
(1) Dans le cas d'un tablier unique (sur appuis simples, travées continues avec appareil d'appui fixe à une extrémité ou
travées continues avec appareil d'appui fixe intermédiaire), la vérification des contraintes dans les rails n'est pas
nécessaire sous réserve que :
• la raideur K des appuis soit suffisante pour limiter δ B , déplacement du tablier dans le sens longitudinal, à un
maximum de 5 mm sous l'action des forces longitudinales d'accélération et de freinage, définies en 6.5.4.6.1(2) (et
classifiées comme indiqué en 6.3.2 (3) si nécessaire). Pour la détermination des déplacements, il convient de tenir
compte de la configuration et des propriétés de la structure données en 6.5.4.2(1) ,
• sous l'action des charges verticales de trafic, δ H , le déplacement longitudinal de la surface supérieure du tablier à
l'extrémité de celui-ci du fait de sa déformation ne dépasse pas 5 mm,
• la longueur de dilatation L T soit inférieure à 40 m.
NOTE
Des critères différents peuvent être spécifiés dans l'Annexe Nationale . Les critères donnés dans cette clause
sont recommandés.
(2) Les limites de validité de la méthode de calcul indiquée en 6.5.4.6.1 sont les suivantes :
• la voie satisfait les exigences de construction données en 6.5.4.5.1(2) ;
• la résistance plastique au cisaillement longitudinal k de la voie vaut :
• voie non chargé : k = 20 à 40 kN par m de voie ;
• voie chargée : k = 60 kN par m de voie ;
• charges verticales de trafic :
• modèle de charge 71 (et, le cas échéant, modèle de charge SW/0) avec α = 1 conformément à 6.3.2(3) ;
• modèle de charge SW/2.
NOTE
La méthode est valable pour des valeurs de α telles que les effets des actions résultant de α x LM71 sont
inférieurs ou égaux aux effets résultant de SW/2.
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(3) Les forces longitudinales dues à l'accélération et au freinage qui agissent sur les appareils d'appui fixes peuvent être
obtenues en multipliant les forces d'accélération et de freinage par le coefficient de réduction ξ donné dans le Tableau
6.9.
NOTE
Pour les ponts-portiques et les cadres fermés, on recommande de prendre ξ égal à un. Une autre possibilité
consiste à utiliser la méthode donnée à l'annexe G ou à procéder à une analyse conformément à 6.5.4.2 à 6.5.4.5 .
(4) Les valeurs caractéristiques des forces longitudinales F Tk agissant, par voie, sur les appareils d'appui fixes du fait des
variations de température (conformément à 6.5.4.3 ) peuvent être obtenues de la manière suivante :
• pour les ponts avec longs rails soudés aux deux extrémités du tablier et appareils d'appuis fixes à une extrémité :
avec k [kN/m], résistance plastique au cisaillement longitudinal de la voie, par unité de longueur, pour les voies non
chargées, conformément à 6.5.4.4(2), et L T [m], longueur de dilatation, comme indiqué en 6.5.4.2 (1) ;
• pour les ponts avec longs rails soudés aux deux extrémités du tablier et appareils d'appuis fixes à une distance L 1
d'une extrémité et L 2 de l'autre :
avec k [kN/m], résistance plastique au cisaillement longitudinal de la voie, par unité de longueur, pour les voies non
chargées, conformément à 6.5.4.4(2) , et L 1 [m] et L 2 [m] comme indiqués sur la Figure 6.21 ;
Figure 6.21 Tablier avec appareils d'appui fixes non situés à une
extrémité(1)
• pour les ponts avec longs rails soudés à l'extrémité du tablier équipé d'appareils d'appui fixes et de dispositifs de
dilatation à l'autre extrémité (extrémité libre) :
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NOTE
Dans le cas d'une voie conforme à 6.5.4.5.1(2) , les valeurs de k peuvent être prises à l'Annexe G2 (3). Des
valeurs différentes de k peuvent être spécifiées dans l'Annexe Nationale .
(5) Les valeurs caractéristiques des forces longitudinales F Qk agissant, par voie, sur les appareils d'appui fixes du fait des
déformations du tablier peuvent être obtenues de la manière suivante :
• pour les ponts avec longs rails soudés aux deux extrémités du tablier et appareils d'appuis fixes à une extrémité et
dispositifs de dilatation à l'autre (extrémité libre) :
(6) Le déplacement vertical de la surface supérieure du tablier par rapport à la construction adjacente (culée ou autre
tablier) sous l'effet des actions variables peut être calculé en ignorant la réponse combinée du système voie-ouvrage, et
vérifié par rapport aux critères du paragraphe 6.5.4.5.2(3) .
(4) En 6.6.2 à 6.6.6 , il convient de prendre pour la vitesse maximale de calcul V [km/h] la vitesse maximale de ligne au
point considéré, sauf pour les cas couverts par l'EN 1990, A2.2.4(6) .
(5) Au début et à l'extrémité des structures contiguës aux voies, sur une longueur de 5 m mesurée parallèlement à celles-
ci, il convient de multiplier les charges équivalentes données en 6.6.2 à 6.6.6 par un coefficient de majoration dynamique
égal à 2,0.
NOTE
Le coefficient de majoration dynamique ci-dessus peut être insuffisant dans le cas de structures sensibles aux
actions dynamiques, et il peut être nécessaire de le déterminer par une étude spécifique. Il convient alors de tenir
compte des caractéristiques dynamiques de la structure considérée, notamment des conditions d'appui et des
conditions aux extrémités, de la vitesse du trafic ferroviaire circulant à proximité, des actions aérodynamiques
associés et de la réponse dynamique de la structure, tenant compte notamment de la vitesse de l'onde de
déformation induite dans celle-ci. De plus, dans le cas de structures sensibles aux actions dynamiques, un
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coefficient de majoration dynamique peut être nécessaire pour des parties de la structure entre le début et la fin de
celle-ci.
6.6.2 Surfaces verticales simples parallèles à la voie (écrans anti-bruit, par exemple)
(1) Les valeurs caractéristiques des actions, ± q 1k , sont données par la Figure 6.22.
6.6.3 Surfaces horizontales simples au-dessus de la voie (auvent de protection caténaire, par exemple)
(1) Les valeurs caractéristiques des actions, ± q 2k , sont données par la Figure 6.23.
(2) La largeur chargée, pour l'élément structural considéré, s'étend jusqu'à 10 m de part et d'autre de l'axe de la voie.
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6.6.4 Surfaces horizontales simples contiguës à la voie (abris de quais sans écrans verticaux, par exemple)
(1) Les valeurs caractéristiques des actions, ± q 3k , sont données par la Figure 6.24 ; elles s'appliquent indépendamment
de la forme aérodynamique du train.
(2) En tout point de la structure à calculer, il convient de déterminer q 3k en fonction de la distance a g à la voie la plus
proche. S'il existe des voies de part et d'autre de l'élément structural considéré, il convient d'additionner les actions.
(3) Si la distance h g est supérieure à 3,80 m, l'action q 3k peut être réduite par un coefficient k 3 tel que :
où :
• h g distance entre le niveau supérieur du rail et la sous-face de la structure.
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6.6.5 Structures à surfaces multiples le long de la voie, comprenant des surfaces verticales et horizontales ou
inclinées (tels que écrans anti-bruit inclinés, abris de quais avec écrans verticaux, etc.)
(1) Il convient d'appliquer les valeurs caractéristiques des actions, ± q 4k , indiquées sur la Figure 6.25,
perpendiculairement aux surfaces considérées et de lire les valeurs caractéristiques sur la Figure 6.22 , en adoptant une
distance à la voie égale à la plus petite des valeurs ci-dessous :
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6.6.6 Surfaces enveloppant le gabarit des voies sur une longueur limitée (jusqu'à 20 m) (surface comportant une
partie horizontale au-dessus des voies et au moins un écran vertical – Echafaudage, constructions provisoires,
par exemple)
(1) Il convient de prendre en compte toutes les actions indépendamment de la forme aérodynamique du train :
• sur la hauteur totale des surfaces verticales :
où :
• q 1k tel qu'indiqué en 6.6.2 ;
• k 4= 2 ;
• sur les surfaces horizontales :
où :
• q 2k tel qu'indiqué en 6.6.3 pour une voie seulement ;
• k 5 = 2,5 si la surface n'enveloppe qu'une seule voie ;
• k 5 = 3,5 si la surface enveloppe deux voies.
(3)P Dans la situation de projet I, on doit éviter la ruine d'éléments principaux de la structure, mais on peut tolérer des
dommages localisés. Les parties de la structure concernées doivent être dimensionnées pour les charges de calcul ci-
après, définies pour la situation de projet accidentelle :
α x 1,4 x LM71 (à la fois charges ponctuelles et charge uniformément répartie, Q A1d et q A1d ) parallèlement à la voie, dans
la position la plus défavorable à l'intérieur d'une surface dont la largeur vaut 1,5 fois l'écartement des rails, de part et
d'autre de l'axe de la voie :
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(4)P Dans la situation de projet II, il convient d'éviter à la fois le renversement et l'effondrement du pont. Pour la
détermination de la stabilité globale, on doit considérer une charge linéaire verticale uniforme s'exerçant sur le bord de la
structure considérée sur une longueur totale maximale de 20 m, et égale à q A2d = α x 1,4 x LM71.
NOTE
La charge équivalente mentionnée ci-dessus ne doit être prise en compte que pour la détermination de la
résistance ultime ou de la stabilité globale de la structure. Il n'est pas nécessaire de dimensionner les éléments
structuraux mineurs pour cette charge.
(5)P Les situations de projet I et II doivent être examinées séparément. Une combinaison de ces charges ne doit pas être
considérée.
(6) Pour les situations de projet I et II, il convient de négliger les autres actions du trafic ferroviaire sur la voie soumise aux
actions dues au déraillement.
NOTE
Voir EN 1990, A2 pour les exigences concernant l'application des actions du trafic aux autres voies.
(7) Il n'est pas nécessaire d'appliquer de coefficient dynamique aux charges de calcul en 6.7.1(3) et 6.7.1(4).
(8)P Pour les éléments structuraux situés au-dessus du niveau des rails, les mesures destinées à limiter les
conséquences d'un déraillement doivent être conformes aux exigences spécifiées.
NOTE 1
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Les exigences peuvent être spécifiées dans l'Annexe Nationale ou pour le projet individuel.
NOTE 2
L'Annexe Nationale ou le projet individuel peut également spécifier des exigences visant à retenir un train déraillé
sur l'ouvrage.
6.7.2 Déraillement sous ou à proximité d'un ouvrage et autres actions pour situations de projet accidentelles
(1) En cas de déraillement, il y a un risque que les véhicules déraillés viennent heurter les structures situées au-dessus de
la voie ou contiguës à celle-ci. Les exigences relatives à la charge d'impact ainsi que les autres exigences de calcul sont
spécifiées dans l'EN 1991-1-7 .
(2) D'autres actions sont données dans l'EN 1991-1-7 pour des situations de projet accidentelles ; il convient d'en tenir
compte.
(1)P La structure doit être dimensionnée pour le nombre et la (les) position(s) des voies exigés conformément aux
positions et aux tolérances spécifiées.
NOTE
Les positions et tolérances de voie peuvent être spécifiées pour le projet individuel.
(2) Il convient également de dimensionner chaque structure pour le plus grand nombre de voies géométriquement et
structuralement possible, dans la position la moins favorable, et ceci, indépendamment de la position réelle envisagée, en
tenant compte des exigences d'espacement minimale des voies et de gabarit latéral spécifiées.
NOTE
Les exigences d'espacement minimal des voies et de gabarit latéral peuvent être spécifiées pour le projet
individuel.
(3)P Les effets de toutes les actions doivent systématiquement être déterminés en plaçant les charges de trafic et autres
forces dans les positions les plus défavorables. Les actions de trafic dont l'effet est favorable doivent être négligées.
(4)P Pour la détermination des effets les plus défavorables résultant de l'application du modèle de charge 71 :
• la charge linéaire uniforme q vk doit être appliquée à une voie sur autant de longueurs que nécessaire ; jusqu'à quatre
charges concentrées individuelles Q vk doivent être appliquées en même temps sur une voie ;
• pour les structures supportant deux voies, le modèle de charge 71 doit être appliqué à l'une ou l'autre des voies, ou
aux deux ;
• pour les structures supportant trois voies ou plus, le modèle de charge 71 doit être appliqué tour à tour à chacune
des voies ou à chaque groupe possible de deux voies ou bien 0,75 LM71 doit être appliqué à trois voies ou plus.
(5)P Pour la détermination des effets les plus défavorables résultant de l'application du modèle de charge SW/0 :
• le chargement défini sur la Figure 6.2 et dans le Tableau 6.1 doit être appliqué une fois à la voie ;
• pour les structures supportant deux voies, le modèle de charge SW/0 doit être appliqué à l'une ou l'autre des voies,
ou aux deux ;
• pour les structures supportant trois voies ou plus, le modèle de charge SW/0 doit être appliqué à chacune des voies
tour à tour ou à chaque groupe possible de deux voies ou encore 0,75 SW/0 doit être appliqué à trois voies ou plus.
(6)P Pour la détermination des effets les plus défavorables résultant de l'application du modèle de charge SW/2 :
• les charges définies sur la Figure 6.2 et dans le Tableau 6.1 doivent être appliquées une fois à la voie ;
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• pour les structures supportant plus d'une voie, le modèle de charge SW/2 doit être appliqué tour à tour à chacune
des voies, le modèle 71 ou le modèle SW/0 étant appliqués aux autres voies conformément à 6.8.1(4) et 6.8.1(5).
(7)P Pour la détermination des effets les plus défavorables résultant de l'application du modèle de charge « train à vide » :
• la charge linéaire uniforme q vk doit être appliquée à une voie sur autant de longueurs que nécessaire ;
• généralement, le modèle de charge « train à vide » ne doit être considéré que pour le calcul de structures supportant
une voie unique.
(8)P Toutes les structures à poutres continues calculées pour le modèle de charge 71 doivent être également vérifiées
pour le modèle de charge SW/0.
(9)P Lorsqu'une analyse dynamique est requise conformément à 6.4.4 , toutes les structures doivent également être
calculées pour la charge de trains réels ainsi que pour le modèle de charge HSLM lorsque le paragraphe 6.4.6.1.1
l'impose. La détermination des effets les plus défavorables engendrés par des trains réels et par l'application du modèle
de charge HSLM doit être conforme à 6.4.6.1.1(6) et 6.4.6.5(3) .
(10)P Pour la vérification des déformations et des vibrations, le chargement vertical à appliquer est le suivant :
• modèle de charge 71 et, le cas échéant, modèles de charge SW/0 et SW/2 ;
• modèle de charge HSLM lorsque le paragraphe 6.4.6.1.1 l'impose ;
• trains réels lorsqu'on détermine le comportement dynamique dans le cas de la résonance ou de vibrations
excessives du tablier, lorsque le paragraphe 6.4.6.1.1 l'impose.
(11)P En ce qui concerne les tabliers de ponts à une ou plusieurs voies, les vérifications des limites de déformation et de
vibration doivent être effectuées pour le nombre de voies chargées et les charges de trafic associées, tels qu'indiqués
dans le Tableau 6.10. Lorsque le paragraphe 6.3.2(3) l'impose, des charges classifiées doivent être prises en compte.
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(2) Il convient d'appliquer les coefficients du Tableau 6.11 aux valeurs caractéristiques des différentes actions
considérées dans chaque groupe.
NOTE
Toutes les valeurs proposées pour ces coefficients peuvent être modifiées dans l'Annexe Nationale . Les valeurs
du tableau 6.11 sont recommandées.
(3)P Lorsque les groupes de charge ne sont pas pris en compte, les actions du trafic ferroviaire doivent être combinées
conformément au Tableau A2.3 de l'EN 1990.
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6.8.3 Groupes de charges – Autres valeurs représentatives des actions à composantes multiples
6.8.3.1 Valeurs fréquentes des actions à composantes multiples
(1) Lorsque des groupes de charges sont pris en compte, la même règle qu'en 6.8.2(1) ci-dessus s'applique, en affectant,
pour chaque groupe, les coefficients du Tableau 6.11 aux valeurs fréquentes des actions correspondantes considérées
dans le groupe.
NOTE
L'Annexe Nationale peut définir les valeurs fréquentes des actions à composantes multiples. Les règles données
dans cette clause sont recommandées.
(2)P Lorsqu'on ne prend pas en compte les groupes de charge, les actions du trafic ferroviaire doivent être combinées
conformément au Tableau A2.3 de l'EN 1990.
6.8.3.2 Valeurs quasi-permanentes des actions à composantes multiples
(1) Il convient de prendre les actions quasi-permanentes de trafic égales à zéro.
NOTE
L'Annexe Nationale peut définir les valeurs quasi-permanentes des actions à composantes multiples. La valeur
indiquée dans cette clause est recommandée.
(3) Lorsque la combinaison de trafics ne représente pas le trafic réel (dans certaines situations particulières, par exemple,
où un nombre limité de type(s) de véhicules domine les charges de fatigue, ou pour un trafic requerrant une valeur de α
supérieure à l'unité, selon 6.3.2(3) ), il convient de spécifier une combinaison de trafic différente.
NOTE
La combinaison de trafic différente peut être définie pour le projet individuel.
(4) Chacune des combinaisons est élaborée à partir d'un tonnage de trafic annuel de 25 x 106 tonnes parcourant le pont
sur chaque voie.
(5)P Pour les structures supportant plus d'une voie, le chargement de fatigue doit être appliqué à un maximum de deux
voies dans les positions les plus défavorables.
(6) Il convient d'évaluer l'endommagement dû à la fatigue sur une durée de vie de l'ouvrage de 100 ans.
NOTE
La durée de vie de projet peut être spécifiée dans l'Annexe Nationale . Une durée de 100 ans est recommandée.
Voir aussi l'EN 1990 .
(7) Il est également possible de procéder aux vérifications à la fatigue à partir d'une combinaison de trafic particulière.
NOTE
Une combinaison de trafic particulière peut être spécifiée dans l'Annexe Nationale ou pour le projet individuel.
(8) Des exigences supplémentaires concernant la vérification des ponts à la fatigue sont données en 6.4.6.6 lorsque 6.4.4
impose une analyse dynamique et qu'il est probable que les effets dynamiques seront excessifs.
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(9) Il y a lieu de tenir compte des actions verticales du trafic ferroviaire incluant les effets dynamiques et les forces
centrifuges pour l'évaluation de la fatigue. Généralement, les actions de lacet et les actions longitudinales du trafic
ferroviaire peuvent être négligées pour l'évaluation de la fatigue.
NOTE
Dans quelques situations spéciales, par exemple ponts supportant des voies à des gares terminales, il y a lieu de
tenir compte de l'effet des actions longitudinales pour l'évaluation de la fatigue.
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(3) La présente annexe fournit également des indications en cas d'application simultanée, sur la chaussée d'un pont, de
véhicules spéciaux et d'un trafic routier normal représenté par le modèle de charge 1 défini en 4.3.2 .
NOTE 2
On admet des largeurs de véhicules de 3,00 m pour les lignes d'essieux de 150 kN et de 4,50 m pour les lignes
d'essieux de 240 kN.
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NOTE 2
Les effets du modèle normalisé 600/150 sont couverts par les effets du modèle de charge 1 lorsqu'il est appliqué
en prenant les coefficients α Qi et α qi égaux à 1.
NOTE 3
Des modèles particuliers, prévus spécialement pour couvrir les effets des charges exceptionnelles avec un poids
total autorisé en charge supérieur à 3 600 kN peuvent devoir être définis pour le projet individuel.
(3) Il convient de prendre les valeurs caractéristiques des charges associées aux véhicules spéciaux comme des valeurs
nominales et de les considérer comme associées uniquement à des situations de projet transitoires.
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où :
• L longueur d'influence (m)
(6) Lorsque les modèles sont supposés se déplacer à faible vitesse, il convient de charger chaque voie conventionnelle,
ainsi que l'aire résiduelle du tablier, au moyen du modèle de charge 1, avec les valeurs fréquentes définies en 4.5 et en
A2 de l'EN 1990 . Sur la (les) voie(s) occupée(s) par le véhicule normalisé, il convient de ne pas appliquer ce système à
moins de 25 m des essieux extrêmes du véhicule considéré (voir Figure A.3).
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où :
• n 0 fréquence spatiale de référence (0,1 cycle/m) ;
• Ω0 fréquence spatiale angulaire de référence (1 rd/m) ;
• w exposant de la DSP linéarisée.
7)
ISO 8608:1995 - Mechanical vibration – Road surface profiles – Reporting of measured data.
Souvent, au lieu de considérer la DSP des déplacements, G d , il est plus commode de considérer la DSP des
vitesses, G v , en termes de variations d'ordonnées verticales de la surface de la route par unité de distance
parcourue. G v et G d sont liés par les expressions suivantes :
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Les valeurs limites de G d et de G v pour les 5 premières classes de revêtement sont données dans les Tableaux
B.1 et B.2 pour n et Ω respectivement.
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(3) Sauf spécification différente, il convient de multiplier les charges d'essieu enregistrées par :
• φ fat = 1,2 pour les surfaces de bonne rugosité ;
• φ fat = 1,4 pour les surfaces de rugosité moyenne.
(4) De plus, lorsqu'on considère une section transversale située à moins de 6,00 m d'un joint de chaussée, il convient de
multiplier la charge par le coefficient de majoration dynamique complémentaire Δφ fat donné par la Figure 4.7 .
(5) La classification des états de rugosité de surface peut être effectuée suivant l'ISO 8608.
(6) Pour une estimation grossière et rapide de l'état de rugosité, on notera que :
• les revêtements de chaussée neufs tels, par exemple, les bétons bitumineux ou les bétons de ciment, peuvent être
considérés comme possédant une bonne, voire une très bonne, rugosité ;
• les revêtements de chaussée anciens non entretenus peuvent être classés dans la catégorie des revêtements de
rugosité moyenne ;
• les revêtements de chaussée qui consistent en pavés ou matériaux similaires peuvent être classés dans les
catégories « moyenne » ou mauvaise « médiocre », « très médiocre ».
(7) Pour les surfaces de contact des roues et les distances transversales entre roues, il convient d'adopter les valeurs du
Tableau 4.8 selon le cas.
(8) Si les mesures de trafic ne sont effectuées que sur une seule voie, il convient de faire des hypothèses pour ce qui
concerne le trafic sur les autres voies. Ces hypothèses peuvent être fondées sur des enregistrements d'un type de trafic
semblable, effectués en d'autres lieux.
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(9) Il convient que l'historique des contraintes prenne en compte la présence simultanée de véhicules enregistrés sur une
voie quelconque du pont et il convient d'établir une procédure permettant d'en tenir compte lorsque l'évaluation est basée
sur des enregistrements des chargements individuels de véhicules.
(10) Il convient de compter le nombre de cycles au moyen de la méthode de la goutte d'eau ou de celle du réservoir.
(11) Si la durée des mesures est inférieure à une semaine entière, les enregistrements et l'évaluation de
l'endommagement résultant de la fatigue peuvent être ajustés en prenant en compte les variations de flux et de
compositions de trafic observées au cours d'une semaine normale. Il convient aussi d'appliquer un coefficient
d'ajustement pour tenir compte de toute évolution ultérieure du trafic.
(12) Il convient de multiplier l'endommagement cumulé résultant de la fatigue, calculé à partir des enregistrements, par le
rapport entre la durée d'utilisation de projet et la durée correspondant à l'histogramme. En l'absence d'informations
détaillées, on recommande un coefficient 2 pour le nombre de camions et un coefficient 1,4 pour les niveaux de charge.
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ou par
NOTE
L'Annexe Nationale peut spécifier laquelle des deux équations (C.1) ou (C.2) peut être utilisée. Lorsque l'équation à
utiliser n'est pas précisée, il est recommandé d'utiliser l'équation (C.1).
et
où :
et
où :
• v est la vitesse maximale autorisée du véhicule [m/s] ;
• n 0 est la première fréquence propre de flexion du pont sous charges permanentes [Hz] ;
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La limite de validité de φ" , défini par l'équation (C.6), est la limite supérieure de la fréquence propre de la Figure 6.10 .
Pour tous les autres cas, φ" peut être déterminé par une analyse dynamique en tenant compte de l'interaction entre les
masses non suspendues du train et la masse du pont comme indiqué en 6.4.6 .
(4)P Les valeurs de φ' + φ" doivent être déterminées en utilisant les valeurs limites supérieures et inférieures de n 0 , à
moins qu'il ne s'agisse d'un pont particulier dont la première fréquence propre est connue.
La limite supérieure de n 0 est donnée par :
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expression dans laquelle φ' et φ" sont définis ci-après dans les équations (D.2) et (D.5).
(3) Les équations (D.2) et (D.5) sont des formes simplifiées des équations (C.3) et (C.6) et sont suffisamment précises
pour servir au calcul de l'endommagement résultant de la fatigue ; elles sont valables pour des vitesses maximales
autorisées des véhicules inférieures ou égales à 200 km/h :
avec :
et
où :
• v vitesse maximale autorisée du convoi [m/s] ;
• L longueur déterminante L Φ [m] conformément à 6.4.5.3 .
NOTE
Lorsque les effets dynamiques, résonance comprise, sont susceptibles d'être excessifs et que 6.4.4 impose une
analyse dynamique, des exigences supplémentaires pour la vérification à la fatigue des ponts sont données en
6.4.6.6 .
où :
• γ Ff coefficient partiel de sécurité pour la charge de fatigue ;
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NOTE
La valeur de γ Ff peut être donnée dans l'Annexe Nationale . La valeur recommandée est γ Ff = 1,00.
• λ coefficient d'endommagement équivalent pour la fatigue, qui prend en compte le trafic sur l'ouvrage et la portée de
l'élément. Des valeurs de λ sont données dans les codes de calcul (EN 1992 - EN 1999);
• Φ 2 coefficient dynamique (voir 6.4.5 ) ;
• Δσ 71 variation de contraintes due au modèle de charge 71 (et, le cas échéant, SW/0 mais en excluant α ) disposé
dans la position la plus défavorable pour l'élément considéré ;
• Δσ c valeur de référence de la résistance à la fatigue (voir EN 1993) ;
• γ Mf coefficient partiel de sécurité pour la résistance à la fatigue dans les codes de calcul (EN 1992 - EN 1999).
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• pour les trains classiques, l'espacement entre les centres de bogies de véhicules adjacents, d BS [m], est conforme à
l'équation (E.2) ;
• pour les trains à essieux régulièrement espacés, avec voitures à un essieu (train-type E de l'Annexe F.2 par
exemple), la longueur des voitures intermédiaires D IC [m] et la distance entre essieux adjacents situés de part et
d'autre de l'accouplement de deux rames, e c [m], sont conformes au Tableau E.1,
• D/d BA et (d BS − d BA )/d BA ne doivent pas prendre des valeurs proches d'un nombre entier ;
• le poids total maximal du train est égal à 10 000 kN ;
• la longueur maximale du train est égale à 400 m ;
• la masse non suspendue est égale au maximum à 2 tonnes par essieu.
où :
• D HSLMA est égale à D si la valeur de D figure dans le Tableau 6.3 et est égale successivement aux deux valeurs du
Tableau 6.3 qui encadrent D ; sinon
• P HSLMA et d HSLMA sont les paramètres associés à D HSLMA dans le Tableau 6.3 (soit un seul couple de valeurs, soit
deux).
et D , D IC , P , d BA , d BS et e c sont définis suivant les cas sur les Figures E.1 à E.3 pour les trains à articulations
intercaisse, les trains classiques et les trains à essieux régulièrement espacés :
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où :
• n 0 première fréquence propre de la travée sur appuis simples [Hz] ;
• v DS vitesse maximale de calcul conformément à 6.4.6.2(1) [m/s].
(4) Il convient de déterminer la longueur d'onde critique d'excitation λ C à partir des Figures E.4 à E.17 ; il s'agit de la
valeur de λ correspondant à la valeur maximale de l'agressivité A (L/λ ) G (λ ) pour la travée de longueur L [m], dans la plage
des longueurs d'onde d'excitation allant de 4,5 m à λ V .
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Pour les portées comprises entre les valeurs de portées des Figures E.4 à E.17, il convient de considérer les deux figures
encadrant la valeur de la portée concernée et de déterminer la longueur d'onde critique d'excitation λ C à partir de celle
correspondant à la portée avec la valeur de l'agressivité maximale. L'interpolation entre les diagrammes n'est pas admise.
NOTE
On peut voir, d'après les Figures E.4 à E.17, que dans de nombreux cas, λ C = λ V ; mais dans certains cas, le pic
de l'agressivité est obtenu pour une valeur λ C inférieure à λ V . (Dans la Figure E.4, par exemple, pour λ V = 17 m, λ
C = 13 m).
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NOTE
Pour des valeurs de λ C < 7 m, on recommande d'effectuer l'analyse dynamique avec les trains représentatifs A1 à
A10 compris, conformément au Tableau 6.3 .
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où :
• D longueur des voitures intermédiaires et de queue, telles que définies par la Figure 6.12 , [m] ;
• d distance entre axes des essieux d'un bogie pour les voitures intermédiaires et de queue, tel que défini sur la Figure
6.12 [m] ;
• N nombre de voitures intermédiaires, telles que définies par la Figure 6.12 ;
• P k force ponctuelle à chaque position d'essieu pour les voitures intermédiaires et de queue et pour chaque motrice,
comme défini par la Figure 6.12 [kN] ;
• λ C longueur d'onde critique de l'excitation donnée en E.2(4) [m].
(6) Alternativement, l'agressivité A (L/λ ) G (λ ) [kN/m] est définie par les équations E.4 et E.5 :
où i compris entre 0 et (M − 1) pour couvrir toutes les rames ainsi que le train complet et :
• L portée [m] ;
• M nombre de forces ponctuelles du train ;
• P k charge sur l'essieu k [kN] ;
• X i longueur d'une rame comportant i essieux ;
• X k distance de la force ponctuelle P k à la première force ponctuelle P 0 du train [m] ;
• λ longueur d'onde d'excitation [m] ;
• ζ coefficient d'amortissement.
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Annexe F (informative) Critères à satisfaire dans le cas où une analyse dynamique n'est
pas requise
NOTE
L'annexe F ne s'applique pas au modèle de charge HSLM (l'Annexe F est valide pour les trains donnés en F(4)).
(1) Pour les structures sur appuis simples satisfaisant la valeur maximale de (v /n0 )lim donnée dans les Tableaux F.1 et
F.2 :
• les valeurs maximales des effets dynamiques des actions (contraintes, déformations etc.) ; et
• la charge de fatigue aux vitesses élevées (sauf lorsque la vitesse d'exploitation fréquente correspond à une vitesse
de résonance, auquel cas il convient d'effectuer une analyse dynamique et une vérification à la fatigue spécifiques,
conformément à 6.4.6 ) ;
ne dépassent pas les valeurs résultant de Φ 2 x modèle de charge 71 et aucune analyse dynamique supplémentaire
n'est nécessaire
• l'accélération maximale du tablier est inférieure à 3,5 m/s2 ou 5,0 m/s2 suivant les cas.
Tableau F.1 Valeur maximale de (v/n 0 )lim pour une poutre ou une
dalle sur appuis simples et une accélération maximale admissible α
2
max < 3,50 m/s
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Tableau F.2 Valeur maximale de (v/n 0 )lim pour une poutre ou une
dalle sur appuis simples et une accélération maximale admissible a
2
max < 5,0 m/s
où :
• L portée du pont [m] ;
• m masse du pont [103 kg/m] ;
• ζ coefficient d'amortissement critique [%] ;
• v vitesse maximale nominale, généralement égale à la vitesse maximale de ligne au point considéré. Pour vérifier les
trains réels individuels, une vitesse réduite peut être utilisée (vitesse maximale autorisée des trains) [m/s] ;
• n 0 première fréquence propre de la travée [Hz] ;
• Φ 2 et φ" définis en 6.4.5.2 et à l'Annexe C .
(2) Les Tableaux F.1 et F.2 sont valables pour :
• les ponts sur appuis simples pour lesquels les effets de biais sont négligeables et qui peuvent être modélisés comme
une poutre droite ou une dalle, sur appuis rigides. Les Tableaux F.1 et F.2 ne sont pas applicables aux ponts à
poutres latérales et aux ponts à treillis avec tabliers minces ni aux autres structures complexes susceptibles de ne
pas être correctement modélisées par une poutre ou une dalle ;
• les ponts pour lesquels la voie et la hauteur prise entre la partie supérieure du tablier et l'axe neutre permettent de
répartir les charges d'essieux ponctuelles sur une distance d'au moins 2,50 m ;
• les trains-types énumérés en F(4) ;
• les structures calculées pour les valeurs caractéristiques des charges verticales ou des charges verticales
classifiées, avec α ≥ 1, conformément à 6.3.2 ;
• les voies soigneusement entretenues ;
• les travées avec une fréquence propre n 0 inférieure à la limite supérieure de la Figure 6.10 ;
• les structures dont la fréquence de torsion n T satisfait : n T > 1.2 x n 0 .
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(3) Lorsque les critères ci-dessus ne sont pas satisfaits, il convient de procéder à une analyse dynamique conformément
à 6.4.6 .
(4) Les critères du paragraphe 6.4 et de l'annexe F ont été élaborés sur la base des trains réels ci-dessous (excepté le
modèle de charge HSLM qui est basé sur les trains-types satisfaisant les critères d'interopérabilité appropriés).
Type A
Type B
Type C
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Type D
Type E
Type F
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où :
• Θ rotation de l'extrémité du tablier [rad] ;
• H hauteur séparant l'axe de rotation (horizontal) de l'appareil d'appui (fixe) de la surface du tablier [mm],
(2) Pour les couples de valeurs de la résistance plastique au cisaillement longitudinal de la voie (voie non chargée/voie
chargée) k = 20/60 kN par m de voie et k = 40/60 kN par m de voie et pour le coefficient de dilatation thermique linéaire α
-6 -6
T = 10.10 1/Kelvin ou α T = 12.10 1/Kelvin, la longueur de dilatation maximale admissible L TP [m] est donnée par les
Figures G.1 à G.4 selon le cas.
Lorsque le point (L T , δ ) décrivant la longueur de dilatation du tablier et le déplacement longitudinal de l'extremité de
celui-ci sous l'effet des charges verticales de trafic se situe au-dessous de la courbe correspondant à la raideur
longitudinale K des appuis, ou au-dessous de la courbe interpolée correspondante, les critères de contraintes
supplémentaires maximales admissibles dans le rail, donnés en 6.5.4.5.1(1) et de déformation maximale admissible de la
structure dues à l'accélération et au freinage, donnés en 6.5.4.5.2(1) , et dues aux charges verticales de trafic, données
en 6.5.4.5.2(2) , sont respectés.
Si cette condition n'est pas satisfaite, une analyse peut être effectuée conformément aux exigences de 6.5.4.2 à 6.5.4.5 ,
ou bien il convient de prévoir des appareils de dilatation de la voie.
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Tableau G.1 Actions sur les appareils d'appui fixes dans la direction
longitudinale du pont a)
où :
• K raideur du système porteur telle que définie ci-dessus [kN/m],
• L dépend de la configuration de la structure et du type d'action variable [m] :
• pour un tablier sur appuis simples avec appareil d'appui fixe à une extrémité :
L = L T;
• pour un tablier continu à plusieurs travées, avec appareil d'appui fixe à une extrémité :
• pour le « freinage » :
L = L Deck (longueur totale du tablier) ;
• pour la « température » :
L = L T;
• pour la « rotation d'extrémité du fait des charges verticales de trafic » :
L = portée contiguë à l'appareil d'appui fixe ;
• pour un tablier continu à plusieurs travées, avec appareil d'appui fixe en position intermédiaire :
• pour le « freinage » :
• L = L Deck (longueur totale du tablier) ;
• pour la « température » :
les actions dues à la variation de température peuvent être déterminées comme la somme algébrique des
réactions d'appui des deux schémas statiques obtenus en divisant le tablier au droit de la section sur
l'appui fixe, chaque tablier résultant ayant l'appareil d'appui fixe sur l'appui intermédiaire d'origine ;
• pour la « rotation d'extrémité du fait des charges verticales de trafic » :
L = longueur de la travée la plus longue, contiguë à l'appui fixe ;
• β coefficient : Distance entre l'axe neutre et la surface du tablier, rapportée à la hauteur H .
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• la voie sur le pont et sur une longueur d'au moins 100 m sur les remblais de part et d'autre est constituée de longs
rails soudés, sans appareil de dilatation de la voie ;
• tous les tabliers ont le même schéma statique (appui fixe à la même extrémité et non sur la même pile) ;
• un des appareils d'appui fixes est situé sur une des culées ;
• la longueur de chaque tablier diffère de moins de 20 % de la valeur moyenne des longueurs de tablier ;
• la longueur de dilatation L T de chaque tablier est inférieure à 30 m si ΔT D = 35 Kelvin ou à 60 m si ΔT D = 20 Kelvin
et le risque de gel du ballast est négligeable. (Si la variation maximale de température des tabliers est comprise
entre 20 Kelvin et 35 Kelvin, avec un risque négligeable de gel du ballast, la limite supérieure de L T peut être
interpolée entre 30 m et 60 m) ;
• la raideur des appuis fixes est supérieure à 2.103 x L T [kN/m de voie et par voie] pour L T = 30 m à 3.103 x L T [kN/m
de voie et par voie] pour L T = 60 m, multiplié par le nombre de voies, L T étant exprimé en [m] ;
• la raideur de chacun des appuis fixes (à l'exception de l'appui fixe sur culée) diffère de moins de 40 % de la valeur
moyenne des raideurs des appuis ;
• le déplacement longitudinal maximal de l'about du tablier à sa surface supérieure par rapport à la culée adjacente, dû
à la déformation du tablier, évalué sans tenir compte de la réponse combinée du système voie-ouvrage aux charges
variables, doit être inférieur à 10 mm ;
• la somme des déplacements absolus, au niveau de la surface supérieure de la dalle supportant la voie, de deux
extrémités de tablier consécutives, dus à la déformation du tablier, et évaluée sans tenir compte de la réponse
combinée du système voie-ouvrage aux charges variables, est inférieure à 15 mm.
(2) Les réactions d'appui longitudinales F Lj dues aux variations de température, à l'accélération, au freinage et à la
déformation du tablier peuvent être déterminées comme suit :
Actions F L0 sur l'appareil d'appui fixe (j = 0) de la culée :
• dues à la variation de température :
F L0 (ΔT ) déterminé en supposant un tablier unique ayant pour longueur la longueur L 1 du premier tablier ;
• dues au freinage et à l'accélération :
où :
• κ = 1 si la raideur de la culée est la même que celle des piles ;
• κ = 1,5 si la raideur de la culée est au moins cinq fois plus importante que celle des piles ;
• κ peut être interpolé pour les valeurs intermédiaires de la raideur ;
• q lak , q lbk actions dues à l'accélération et au freinage conformément à G.2(5) et G.2(6) ;
• L 1 [m] longueur du tablier relié à l'appui fixe ;
• dues à la déformation du tablier :
déterminé conformément à G.3 pour les ponts à tablier unique avec ΘH en [mm].
Enfin, il convient de déterminer les actions sur les appareils d'appui fixes des piles conformément au Tableau G.2
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NOTE 1
Les formules pour le freinage intègrent les effets de l'accélération.
NOTE 2
La force de freinage appliquée aux appareils d'appui fixes est limitée à 6 000 kN par voie.
NOTE 3
La force appliquée aux appareils d'appui fixes due aux effets de la température est limitée à 1 340 kN
lorsqu'un des rails comporte un appareil de dilatation de la voie.
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