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PROJET FINAL - Séquence 3 Sommaire 1. Introduction.............................

PROJET FINAL - Séquence 3 Sommaire 1. Introduction..................................................................................................................................................................................2 2. Mise en situation..........................................................................................................................................................................2 2.1. Le projet dans son ensemble...............................................................................................................................................2 2.2. Objectifs...............................................................................................................................................................................2 3. Thème 1 - Critères et contraintes................................................................................................................................................3 3.1. Profils en long......................................................................................................................................................................3 3.2. Profil en Travers..................................................................................................................................................................5 4. Thème 2 - Etude de solutions techniques....................................................................................................................................6 4.1. Solutions proposées en pré-étude......................................................................................................................................6 4.2. Définition de votre solution technique...............................................................................................................................6 4.3. Fonctionnement mécanique général..................................................................................................................................7 4.4. Eléments d’ouvrage.............................................................................................................................................................7 4.4.1. Inertie du tablier.............................................................................................................................................................7 4.4.1. Dilatations thermiques....................................................................................................................................................8 4.4.2. Appareils d’appuis...........................................................................................................................................................8 4.4.1. Dalles de transition.........................................................................................................................................................8 4.1. Principe de réalisation.........................................................................................................................................................9 5. Etude votre solution...................................................................................................................................................................10 5.1. Elaboration du projet........................................................................................................................................................10 5.1.1. Surface topographique.................................................................................................................................................10 5.1.2. Planification du projet...................................................................................................................................................10 5.1.3. Choix de groupe............................................................................................................................................................10 5.1.4. Définitions géométriques..............................................................................................................................................10 5.2. Elaboration de la maquette...............................................................................................................................................10 5.2.1. Travail collaboratif........................................................................................................................................................10 5.2.2. Production et assemblage............................................................................................................................................11 6. Validation du choix définitif.......................................................................................................................................................12 6.1. Présentation des solutions................................................................................................................................................12 6.2. Débat définitifs..................................................................................................................................................................12 6.2.1. Critères de choix...........................................................................................................................................................12 6.2.2. Validation définitive......................................................................................................................................................12 7. Points de contrôle......................................................................................................................................................................13 Annexes en pages suivante : Mode opératoire Revit 1 STI2D option Architecture et Construction – 1AC Ouvrage d’art PROJET FINAL - Séquence 3 1. Introduction Le but de cette séquence est de vous permettre d’appréhender ( de manière simplifiée) les démarches qui régissent le choix, les études et la réalisation d’un ouvrage d’art. Cette étude sera menée sur la base d’un dossier technique concret : - La réalisation du pont Urbain pour la ville de Saint Axe sur Lignais (ce n’est pas une erreur !). Le dossier est séparé en parties distinctes, ayant chacune un thème particulier : Thème 1 : Introduction (mise en situation et principaux choix). Thème 2 : Etude de 4 solutions techniques possibles. Thème 3 : Conception et réalisation d’une maquette (bureau de maitrise d’œuvre).  Etude concrète par groupe d’une solution technique,  Etude des infrastructures et ouvrages annexes, Thème 4 : Validation de la solution définitive adoptée par la ville. Ce travail s’accompagnera d’un dossier écrit reprenant les réponses aux différentes questions posées et d’un diaporama présentant les particularités de votre étude. Le travail demandé reposera sur des recherches, des calculs, du dessin et des expérimentations. 2. Mise en situation 2.1. Le projet dans son ensemble Le projet se localise sur les deux rives de la Saône, précisément dans : - le département de l’Ain (en rive gauche). - et dans le département de Saône-et-Loire (en rive droite). La présence d’activités économiques au sein de l’aire urbaine de la ville concernée, et le développement de nombreuses communes en rive gauche génèrent d’importants flux routiers entre les deux rives. Actuellement ces échanges quotidiens sont assurés par un pont en amont qui sature aux heures de pointe. 2.2. Objectifs L'objectif est la mise en place d’un nouvel ouvrage de franchissement de la Saône qui s’avère donc indispensable. Ce Pont Urbain constitue une étape dans l’amélioration des échanges entre les deux rives de la Saône et doit permettre les circulations supérieures (trafics routiers, piéton et vélos) et inférieures (voies navigables). Il doit également représenté un signal architectural fort pour la ville sans toutefois dénaturer le paysage. Dans ce projet, le tracé des voiries et le placement du pont seront supposés comme déjà décidés. 2 STI2D option Architecture et Construction – 1AC PROJET FINAL - Séquence 3 3. Thème 1 - Critères et contraintes 3.1. Profils en long Le tracé étant maintenant défini par les positionnements des voiries, une hypothèse de position de début et fin de pont a été proposé (position des culées sur le fichier Revit– Vous avez la possibilité de les bouger ou modifier si nécessaire) Intéressons-nous aux critères et contraintes qui agissent sur la forme du pont. Données : PHEN : 373.250 mètres (NGF) – plus hautes eaux navigables. PHEC : 376.100 mètres (NGF) – plus hautes eaux connues : crue centennale. Gabarit de navigation : 1 UP = 15.000×6.000 mètres. (2 unités de passage sont à prévoir) Voici le profil en long extrait du fichier Revit mis à votre disposition : Questionnement : En quoi les données ci-dessus influent-elles sur la forme du pont ? Tracez les niveaux des PHEN et des PHEC sur le profil en long (Deux choix possible : Papier et/ou Revit). Ces niveaux seront rangés grâce aux paramètres de vue dans la rubrique travail. L’arborescence doit donc se complétée avec ces nouvelles vues (voir didacticiel précédent si nécessaire). Les lignes de niveau seront référencées en NGF et ajustées aux valeurs fournies (par sélection du type de niveau). Sur ce même document, placer deux unités de passage conforme au gabarit (sur la base des PHEN). Ces gabarits pourront être représentés soit par des lignes d’annotation, soit par des volumes conceptuels directement positionnés au bon niveau). 3 STI2D option Architecture et Construction – 1AC PROJET FINAL - Séquence 3 Si la représentation choisie est le deuxième cas, se placer sur le niveau correspondant et comme vu précédemment créer le volume conceptuel aux dimensions demandées. Vous nommerez votre élément : gabarit de passage et vous pourrez le copier afin de placer les deux unités convenablement. La longueur des volumes sera approximativement de 30 m. Positionnez verticalement l’ouvrage en deux étapes sur le profil en long en fonction des informations ci-avant. Première étape : tracer une ligne droite composée d’une ligne de modèle en trait d’axe et passant impérativement par les points de départ et d’arrivée situés aux intersections des profils et des niveaux suivants :  Culée 1 – Profil 1 / Niveau 1 (377.33 NGF);  Culée 2 – Profil 9 / Niveau 2(378.93 NGF); Que concluez-vous ? Pour résoudre le problème, vous allez tracer un arc par trois points :  Culée 1 – Profil 1 ;  Appuis intermédiaire - Profil 5 (au droit de)  Culée 2 – Profil 9 ; Cet arc doit passer impérativement au-dessus des gabarits tout en conservant les niveaux de départ et d’arrivée. Quelle sera la longueur minimale de l’ouvrage et quelles en seront les conséquences ? Rappel : Les objets créés possèdent des caractéristiques accessibles par leurs paramètres. Remarque 1 : La ligne que vous avez créée correspond à ce que nous appelons l’intrados de l’ouvrage. Que signifie cette information et quelles sont les conséquences pour les choix à venir ? Remarque 2 : Comme indiqué au dessus, vous avez également la possibilité de déplacer les culées verticalement comme horizontalement. Ces choix induisent des conséquences que vous devrez justifier. Dans le reste du travail et par soucis de production à l’imprimante 3D, vous limiterez la longueur du pont à 80 mètres. 4 STI2D option Architecture et Construction – 1AC PROJET FINAL - Séquence 3 3.2. Profil en Travers La définition d’un pont sur sa longueur (grâce au profil en long), se complète par une définition de sa largeur (grâce au profil en travers). Données :  La chaussée doit permettre le passage de deux voies de circulation de 3.50 mètres chacune.  L’ouvrage doit permettre la continuité des pistes cyclables d’une largeur de 1.40 mètres (pour chacun des sens). Afin de protéger les cycles des véhicules, il sera nécessaire de mettre en œuvre des bordures d’une largeur de 0.350 mètre pour une hauteur de 0.450 mètre. Il doit aussi permettre la circulation piétonnière grâce à des trottoirs de 1.25 mètres de large.  Une extension latérale de 0.40 mètre du tablier (de part et d’autre) sera prévu afin de permettre la fixation des gardes corps et des corniches.  La chaussée devra présenter un profil en toit avec des dévers de 2.50% afin de favoriser l’évacuation des eaux. Cette même pente sera aussi à mettre en œuvre aussi pour les trottoirs et les pistes cyclables. Aucun rejet n’est autorisé dans la Saône. Questionnement : Dessinez à l’échelle (1/50), sur un format A3, le profil en travers, en fonction des données ci-avant. Vous avez également la possibilité de tracer votre profil directement dans Revit (Fortement conseillé). Dans ce cas de figure, vous allez ouvrir une nouvelle famille de volume (conceptuel). Voir l'annexe 2 en fin de sujet. Ce fichier vous servira ensuite pour la définition volumétrique complète du tablier. Remarque 1 : Pour des considérations de sécurité (aquaplaning), de durabilité (étanchéité) et de développement durable (traitement) l’eau présente sur un pont doit être canalisée. Comment pensez-vous récupérer et évacuer les eaux de pluies ? Précisez le dispositif sur le plan de votre profil en travers. Remarque 2 : Dans le cas présent, vous vous limiterez au dessin de l’extrados du tablier. La structure du pont n’ayant pas encore été choisie, vous n’avez pas encore la possibilité de travailler les hauteurs du pont. 5 STI2D option Architecture et Construction – 1AC PROJET FINAL - Séquence 3 4. Thème 2 - Etude de solutions techniques Le but de cette partie est de vous permettre d’appréhender les principales caractéristiques composant un ouvrage d’art. Cette étude sera menée par la comparaison technique de 4 différentes solutions. 4.1. Solutions proposées en pré-étude Exemples tirés du pont urbain sud de Macon Lors de la pré-étude du dossier, 4 solutions techniques différentes on été analysées par les services techniques. Ces 4 solutions sont : Solution 1 : bi-poutres métalliques Solution 2 : Bow-string Solution 3 : pont à haubans Solution 4 : Caissons béton uploads/Ingenierie_Lourd/ 9772-01-ouvrage-dart-sujet-eleve.pdf