Choix de la catégorie de détail pour les ponts en acier

Cet article donne des informations pour éviter la confusion entre différents documents, à savoir la norme NF EN 1993-1-9 et deux guides du Sétra, au moment du choix de la catégorie de détail appropriée.

Dans le processus de vérification à la fatigue, une étape essentielle concerne la détermination des catégories d’un détail constructif sensible à la fatigue.

Cette étape est menée à l’aide des Tableaux 8.1 à 8.10 de la norme NF EN 1993-1-9.

Il arrive cependant que les ingénieurs utilisent les guides du Sétra qui ont l’avantage de présenter, chacun, une figure très explicite regroupant les principaux assemblages rencontrés dans les ponts métalliques et mixtes.

Néanmoins, certaines valeurs de catégorie de détails, indiquées dans ces figures, présentent des écarts par rapport aux valeurs données dans la norme NF EN 1993-1-9, ce qui nécessite quelques précisions.

Les guides du Sétra

Les deux guides, ainsi que leurs figures regroupant les principaux assemblages rencontrés dans les ponts, sont brièvement présentés ci-après.

• Ponts métalliques et mixtes – Résistance à la Fatigue – Guide de conception et de justification, Mai 1996.

Dans la figure de ce guide regroupant les principaux assemblages rencontrés dans les ponts métalliques et mixtes, les écarts observés par rapport à la norme en vigueur, à savoir la NF EN 1993-1-9, s’expliquent par le fait que, comme il est indiqué au paragraphe « Introduction » de ce document, ce dernier a été rédigé sur la base du Chapitre 9 de la norme expérimentale XP ENV 1993-1-1, devenue obsolète avec la sortie de la norme actuellement en vigueur (décembre 2005).

Trop souvent, les utilisateurs de ce guide oublient cette indication.

• Guide méthodologique – Eurocodes 3 et 4 – Application aux ponts-routes mixtes acier-béton, Juillet 2007.

Dans la figure de ce guide regroupant les principaux assemblages rencontrés dans les ponts métalliques et mixtes, deux écarts importants par rapport à la norme en vigueur sont à signaler, tous les deux pour l’assemblage des goussets sur le chant d’un plat :

• un copier-coller malencontreux pour la contrainte dans le gousset (semelle de la poutre transversale) et,
• une mauvaise interprétation des conditions vis-à-vis de la résistance pour la contrainte dans le plat (semelle de la poutre longitudinale).

NF EN 1993-1-9

Contraintes normales

En s’inspirant des figures déjà mentionnées et présentées dans les guides du Sétra, une figure du même style, regroupant les principaux assemblages rencontrés dans les ponts métalliques et mixtes, a été créée (Figure 1). Dans cette figure, sont données les catégories de détail pour les contraintes normales selon les Tableaux 8.1 à 8.10 de la norme NF EN 1993-1-9.

Note : la Figure 1 ne donne que les catégories de détail pour les contraintes normales. Il y a lieu d’y ajouter un cas nécessitant la considération des contraintes de cisaillement.

Contraintes de cisaillement

Selon la norme NF EN 1993-1-9, Tableau 8.5 (Figure 2), il y a une seconde catégorie de détail à considérer dans le cas où l’assemblage des goujons à tête soudés est sollicité en cisaillement (cas général des ponts).

Note : la notion « m = 8 » signifie qu’une courbe de résistance à la fatigue de pente 8 (Figure 3), est à utiliser.

Conclusion

La détermination des catégories de détail pour les détails constructifs sensibles à la fatigue, étape essentielle dans le processus de vérification à la fatigue, doit être basée exclusivement sur la norme actuellement en vigueur, à savoir la NF EN 1993-1-9.

Bien que les deux guides du Sétra présentent encore un grand intérêt pour les projeteurs, leur utilisation pour déterminer des catégories de détail est déconseillée, car ils donnent des valeurs pour ces catégories qui présentent des écarts par rapport aux valeurs données dans la norme pour certains détails constructifs.

La Figure 1 de cet article présente l’avantage de regrouper les principaux assemblages rencontrés dans les ponts métalliques et mixtes auxquels sont associées les valeurs des catégories de détail de la NF EN 1993-1-9.

Références

XP ENV 1993-1-1 : Eurocode 3 « Calcul des structures en acier » et document d’application nationale – Partie 1.1 : Règles générales et règles pour les bâtiments, AFNOR, décembre 1992.

Ponts métalliques et mixtes – Résistance à la Fatigue – Guide de conception et de justification, SETRA-CTICM-SNCF, mai 1996.

NF EN 1993-1-9 : Eurocode 3 – Calcul des structures en acier – Partie 1-9 : Fatigue ; AFNOR, décembre 2005.

Guide méthodologique – Eurocodes 3 et 4 – Application aux ponts-routes mixtes acier-béton, SETRA, juillet 2007.

Télécharger le texte

Mladen Lukić , directeur de projet de recherche, CTICM