Pont-caisson, effort tranchant et torsion des âmes selon la SIA 262

La norme détermine les données demandées et le calcul de chaque valeur.

Élément

Propriétés des matériaux, communes à toutes les vérifications. La section n’est pas commune : la SIA 262 part de la section dimensionnée pour chaque cas d’efforts intérieurs ; elle appartient donc à chaque vérification et s’affiche avec elle.

À propos de cette vérification

chiffres, exemple de calcul et questions

Vérifie les âmes d’une poutre continue en caisson à précontrainte adhérente ou extérieure selon la SIA 262:2025 : l’effort tranchant et la torsion dus au trafic excentré, l’effort tranchant repris par les câbles, le champ de compression et les étriers à *z*·cotα de chaque appui, la torsion dans les dalles et la flexion transversale des âmes. Chaque étape présente sa formule et le chiffre de la norme dont elle découle.

Ce qui est vérifié

Ce que vous saisissez et ce que vous obtenez

Vous saisissez les travées, la largeur des appuis, les sections transversales en travée et sur appui, fck, fyk, γc et γs (chiffre 2.4.2.6) et ηt (chiffre 4.2.1.3), les autres charges permanentes, le modèle de charge 1 de la SIA 261, ainsi que γG et γQ selon la SIA 260. Pour la précontrainte : des câbles adhérents dans les âmes ou des câbles extérieurs dans la cellule, les torons, σp∞ tirée du module des pertes, σp0, le tracé des câbles et les gaines avec kH = 0.5, 0.8 ou 1.2. Puis l’état des âmes, l’angle du champ de compression (le plus plat que permet le béton, ou saisi), les étriers et, en option, le moment transversal md,w en tête d’âme.

Vous obtenez les efforts dans chaque section de vérification, l’angle, les étriers nécessaires et disposés, ainsi que chaque vérification avec son taux d’utilisation et son chiffre.

Hypothèses et limites

Exemple de calcul

Trois travées de 36, 45 et 36 m sur des appuis de 2.0 m de largeur, une poutre de 2.4 m de hauteur avec des âmes de 450 mm d’épaisseur dans les travées et de 550 mm sur les appuis intérieurs, fck = 40 N/mm², dix câbles adhérents de 19 torons dans des gaines métalliques injectées de 100 mm, deux dans l’épaisseur d’une âme, σp∞ = 1 000 N/mm², σp0 = 1 300 N/mm², des étriers à 2 brins Ø16 à 125 mm et md,w = 120 kNm/m. Toutes les vérifications sont satisfaites ; le module signale que l’âme sur appuis, de plus de 500 mm d’épaisseur, devrait en règle générale recevoir des étriers multiples. Les résultats ci-dessous sont ceux du module pour son exemple de calcul, calculés lors de la génération de cette page.

Données
DonnéeValeurRéf.
Nombre de travées n3
Longueurs des travéesTravées de rive identiques, travées intérieures identiques
Travées de rive le36 m
Travées intérieures li45 m
Largeur des appuis dans le sens du pont bsup2.0 m
Section transversale le long du pontUne section plus épaisse sur les appuis intermédiaires
Largeur du tablier B12.5 m
Hauteur de la poutre h2400 mm
Épaisseur de la dalle supérieure tt280 mm
Longueur de chaque porte-à-faux bc3.0 m
Épaisseur d’une âme bw450 mm
Largeur de la dalle inférieure binf5.0 m
Épaisseur de la dalle inférieure tb250 mm
Épaisseur de la dalle supérieure tt,s280 mm
Épaisseur d’une âme bw,s550 mm
Épaisseur de la dalle inférieure tb,s450 mm
Longueur de cette section de chaque côté d’un appui ls8 m
Valeur caractéristique de la résistance à la compression du béton fck40 N/mm²
Poids volumique du béton armé γ25 kN/m³
Limite d’écoulement des étriers fyk500 N/mm²
Facteur de résistance du béton γc1.5§ 2.4.2.6
Facteur de résistance de l’acier γs1.15§ 2.4.2.6
Facteur de correction des résistances du béton tenant compte de la durée de l’action et de l’âge du béton ηt1.0 — les deux conditions du chiffre 4.2.1.3 sont remplies§ 4.2.1.3
Bordures et parapets, des deux côtés g2,e10 kN/m
Glissières de sécurité, des deux côtés g2,b2 kN/m
Largeur du revêtement Br10.5 m
Épaisseur du revêtement er100 mm
Poids volumique du revêtement γr24 kN/m³
Largeur d’une voie conventionnelle wl3 m
Nombre de voies conventionnelles nl3
Voie 1 : charge uniformément répartie qk19 kN/m²
Voie 1 : charge d’un essieu du tandem Qk1300 kN
Voie 2 : charge uniformément répartie qk22.5 kN/m²
Voie 2 : charge d’un essieu du tandem Qk2200 kN
Voie 3 : charge uniformément répartie qk32.5 kN/m²
Voie 3 : charge d’un essieu du tandem Qk3100 kN
Charge uniformément répartie sur l’aire résiduelle qkr2.5 kN/m²
Coefficient d’ajustement des charges uniformément réparties αq0.9
Coefficient d’ajustement des tandems αQ0.9
Facteur de charge des charges permanentes γG1.35
Facteur de charge pour le trafic routier γQ1.5
PrécontrainteCâbles adhérents dans les âmes
Aire d’un toron Ap1150 mm²
Torons par câble ns19
Câbles dans le pont nT10
Contrainte dans les câbles au temps infini σp∞1000 N/mm²
Plus grande contrainte dans les câbles après la mise en tension σp01300 N/mm²§ 4.3.3.4.9
Hauteur des ancrages aux extrémités yE1300 mm
Hauteur des câbles aux points bas yp,f250 mm
Hauteur des câbles sur les appuis intermédiaires yp,s2150 mm
Point bas dans les travées de rive, depuis l’appui d’extrémité ξ0.4
Rayon minimal du câble Rmin6.5 m
Gaines kHGaines métalliques injectées (kH = 0.5)§ 4.3.3.3.5
Diamètre extérieur d’une gaine ØH100 mm
Gaines côte à côte dans l’épaisseur d’une âme, au niveau le plus défavorable nH2
Facteur sur les effets hyperstatiques de la précontrainte γP1.0§ 4.1.5.5.2
État des âmes αminCas normal — αmin = 30°§ 4.3.3.3.2
Angle du champ de compression αL’angle le plus plat que permet le béton
Diamètre des étriers Øsw16 mm
Espacement des étriers s125 mm
Brins dans chaque âme nleg2
Moment transversal en tête d’âme, par mètre md,w120 kNm/m
Distance d’une face de l’âme à l’axe de son brin d’étrier cw60 mm
Calcul : Le pont
ÉtapeValeurRéf.
Longueur totale2·le + (n − 2)·liL = 117.00 m
Calcul : Les deux sections transversales
Étape1En travée2Sur les appuisls = 8.0 m de chaque côtéRéf.
Aire Ac m²contour moins la cellule6.4557.659
Inclinaison des âmes β °par rapport à la verticale19.519.5
Épaisseur perpendiculaire à une âme bw⊥ mmbw·cos β424519
Hauteur entre les plans moyens des dalles hk mmh − (tt + tb)/2 ; aussi le bras de levier z des âmes2’1352’035
Aire à l’intérieur des lignes moyennes des parois Ak m²(bk,b + bk,t)/2·hk11.51610.845§ 4.3.5.1
Périmètre de ces lignes moyennes uk m15.3214.98
Calcul : Valeurs de calcul des résistances
ÉtapeValeurRéf.
Bétonηfc·ηt·fck/γcηfc = (40/fck)^(1/3) ≤ 1 (26)fcd = 26.67 N/mm²§ 2.4.2.3 (2)
Étriersfyk/γsfsd = 434.8 N/mm²§ 2.4.2.5 (4)
Calcul : Charges permanentes
ÉtapeValeurRéf.
Poids propre en travéeγ·Acg1,f = 161.4 kN/m
Poids propre sur les appuisγ·Ac,sg1,s = 191.5 kN/m
Autres charges permanentesg2,e + g2,b + Br·er·γrg2 = 37.2 kN/m
Calcul : Trafic routier
ÉtapeValeurRéf.
Charge de trafic uniformément répartie sur la poutreαq·(Σ qk,i·wl + qkr·br)qk = 41.2 kN/m
Ensemble des tandemsαQ·Σ 2·Qk,ideux essieux espacés de 1.2 mQk = 1’080 kN
Moment de torsion par mètre des charges uniformesαq·(Σ qk,i·wl·ei + qkr·br·er)voie 1 à e1 = 3.75 m de l’axe, surface restante à -4.50 mmt,k = 65.8 kNm/m
Moment de torsion de tous les tandemsαQ·Σ 2·Qk,i·eichaque tandem centré dans sa voieMt,Q,k = 1’890 kNm
Calcul : Force des câbles
ÉtapeValeurRéf.
Acier de précontrainte de tous les câblesnT·ns·Ap1Ap = 28’500 mm²
Force au temps infiniσp∞·ApP∞ = 28.50 MN
Plus grande force après la mise en tensionσp0·ApP0 = 37.05 MN§ 4.3.3.4.9
Calcul : Effort tranchant de la précontrainte
ÉtapeValeurRéf.
Effort tranchant hyperstatique, travée de rive(Mhyp,j+1 − Mhyp,j)/lconstant le long de la travéeVhyp,∞ = 591 kN
Effort tranchant hyperstatique, travée intérieure(Mhyp,j+1 − Mhyp,j)/lconstant le long de la travéeVhyp,∞ = 0 kN
Calcul : Champ de compression
ÉtapeValeurRéf.
Plus petit anglecas normalαmin = 30 °§ 4.3.3.3.2
Coefficient de réduction de la résistance du bétonkc = 0.55§ 4.2.1.7
Résistance du champ de compressionkc·fcd = 14.67 N/mm²
Calcul : Les sections de vérification
ÉtapeValeurRéf.
Gaines dans l’épaisseur d’une âme au niveau le plus défavorablenH·ØHkH = 0.5ΣØH = 200 mm§ 4.3.3.3.5
Étape1Appui d’extrémitéx = 4.70 m2Premier appui intermédiaire, côté travée de rivex = 31.48 m3Premier appui intermédiaire, côté travée intérieurex = 40.52 mRéf.
Angle du champ de compression α °le plus plat avec Vd,w ≤ VRd,c30.030.030.0§ 4.3.3.3.2 (42)
Distance depuis l’axe de l’appui bsup/2 + z·cotα m4.704.524.52§ 4.3.3.4.1
Valeur de calcul de l’effort tranchant des charges Vd kNγG·Vg + γQ·(Vq + VQ)4’338-7’7117’712
Effort tranchant hyperstatique de la précontrainte γP·Vhyp,∞ kN5915910§ 4.1.5.5.2
Inclinaison des câbles sin βp-0.09780.1453-0.1404
Effort tranchant repris par les câbles inclinés ΔVRd,p kNP∞·|sin βp| ; négatif : + P0·|sin βp| ajouté2’7874’1414’003§ 4.3.3.4.8 (50), 4.3.3.4.9
Effort tranchant net de la poutre |Vd,net| kN|Vd + γP·Vhyp| − ΔVRd,p2’1422’9793’709
Valeur de calcul de la torsion Td kNmγQ·(mt·|l/2 − x| + Mt,Q·max(x, l − x)/l)3’7783’8094’324
Effort tranchant vertical dans une âme Vd,w kN|Vd,net|/2 + Td·hk/(2·Ak)1’4211’8472’260§ 4.3.5.2 (55), 4.3.5.5
Épaisseur perpendiculaire à l’âme bw⊥ mmbw·cos β424519519
Largeur nominale de l’âme bw,nom mmbw⊥ − kH·ΣØH si ΣØH > bw⊥/8324419419§ 4.3.3.3.5 (44)
Bras de levier de l’âme z mmhk2’1352’0352’035
Calcul : Vérification 1 — appui d’extrémité, x = 4.70 m
ÉtapeValeurRéf.
Résistance du champ de compression d’une âmebw,nom·z·kc·fcd·sinα·cosαVRd,c = 4’396 kN§ 4.3.3.4.6 (47)
Champ de compression de l’âmeVd,w ≤ VRd,cη = 0.323 · VérifiéTaux d’utilisation : 32 %§ 4.3.3.4.6 (47)
Étriers nécessaires dans une âmeVd,w/(z·fsd·cotα)884 mm²/mAsw/s,req = 0.884 mm²/mm§ 4.3.3.4.3 (45)
Résistance des étriers d’une âmeAsw/s·z·fsd·cotαVRd,s = 5’172 kN§ 4.3.3.4.3 (45)
Étriers de l’âmeVd,w ≤ VRd,sη = 0.275 · VérifiéTaux d’utilisation : 27 %§ 4.3.3.4.3 (45)
Traction ajoutée aux membrures par l’effort tranchant|Vd,net|·cotαmoitié dans chaque dalleFtVd = 3’709 kN§ 4.3.3.4.11 (51)
Traction ajoutée aux membrures par la torsionTd·uk·cotα/(2·Ak)répartie sur le périmètreFtTd = 4’352 kN§ 4.3.5.4
Calcul : Vérification 2 — premier appui intermédiaire, côté travée de rive, x = 31.48 m
ÉtapeValeurRéf.
Résistance du champ de compression d’une âmebw,nom·z·kc·fcd·sinα·cosαVRd,c = 5’409 kN§ 4.3.3.4.6 (47)
Champ de compression de l’âmeVd,w ≤ VRd,cη = 0.341 · VérifiéTaux d’utilisation : 34 %§ 4.3.3.4.6 (47)
Étriers nécessaires dans une âmeVd,w/(z·fsd·cotα)1’205 mm²/mAsw/s,req = 1.205 mm²/mm§ 4.3.3.4.3 (45)
Résistance des étriers d’une âmeAsw/s·z·fsd·cotαVRd,s = 4’930 kN§ 4.3.3.4.3 (45)
Étriers de l’âmeVd,w ≤ VRd,sη = 0.375 · VérifiéTaux d’utilisation : 37 %§ 4.3.3.4.3 (45)
Traction ajoutée aux membrures par l’effort tranchant|Vd,net|·cotαmoitié dans chaque dalleFtVd = 5’160 kN§ 4.3.3.4.11 (51)
Traction ajoutée aux membrures par la torsionTd·uk·cotα/(2·Ak)répartie sur le périmètreFtTd = 4’555 kN§ 4.3.5.4
Calcul : Vérification 3 — premier appui intermédiaire, côté travée intérieure, x = 40.52 m
ÉtapeValeurRéf.
Résistance du champ de compression d’une âmebw,nom·z·kc·fcd·sinα·cosαVRd,c = 5’409 kN§ 4.3.3.4.6 (47)
Champ de compression de l’âmeVd,w ≤ VRd,cη = 0.418 · VérifiéTaux d’utilisation : 42 %§ 4.3.3.4.6 (47)
Étriers nécessaires dans une âmeVd,w/(z·fsd·cotα)1’475 mm²/mAsw/s,req = 1.475 mm²/mm§ 4.3.3.4.3 (45)
Résistance des étriers d’une âmeAsw/s·z·fsd·cotαVRd,s = 4’930 kN§ 4.3.3.4.3 (45)
Étriers de l’âmeVd,w ≤ VRd,sη = 0.459 · VérifiéTaux d’utilisation : 46 %§ 4.3.3.4.3 (45)
Traction ajoutée aux membrures par l’effort tranchant|Vd,net|·cotαmoitié dans chaque dalleFtVd = 6’425 kN§ 4.3.3.4.11 (51)
Traction ajoutée aux membrures par la torsionTd·uk·cotα/(2·Ak)répartie sur le périmètreFtTd = 5’172 kN§ 4.3.5.4
Calcul : Torsion dans les dalles du caisson
ÉtapeValeurRéf.
Flux de cisaillement dû à la torsiondans la section où la torsion est la plus grandepremier appui intermédiaire, côté travée intérieureTd/(2·Ak) = 199.4 N/mm§ 4.3.5.2
Champ de compression de la dalle la plus minceTd/(2·Ak) ≤ t·kc·fcd·sinα·cosαη = 0.112 · VérifiéTaux d’utilisation : 11 %§ 4.3.5.5
Barres transversales nécessaires dans chaque dalle pour la torsionTd/(2·Ak)/(fsd·cotα)les deux nappes ensemble, en plus des barres pour la flexion de la dalleas,T = 265 mm²/m§ 4.3.5.3
Calcul : Dispositions constructives des étriers
ÉtapeValeurRéf.
Taux minimal d’armature d’effort tranchant0.001·√(fck/30)·500/fykρw,min = 0.115 %§ 5.5.2.2 (116)
Aire minimale par âmeρw,min·bw, bw ≤ 400 mmbw⊥ = 519 mm, prise égale à 400 mmAsw,min/s = 0.462 mm²/mm§ 5.5.2.2
Taux d’armature d’effort tranchantAsw,min/s ≤ Asw/sη = 0.144 · VérifiéTaux d’utilisation : 14 %§ 5.5.2.2 (116)
Espacement des étrierss ≤ 25·Øswη = 0.313 · VérifiéTaux d’utilisation : 31 %§ 5.5.2.2
Calcul : Étriers avec la flexion transversale de l’âme
ÉtapeValeurRéf.
Bras de levier dans l’épaisseur de l’âme0.9·(bw⊥ − cw)premier appui intermédiaire, côté travée intérieure, où les étriers sont le plus sollicitészt = 413 mm
Part de l’effort tranchant, une face½ de Asw/s,reqasw/2 = 737 mm²/m
Part de la flexion, face tenduemd,w/(fsd·zt) = 669 mm²/m
Nécessaire sur la face tendueasw/2 + md,w/(fsd·zt)as,face = 1’406 mm²/m
Brins sur la face tendue de l’âmeas,face ≤ as,provη = 0.874 · VérifiéTaux d’utilisation : 87 %

Comment ce module est vérifié

Contrôlé chiffre par chiffre au regard de la SIA 262:2025 et vérifié à l’aide de calculs indépendants utilisés sur des projets réels, avant sa publication.

Questions

Pourquoi la voie 1 est-elle placée au bord de la chaussée ?

Les voies les plus chargées, placées aussi loin que possible de l’axe, tordent le plus le caisson. Les charges qui donnent le plus grand effort tranchant donnent alors aussi la torsion.

Où les âmes sont-elles vérifiées ?

À z·cotα du nu de chaque appui, là où se termine la bielle directe vers l’appui. Dans l’exemple de calcul, à x = 4.70 m, 31.48 m et 40.52 m.

Puis-je imprimer le calcul ?

Le calcul complet s’affiche à l’écran, gratuitement et sans compte. Une note de calcul A4 prête à imprimer est incluse dans l’abonnement Basic.

Voir aussi

Norme : SIA 262:2025 · Page mise à jour : 14 novembre 2026