[ Etude comparative économico-structurale d’une poutre en treillis de type Warren et d’une poutre Vierendeel comme structure porteuse d’un pont de portée 30 mètres sur la rivière Kahira à Sake, Goma, dans le Nord Kivu en République Démocratique du Congo (RDC) ]
Volume 64, Issue 1, December 2022, Pages 25–32
Amadou MOUNDOM1, Patient KUBUYA BINWA2, Michel MBESSA3, Cobler STEEVEN TAMENYA4, François NGAPGUE5, and Thomas TAMO TATIETSE6
1 Chargé de Cours en Génie Civil, Département du Génie Rural, Faculté d’Agronomie et des Sciences Agricoles, Université de Dschang, BP 222, Dschang, Région de l’Ouest, Cameroon
2 Assistant et Etudiant de Troisième Cycle en Génie Civil, Département de Génie Civil, Faculté de Sciences et Technologies Appliquées, Université Libre des Pays des Grands Lacs, BP. 368 GOMA, RD Congo
3 Maître de Conférences en Génie Civil, Département du Génie Civil, Ecole Nationale Supérieure Polytechnique de Yaoundé 1, Université de Yaoundé I, Cameroon
4 Ingénieur de Génie Civil, Département de Génie Civil, Faculté de Sciences et Technologies Appliquées, Université Libre des Pays des Grands Lacs, BP. 368 GOMA, RD Congo
5 Institut Universitaire de Technologie Fotso Victor, Université de Dschang, BP134 Bandjoun, Cameroun
6 Professeur Titulaire HDR en Génie Civil, Département du Génie Civil, Ecole Nationale Supérieure Polytechnique de Yaoundé 1, Université de Yaoundé I, Cameroon
Original language: French
Copyright © 2022 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
The present work proposes an economic-structural study of a bridge girder with two variants: the metallic Vierendeel girder and the Warren type steel truss girder formed of top and bottom chords and diagonals in order to propose the girder that fulfills the conditions of Ultimate Limit State (ULS), Serviceability Limit State (SLS) and economically profitable for the bridge over the Kahira River in Sake, Goma in the Capital of North Kivu in the Democratic Republic of Congo (DRC). In order to analyze structural elements, the French method of loads on bridges was used, the Naylor method derived from the Cross moment distribution method was used for the analysis of the Vierendeel girder, the method of joints and method of sections for the Warren truss girder; the French code «Béton Armé aux Etats Limites 91 modified 99» was used for the design of the reinforced concrete parts; the Eurocode 3 and the «Construction Métallique 66 (CM66) » were used to determine the cross-sectional area of different elements of the steel girder. An economic study was carried out passing the bill of quantities and cost estimate for each type of beam giving a total of $2485.1 for the Vierendeel beam, a total of $5866.95 for the Warren truss beam, the total cost of the Vierendeel beam representing 42.36% of the total cost of the Warren truss beam. The Vierendeel girder meeting the structural and economic conditions is proposed for the bridge over the Kahira River in Sake.
Author Keywords: Vierendeel steel beam, Warren truss beam, reinforced concrete, unknowns, design, economic study.
Volume 64, Issue 1, December 2022, Pages 25–32
Amadou MOUNDOM1, Patient KUBUYA BINWA2, Michel MBESSA3, Cobler STEEVEN TAMENYA4, François NGAPGUE5, and Thomas TAMO TATIETSE6
1 Chargé de Cours en Génie Civil, Département du Génie Rural, Faculté d’Agronomie et des Sciences Agricoles, Université de Dschang, BP 222, Dschang, Région de l’Ouest, Cameroon
2 Assistant et Etudiant de Troisième Cycle en Génie Civil, Département de Génie Civil, Faculté de Sciences et Technologies Appliquées, Université Libre des Pays des Grands Lacs, BP. 368 GOMA, RD Congo
3 Maître de Conférences en Génie Civil, Département du Génie Civil, Ecole Nationale Supérieure Polytechnique de Yaoundé 1, Université de Yaoundé I, Cameroon
4 Ingénieur de Génie Civil, Département de Génie Civil, Faculté de Sciences et Technologies Appliquées, Université Libre des Pays des Grands Lacs, BP. 368 GOMA, RD Congo
5 Institut Universitaire de Technologie Fotso Victor, Université de Dschang, BP134 Bandjoun, Cameroun
6 Professeur Titulaire HDR en Génie Civil, Département du Génie Civil, Ecole Nationale Supérieure Polytechnique de Yaoundé 1, Université de Yaoundé I, Cameroon
Original language: French
Copyright © 2022 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract
The present work proposes an economic-structural study of a bridge girder with two variants: the metallic Vierendeel girder and the Warren type steel truss girder formed of top and bottom chords and diagonals in order to propose the girder that fulfills the conditions of Ultimate Limit State (ULS), Serviceability Limit State (SLS) and economically profitable for the bridge over the Kahira River in Sake, Goma in the Capital of North Kivu in the Democratic Republic of Congo (DRC). In order to analyze structural elements, the French method of loads on bridges was used, the Naylor method derived from the Cross moment distribution method was used for the analysis of the Vierendeel girder, the method of joints and method of sections for the Warren truss girder; the French code «Béton Armé aux Etats Limites 91 modified 99» was used for the design of the reinforced concrete parts; the Eurocode 3 and the «Construction Métallique 66 (CM66) » were used to determine the cross-sectional area of different elements of the steel girder. An economic study was carried out passing the bill of quantities and cost estimate for each type of beam giving a total of $2485.1 for the Vierendeel beam, a total of $5866.95 for the Warren truss beam, the total cost of the Vierendeel beam representing 42.36% of the total cost of the Warren truss beam. The Vierendeel girder meeting the structural and economic conditions is proposed for the bridge over the Kahira River in Sake.
Author Keywords: Vierendeel steel beam, Warren truss beam, reinforced concrete, unknowns, design, economic study.
Abstract: (french)
Le présent travail propose l’étude économico-structurale d’une poutre porteuse de pont avec deux variantes à savoir: la poutre Vierendeel métallique et la poutre en treillis métallique de type Warren formée des membrures et des diagonales afin de proposer la poutre qui remplit les conditions d’Etat Limite Ultime (ELU), Etat Limite de Service (ELS) et Economiquement rentable pour le pont sur la rivière Kahira à Sake, Goma dans la Capitale du Nord Kivu en République Démocratique du Congo (RDC). En vue de déterminer les éléments de réduction, la méthode française de charges sur les ponts est utilisée, la méthode de Naylor dérivée de la méthode de Cross a été utilisée pour l’analyse de la poutre Vierendeel et les méthodes de nœuds et de sections pour la poutre en treillis; Le Béton Armé aux Etats Limites 91 modifié 99 a été utilisé pour le dimensionnement des parties en béton armé; L’Eurocode 3 et la Construction Métallique 66 (CM66) ont été utilisés pour déterminer les sections des différents éléments de la poutre métallique. Une étude économique a été réalisée passant le devis quantitatif et estimatif pour chaque type de poutre donnant 2485.1 $ pour le coût total de la poutre Vierendeel 5866.95 $ pour le coût total de la poutre en treillis, le coût total de la poutre Vierendeel représentant 42,36% du coût total de la poutre en treillis. La poutre Vierendeel remplissant les conditions structurales et économiques est proposée pour le pont sur la rivière Kahira à Sake.
Author Keywords: Poutre Vierendeel métallique, poutre en treillis métallique de Warren, béton armé, éléments de réduction, dimensionnement, étude économique.
How to Cite this Article
Amadou MOUNDOM, Patient KUBUYA BINWA, Michel MBESSA, Cobler STEEVEN TAMENYA, François NGAPGUE, and Thomas TAMO TATIETSE, “Comparative economic-structural study of a Warren truss girder and a Vierendeel girder as main beams for a 30-meter span bridge on the Kahira river in Sake, Goma, North Kivu, Democratic Republic of Congo (DRC),” International Journal of Innovation and Scientific Research, vol. 64, no. 1, pp. 25–32, December 2022.
