Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Un pont est une œuvre qui réunit plusieurs spécificités : c'est un ouvrage d'art, c'est également une structure assurant un service de transport (routier ou ferroviaire) et c'est une construction qui se doit de garantir la sécurité des personnes qui l'emprunte. Sa conception nécessite donc une solide connaissance de la modélisation des structures, des normes de conception et de calcul, des propriétés physiques et mécaniques des matériaux utilisables dans des conditions économiques acceptables, et des méthodes d’exécution. En effet, il faut prendre en compte aussi bien les effets de la charge du trafic porté que des phénomènes extérieurs comme le vent, les courants fluviaux ou les séismes. Cet article détaille les éléments de dimensionnement des différentes typologies de pont, telles que les ponts en béton précontraint, suspendus, métalliques ou encore en arc.
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The bridge is a work which encompasses several characteristics; it is an engineering structure, also a structure which ensures a transportation service (road or rail) and must also guarantee the safety of users. Its design thus requires a sound knowledge of the modeling of structures, design and calculation standards, physical and mechanical properties of the materials to be used in acceptable economic conditions and implementation methods. Indeed, both the impact of the traffic load carried and that of exterior phenomena such as wind, fluvial currents or earthquakes have to be taken into consideration. This article details the dimensioning elements for the various types of bridges such as pre-stressed concrete, suspension, metal or arch bridges.
Auteur(s)
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Jean-Armand CALGARO : Ingénieur général des Ponts et Chaussées - Professeur au Centre des hautes études de la construction - Membre permanent du Conseil Général de l’Environnement et du Développement Durable (CGCDD)
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Anne BERNARD-GELY : Ingénieur en chef des Ponts et Chaussées
INTRODUCTION
Une bonne connaissance des principaux types de structures, de l’étendue de leur domaine d’emploi et de leurs méthodes de dimensionnement, est indispensable pour entreprendre les études de définition d’un pont dans un site donné.
Mais un pont n’est pas seulement un ouvrage d’art. Il est construit dans le but d’assurer un service pour lequel l’opinion publique exige un haut niveau de qualité, de sécurité et de fiabilité. En ce qui concerne la résistance structurale, ce niveau est normalement garanti par le respect de normes et de règles de l’art constituant un référentiel technique aujourd’hui principalement européen (Eurocodes, normes d’exécution, de produits, de matériaux, d’essais, agréments techniques européens, etc.).
Mais, le seul respect de ces règles ou normes n’est pas suffisant. L’étude de la stabilité de certains grands ponts conduit l’ingénieur à en étudier de plus en plus systématiquement, au delà de la codification traditionnelle, le comportement dynamique sous l’effet d’actions telles que celles du trafic porté, du vent ou d’un éventuel séisme, et donc à définir lui-même le degré de fiabilité de la structure qu’il conçoit.
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Ponts en béton précontraint construits en encorbellement
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2. Ponts à poutres préfabriquées en béton précontraint
Les ponts à poutres préfabriquées en béton précontraint sont souvent très économiques, pour des portées allant jusqu'à une trentaine de mètres en précontrainte par pré-tension, et pour des portées comprises entre 30 et 50 m en précontrainte par post-tension. Ils sont d'autant plus intéressants que le nombre de poutres à réaliser est plus grand car des moyens de mise en place appropriés se justifient aisément.
2.1 Ponts à poutres précontraintes par post-tension
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Les poutres, de type « poutres à talon », sont solidarisées par la dalle sous chaussée et par les entretoises situées aux extrémités de chaque travée, au droit des lignes d’appui, qui assurent l’encastrement en torsion des poutres et permettent le levage du tablier à l’aide de vérins afin d’en changer, lorsque nécessaire, les appareils d’appui. Les entretoises intermédiaires ne sont plus de mise depuis longtemps car, bien que conférant au tablier une rigidité transversale autorisant l’emploi de méthodes de calcul simples, elles sont d’une réalisation difficile, donc coûteuse (mise en place et dépose de coffrages suspendus dans des conditions souvent acrobatiques, fabrication d’amorces fixées aux poutres avec un ferraillage en attente).
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La dalle sous chaussée peut être réalisée sous forme de tronçons de raccordement coulés en place sur des coffrages perdus (prédalles minces en béton armé) entre les poutres (qui sont alors préfabriquées dans leur section complète). Elle est alors dotée d’une précontrainte transversale ou simplement armée (figure 1a).
Ou bien elle est réalisée sous forme d’une dalle coulée sur toute la largeur de la chaussée sur des poutres confectionnées avec une table de compression d’épaisseur réduite (figure 1b).
Ces deux conceptions présentent à la fois des avantages et des inconvénients : seul le concepteur peut effectuer un choix motivé pour chaque projet particulier.
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Le nombre et l’espacement des poutres en section transversale résultent d’une optimisation entre des poutres plutôt légères...
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Ponts à poutres préfabriquées en béton précontraint
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À lire également dans nos bases
JARTOUX (P.) - TOURNEUR (C.) - FARGEOT (B.) - Manutentions lourdes – Technologie et mise en œuvre - [C 132] (1996).
DOURY (J.L.) - BETBEDER-MATIBET (J.) - Constructions parasismiques - [C 3 290] (1997).
Projet et construction de routes - [C 5 500] (1992).
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Autres ouvrages
MATHIVAT (J.) - Construction par encorbellement des ponts en béton précontraint - Eyrolles (1978).
Ponts de France - Sous la direction de G. GRATTESA T. Presses des Ponts et Chaussées (1982).
WALTER (R.) - HOURIET (B.) - ISLER (W.) - MOIA (P.) - Ponts haubanés - Presses Polytechniques Romandes (1985).
Le savoir-faire français en matière d'ouvrages d'art - ISTED. AFPC (1987).
CALGARO (J.-A.) - VIRLOGEUX (M.) - « Projet et Construction des Ponts » - Volume II « Analyse structurale des tabliers de ponts » par J.A. CALGARO...
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