Présentation
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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 poussés en béton précontraint
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3. Ponts en béton précontraint construits en encorbellement
L’emploi très fréquent de la méthode de construction en encorbellement témoigne des nombreux avantages de ce procédé qui permet de s’affranchir de tout cintre ou échafaudage. Dans les cas les plus courants, elle consiste à construire un tablier de pont par tronçons à partir des piles : après exécution d’un tronçon appelé « voussoir », on le fixe à la partie d’ouvrage déjà exécutée à l’aide d’une précontrainte. Le tronçon devient alors autoporteur et permet de mettre en œuvre les moyens nécessaires à la confection du tronçon suivant. Lorsque tous les tronçons ont été confectionnés, on obtient ce que l’on appelle un fléau (figure 5).
En fait, la méthode de construction en encorbellement n’est pas liée à un type d’ouvrage particulier. Certes, les poutres continues sur appuis simples représentent la famille de tabliers la plus nombreuse, mais elle s’applique également aux arcs, aux ponts à béquilles ou aux ponts à haubans. Dans ce qui suit, on ne s’intéresse qu’aux tabliers en forme de poutre continue.
Les voussoirs peuvent être coulés en place, dans un équipage mobile, ou préfabriqués sur un cintre au sol épousant la géométrie de l’intrados du tablier, ou encore dans une cellule de préfabrication. Dans ce dernier cas, les voussoirs sont mis en contact les uns avec les autres, lors de leur pose, par l’intermédiaire d’une couche de colle qui, lorsqu’elle est fluide, facilite l’ajustement des pièces en regard et qui, lorsqu’elle est totalement polymérisée, assure l’étanchéité des joints.
L’ajustement des voussoirs et la transmission de l’effort tranchant sont simultanément assurés à l’aide de clés multiples (dentelures de taille centimétrique) réalisées sur toute la hauteur des âmes et dans les hourdis. Chaque voussoir est coulé contre le voussoir précédent et sert de coffrage au voussoir suivant.
Lorsque les voussoirs sont coulés en place dans un équipage mobile, celui-ci doit être suffisamment rigide pour que la géométrie finale du tablier puisse être correctement contrôlée et que les joints entre voussoirs ne puissent subir une fissuration originelle.
3.1 Morphologie générale
Dans les cas les plus...
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Ponts en béton précontraint construits en encorbellement
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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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