Présentation
Auteur(s)
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Jean-Pierre DUCOUT : Ingénieur de l’École nationale d’arts et métiers - CHEM - Professeur au Centre des hautes études de la construction (CHEM) - Chef de la division Ouvrages d’art à l’Office technique pour l’utilisation de l’acier (OTUA)
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Lire l’articleINTRODUCTION
La conception d'un pont est un long travail d'études visant à concilier diverses contraintes dont l'importance et l'ordre de prééminence varient selon les projets : données naturelles du franchissement, données fonctionnelles de la voie portée, procédés de construction, insertion dans l'environnement, coûts, délais... Cet article, petit guide de conception et de construction, se propose de fournir au projeteur les éléments de base nécessaires à la formation de son jugement et à l'acquisition du processus de réflexion propre aux ouvrages d'art métalliques. Les solutions s'articulent à partir des trois composantes principales définissant la structure d'un pont : le système porteur (poutre, arc, suspension à câbles), la poutraison (âme pleine, caisson, treillis) et le platelage (béton, acier, mixte). La dernière partie est consacrée à l'exécution de l'ouvrage, but final du projet mais aussi phase essentielle inscrite dans le processus de la conception.
VERSIONS
- Version archivée 1 de nov. 1979 par Jean-Pierre DUCOUT
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2. Systèmes porteurs de tabliers
La disposition des appuis de tablier et leur nature dépendent de nombreux facteurs dont l'importance varie selon les données du projet : grandeur et profondeur de la brèche, données géotechniques du sol, servitudes des voies franchies, dégagement d'un gabarit, tracé de la voie, conditions d'exploitation de la voie dont la vitesse, les procédés de construction et de montage...
Il y a de multiples façons de porter le tablier d'une culée à l'autre, mais elles se ramènent toutes à deux principes fondamentaux caractérisant la position et la nature des appuis :
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le système porteur sur appuis inférieurs « rigides » : le tablier est en appui sur des piles. Cette disposition classique donne l'immense famille des ponts à poutres à travées continues multiples de petites et moyennes portées ;
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le système porteur par suspension « souple » : au-delà d'une certaine distance entre appuis (environ 200 m), ou pour des brèches profondes qui nécessiteraient des piles trop hautes, le tablier sera plus économiquement porté par un arc, ou suspendu à une structure en câble de type haubanée ou suspendue. Les appuis passent du « dessous » au « dessus ». D'un système d'appuis fixes et écartés on passe à un système d'appuis élastiques et rapprochés ; d'un fonctionnement rigide en flexion seule on évolue vers un fonctionnement plus souple mais plus complexe aussi, mêlant flexion, compression et traction ; enfin, du calcul linéaire on passe au calcul non linéaire avec grandes déformations.
Au total, trois possibilités de porter un tablier : sur des piles, sur un arc et avec des câbles, possibilités auxquelles sont attachées les quatre grandes familles classiques d'ouvrages traditionnellement appelés ponts à poutres, ponts en arc, ponts à haubans et ponts suspendus. La figure indique le domaine d'application de chacun d'eux en fonction de la portée principale de l'ouvrage.
2.1 Tablier appuyé sur piles ou « pont à poutres »
2.1.1 Système constructif simple
Le tablier prend appui sur...
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