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Ponts en béton armé en poutres droites
Si le pont est large, les poutres sont réparties sous la voie de communication portée, on a un pont à poutres multiples. Les parties d’un pont en ce cas sont exemplifié en figure n° 79 :
Dans la figure suivante on peut voir l’élévation d’un tel pont, ainsi que sa demi-coupe transversale courante :
Ponts à poutres en arc encastré
Ils sont définis par la forme de la courbe de l’arc et son surbaissement qui est généralement compris entre 1/10 et 1/16. La courbe peut être soit un arc de parabole, soit une courbe dont la forme se rapproche de la parabole.
La figure ci dessous montre l’élévation d’un tel point :
Ponts à poutres en arc à deux articulations
Ils sont définis par la forme de la courbe de l’arc et par son surbaissement compris entre 1/6 et 1/12. L’épaisseur est généralement constante et égale à L/60, comme en figure n° 82, ou on peut voir et un détail d’une articulation :
Ponts à poutres en arc à trois articulations
Ils sont définis la forme de la courbe de l’arc et le surbaissement qui peut varier de 1/6 à 1/17. L’épaisseur est égale à L/50, (voir figure) :
Ponts à poutres «bow-string »
La flèche de ces arcs varie entre L/6 et L/7, à l’épaisseur de L/50.
Les caractéristiques du tirant dépendant à la fois de la portée et de la largeur du pont. L’élévation d’un tel pont (voir figure) :
Ponts à poutre « Cantilever »
Les poutres «Cantilever » sont constituées par des éléments appuyés sur des consoles équilibrées ou encastrées. De telles poutres sont fort intéressantes quand on manque de hauteur, leur forme est en outre assez agréable. Dans la figure suivante on peut voir un pont «cantilever » à une seule travée et après ça un pont à trois travées :
f) Les ponts en béton précontraint
La valeur du procédé tient au fait qu’il utilise au mieux les propriétés mécaniques du béton et de l’acier. En effet, selon ce procédé on fait travailler le béton uniquement à la compression et l’acier à l’extension.
La méthode consiste à soumettre les éléments de la construction à des efforts permanents de compression par une «précontrainte » d’une intensité suffisante pour annuler tous les efforts des tractions provoquées par les forces extérieures et le poids des éléments.
La précontrainte est généralement réalisée par des câbles en acier à haute résistance tendus par des vérins prenant appui sur les deux extrémités de l’élément, l’opération étant effectuée dés que le béton a atteint un dégrées de durcissement suffisant.
Si l’opération a été bien conduite et l’effort de précontraint bien calculé, lorsque la poutre sera en service, les efforts provoqués par les charges et les surcharges annuleront la contre flèche et il restera plus que des efforts de compression dans le béton. Par contre, le câble de précontrainte restera soumis à un effort d’extension élevé.
Les phases pratiques de l’opération de précontrainte sont les suivantes :
- La mise en tension est progressive et lorsque la totalité de l’effort calculé est appliqué au câble, celui-ci est calé sur le béton par ancrage ;
- Après ça on injecte sous pression du mortier de ciment dans la gaine pour assurer la protection du câble contre la corrosion ;
Les armatures de précontrainte sont constituées par :
- une couche circulaire de fils rond ;
- plusieurs couches circulaires de fils rondes ;
- plusieurs couches horizontales de fils ovales nervurés ;
- En torons qui sont constituées d’un petit fil central autour duquel s’enroulent des couches périphériques de petits-fils ; etc.
Exemples des ponts en béton précontraint :
- la figure 86 représente la coupe transversale d’un pont à poutres préfabriquées, type de pont généralement adopté pour les ouvrages à travées indépendantes de faible portée :
- un pont de ce type, à trois travées indépendantes (voir figure suivante ):
la figure suivante représente la coupe transversale d’un pont dalle, qui est généralement adopté pour les ouvrages de moyenne portée. Dans le premier cas il y a une dalle constante de l’ordre L/25 ; et dans le deuxième cas est une dalle comportant trois élégissements – qui sont des vides circulaires en tablier :
- Pour le franchissement de routes nationales ou d’autoroutes, on utilise couramment des poutre à béquilles, comme en figure suivante, ou le tablier est du type caisson:
- Pour les grandes portées on utilise des ponts cadres, qui sont des ouvrages tout à fois légers et résistants, (voir figure) . Dans ce cas la coupe transversale est en fait constituée par deux ouvrages distincts reliés au milieu par une dalle reposant sur ces ouvrages :
g) Lespontsmétalliques
Les aciers utilisés pour les constructions sont des composés Fer-Carbone qui contiennent généralement de 0.1% à 0.2% de Carbone. Ces aciers ont des propriétés mécaniques remarquables qui sont mises en lumière par l’essai de traction poussé jusqu’à la rupture.
Les procédés d’assemblage de l’acier :
Le boulonnage – le boulon comporte une tête fixe provenant de la forge avec sa tige qui est filetée, et une deuxième tête
mobile, appelée écrou, qui est vissée sur la partie filetée de la tige. Les boulons sont posés à froid et servent surtout à réaliser des assemblages provisoires. On utilise aussi des boulons à haute résistance, qui peuvent supporter des efforts de traction.
Le rivetage – le rivet comporte une tête provenant de forge avec sa tige et la deuxième tête est réalisée par forgeage de
l’extrémité de la tige qui dépasse à cet effet les éléments à assembler. A cet effet les rivets sont posés à chaud. Le rivetage est un bon procédé d’assemblage mais il présente l’inconvénient de nécessiter le percement des pièces à assembler et par conséquent de réduire leur section utile.
La soudure – assure l’assemblage par reconstitution de l’acier dans les joints ou dans les plans de contact des éléments à
assembler. Le soudage s’exécute en général à l’aide de
baguettes ou de fils d’acier enrobés appelés «électrodes » qui fondent sous la température extrêmement élevée de l’arc électrique. La soudage se substitue progressivement au rivetage car il n’affaiblit pas la section utile des pièces à assembler et il permet de réaliser sans difficultés des assemblages compliqués.
Les poutres métalliques sont :
- à âme pleine – constituées par un plat vertical appelé âme et des plats horizontaux appelés semelles, disposés à la partie supérieure et à la partie inférieure de l’âme et fixées sur celle-ci soit à l’aide de cornières si la poutre est rivée, soit par des cordons de soudure d’angle si la poutre est soudée.
- A treillis – appelées également poutres triangulées, sont constituées par des membrures reliées non plus une âme mais par des barres, ou verticales, ou inclinées, qui forment avec les membrures un ensemble triangulé. Ces barres sont disposées d’une façon différente suivant-le système de triangulation adopté. Les plus connus systèmes des poutres triangulées sont :
- le système Howe
- le système Pratt
- le système Warren – (voir figure) :
Description des ponts métalliques :
- Ponts à poutres droites, (voir figure) ) ; qui ne comporte que deux poutres principales latérales,
- Avec quatre poutres principales réparties (voir figure) ,
- Avec poutres droites triangulées de hauteur variable.
La hauteur de ces poutres maximum au milieu de la portée, varie généralement de L/8 à L/10, (voir figure) :
les ponts suspendus – sont réalisés uniquement en acier et sont utilisés pour le franchissement des très grandes portées, sans appuis intermédiaires. Ils sont essentiellement constitués par une poutre droite de faible hauteur, soutenue par des suspentes fixées à un gros câble :
ponts à arc encastré, ( fig. n° 96) :
Voir aussi :
