02/03/2011

Conception & dimensionnement des ponts en acier

hjalmeida070200197.jpgLes premiers ponts dont la structure comprenait des éléments porteurs en fer ont été des ponts suspendus. Le principe du pont suspendu est extrêmement ancien et la première passerelle à chaîne connue se situerait en Chine et daterait de 65 après J.-C.. Mais jusqu’à la fin du XVIIIe siècle, très peu d’ouvrages furent construits en métal. Le poids des chaînes limitant les portées à 20 mètres environ, c’est l’invention des chaînes constituées de barres articulées en fer, appelées barres à oeillets, brevetées en 1817 en Angleterre, qui permit de passer à des portées beaucoup plus grandes.


Signalons le premier pont suspendu important que l’Anglais Telford construisit sur le Menai en 1826, un pont suspendu qui faisait passer le record mondial de portée à 176 mètres. Cet ouvrage est toujours en service, les chaînes originales en fer ont été remplacées en 1938 par des barres articulées en acier.

C’est cependant vers la fin du XVIIIe siècle, en 1779, qu’est apparu le premier pont en fonte sur la Severn à Coalbrookdale en Angleterre. Conçu et construit par un maître de forge, Abraham Darby, ce pont est constitué de cinq arcs de 30 mètres de portée. D’autres ponts arcs en fonte furent réalisés à la fin du XVIIIe et au début du XIXe siècle, comme le pont de Sunderland (Grande-Bretagne) avec une portée de 72 mètres (1796).

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En Europe, on assiste actuellement à un retour en force des ponts mixtes acier-béton pour les ouvrages de petites et moyennes portées qui met fin à de longues années durant lesquelles l’immense majorité des ponts de ce type furent construits en béton armé et précontraint. Cette tendance s’explique en partie par la rationalisation des procédés de fabrication en atelier, comme par exemple le développement de bancs de soudure automatique ou d’assistance numérique dans le découpage des tôles et le développement d’acier à haute résistance avec des aptitudes au soudage améliorées. De plus, l’augmentation des capacités des engins de levages en atelier et sur le chantier permet aujourd’hui la préfabrication d’éléments porteurs de poids important, ce qui simplifie considérablement le travail sur le chantier et en diminue la durée. Pour ces diverses raisons, les ponts mixtes et à plus forte raison les ponts bipoutres mixtes semblent promis à une utilisation très large dans le domaine des petites et moyennes portées pour ces prochaines décennies, tant pour les ponts-route que pour les pont-rails. On citera en particulier une augmentation importante des ponts mixtes bipoutres au Japon depuis le début des années 2000 et les très belles réalisations sur le réseau des TGV (trains à grande vitesse) en France.

> Pour en savoir plus

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Les auteurs :

- LEBET JEAN-PAUL : Originaire de Buttes (NE), Jean-Paul Lebet est né le 1er novembre 1950. Après des études secondaires à Neuchâtel, il obtient son diplôme d’ingénieur civil à l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). Expert pour la construction et le suivi de plusieurs ouvrages mixtes, il a notamment fait partie du groupe d’experts du gouvernement français pour la construction du viaduc de Millau.

- HIRT MANFRED A : riginaire de Tüscherz-Alfermée (BE), Manfred Hirt est né le 13 août 1942. Après ses études secondaires à Granges et à Soleure, il obtient son diplôme d’ingénieur civil à l’Ecole polytechnique fédérale de Zurich en 1965 et le titre de docteur en génie civil de l’Université Lehigh de Bethlehem aux Etats-Unis en 1971. En 2006, il reçoit le Prix Charles Massonnet de la CECM pour ses contributions exceptionnelles à l’avancement de l’appui scientifique et technique pour la construction métallique.

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