Ponts en arc
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| Ponts en arc |
Ceci explique l'intérêt économique de tels ouvrages.
Le record de portée appartient :
* pour le métal, au pont de Bayonne dans le New jersey (496 m- 1931),
* pour le béton, au pont de Kerk en Yougoslavie (390 m 1980).
En France le record de portée est détenu par les trois arches de 173 m d'ouverture du pont de Plougastel pris de BREST.
freyssinet a apporté une amélioration substantielle à la technique de ces ouvrages. Il 'agit en effet en général d'arcs encastrés aux naissances, dont les déformations se traduisent par des moments de flexion qui conditionnent les dimensions béton et acier de la section. Ces déformations peuvent être réversibles s'il s'agit par exemple de déformations dues aux surcharges ou aux variations de température. D'autres, au contraire, sont irréversibles ce sont celles dues au raccourcissement élastique instantané de l’arc, au moment de sa mise en compression par enlèvement de l'échafaudage, ainsi que celles dues au fluage et au retrait du béton. Il est donc intéressant d'en supprimer les effets. C'est pourquoi en général de tels ares sont décintrés, non par abaissement du cintre, mais au contraire par élévation d l'ouvrage par rapport a celui-ci.
A cet effet, des logements sont réservés à la clé de l'arc, permettant la mise en place de vérins d'une force supérieure à la poussée théorique de l'are. La monte en pression de ces vérins permet donc de transférer le poids du béton initialement supporté par l'échafaudage, à la section de béton qui se comprime et se raccourcit. Il se crée donc une ouverture à la clé, égale au raccourcissement de l'arc sous son poids. L'enlèvement de l'échafaudage ne produit plus de descente à la clé.
Mais on peut aller plus loin : si l’on continue à pousser les vérins, on peut faire monter la clé de l'arc en écartant davantage les deux faces du joint de clé et compenser ainsi les raccourcissements ultérieurs de l'arc dus a l'exécution des superstructures, au fluage et au retrait.
Cette opération de compensation introduit donc dans lare des déformations et des contraintes de sens inverse des contraintes qu'il serait appelé à subir ultérieurement. C'est une véritable précontrainte.
Une fois l'ouverture réalisée, un joint maté est exécuté entre les deux demi arcs, ce qui permet l'enlèvement des vérins de décintrement.
Las sections employées pour réaliser les arcs sont en général soit des sections pleines, soit des sections évidées, à inertie plus importante pour une même section de béton. La fibre moyenne de l'are est en général tracée suivant le polygone funiculaire de sa charge permanente et de la demi surcharge répartie.
La tablier des ponts en arc est en général supérieur: il est supporté par des poteaux appuyés sur l'arc ; il peut être également intermédiaire (Pont de TREGUIER- 163 m de portée), supporté par des poteaux ou des suspentes suivant sa position par rapport à l'arc.
I peut être enfin inférieur : dans ce cas, il peut servir de tirant à l'arc qui ne transmet plus à ses fondations que des efforts verticaux : c'est le pont en bow-string, qui a vu de très nombreuses réalisations entre les deux guerres, la rigidité du système étant obtenue, pour une part, par le tablier.
Ce système était économique mais malheureusement assez inesthétique. De nombreux exemples en sont encore visibles, en particulier aux Pays-Bas et en Allemagne où de très grands ouvrages ont été réalisés selon ce principe.
Mais on peut aller plus loin : si l’on continue à pousser les vérins, on peut faire monter la clé de l'arc en écartant davantage les deux faces du joint de clé et compenser ainsi les raccourcissements ultérieurs de l'arc dus a l'exécution des superstructures, au fluage et au retrait.
Cette opération de compensation introduit donc dans lare des déformations et des contraintes de sens inverse des contraintes qu'il serait appelé à subir ultérieurement. C'est une véritable précontrainte.
Une fois l'ouverture réalisée, un joint maté est exécuté entre les deux demi arcs, ce qui permet l'enlèvement des vérins de décintrement.
Las sections employées pour réaliser les arcs sont en général soit des sections pleines, soit des sections évidées, à inertie plus importante pour une même section de béton. La fibre moyenne de l'are est en général tracée suivant le polygone funiculaire de sa charge permanente et de la demi surcharge répartie.
La tablier des ponts en arc est en général supérieur: il est supporté par des poteaux appuyés sur l'arc ; il peut être également intermédiaire (Pont de TREGUIER- 163 m de portée), supporté par des poteaux ou des suspentes suivant sa position par rapport à l'arc.
I peut être enfin inférieur : dans ce cas, il peut servir de tirant à l'arc qui ne transmet plus à ses fondations que des efforts verticaux : c'est le pont en bow-string, qui a vu de très nombreuses réalisations entre les deux guerres, la rigidité du système étant obtenue, pour une part, par le tablier.
Ce système était économique mais malheureusement assez inesthétique. De nombreux exemples en sont encore visibles, en particulier aux Pays-Bas et en Allemagne où de très grands ouvrages ont été réalisés selon ce principe.
Pour les ponts en arc à tablier supérieur, le béton précontraint a permis d'augmenter la portée des longerons du tablier. Au lieu d'une charge sensiblement répartie, l'arc est amené à recevoir des charges concentrées très importantes, ce qui a modifié profondément la forme du funiculaire et qui à l'extrême à une nouvelle forme de pont, le pont portique.