Termes d’ingénierie de base des ponts

Termes techniques en ingénierie des ponts

Une première étape importante dans la compréhension des principes et des processus de construction de ponts consiste à apprendre la terminologie de base des ponts. Bien que les ponts varient considérablement en termes de matériaux et de conception, de nombreux composants sont communs à tous les ponts. En général, ces éléments peuvent être classés soit en tant que parties d’une superstructure de pont, soit en tant que parties d’une infrastructure de pont.

SUPERSTRUCTURE

La superstructure se compose des éléments qui enjambent réellement l’obstacle que le pont est censé franchir et comprend les éléments suivants :

  • Pont de pont
  • Éléments structurels
  • Parapets (balustrades de pont), mains courantes, trottoir, éclairage et certains dispositifs de drainage

Le tablier est la portion de chaussée d’un pont, y compris les accotements. La plupart des tabliers de pont sont construits sous forme de dalles en béton armé, mais des tabliers en bois sont parfois utilisés dans les zones rurales et des tabliers en acier à grille ouverte sont utilisés dans certaines conceptions de ponts mobiles (pont basculant). Au fur et à mesure que les technologies des polymères et des fibres s’améliorent, des ponts en polymère renforcé de fibres (FRP) peuvent être utilisés. Les tabliers des ponts doivent être conformes à la pente de la route d’accès afin qu’il n’y ait pas de bosses ou de creux lorsqu’un véhicule entre ou sort du pont. Les causes les plus courantes de défaillance prématurée du pont sont :

  • Résistance du béton insuffisante due à une conception de mélange inappropriée, à une trop grande quantité d’eau, à des quantités inappropriées d’adjuvants entraînant l’air, à une ségrégation ou à un durcissement inapproprié
  • Mauvaise mise en place du béton, telle que l’incapacité à consolider le mélange lors de la mise en place du béton, le coulage du béton si lentement que le béton commence la prise initiale, ou le non-respect d’un taux de mise en place.
  • Enrobage de béton insuffisant en raison d’un mauvais réglage de la chape ou d’une mauvaise installation des coffrages et/ou des armatures de tablier

Un tablier de pont est généralement soutenu par des éléments structurels. Les types les plus courants sont :

  • Poutres et poutres en I en acier
  • Poutres en T à bulbe en béton armé préfabriqué, précontraint
  • Poutres I préfabriquées, précontraintes, en béton armé
  • Poutres caissons préfabriquées et précontraintes en béton
  • Dalles en béton armé

Les éléments secondaires appelés diaphragmes sont utilisés comme entretoises entre les éléments structurels principaux et font également partie de la superstructure. Les parapets (balustrades de pont), les mains courantes, les trottoirs, l’éclairage et les dispositifs de drainage ont peu à voir avec la résistance structurelle d’un pont, mais sont des éléments esthétiques et de sécurité importants. Les matériaux et la fabrication qui entrent dans la construction de ces éléments nécessitent le même effort d’inspection que toute autre phase du travail.

STRUCTURE

La sous-structure se compose de toutes les pièces qui soutiennent la superstructure. Les principaux composants sont les culées ou coudes d’extrémité, les piles ou coudes intérieurs, les semelles et les pilotis. Les culées soutiennent les extrémités du pont et confinent le remblai d’approche, permettant au remblai d’être construit jusqu’au niveau du tablier du pont prévu.

Lorsqu’un pont est trop long pour être soutenu par des culées seules, des piliers ou des coudes intérieurs sont construits pour fournir un support intermédiaire. Bien que les termes puissent être utilisés de manière interchangeable, une jetée est généralement construite comme un mur solide, tandis que les coudes sont généralement construits avec des colonnes.

La partie supérieure des culées, des piliers et des coudes s’appelle le capuchon. Les éléments structurels reposent sur des zones surélevées en forme de piédestal au-dessus du capuchon, appelées sièges de pont. Les dispositifs qui sont utilisés pour connecter les éléments structurels aux sièges du pont sont appelés chaussures ou roulements. Les culées, les coudes et les piliers sont généralement construits sur des semelles isolées. Les semelles isolées sont de gros blocs de béton armé qui fournissent une base solide pour la sous-structure et ancrent la sous-structure contre les mouvements latéraux.

Les semelles servent également à transmettre les charges supportées par la sous-structure au matériau de fondation sous-jacent. Lorsque les sols sous une semelle ne sont pas capables de supporter le poids de la structure au-dessus du sol, une défaillance des roulements se produit. La fondation se déplace ou s’enfonce sous la charge, causant des mouvements et des dommages à la structure.

Dans les zones où la défaillance des roulements est probable, les semelles sont construites sur des pieux de fondation . Ces éléments porteurs sont enfoncés profondément dans le sol aux emplacements des semelles pour stabiliser la fondation de la semelle. Les pieux transmettent les charges des unités de sous-structure aux couches sous-jacentes de sol ou de roche.

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