I.3. Historiques4.
L'historique peut se résumer en différentes
périodes ci-
dessous :
Avant 1500 (après J.C.).
C'est la période empirique, la conception des ponts sans
les calculer. Il s'agit de construction de ponts voûte en
maçonnerie par des romains avant 1500.
Période de 1500 à 1700-1800.
C'est la période de grands savants (Newton, Hooke,
Galilée) ; c'est le climat des études théoriques des
ponts, naissance de l'acier.
Période de 1800-1900.
Naissance de l'industrialisation, d'où début de
chemins de fer et construction des 1er Ponts métalliques pour des
chemins de fer.
A la fin de cette période, il y a apparition du
Béton Armé (B.A).
Période de 1900-1950.
pparition des voitures, d'où des ouvrages d'arts routiers
(ponts,...) ;
Apparition du béton précontraint.
Période de 1950-1975
Développement de l'autoroute, à partir de 975,
à cause de la crise pétrolière qui a entraîné
la crise tout court et de l'apparition des écologistes, fin de la
construction des routes.
Ecologistes : les gens destinés à
conserver la nature c.-à-d. qui est contre ceux qui détruisent la
nature.
Les grandes lignes de l'évolution de la construction des
ponts ces dernières années sont les suivantes :
Evolution du trafic en flèche : le trafic
a évolué quantitativement et qualitativement et le confort
aussi.
4 MUTONDO, « Cours de ponts », BTP3/INBTP 2014-2015.
Evolution des techniques des constructions : les
techniques à mettre à la disposition des
ingénieurs, des moyens de plus en plus sûrs du point de vue
matériaux, calculs et exécutions.
I.4. Éléments constitutifs des
ponts5.
Le pont est constitué de deux grandes parties qui sont
: la superstructure et l'infrastructure.
I.4.1. La superstructure
La superstructure est constituée de : I.4.1.1. Le
tablier
C'est la partie de l'ouvrage supportant la chaussée (ou
la voie ferrée) au-dessus de la brèche à franchir. Dans
les ponts à poutres, on distingue les ponts à poutres
latérales et les ponts à poutres sous chaussée. Que ce
soit dans l'un ou dans l'autre cas, une dalle, des entretoises et parfois des
longerons, sont associés aux poutres pour former le tablier.
I.4.1.1.1. Dalle
La dalle ou hourdis sert d'élément de couverture
; c'est elle qui reçoit la couche de roulement de la chaussée et
les surcharges des véhicules.
Outre celui de couverture, le rôle de la dalle est de
reporter les charges permanentes et les surcharges sur les poutres, les
longerons et les entretoises.
I.4.1.1.2. Entretoises
Les entretoises intermédiaires ont pour but de
solidariser les poutres entre-elles ; elles reportent l'effet des charges sur
les différentes poutres. Elles doivent être rigides et avoir une
hauteur sensiblement identique à celle des poutres (rigidité).
Elles sont à âme pleine mais le plus souvent elles sont
triangulées car les efforts qui les sollicitent sont faibles et la
couverture repose sur les poutres à faible écartement. Entre les
entretoises d'appuis et du milieu on place les autres uniformément
à une distance de 7 à 10m. Les entreprises d'appuis
répartissent les réactions d'appui entre les différentes
poutres et transmettent aux appareils d'appuis les efforts dus au vent.
I.4.1.1.3. Longerons
Les longerons, essentiellement utilisés dans les ponts
métalliques, sont disposés parallèlement à l'axe
longitudinal de l'ouvrage et relient entre elles les différentes
entretoises.
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5 REUNION D'INGENIEURS ; Op. cit
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I.4.1.1.4. Les poutres principales
Il s'agit de l'organe essentiel porteur de l'ouvrage. Les poutres
transmettent aux appuis les efforts des charges permanentes et des surcharges.
Elles sont parallèles à l'axe longitudinal du pont.
I.4.1.1.4. Poutres latérales
Elles sont également appelées poutres de rive,
poutres maitresses ou, encore, poutres principales.
Dans ce type d'ouvrage, les charges sont supportées par
deux poutres parallèles à l'axe longitudinal de la
chaussée et situées aux bords extrêmes du tablier.
I.4.1.1.5. Poutres sous chaussée
Pour des raisons d'esthétique, dans les
agglomérations, pour dégager la visibilité ou pour
réserver un gabarit au-dessus de la brèche, la hauteur de la
poutre se trouve être imposée. On a alors recours aux ponts
à poutres sous chaussée. Un tel type d'ouvrage comporte un
certain nombre de poutres sensiblement identiques, réparties de
façon uniforme sous le tablier.
I.4.1.1.6. Contreventement
Le contreventement est constitué par une poutraison
croisée horizontale entre poutres latérales destiné
à assurer la stabilité du tablier sous les efforts du vent.
I.4.1.1.7. La chaussée
Elle reçoit les surcharges et peut être en
béton ou en d'autres matériaux. Le drainage des eaux de pluie est
assuré par deux pentes opposées dirigées vers les
trottoirs et par les canalisations d'évacuation des eaux à
travers les trottoirs.
I.4.1.1.7.1. Profil en travers
Pour les ponts droits, ce profil normal est celui qui comprend
deux pentes de sens contraire de 2 à 3 % raccordées par un arc
parabolique sur une largeur de 0,5 à ,5 m de part et d'autre de l'axe.
Pour les ponts courbes, il faut prévoir un devers de 2%.
I.4.1.1.7.2. Profil à long
Sa pente ne dépassera pas 4% et ne
sera pas inférieure à 1% afin de permettre un écoulement
normal des eaux.
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I.4.1.1.7.3. Le revêtement
Le revêtement comprend essentiellement une couche
d'étanchéité et une couche de roulement.
Couche d'étanchéité en
béton
Le béton étant un matériau poreux,
même bien comprimé, il n'est jamais parfaitement
étanche.
Pour protéger les armatures il est nécessaire de
disposer d'une chape d'étanchéité sur toute la couverture
en béton. L'étanchéité peut être :
? base d'asphalte coulée naturel ou synthétique
utilisant des résines
synthétique ;
? Par feuilles préfabriquées revêtues
d'asphalte ; ? Par moyens à haute cadence (MHC)
Couche de roulement
La couche de roulement doit, sur un ouvrage d'art comme en
section courante, présenter un bon Uni (confort) et offrir des bonnes
caractéristiques antidérapantes. Les couches de roulement
classiques ne sont pas étanches, il faut alors étudier les
dispositions constructives pour éviter la stagnation de l'eau entre la
couche de roulement et l'étanchéité proprement dite
(drains, pentes, ...).
I.4.1.1.8. Les trottoirs6
C'est l'espace latéral du profil en travers
dûment identifié par une surélévation par rapport au
niveau des voies de circulation des véhicules et dont la fonction
principale est de supporter une piste piétonne.
Il est limité, côté circulation par une
marche ou par un dispositif de retenue et, côté vide, par un grand
corps (ou une barrière de sécurité qui assurera aussi la
fonction de sécurité des piétons).
Cette position en surélévation est usuellement
utilisée pour faire transiter sur l'ouvrage des canalisations de
services publics ou de concessionnaires.
Le trottoir peut être utilisé moyennant certaines
adaptations pour permettre une cohabitation comme support d'une piste
cyclable.
6 Service d'études techniques des routes et autoroutes :
« SETRA » ; Guide technique ; Août 2005 ; France Page 5
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I.4.1.1.8.1. Le revêtement
Il dépend de l'utilisation et du type de l'ouvrage.
Dans le cas où le trottoir ne comporte pas d'alvéoles, on peut le
consulter par le béton maigre recouverte d'asphalte (en ville) ou non
revêtu (en rase campagne) ou simplement comblé du sable.
Pour les trottoirs à dalot (dallette)
préfabriqué, il n'y a pas de revêtements.
I.4.1.1.8.2. Les bordures des trottoirs7
Les bordures de trottoir sont généralement en
béton (en site urbain, on emploie parfois des bordures en granit, plus
robustes) et leurs dimensions sont normalisées. Leur hauteur varie de 20
à 30 Cm, leur poids de 0,56 à 1,65 KN/m et son parement est
incliné de 1/20. La bordure est en saillie de 16 à 20m.
I.4.1.1.8.3. Les canalisations
Les compagnies de gaz, de l'eau, de
l'électricité peuvent solliciter de faire franchir leur conduite
et leur câble par le pont. On ménage ainsi des galeries visitables
sous les trottoirs pour les recevoir. Il faut alors prévoir
d'alvéoles en créant des compartiments sous la dallette car
certaines canalisations ne peuvent pas être mises côte à
côte telles que les conduites des gaz et les câbles
électriques.
I.4.1.1.8.4. Les garde-corps
Ils ont essentiellement pour objet la protection des
piétons. Ils doivent être constitués des matériaux
non fragiles ; on utilise souvent l'acier doux ou les alliages légers.
La hauteur minimale est égale à :
hmin = Min (1,20m ; 0,95m + 0,005H #177; 0,05m).
Avec H = la hauteur en mètre du trottoir au-dessus du sol
ou de l'eau.
Jusqu'à une hauteur de 0,60m au-dessus du trottoir, les
vides doivent être suffisamment réduits pour qu'on ne puisse pas y
faire pénétrer un cylindre de plus de 5cm de diamètre afin
d'assurer la sécurité des jeunes enfants.
Les différentes parties d'un garde-corps sont :
? La main courante ou lisse (elle est dépourvue de
souillée) ;
? Une ou plusieurs sous lisses (facultatives suivant le type de
garde-corps) ; ? Les montants principaux scellés dans le tablier ;
? Les barreaux ou montants secondaires (facultatifs).
7 J. Armand CALGARO: `` Projet et construction des ponts ;
Presses de l'école nationale des ponts et chaussées. Paris
1999.page 220-221''.
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I.4.1.1.8.5. Canalisation d'eau
Les eaux de pluie sont évacuées hors du pont par
des drains (ouvertures, orifice, tuyaux, conduite...) à travers les
trottoirs (conduites à plastique, en métal, en amiante
ciment).
I.4.1.1.8.6. Les corniches
La corniche a essentiellement un rôle esthétique.
En plus de ce rôle elle doit également servir de lamier afin
d'éviter le ruissellement de l'eau de pluie sur le parement. La corniche
en béton peut être coulée en place ou
préfabriquée.
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