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Sommaire

Equipe de travail :

> Matthieu Le Guen

> Jean-Paul Pruvost

> Pascal Pujades

Sous la direction de :

> Michel Loisy

Anne 2007- 2008

1Les ponts -

DOCUMENT RESSOURCE

LES PONTS

Un pont est un ouvrage d'art, ralisation du gnie civil, destin permettre le franchissement d'un obstacle (cours d'eau, voie de communication...) en passant par dessus.

Un pont peut supporter une route, une voie ferre, un canal ou une canalisation (oloduc, aqueduc, ...).

Il peut tre mobile (pont levant). Un pont provisoire peut aussi tre constitu par des bateaux spcialiss (pont de bateaux). La construction de ponts est devenue indispensable pour franchir de nouvelles voies de communication, infranchissables de manire simple ou dangereuses pour les usagers.

Gnie Civil :

oies de

oies de

Le Gnie civil reprsente l'ensemble des techniques concernant les constructions

civiles. Le domaine d'application du gnie civil est trs vaste ; il englobe les travaux

publics et le Btiment. Il comprend notamment :

- le gros oeuvre en gnral, quel que soit le type de construction ou de btiment,

comme les gratte-ciel,

- les constructions industrielles : usines, entrepts, rservoirs, etc.

- les infrastructures de transport : routes, voies ferres, ouvrages d'art, canaux, ports,

tunnels, etc. - les constructions hydrauliques : barrages, digues, jetes, etc...

- les infrastructures urbaines : ponts, gouts, etc...

Mais les matres incontestables en la

matire furent les Romains (env. 600 ans

avant J-C), qui construisirent des ponts

de bois soutenus par des piliers, puis

utilisrent la maonnerie (taille de

pierre). Aprs la chute de l'Empire Romain,

il resta en Europe de nombreux ponts

en arcs, en pierres massives, tmoignant de l'habilit des Romains.

Mais pendant des sicles, personne ne poursuivit leur ouvrage et cet art

se perdit.Ce n'est que beaucoup plus tard que l'Eglise s'y intressa.

oies de

Pont canal de Briare qui passe a

u-dessus de la Loire

Pont du Gard (France)

2Les ponts -

INTRODUCTION

Parmi les obstacles naturels auxquels se heurtaient les routes d'autrefois, l'un des plus frquents et des plus insurmontables taient les cours d'eau. Pendant de longs sicles, les gens les franchirent grce des gus ou des bacs, mme si cela rallongeait souvent leur chemin. Les ponts taient rares car leur construction tait tout un art et d'une grande difficult.

Inconvnients :

L'histoire des ponts modernes commena avec le remplacement des arcs en demi-cercles par des formes elliptiques (pont de la Concorde Paris). Cette nouvelle forme autorisait une porte beaucoup plus grande des arcs de ponts.

oies de

oies de

Les premiers ponts consistaient

en de simples troncs

d'arbres abattus et jets

entre les deux rives de la rivire,

puis arrivrent les pontons

et les ponts en corde

essentiellement en

Amrique et Asie (ce qui

veilla d'ailleurs la curiosit

des Europens).

Ces ponts de corde se

rencontraient encore assez

frquemment au sicle

dernier.

Mais les matres incontestables en la

matire furent les Romains (env. 600 ans

avant J-C), qui construisirent des ponts

de bois soutenus par des piliers, puis

utilisrent la maonnerie (taille de

pierre). Aprs la chute de l'Empire Romain,

il resta en Europe de nombreux ponts

en arcs, en pierres massives, tmoignant de l'habilet des Romains.

Mais pendant des sicles, personne ne poursuivit leur ouvrage et cet art

se perdit.Ce n'est que beaucoup plus tard que l'Eglise s'y intressa.

oies de

Avec l'invention de l'acier au XVIII sicle, le bois et la pierre ne constituaient plus les seuls matriaux, et les premiers ponts mtalliques apparurent (pont de Londres au dessus de la Tamise). Les ponts d'acier devinrent le symbole de la modernit et certains devinrent mme de rels chefs-d'oeuvre de leur poque (exemple des ouvrages de l'ingnieur Gustave Eiffel).

Pont de la Concorde (Paris)

Pont de Garabit (construction Eiffel)3Les ponts -

HISTORIQUE

Le tablier (o il y a la route) du pont est port par une ou plusieurs poutres en bois, en acier, en bton arm. Les poutres provoquent sur leurs supports des forces de ractions verticales.

Remarques :

oies de

oies de

+ Cette structure parat trs lgre, arienne.

Pourtant trs solide.

Une ferme : Les cts du pont peuvent tre

constitus d'un assemblage de poutres (ferme),

l'ensemble est alors plus rigide et permet ainsi

d'augmenter la distance entre 2 piles.

- Sensibilit aux diffrences de temprature. Le pont peut s'agrandrir ou se rtrcir suivant l'heure (en journe, la nuit) et la saison (hiver, t).

Et mme si le mouvement est faible (pouvant aller jusqu' 40 cm), le pont pourrait donc s'arracher de ses ancrages, mais aussi laisser apparatre un trou

entre le bord et le pont. La parade a t trouve en ancrant un seul des cts du pont et en laissant l'autre se deplacer selon l'axe du pont.

- La hauteur du pont : quelle hauteur faut-il prvoir pour les piles (piliers) ?

Tout dpend de ce qui doit passer sous le pont.

- La distance d'une pile l'autre : La trave est fonction de la solidit de la poutre. Plus le matriau est pais, plus grande sera la masse qu'il peut

supporter. Mais, plus le matriau est pais, plus le pont est lourd. Une poutre trs solide risque d'tre trop lourde pour la trave et de flchir. Il est possible

d'allger la poutre en ayant recours une ferme.

4Les ponts -

PONT A POUTRES

Le tablier du pont est port par une ou plusieurs arches en bois, en pierre, en acier ou en bton arm.La structure exerce sur ses appuis des forces qui onttendance les carter. Le tablier peut tre en dessus de l'arc ou en-dessous. Les appuis droite et gauche sont donc pais pour faire masse et s'opposer aux forces qui s'exercent. Les Romains ne ralisrent que des ponts en demi-cercles, mais des ponts plus longs, fins et elliptiquessont aussi possibles.Plusieurs de leurs ponts sont toujours debout de nos jours. Les ponts en arc sont constamment comprims, par consquent les Romains employaient la pierre, un matriau facilement disponible et durable, pour les construire. Tout le poids du pont tait support par la cl de vote : la pierre centrale de l'arc du pont,au sommet de l'arc.

Remarques :

oies de

oies de

+ Les ponts en arc peuvent tre trs longs puisque

plusieurs arcs peuvent se suivre en une ligne continue.

Une ferme : Les cotes du pont peuvent etre

constitues d'un assemblage de poutres (ferme),

l'ensemble est alors plus rigide, et permet ainsi

d'augmenter la distance entre 2 piles.

- L'obligation de ralisation de coffrage importante pour la construction en pierre.

- L'obligation d'avoir des appuis droite et gauche

solides pour s'opposer aux forces qu' exercent le pont.

- La hauteur du pont dans certains cas.

Pont de Garabit (en Auvergne)

5Les ponts -

PONT EN ARC

La matrise de l'acier a permis la construction

des premiers ponts suspendus ds le XIXe sicle.

Les ponts suspendus classiques sont conus

selon une technique de construction trs

ancienne, celle qu'on utilise pour les ponts

en lianes, mais avec des cbles en acier et une

porte bien plus longue.

Les ponts suspendus sont en ralit des ponts en

arc qui sont inverses, et dont la solidit dpend

de la traction et non plus de la pousse

comme dans les ponts en arc.

Le principe des ponts suspendus est de maintenir le

poids du tablier par deux cbles porteurs

solidement arrims aux berges ou sur les massifs d'ancrage.

Le pont suspendu comporte : 2 piliers (un de chaque ct)

et deux cbles porteurs qui supportent le tablier du pont.

Remarques :

oies de

oies de

+ Les ponts suspendus peuvent enjamber des

distances beaucoup plus grandes que tout

autre type de pont.

Une ferme : Les cotes du pont peuvent etre

constitues d'un assemblage de poutres (ferme),

l'ensemble est alors plus rigide, et permet ainsi

d'augmenter la distance entre 2 piles.

- Il ncessite la prsence de massifs d'ancrage, indispensablespour retenir les forces considrables qui s'exercent.

- L'entretien, comme le remplacement des cbles devient un travail trs

dur et fastidieux, demandant plusieurs mois ainsi que la fermeture du pont durant ce dlai.

- Les ponts suspendus sont trs souples, ce qui ne pose aucun problme, tant que l'oscillation du pont est diffrente de la force rptitive du vent. Autrement, le mouvement oscillatoire pourrait tre amplifi, causant la

dsintgration du pont.(exemple du pont de Tacoma, inaugur le 1er juillet

1940 qui s'est effondr le 7 novembre 1940soit quelques mois plus tard).

Pont de Tocama 1940

Pont de Tancarville (Havre)

Massifsd'ancrage

6Les ponts -

PONT SUSPENDU

Depuis prs de 40 ans, les ponts suspendus s'effacent au profit d'une autre

technique, plus lgre et plus audacieuse pour la partie btonne :

Le pont haubans.

Tel un bateau, les 2 piliers sont appels "mts" et les cbles qui soutiennent

les m