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Jeu : une multitude de ponts

Chaque pont est un prototype grandeur nature. La raison ? Les obstacles à franchir sont toujours différents et uniques : la technique du pont doit s'adapter et devient elle aussi unique.

Observez bien les différentes typologies des ponts ci-dessous et construisez vous-même votre pont en cliquant ici ! 


Une multitude de pontsLes ponts poutre pleine. 
Composés d'un tablier très rigide qui transmet les charges sur les piles intermédiaires ou sur les culées, les ponts poutres pleines désignent tous les ponts dont l'organe porteur est une ou plusieurs poutres. Un cas particulier de ce type de pont : les ponts à voussoirs. Des tronçons de tablier sont préfabriqués puis assemblés à la structure porteuse, la pile, au fur et à mesure de l'avancement du chantier, de manière alternée, afin d'équilibrer les charges de part et d'autre de la pile. Ce procédé permet de franchir de grandes portées, allant jusqu'à 300 mètres, sans besoin d'étaiement.

→ Les efforts engendrés dans la structure sont principalement des efforts de flexion.


Une multitude de pontsLes ponts poutre treillis. 
La structure en treillis est basée sur le principe de l'indéformabilité des triangles. C’est pourquoi ces ponts sont composés de structures triangulées, très légères et très rigides, supportant le tablier.
Cette formidable découverte a permis aux charpentiers, depuis la nuit des temps, de franchir des portées importantes avec l'aide d'éléments relativement minces et légers.

→ Les efforts engendrés principalement dans ce type de structures sont de la traction et de la compression.
Il est possible de franchir des distances étonnantes grâce aux ponts en poutre treillis, contrairement aux ponts une poutre pleine qui nécessitent dix fois plus de matière !


Une multitude de pontsLes ponts en arc. 
Ponts utilisant un arc pour ramener les efforts en appui en suivant des lignes de compression pure.
Ces ponts sont capables de transformer les charges verticales du tablier en forces obliques qui vont suivre la forme de l'arc.
Ces forces vont se transmettre au terrain à travers les culées et vont se décomposer en deux : une force verticale et une force horizontale qui aura tendance à écarter les culées.

→ Un cas particulier de pont en arc est le pont à béquille. Les béquilles transmettent les efforts de charge du pont vers des massifs de béton, un peu comme le ferait un arc.


Une multitude de pontsLes ponts suspendus. 
Ponts dont le tablier est suspendu à des câbles porteurs par des câbles verticaux, l'ensemble est supporté par des pylônes.
Le poids du tablier, les charges dues à la circulation et toutes les autres charges sont transférés à travers les câbles jusqu'à la partie supérieure des pylônes. Les pylônes vont ensuite ramener les efforts verticaux vers le sol. Pour que ce système fonctionne correctement, les câbles porteurs sont ancrés dans de gros socles en béton à chaque extrémité du pont. Vus de loin, les grands câbles porteurs prennent la forme d'une caténaire, forme d'un élément souple soumis à des charges réparties tout le long.
Ces ponts sont les seuls à ramener des efforts horizontaux exceptionnels au niveau des fondations du câble principal à chacune des extrémités du pont. Plus les pylônes sont hauts et moins les efforts horizontaux sont importants. Le contraire est aussi vrai, c'est pour cela que nous ne voyons pas de ponts suspendus avec de petits pylônes : les forces horizontales seraient trop importantes pour les fondations ou même pour le câble.

→ Les plus grandes portées sont atteintes avec ce type de ponts.


Une multitude de pontsLes ponts à haubans. 
Pont dont tous les tronçons de tablier sont ancrés par des câbles différents directement au pylône.
Un hauban est un câble qui relie une partie du tablier avec les pylônes. Le principe des ponts haubanés est basé sur un équilibre simple : des haubans portent deux parties symétriques du tablier du pont de chaque côté d'un pylône.
Cet équilibre permet au pont à haubans, contrairement aux ponts suspendus, de transmettre seulement des poussées verticales au terrain à travers le pylône.
Le système constructif de ce pont tient compte et profite complètement de ce principe. Une fois les pylônes construits, de petites longueurs de tablier sont mises en place et suspendues au pylône.
Cette opération doit se faire en alternance de part et d'autre du pylône, sinon celui-ci pourrait chavirer à cause du déséquilibre de poids.
Les ponts à haubans sont plus limités en portée que les ponts suspendus : le hauban qui suspend le tablier le plus éloigné de la pile est très incliné et travaille sous une grande traction.

→ Un des avantages de ce type de ponts est qu'ils peuvent être construits sur presque tous les types de terrain, grâce à leur mode constructif.
 

Vous avez bien observé et compris les différentes typologies des ponts ci-dessus ? A votre tour, construisez vous-même votre pont en cliquant ici.