Pont à haubans\(1\) [Lecture seule]

Les ponts de grande portée
Par -Julien D’Este
-Pierre Gosselin
-Julien Marchal
-Paul Quoilin
Introduction
Différentes structures de ponts de
grandes portées
Ponts suspendus
Ponts à haubans
Les effets du vent
Quelques records
Différentes
structures de
ponts de grandes
portées
Pont à poutres
Pont à arche
Pont à arches multiples
Pont suspendu
Pont à haubans
Ponts suspendus
Un pont suspendu est un pont dont le tablier
est littéralement suspendu aux piles (on parle
alors de pylônes) par un système de câbles:
les pylônes s'élèvent au-dessus du tablier et
supportent deux câbles principaux qui partent
d'une culée à l'autre, un de chaque côté du
tablier. Ces câbles soutiennent le tablier par
l'intermédiaire d'un ensemble de câbles
verticaux
Forces
Le principe du pont suspendu est
simple, il est de faire reposé le poids du
tablier sur seulement deux piliers assez
éloignés du centre de la rive pour
permettre le passage des bateaux.
L'élasticité des matériaux
L'Acier
Le béton
Le béton armé
Le béton précontraint
L'Acier
Avantage
- Efforts de traction importants
Inconvénients
- Fragilité aux basses températures
Le béton
Avantages
- Employé à l'état plastique, voire fluide
- Résiste très bien au efforts de compression
Inconvénient
- Résiste mal aux efforts de traction, d'où
l'ajout de renfort métalliques (béton armés )
ou de renforts actifs ( précontraintes )
Le béton armé
On noie des barres d'aciers dans le
béton là ou celui-ci devait être soumis à
des efforts de traction importants
Inconvénient
- Le béton armé peut se dégrader
prématurément : L'acier de l'armature
peut s'oxyder sous l'action de l'oxygène
et de l'humidité.
Le béton précontraint
Pour renforcer le béton,( surtout en
traction ), on peut y ajouter des
renforts actifs
Quelques exemples
Pont à haubans
Définition
Les ponts à haubans, ne tiennent pas,
comme les ponts suspendus, grâce à
deux câbles principaux ancrés sur les
rives, mais grâce à de nombreux câbles
obliques partant d'un pilier supportant
le tablier qui supportera en fin de
compte tout le poids du pont.
Avantages
Permet une variété architecturale.
Seul système utilisable sur mauvais
sols.
Il peut être monté facilement
Grande facilité d'entretien. En cas de
besoin, on peut remplacer l'un des
câbles d'un pont haubané sans trop de
difficultés
Composantes
Pylône
Haubans
Tablier
Pylônes
Haubans
Ils doivent être individuellement
remplaçables. Ceci implique que les
haubans doivent être ancrés sur le
pylône et le tablier par des culots
d’ancrage.
Conception haubans
Les types les plus importants des câbles pour les haubans sont :
a) Les câbles clos.
Les câbles clos sont constitués de plusieurs couches de fils ronds
enroulés hélicoïdalement autour du noyau. Ils sont ancrés dans
des culots avec de l’acier moulé à chaud. La protection
anticorrosion est constituée de :
- Galvanisation à chaud de tous les fils
- Remplissage des vides de polyuréthanne avec du chromate de
zinc
- Quatre couches extérieures de produits anticorrosion et
finition
b) Câbles à fils parallèles ou toronnés.
Ces câbles sont constitués de fils de
précontrainte parallèle de diamètre 7 mm ou
des fils de précontrainte de diamètre 15 mm.
Ils sont aussi ancrés dans des culots, mais
au moyen d’un mélange de billes d’acier,
poudre de zinc et résine époxy ou par des
cales.
Tablier
Tablier du pont travaille en compression et flexion.
Matériaux
- Béton portée jusqu’à 300m
- Mixte acier-béton jusqu’à 500m
- Tout acier au-delà de 500m
Écartement des haubans
- 10 m pour les tabliers en béton
- 15 m pour les tabliers mixtes
- 20 m pour les tabliers entièrement acier
Construction
Quelques exemples
Les effets du vent sur les
ponts
On lie deux types de force au
phénomène de résonance :
-Les forces de traînées, dirigées suivant
une horizontale parallèle au vent et
dans le même sens que ce dernier,
-Les forces de portance, dirigées suivant
la verticale .
types de déformations:
La torsion du tablier,
Une flexion latérale, due au recul du
tablier dans le sens du vent,
Une flexion verticale, due au
soulèvement du tablier.
Solutions
Mettre en place sous le tablier une
structure métallique qui rigidifie
l'ensemble et répartit le poids sur les
différentes suspentes, tout en
présentant une forme avec une faible
prise au vent .
Donner au tablier un profil d'aile
inversée (ex : Pont de Normandie ) : en
cas de vent, le tablier exerce une force
vers le bas plus importante que son
poids au lieu de se soulever et de
retomber, ce qui détériore les câbles et
la solidité de la structure
Quelques chiffres
Pont Akashi-Kaikyo (3.800 m)
Le pont de Ǿresund (7.845 m)
Viaduc de Millau (2.460 m)
The Lake Pontchartrain Causeway
Bridge ( 38.422 m)
Quelques ponts de chez nous
Pont d’Hasselt
Pont de Kinkempois
Pont de benahin
Questions
Quelles est la
différence entre un
pont à haubans et
un pont suspendu?
Questions
Quelles est l’avantage principale des
ponts à haubans par rapport aux ponts
suspendus?
pas de massif d’ancrages
Questions
Comment éviter les problèmes causés
par le vent?
Donner au tablier un profil d'aile
inversée
Questions
Quels est l’inconvénient majeur du
béton armé?
L'acier de l'armature peut s'oxyder
sous l'action de l'oxygène et de
l'humidité.