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Types de ponts : classification et caractéristiques

Types de ponts : classification et caractéristiques

Découvrez combien et quels sont les types de ponts existants, comment ils sont classés et quelles sont les caractéristiques particulières de chaque typologie

Les ponts sont un élément fondamental dans le domaine de la construction, utiles en tant que liaison d’un point à un autre, en présence d’obstacles autrement infranchissables. Les ponts relient des territoires séparés par des rivières, des vallées et d’autres obstacles naturels et non naturels.

Ces majestueuses œuvres d’art ingénierie facilitent non seulement le passage des personnes et des biens, mais sont aussi un symbole de connexion globale et de progrès.

En raison de l’importance et de la grande diffusion des ponts, il est nécessaire de mettre en place des outils avancés pour la bonne gestion des ponts, l’inspection ponctuelle des ponts et la surveillance constante de la santé structurale des ponts afin de garantir sécurité, durabilité et efficacité des infrastructures de liaison.

Quels sont les éléments structuraux d’un pont ?

Le pont est une œuvre d’ingénierie imposante. Mais quels sont ses composants? Bien qu’il n’existe pas un seul type de pont, comme nous le verrons par la suite, nous pouvons énumérer quelques composants communs à tous les ponts:

  1. poutres principales : ce sont les composants principaux du pont, s’étendent entre les piliers et les culées et soutiennent les éléments supérieurs. Selon le type de pont, elles peuvent être appelées poutres longitudinales, poutres transversales ou arcs (dans le cas des ponts en arc). Elles peuvent être réalisées en acier, en béton armé ou en une combinaison de différents matériaux ;
  2. tablier : c’est la surface de roulement du pont sur laquelle circulent les véhicules, les piétons ou d’autres formes de circulation. Divers matériaux peuvent être utilisés, tels que le béton, l’acier ou le bois, et il est soutenu par les poutres principales ;
  3. culées : ce sont des structures de soutien positionnées aux extrémités du pont, essentielles pour garantir la stabilité et la sécurité de l’ensemble de la structure ;
  4. fondations : ce sont les structures de base qui transfèrent le poids du pont au sol en dessous. Les fondations peuvent être des pieux, des semelles ou d’autres structures similaires ;
  5. poteaux ou piles : ce sont des éléments verticaux qui, avec les culées, supportent les charges provenant de la superstructure du pont. Habituellement, ils sont disposés en série le long de la longueur du pont pour offrir des supports intermédiaires.
Les composants structurels d'un pont

Les composants structurels d’un pont

Types de ponts : quels sont-ils et comment sont-ils classifiés

Les ponts peuvent être classés en fonction d’une série d’éléments variables:

  • les matériaux utilisés pour leur construction ;
  • leur usage prévu ;
  • en fonction du schéma statique ;
  • de l’obstacle à surmonter.

Analysons en détail.

Types de ponts

Types de ponts

Classification des types de ponts selon les matériaux

Sur la base des matériaux utilisés pour la superstructure, nous pouvons distinguer entre les ponts : 

  • en bois, principalement utilisés pour la circulation piétonne, mais éventuellement aussi pour les ponts routiers et peuvent être protégés ou non contre les intempéries ;
  • en maçonnerie en pierre ou en briques: un matériau résistant uniquement à la compression, adapté en particulier au schéma en arc ;
  • en béton armé et précontraint en béton armé ;
  • en acier et acier-béton ;
  • réalisés en matériaux composites (fibres de verre ou fibres de carbone).
Classification des ponts selon les matériaux

Classification des ponts selon les matériaux

Classification des types de ponts selon l’usage prévu

Un autre critère pour distinguer les ponts est leur usage prévu. On peut distinguer:

  • ponts routiers, classés en ponts de catégorie I, II et III en fonction du volume de trafic concerné par le pont;
  • ponts piétonniers ;
  • ponts ferroviaires, classés en catégorie A et B en fonction de la ligne desservie ;
  • ponts canal, soutiennent des tuyaux ou constituent eux-mêmes le canal d’eau ;
  • ponts à usage mixte.
Classification des ponts selon l'usage prévu

Classification des ponts selon l’usage prévu

Classification des ponts selon le schéma statique

En fonction du schéma statique, on peut distinguer : 

  • ponts en poutre, isostatiques (poutre simplement appuyée) ou hyperstatiques (type Gerber ou poutres continues). Ils se caractérisent par la présence d’une ou de plusieurs poutres longitudinales constituant la structure principale, soutenues par des sous-structures telles que des piles et des culées. Ces poutres sont principalement soumises à des efforts tranchants et à moments fléchissants. Les poutres peuvent prendre différentes formes, pleines ou treillis, en fonction des exigences structurelles et fonctionnelles du pont. En ce qui concerne les matériaux utilisés, les ponts routiers et ferroviaires utilisent généralement des poutres préfabriquées en béton précontraint ou en acier, avec une dalle collaborante en béton. Dans de rares cas, des poutres en béton coulé sur site sont utilisées. Pour les passerelles, l’utilisation de poutres en bois lamellé est courante, appréciées pour leurs qualités esthétiques. Les ponts en poutre se classent en : 
    • ponts à treillis ;
    • ponts à caissons ;
    • ponts à caissons treillis.
  • ponts en arc : se distinguent par leur structure porteuse principale, formée d’un arc courbe et généralement soumise principalement à des efforts de compression. Cet arc s’étend généralement sur la partie supérieure du tablier du pont, qui est soutenu par l’arc lui-même à travers des éléments verticaux tendus, connus sous le nom de suspentes. Dans ce cas, la structure principale a une forme courbe. Ils se divisent à leur tour en : 
    • ponts en arc pur ;
    • systèmes combinés arc-travée ;
    • ponts en arc à travée raidie.
  • ponts à cadre, caractérisés par un fonctionnement intermédiaire entre celui d’un arc et celui d’une poutre s’ils sont dotés de jambes inclinées par rapport à la verticale. On peut faire une classification supplémentaire : 
    • ponts à cadre avec jambes verticales ;
    • ponts à cadre avec jambes verticales et poutres tampons ;
    • ponts à cadre avec jambes inclinées.
  • ponts suspendus, se distinguent par la présence de câbles rectilignes reliant un pilier principal, appelé mât, au tablier du pont. En raison de l’inclinaison des câbles, le tablier est soumis à des forces horizontales de compression ou de traction, et donc conçu avec une poutre capable de supporter de telles contraintes. Ils sont constitués d’une poutre soutenue par un nombre limité de câbles presque rectilignes. Les câbles, renvoyés à un pilier ou un mât, peuvent être ancrés au sol ou au tablier lui-même ;
  • ponts à haubans, se distinguent par la présence de câbles avec une faible rigidité de flexion, leur permettant de prendre une forme courbe stable. Ces câbles, à travers des éléments de suspension, soutiennent le tablier du pont. Les charges sont supportées en partie par les câbles et en partie par la poutre raidie. Ils sont généralement en acier.

Qu’est-ce qu’une selle Gerber ?

La selle Gerber est un élément structural largement utilisé dans les ponts et les bâtiments industriels, offrant une connexion efficace et économique entre les éléments, améliorant la constructibilité globale. Cette structure implique une réduction de la profondeur de la section d’extrémité (rétrécissement) d’une poutre ou d’un tablier, créant un porte-à-faux (console) correspondant. Cependant, cette modification géométrique entraîne la formation d’une zone de discontinuité à l’intérieur de la section réduite, où la distribution des contraintes est perturbée et concentrée. Cette zone peut être sujette à des dommages et à une réduction de la capacité ultime de la selle en raison de facteurs environnementaux et chimiques agressifs.

Classification des ponts selon le schéma statique

Classification des ponts selon le schéma statique

Classification des ponts en fonction de l’obstacle à surmonter

En fonction de l’obstacle à surmonter, nous pouvons distinguer entre:

  • pont proprement dit : développé pour traverser et surmonter un cours d’eau ;
  • viaduc : en présence de vallées ou de gorges montagneuses, souvent avec des poutres en succession ;
  • surélevé : classé parmi les viaducs, réalisé dans les centres urbains comme route à grande circulation ;
  • pont enjambant : franchit à un niveau supérieur une route de moindre importance.
Classification des ponts en fonction de l'obstacle à surmonter

Classification des ponts en fonction de l’obstacle à surmonter

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