Comment concevoir un pont – Étapes de la conception d’un pont

Tutoriels vidéo sur la conception de ponts

Comment concevoir de petits barrages

Pour concevoir un pont, le concepteur doit d’abord avoir vu et étudié de nombreux ponts au cours d’un long processus d’apprentissage. Il devrait savoir quel type de poutre peut convenir dans les conditions disponibles, soit un pont à poutres un pont en arc ou un pont suspendu. Il doit également connaître l’influence des conditions de fondation sur le choix des travées et des systèmes structurels, etc. Par conséquent, le concepteur du pont ne doit pas seulement être une personne instruite mais aussi expérimentée. Aux moments propices, un éclair intuitif peut fournir une nouvelle solution, qui remplit la tâche mieux que les solutions conventionnelles connues (intuition, créativité menant à des innovations).

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Données nécessaires à la conception d’un pont :

1. Un plan du site indiquant tous les obstacles à franchir tels que les rivières, les rues, les routes ou les voies ferrées, les courbes de niveau des vallées et le tracé souhaité de la nouvelle voie de circulation.
2. Section longitudinale du terrain selon l’axe du pont projeté avec les conditions de dégagements ou les largeurs d’inondation requises. Alignement vertical souhaité de la nouvelle voie de circulation.
3. La largeur requise du pont, la largeur des voies, du terre-plein, des passerelles, des rails de sécurité, etc.
4. Les conditions du sol pour les fondations, les résultats des sondages avec un rapport sur la situation géologique et les données de la mécanique des sols. Le degré de difficulté des travaux de fondation a une influence considérable sur le choix du système structurel et sur la longueur économique de la portée.
5. Les conditions locales comme l’accessibilité pour le transport des équipements, des matériaux et des éléments structurels. Quels matériaux sont disponibles et économiques dans cette partie du pays ? L’eau ou l’électricité sont-elles à portée de main ? Peut-on utiliser un haut niveau de technologie ou le pont doit-il être construit avec des méthodes primitives et un petit nombre d’ouvriers qualifiés ?
6. Les conditions météorologiques et environnementales, les inondations, les niveaux des marées hautes et basses, les périodes de sécheresse, la gamme des températures et la durée des périodes de gel.
7. Topographie de l’environnement – terrain ouvert, terrain plat ou montagneux, pays pittoresque. Ville avec de petites maisons anciennes ou ville avec des immeubles de grande hauteur. L’échelle de l’environnement a une influence sur la conception.
8. Exigences environnementales concernant la qualité esthétique. Les ponts dans les villes qui affectent l’environnement urbain et qui sont fréquemment vus de près – en particulier les ponts pour piétons – nécessitent un façonnage et un traitement plus délicat que les ponts en rase campagne. Faut-il protéger les piétons contre les embruns et le bruit ? Une protection contre le bruit est-elle nécessaire pour les maisons proches du pont ?

Le concepteur doit visiter le site du pont et son environnement.

Esquisse sommaire de la conception du pont:

Lorsque l’ingénieur est sûr qu’une idée de conception a émergé dans son esprit, il devrait prendre un crayon et une échelle et à l’aide du croquis, appris à l’école, il devrait commencer par esquisser la direction probable de la route, la profondeur de la poutre(Pour le pont à poutres) les piliers, les culées et le bord inférieur de la poutre est dessiné.

Pour un projet fortement financé, un rapport d’élancement élevé est préférable sinon si le facteur décisif est le coût alors le rapport d’élancement peut être réduit. Analyser le croquis de manière critique pour la proportion entre les travées, le dégagement sous la poutre, les conditions du sol autour des piles et des culées, l’adaptation des piles à l’environnement, le nombre de piles et pour la courbure de l’alignement vertical. Plus d’une esquisse peut suivre après l’analyse critique avec des changements dans la conception et les conditions de support. Travailler sur les alternatives, discuter avec les collègues, les architectes conseillers et le client pour dessiner une esquisse finale.

C’est seulement maintenant que les calculs doivent commencer, et en premier lieu avec des approximations simples et grossières pour vérifier si les dimensions supposées seront suffisantes et si les surfaces de section nécessaires de l’acier d’armature ou des tendons de précontrainte laisseront suffisamment d’espace, pour permettre au béton d’être placé et compacté sans difficulté. Ensuite, on peut faire quelques essais avec des programmes informatiques, en utilisant différentes profondeurs ou d’autres variables afin de trouver les dimensions les plus économiques ; celles-ci ne devraient cependant être choisies que si aucune autre exigence essentielle, telle que l’esthétique, la longueur des approches, les pentes, etc. n’est affectée.

Une fois que le concepteur ou l’équipe de conception a fait son choix, alors les dessins de conception de principe avec toutes les dimensions et les explications peuvent être établis pour l’approbation des autorités. Comme la carte seule n’est pas suffisante pour montrer clairement la localité et l’impact sur l’environnement et l’apparence, alors un modèle ou quelques photos bien prises peuvent aider les citoyens, le client et les critiques à se rendre compte de l’existence du pont.

Finalisation de la conception du pont:

Après l’approbation de la conception, le travail de conception finale peut commencer avec des calculs rigoureux des forces, des contraintes, etc. pour toutes sortes de charges ou d’attaques, puis le détail de la structure doit être fait. Les échafaudages et les équipements qui seront nécessaires à la construction du type de pont en question doivent également être élaborés. De nombreux dessins et tableaux comportant des milliers de chiffres pour toutes les dimensions, tailles et niveaux doivent être réalisés, ainsi que des spécifications pour le type et la qualité des matériaux de construction requis. Cette phase implique la plus grande quantité de travail pour l’ingénieur des ponts, et fait appel à des connaissances et des compétences considérables.

La phase de conception et d’esthétique nécessite comparativement peu de temps, mais elle est décisive pour la qualité expressive de l’ouvrage.

Contenu du cours d’apprentissage de la conception de ponts

Introduction

• Histoire des ponts
• Définition

Types de ponts

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• Poutres/Arches
• Poutres à treillis
• Suspension
• Suspension par câble

Systèmes statiques des ponts

• Comment fonctionne un pont
• Transfert de la charge. dans les ponts à poutres
• Transfert des charges dans les ponts en arc et en treillis
• Transfert des charges pour les ponts suspendus et à haubans
• Transfert des charges pour les ponts cantliver

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Éléments du pont

• Éléments principaux du pont
• Types de travées
• Super structure vs sous structure
• Sous structure partie 1 : Pile
• Sous-structure partie 2 – Culées
• Superstructure de pont

Méthodologie de conception des ponts

• Principales méthodes de conception
• Résistance aux charges
• ASD , LFD , LRFD méthodes

Charges de calcul des ponts

• Différentes charges affectant le pont
• Charges mortes
• Charges vives
• Calcul des charges vives , LIGNE D’INFLUENCE
• Charges vives piétonnes et facteur d’abattement dynamique
• Facteur de présence multiple
• Distribution des LL à travers les poutres
• Charges éoliennes et sismiques
• Explication de la combinaison de chargesLRFD

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