Construction de ponts à poutres caissons - Spécifications, utilisations et avantages
Il s'agit d'un pont dans lequel les poutres principales comportent des poutres en forme de caisson creux (forme rectangulaire ou trapézoïdale). La poutre-caisson comprend normalement soit du béton précontraint, de l'acier de construction ou un composite d'acier et de béton armé.
Une poutre-caisson est formée lorsque deux plaques d'âme sont jointes par une bride commune à la fois en haut et en bas. La cellule fermée qui est formée a une rigidité et une résistance en torsion beaucoup plus grandes qu'une section ouverte et c'est cette caractéristique qui est la raison habituelle du choix d'une configuration de poutre-caisson.
Pour réduire la charge permanente, le matériau inutile est retiré de la section, ce qui se traduit par la forme de poutres en caisson ou de structures cellulaires, selon que les déformations de cisaillement peuvent être négligées ou non.
La plage de portée est plus élevée pour les ponts à poutres caissons que pour les ponts à poutres en T, ce qui entraîne un nombre comparativement moindre de piles pour la même largeur de vallée et donc une économie. Les poutres caissons sont rarement utilisées dans les bâtiments, mais elles peuvent être utilisées dans des circonstances particulières, par exemple lorsque les charges sont transportées de manière excentrique par rapport à l'axe de la poutre.
Les poutres caissons peuvent être universellement appliquées du point de vue du port de charge, de leur indifférence quant à savoir si les moments de flexion sont positifs ou négatifs et de leur rigidité en torsion; du point de vue de l’économie.
Les poutres caissons conviennent mieux aux grandes portées et aux ponts plus larges. L'économie et l'esthétique mènent en outre à l'évolution des porte-à-faux dans les ailes supérieures et des âmes inclinées dans les cellules externes de la poutre-caisson. La dimension ducellule pourrait être contrôlé par précontrainte.
Au fur et à mesure que la portée et la largeur augmentent, les poutres et les dalles inférieures doivent être liées pour conserver la géométrie qui à son tour conduit à l'évolution de la poutre-caisson. Il peut être utilisé pour des portées jusqu'à 150 m selon les méthodes de construction. La méthode de construction en porte-à-faux est la plus préférée.
Construction
Les ponts à poutres en caisson peuvent être coulés en place à l'aide de supports de faux-travail, retirés après achèvement, ou en sections dans le cas d'un pont segmentaire. Il peut également être préfabriqué dans un chantier de fabrication, puis transporté et installé à l'aide de grues.
Une autre méthode de construction de ponts à poutres caissons est le lancement progressif. Selon cette méthode, des grues à portique sont souvent utilisées pour placer de nouveaux segments sur les parties terminées du pont jusqu'à ce que la superstructure du pont soit terminée.
Caractéristiques
- Il peut couvrir une gamme de portées allant de 25 m jusqu'aux plus grands tabliers en béton non suspendus construits; de l'ordre de 300m.
- Les poutres à caissons simples peuvent également porter des ponts jusqu'à 30 m de large.
- Pour les poutres de plus longue portée, au-delà d'environ 50 m, elles sont pratiquement la seule section de tablier réalisable.
- En dessous de 30 m, les poutres préfabriquées ou les tabliers à dalles vides conviennent mieux, tandis qu'au-dessus de 50 m, un agencement de boîte à cellule unique est généralement plus économique.
- Les poutres caissons monobloc coulées sur place sont utilisées pour des portées de 40 m à 270 m.
- L'agencement de la boîte est fait afin de donner une apparence esthétique où la bande de la boîte agirait comme une apparence élancée lorsqu'elle est combinée avec un profil de parapet mince.
- Les agencements à caisson unique sont efficaces à la fois pour les conceptions longitudinale et transversale, et ils offrent une solution économique pour les structures de moyenne et longue portée.
- Le pont à caisson unique est construit travée par travée, à l'aide d'échafaudages ou de fermes pleine hauteur, ou en porte-à-faux équilibré en utilisant la forme
voyageurs . Cela pourrait être particulièrement important pour les ponts de longueur moyenne avec des portées comprises entre 40 m et 55 m.
Applications
- Il est utilisé pour les structures surélevées modernes du transport léger sur rail.
- Les poutres-caissons sont utilisées pour la construction d'un pont à câbles, d'un pont courbe et de passerelles.
- Il est rarement utilisé dans les bâtiments, mais ils peuvent être utilisés dans des circonstances spéciales, comme lorsque des charges sont transportées de manière excentrique par rapport à l'axe du faisceau.
Avantages
- C'est une solution économique et esthétique pour les passages à niveau, sous les passages à niveau, les structures de séparation de niveau et les viaducs que l'on trouve dans le réseau routier moderne.
- Dans le cas des ponts à longue portée, une grande largeur du tablier est disponible pour accueillir les câbles de précontrainte au niveau de la semelle inférieure.
- L'intérieur des ponts à poutres en caisson peut être utilisé pour accueillir des services tels que des conduites de gaz, des conduites d'eau, etc.
- Pour les grandes portées, la semelle inférieure pourrait être utilisée comme une autre plate-forme car elle accueille également le trafic.
- L'entretien de la poutre caisson est plus facile; l'espace intérieur est directement accessible sans l'utilisation d'échafaudages.
- Il a une efficacité structurelle élevée.
- Le pont à poutres en caisson a une grande résistance à la torsion. Ceci est particulièrement bénéfique pour un
pont qui est courbe dans le plan. - Sa capacité à longue portée réduit le besoin de points d'appui
