Une technique du XXIe siècle

publié le 1er octobre 2007 (modifié le 11 juin 2008)

 

Hourdis et bracons        Ames planotubulaires

L’accord parfait du béton et de l’acier

Le tablier du Viaduc de Meaux (schémas ci-dessus) est formé d’une poutre monocaisson de 31,10 m de largeur qui comporte pour relier les deux hourdis :

  • des bracons intérieurs et extérieurs ;
  • seulement deux âmes verticales métalliques plano-tubulaires.

Les tabliers de la plupart des grands ponts sont formés d’une poutre continue en forme de caisson creux qui comporte deux dalles horizontales, supérieure et inférieure, appelées hourdis : le hourdis supérieur porte la chaussée de circulation et ses équipements, le hourdis inférieur constitue la sous-face du caisson.

Ces deux hourdis sont reliés par des pièces verticales appelées âmes qui les empêchent de glisser l’un par rapport à l’autre. Alors que les hourdis sont soumis principalement à des contraintes normales, les âmes sont, elles, soumises à un effort de "cisaillement" permanent.
La précontrainte permet de supprimer les efforts de "traction" et de ne conserver que les contraintes normales de "compression" auxquelles le béton résiste très bien. C’est pourquoi le béton est le matériau le plus intéressant et le plus économique pour réaliser les hourdis.

Par contre le béton résiste mal au cisaillement d’où la nécessité lorsqu’on l’utilise pour fabriquer les âmes verticales d’augmenter leur épaisseur et de les ferrailler avec beaucoup d’armatures métalliques passives. Cela conduit à une réalisation délicate et coûteuse et à un poids élevé sans grande efficacité du point de vue de l’inertie de l’ouvrage puisque les âmes sont toutes proches du centre de gravité du tablier.
Depuis plusieurs années les ingénieurs cherchaient donc à remplacer les âmes classiques en béton par des structures de formes diverses en béton ou en acier : toutes les solutions expérimentées présentaient des difficultés, étaient de mise en œuvre délicate et restaient finalement peu rentables.

C’est en tirant les enseignements de ces expériences antérieures que l’entreprise RAZEL a conçu une structure résolvant cette sorte de quadrature du cercle : contraintes structurelles de fonctionnement et d’adéquation des matériaux, réduction du poids, amélioration du rendement mécanique, impératifs technologiques et économiques de fabrication et moindre coût de mise en œuvre : les “âmes plano-tubulaires”.

Ces âmes plano-tubulaires métalliques continues sont formées d’une succession de panneaux de tôles planes entre lesquels sont interposés des tubes métalliques verticaux connectés aux hourdis supérieur et inférieur en béton.

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