Pònt

Pònt dau Golden Gate.

Un pònt (var. pont) es una estructura realizada per permetre de passar un obstacle naturau ò artificiau (ribièra, vau, destrech, etc.) en circulant au dessús.

Terminologia e classificacion

Esquèma generau d'un pònt

Un pònt es constituït de tres partidas principalas :

• lo taulier que correspònd au nivèu de circulacion dei pedons, deis animaus ò dei veïculs entre lei doas extremitats dau pònt. Es format d'una ò de mai d'una travada, tèrme que designa lei seccions dau pònt situadas entre doas pielas ò entre una piela e una culada.
• lei sostèns que permèton de suportar lo taulier. Correspòndon ai pielas e ai culadas.
• lei fondacions que permèton de transmetre leis esfòrç mecanics de l'obratge au terren.

L'esquèma aicí dessota representa un pònt de trau drech continú. Aquò permet de donar quauquei definicions suplementàrias :

• la dubertura liura es l'espaci liure entre lei pielas.
• la dubertura totala es la distància entre lei muralhas dei doas culadas.
• l'autor de desgatjament es l'autor liura en dessota dau pònt.
• lo gabarit de navegacion es l'espaci liure necessari au passatge d'un naviri en dessota dau pònt.

Esquèma generau d'un pònt

Classificacion generala

Generalitats

La classicacion generala dei pònts es basada sus l'analisi dei metòdes utilizats per transmetre lei fòrças au sen de l'estructura de l'obratge. Aquò es de còps complèxe car un pònt pòu èsser constituït de pèças introdusent de mòdes de transmission e d'esfòrç variats. Aquò permet de definir dos ensemble de pònts. Lo premier estúdia la natura de la resultanta principala dei fòrças aplicadas sus lei culadas e lei sostens de l'estructura. Aqueu sistèma contèn tres categorias :

• lei pònts sostenguts per de cables que presentan una compausanta orizontala de traccion.
• lei pònts sostenguts per de traus qu'aplican una accion verticala de compression sus sei sostens.
• lei pònts d'arc que presentan una compausanta oblica de compression que tend a alunchar la culada.

Un autre apròchi consistís a estudiar la natura deis esfòrç predominants. Dins aqueu cas, tres categorias e cinc tipes principaus de pònt pòdon èsser definits :

• lei pònts d'arcada e lei pònts d'arc son caracterizats per d'esfòrç de compression.
• lei pònts sostenguts amb de bigas son caracterizats per d'esfòrç de flexion.
• lei pònts suspenduts e lei pònts tenguts amb de tirants son caracterizats per d'esfòrç de traccion.

Lei pònts d'arcada

Article detalhat: Pònt d'arcada.

Lei pònts d'arcada son un tipe de pònt d'arc qu'an una importància particulara dins l'istòria dei pònts en causa de l'ancianetat de lor estructura. D'efiech, de l'Antiquitat a la Revolucion Industriala, la màger part dei pònts importants èran de pònt d'arcada. L'imatge tradicionau dau pònt es ansin sovent aqueu d'un pònt d'arcada de pèira permetent de passar una ribièra ò un fluvi. De còps, de materiaus coma la fusta èran utilizats. Dempuei la fin dau sègle, l'usatge de materiaus modèrnes (betum, metau, materiaus composits, etc.) s'es desvolopat.

Lei pònts d'arcada aplican generalament de pressions importantas sus sei sostens. En particular, lei culadas son somesas a de fòrças que tendon a leis alunchar dau pònt. La pèira èra fòrça adaptada a aquelei constrenchas car pòu resistir a d'esfòrç de compression fòrça importants. En revènge, es mens adaptada a la flexion. Per aquela rason, lei pònts de pèira avián generalament de travadas cortas e lo passatge d'una barriera fisica lònga necessitava la construccion de plusors arcadas. Lei materiaus modèrnes an modificat aquelei donadas car resiston mai a la flexion. Per exemple, lei pònts d'arcada metallics pòdon aver una portada pus importanta que lei pònts ancians.

Leis arcadas pus utilizadas son d'arcs de plen cintre car aquela forma es relativament aisada de construrre. Pasmens, d'autrei formas apareguèron pauc a cha pauc a partir de l'Edat Mejana. Per exemple, l'arc ogivau facilita la construccion. Leis arcs de ceucle e lei formas en manelha de panier, imaginadas a partir dau sègle XVI, permèton lo passatge de quantitats pus importantas d'aiga entre lei pielas.

• 
  Arc de plen cintre
• 
  Arc ogivau
• 
  Arc de ceucle
• 
  Arc en forma de manelha de panier

Lei pònts d'arc

Article detalhat: Pònt d'arc.

Lei pònts d'arc son de pònts capables de passar un obstacle gràcias a una arcada unica. Per aquò, l'usatge de materiaus recents (acier, etc.) es sovent necessari car la pèira es pas en mesura de sostenir lei constrenchas necessàrias. D'efiech, aquelei pònts dèvon generalament resistir a d'esfòrç de compression e de flexion. Tres tipes principaus existisson :

• lei pònts encastrats dins sei ponchs de sosten.
• lei pònts articulats au nivèu de sei dos ponchs de sosten e au mitan de lor dubertura.
• lei pònts articulats unicament au nivèu de sei dos ponchs de sosten.

Leis articulacions permèton de desplaçaments lateraus e verticaus deis estructuras, çò que dona mai de soplesa au pònt. Son sovent emplegadas dins lei pònts ferroviaris car lo passatge dei trens entraïna d'oscillacions importantas, en particular dins lo cas dei trens de granda velocitat. Leis articulacions son tanben fòrça utilizadas per lei pònts de betum car limitan l'aparicion de fendilhas.

• 
  Pònt d'arc amb un taulier inferior ò suspendut
• 
  Taulier intermediari
• 
  Taulier portat ò superior
• 
  Pònt amb doas articulacions
• 
  Pònt amb tres articulacions

Lei pònts de bigas

L'utilizacion de bigas es un mejan interessant de sostenir lo taulier d'un pònt. D'efiech, dins aqueu cas, lei culadas e lei sostens intermediaris son somés a d'esfòrç verticaus pus limitats e la màger part dei constrenchas subidas per l'estructura son alora d'esfòrç de flexion. A l'origina, lei bigas èran de fusta. Pasmens, uei, lo betum e lo metau son fòrça utilizats, çò que permet d'obtenir de portadas importantas. En mai dei materiaus, de variantas existisson per quant au tipe de biga (biga plena, biga caisson, biga trelís e biga bow-string).

Lei pònts suspenduts

Article detalhat: Pònt suspendut.

Lei pònts suspenduts son constituïts de doas partidas principalas :

• un taulier, generalament d'acier ò de betum, assegura la continuitat de la via portada e la desparticion dei massas.
• un ensemble d'organs portaires compausats de cables de suspension, de cables portaires e de pilòns.

Lei cables de suspension permèton de sostenir lo taulier e de transmetre lei cargas ai cables portaires. Plusors solucions existisson alora per gerir aquelei cargas. La pus frequenta es d'utilizar de pilòns e de massís d'ancoratge. Lei cables portaires transmèton alora una reaccion verticala ai pilòns e d'esfòrç de traccion ai massís. Pasmens, es tanben possible d'ancorar lei cables portaires dirèctament au taulier. Dins fòrça cas, lei pònts suspenduts dispausan de dispositius, installats a la cima dei pilòns, per equilibrar lo movement dei cables e dau taulier.

Lo concèpte de pònt suspendut es relativament ancian en certanei regions coma l'Empèri Inca ò Tibet. Dins aquò, la construccion de pònts suspenduts modèrnes es pus recenta car lei materiaus e lei calculs requists per assegurar son estabilitat necessitan un certan nivèu tecnologic. Aquò es un defaut major d'aqueu tipe de pònt. D'autrei problemas son la susvelhança necessària per empachar la desgradacion deis elements indispensables coma lei massís d'ancoratge ò lei cables. Lo remplaçament d'un cable es tanben un pretzfach complèxe. Pasmens, lei pònts suspenduts an l'avantatge de permetre lo passatge d'obstacles de plusors quilomètres car an una portada pus importanta que leis autrei tipes de pònts.

• 
  Pònt suspendut simple amb una travada unica
• 
  Pònt suspendut de tres travadas
• 
  Pònt mesclant travadas suspendudas e travadas sostengudas amb de bigas
• 
  Divèrsei formas de pilòns
• 
  Joncion entre de cables de suspension e un cable portaire
• 
  Massís d'ancoratge dei cables portaires

Lei pònts de tirants

Article detalhat: Pònt de tirants.

Lei pònts de tirants son un tipe particular de pònts suspenduts. Lo ròtle dau taulier i es incambiat. Deu sostenir la rota ò lo camin de fèrre e permetre lo despartiment dei massas. En revènge, leis organs portaires son reduchs ai pilòns e ai cables, çò que permet de se passar de massís d'ancoratge. Per aquò, lei pilòns asseguran la resisténcia ais esfòrç de compression e lei cables, fixats ai pilòns, asseguran la traccion dau taulier. Pasmens, es sovent necessari de renforçar lei tirants pus pròches dei culadas.

• 
  Esquèma generau d'un pònt de tirants
• 
  Exemple d'un pònt amb dos ensembles de tirants
• 
  Pònt sostengut per dos pilòns centrats
• 
  Pònt sostengut per un pilòn unic

Autrei tipes de classificacion

Segon lei besonhs, d'autrei classificacions son utilizadas. Per exemple, es possible d'utilizar lo tipe de via portada per diferenciar lei diferents pònts : pònt rotier, pònt ferroviari, pònt-avion, passarèla, pònt-canau, pòrta-aiga, etc. D'autrei critèris de classificacion pòdon èsser lo caractèr permanent ò provisòri dau pònt (pònts Bailey), l'existéncia de partidas mobilas (pònts virants, pònts levants), la preséncia d'abitacions, la preséncia de fortificacions (pònts fortificats), etc.

Istòria

Lei periòdes preïstorics e protoïstorics

Segon lei conoissenças actualas, lei pònts de Tarr Steps e lo pònt micenèu de Kazarma son generalament presentats coma lei pònts pus vièlhs encara conservats. Dins lo premier cas, es un assemblatge de lausas sostengudas per de pèiras tenent lo ròtle de bigas que permet de passar un riu dins lo comtat britanic de Somerset. Es sovent datat de 1400 avC, mai en realitat ges d'element permet d'afiermar d'un biais segur una origina tant anciana. Dins lo segond cas, es un pònt d'arcada e es possible d'aver una datacion pus precisa que se situa entre 1340 e 1200 avC.

Lo caractèr non empiric d'aqueleis estructuras laissan supausar l'existéncia de pònts pus ancians bastits segon de tecnicas pus primitivas. D'efiech, la construccion d'arcada èra una tecnica mestrejada per plusors civilizacions avançadas de l'Antiquitat (Egipte, Nubia, Etruscs, etc.). De mai, lei pònts primitius actuaus son construchs amb de materiaus passadís (fusta, liana, etc.) que laissan ges de vestigis per leis arqueològs. Lei premiers pònts son donc probable anteriors ai Tarr Steps e ais obratges micenèus, mai es pas possible d'obtenir una data.

• 
  Pònt micenèu de Kazarma
  (vèrs 1300 avC)
• 
  Pònt de Petrogefyri, un autre pònt micenèu
  (vèrs 1300 avC)
• 
  Tarr Steps (milleni II ò I avC)

De l'Antiquitat a la Renaissença

Lo periòde roman marquèt una etapa decisiva dins l'istòria dei pònts. D'efiech, leis arquitèctes romans melhorèron fòrça lo principi de l'arcada e, dins l'encastre de la construccion de la ret rotiera de l'Empèri, l'utilizèron per bastir de pònts de pèira dins totei lei províncias. La tecnica pus comuna èra l'arc de plen cintre pausat sus de pielas espessas d'una largor egala a la mitat de la dubertura de la vòuta. Aquò permetiá de bastir d'obratges robusts coma lo pònt de Gard, lo pònt Milvius ò lo pònt de Merida. Pasmens, a partir dau sègle III apC, l'arc segmentari foguèt tanben utilizat per certanei pònts coma lo pònt de Limyra en Anatolia. Un sistèma de corvadas permetiá de trobar la man d'òbra necessària a l'entretenença. Totei lei ciutadans devián participar a l'excepcion dei foncionaris de l'administracion e dei dignitaris de l'armada e de la Glèisa. Pasmens, en despiech de la multiplicacion dei pònts dins l'espaci roman, d'obratges tecnicament avançats foguèron egalament bastits dins d'autrei regions. Per exemple, lo pònt de Zhaozhu, acabat vèrs 605, es una illustracion dau nivèu de mestritge agantat per leis engenhaires chinés.

Durant la premiera mitat de l'Edat Mejana, la construccion de pònts demeniguèt fòrça dins l'espaci europèu. Aquò cambièt a partir dau sègle XI amb lo periòde de creissença demografica e economica de la segonda mitat dau periòde medievau. Se lei pònts romans demoravan un modèl, d'autrei formas foguèron assaiadas coma leis arcs ogivaus. Autra evolucion de l'epòca, la construccion dei pònts foguèt sovent un factor d'emancipacion per lei comunautats localas. D'efiech, la fragmentacion politica de l'Edat Mejana empechava sovent de trobar lei ressorsas necessàrias per construrre e entretenir un obratge complèxe. Divèrsei comunas poguèron donc renforçar son autonòmia en assegurant elei meteissei aquelei cargas. L'utilizacion dei corvadas per realizar aquelei pretzfachs foguèt alora pauc a cha pauc abandonada e de còrs d'artesans especializats se formèron. En revènge, de peatges, a l'origina de fòrça conflictes, foguèron creats per amortir leis investiments. Lei zònas liuras dei pònts èran tanben arrendadas per i installar d'ostaus, de botigas, d'installacions idraulicas (ròda...), de confrariás religiosas, etc.

Durant la Renaissença, lei formas ancianas contunièron d'inspirar leis arquitèctes europèus. Pasmens, l'aspècte artistic foguèt de còps privilegiat au detriment deis aspèctes tecnics. Lo Ponte Vecchio de Florença e lo pònt dau Rialto de Venècia son d'illustracions d'aqueleis evolucions. A partir dau sègle XVII, s'agravèron e la qualitat generala dei pònts bastits en Euròpa entre lei sègles XVII e XVIII declinèt. En China, l'arcada demorèt egalament la nòrma, mai leis engenhaires chinés capitèron de'n afinar l'estructura generala amb d'arcs fòrça fins (pònt de Xiao, pònt de Gao-po).

Lei pònts modèrnes

L'estructuracion dei còrs d'engenhaires

La construccion de pònts venguèt pauc a cha pauc un pretzfach especializat a partir dau sègle XVII. Per exemple, en 1716, foguèt creat lo còrs dei Pònts e Levadas en França per formar d'engenhaires e d'arquitèctes destinats a la bastida d'obratges rotiers. Aquò foguèt completat en 1747 amb la fondacion de l'Escòla Reiala dei Pònts e Levadas. Lo meteis movement aguèt luòc dins leis autrei país e lei diferents mestiers liats a l'estudi, a la concepcion e a la construccion d'un pònt foguèron desenant menats per d'engenhaires especializats. Una evolucion similara se debanèt pauc a cha pauc dins l'estudi dei materiaus ò dins l'ensenhament dei tecnicas de construccion.

L'aquisicion dei sabers teorics e lor difusion

Fins au començament dau sègle XIX, la construccion d'un pònt èra mai que mai una question d'experiéncia e d'empirisme. D'efiech, lei vòutas èran inspiradas per lei vòutas existentas e l'innovacion èra lenta e limitada. Ansin, de formulas basadas sus lei pònts ja bastits permetián de calcular l'espessor dei pielas, dei culadas e dei diferentei partidas de l'obratge en foncion de la portada ò de la dubertura permetián de preveire e de verificar lei plans. Aquò cambièt pauc a cha pauc amb la generalizacion dau metòde scientific e lo desvolopament dei sabers teorics. Per exemple, en 1810, Louis-Charles Boistard (1762-1823) modelizèt lei condicions de rompedura d'una vòuta.

En parallèl, la sciéncia dei materiaus s'estructurèt e venguèt progressivament una branca importanta dei sciéncias aplicadas. Aquò foguèt lo resultat de la convergéncia de la mecanica e de la quimia. En particular, se desvolopèron lei calculs de resisténcia e de deformacion. Galileo Galilei (1564-1642), Robert Hooke (1635-1703), Jacques Bernoulli (1654-1704) ò Leonhard Euler (1707-1783) ne'n foguèron de precursors importants. Pasmens, lo trabalh de Joseph-Louis Lagrange (1736-1813), que donèt una forma quasi definitiva a la mecanica newtoniana, foguèt una etapa decisiva car leis engenhaires dau sègle XIX poguèron aplicar sei concèptes a la construccion per obtenir de resultats practics. Ansin, a partir deis ans 1830, se formèt un ensemble de teorias e de formulas adaptadas a la construccion.

Lo darrier aspècte major de la transformacion dei sabers foguèt sa difusion relativament rapida. La multiplicacion deis escòlas e dei cursus tecnics permetèt de formar un nombre pus important d'engenhaires capables de bastir d'infrastructuras rotieras. La creacion de revistas tecnicoscientificas aguèt tanben un ròtle dins la difusion dei sabers novèus. Unicament en França, plusors publicacions periodicas existissián coma leis Annaus dei Minas, leis Annaus dei Pònts e Levadas, leis Annaus dei Vias Vesinalas, leis Annaus de la Construccion, lo Pòrtafuelha dau Conductor ò l’Engèni civiu. D'obratges de sintèsi apareguèron tanben a la fin dau sègle coma l’Enciclopèdia dei Trabalhs Publics. Conjugat amb lei transformacions tecnicas de la Revolucion Industriala, aqueleis estructuras intellectualas favorizèron l'aparicion e la difusion deis idèas novèlas en matèria de pònts e levadas en Euròpa puei dins lo rèsta dau monde.

L'adopcion de formas e de materiaus novèus

A partir de la fin dau sègle XVIII, lei transformacions engendradas per la Revolucion Industriala menèron a l'adopcion de formas e de materiaus novèus dins lo domeni de la construccion de pònts. Dins lo domeni dei formas, lo pònt suspendut modèrne apareguèt tre lo començament dau sègle XIX. Aquelei pònts autorizavan de portadas pus importantas, mai foguèron inicialament frequentament victimas de problemas de corrosion e de rompeduras dei cables. Lo pònt suspendut de Brooklyn marquèt una etapa decisiva car reglèt aquelei dificultats e jonhèt dos ponchs alunchats de 1 825 m. Venguèt ansin un modèl largament imitat ais Estats Units e dins lo rèsta dau monde. Lei pònts de tirants, pus complèxes, apareguèron pus tard, dins lo corrent de l'entre doas guèrras, mai demorèron rars fins a la segonda mitat dau sègle XX.

L'acier e lo betum son lei materiaus preferenciaus dei pònts modèrnes. D'efiech, la pèira es sovent pus costosa e sei proprietats mecanicas son pauc adaptadas ai pònts novèus imaginats durant lo sègle XIX. Un autre avantatge dei materiaus novèus èra la possibilitat de'n produrre de quantitats importantas gràcias a de procès industriaus. Èra tanben possible d'estandizar aquela produccion. L'acier foguèt inicialament lo materiau pus estudiat e la recèrca experimentala sus lei betums demorèt limitada fins ais ans 1940. Dempuei la fin dau sègle XX, de materiaus composits, sovent de polimèrs renforçats de fibras, son tanben emplegats dins la construccion de pònts.

Annèxas

Liames intèrnes

• Acier.
• Betum.
• Camin de fèrre.
• Pèira.
• Rota.