Pont en treillis - Définition

Introduction

Un pont en treillis, ou pont en poutre en treillis, ou pont-treillis est un pont dont les poutres latérales sont composées de barres métalliques triangulées, assemblées en treillis. Au début du XX^e siècle, les poutres en treillis étaient dénommées poutres américaines, car c’est aux États-Unis que la technique est apparue. Les treillis peuvent être assemblés par boulonnage, par rivetage ou bien soudés. Il s’agit d’une méthode de construction rapide et peu coûteuse.

Pont Bailey sur la Meurthe, France. Pont provisoire en treillis, permettant une mise en place très rapide

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Descriptif

Terminologie d'une poutre en treillis (de type Pratt)

Les éléments horizontaux supérieur et inférieur du treillis constituent les membrures supérieure et inférieure. Pour le calcul, on parle également de cordes supérieure et inférieure.

Ces membrures, ou cordes, sont constituées chacune par une seule poutre rectiligne (bien que certaines membrures supérieures peuvent avoir un profil non rectiligne, parabolique par exemple), ou bien par une série de pièces successives placées bout à bout en ligne droite et assemblées soit par des manchons, soit par des articulations, soit de toute autre manière. Elles sont reliées entre elles par un ensemble de barres formant une triangulation.

Les barres verticales sont les montants. Les barres inclinées sont les diagonales.

L’ensemble formé par une diagonale ainsi que les deux montants horizontaux et verticaux est désigné sous le nom de maille. L’ensemble formé par deux diagonales et les éléments de membrure horizontaux supérieurs et inférieurs constituent un panneau.

Pont à treillis de type Warren de la ligne ferroviaire « Seaboard Air Line Railway », situé près du village de Willow, Floride. Abandonné depuis le milieu des années 1980.
27°39′8.08″N 82°20′24.58″O / 27.6522444, -82.3401611

On appelle bras les barres qui, sous l’action d’une charge uniformément répartie sur toute la longueur de l’ouvrage, travaillent en compression et tirants celles qui, dans la même hypothèse travaillent en traction.

Si l'on parcourt la triangulation à partir d'une extrémité de la poutre, on remarque qu'un bras suit et précède toujours un tirant, et vice versa. Ce n'est qu'au milieu de la poutre, si celle-ci est symétrique par rapport à ce point, que deux bras ou deux tirants peuvent se toucher par leurs extrémités.

Les barres d'une poutre en treillis se divisent donc en deux systèmes, celui des bras et celui des tirants, dont les éléments sont intercalés. On rencontre également dans certains cas d’autres barres ne faisant partie d'aucun de ces deux systèmes, qui n'ont à supporter aucun effort normal lorsque la surcharge uniformément répartie couvre toute la travée ; mais quand cette surcharge ne couvre qu'une partie de la longueur de la poutre, ces barres peuvent travailler soit en compression, alors on les appelle contre-bras, soit en traction, et on les appelle contre-tirants.

Sous les cas de charge et conditions d'appui classiques, la membrure supérieure travaille toujours en compression, la membrure inférieure toujours en traction. Lorsque c'est possible, les diagonales sont disposées de manière à être toujours tendues (afin d'éviter les problèmes de flambage).

Types de tabliers

Comme pour les ponts en arc, le tablier peut être en position supérieure, inférieure ou intermédiaire du treillis. Les deux premiers types sont les plus répandus, car ils permettent de former facilement un caisson en treillis, ce qui n’est pas le cas pour les ponts où le tablier est en position intermédiaire. Ils sont également dénommés ponts à treillis par en dessous ou à treillis par-dessus.

Lorsque les membrures du treillis sont à la fois au-dessus et en dessous du tablier, on parle de pont à treillis traversé ou pont à tablier intermédiaire. Lorsque les poutres latérales ne sont pas liées entre elles au niveau de leur partie supérieure, on parle alors de « treillis poney » ou demi-pont à treillis traversé.

Quelquefois les membrures supérieure et inférieure portent chacune un tablier, on parle alors de pont en treillis à double tablier. Cela peut être le cas lorsque l’on veut séparer le trafic routier du trafic ferroviaire ou pour séparer les deux flux du trafic routier.

Pont à tablier supérieur, sur le Canal Erié

Pont à quatre travées à treillis traversé du pont du Général Hertzog sur le fleuve Orange à Aliwal North.

Pont en treillis Pony en béton armé

Sky Gate Bridge à l'Aéroport international du Kansai, Osaka, Japon, pont en treillis à double tablier le plus long au monde. Il porte 3 voies routières sur le tablier supérieur et deux voies ferrées sur le tablier inférieur. Il comporte neuf travées en treillis