Contenu
Bien que les ponts soient de toutes les tailles et de toutes les formes, ils représentent presque tous l’un des cinq types ou variantes du type de pont de base. Les conceptions de pont typiques incluent poutre, poutre en treillis, poutre, suspension, arc, câble et porte-à-faux. Les forces qui entrent en jeu dans la conception et l’ingénierie des ponts incluent la compression, la tension ou l’étirement, la flexibilité du tablier, la torsion ou la torsion et le cisaillement, force qui sollicite latéralement les matériaux du pont sur le tablier du pont. Un des plus anciens ponts en arc encore en usage à ce jour, qui témoigne de son ingénierie romaine, comprend le pont Ponte dei Quattro Capi datant de 62 av. J.-C., qui enjambe la moitié du Tibre à Rome, en Italie.
Ponts à poutres, fermes et poutres
Les ponts de poutres, poutres et poutres fonctionnent simplement, un peu comme si on posait une planche entre deux berges. Des piliers ou des poteaux à chaque extrémité soutiennent un tablier de pont plat qui couvre l’espace entre les poteaux. Le tablier du pont est constitué de poutres, telles que des poutres-caissons creuses, un cadre ouvert ou une ferme qui couvre les poteaux ou les supports à chaque extrémité. Le tablier de pont doit résister à la compression ci-dessus et à la tension par-dessous. La plupart des ponts couverts trouvés en Nouvelle-Angleterre représentent ces types de ponts en bois. Économiques en raison de l'abondance de bois, les ponts à poutres ne sont pas aussi solides que l'acier et nécessitent un entretien constant.
Le pont en arc
Si le type de pont joue un rôle dans la qualité de sa construction et sa résistance à l'usure, aux déchirures et aux intempéries, les matériaux qu'il contient jouent également un rôle dans sa longévité. L'un des plus anciens ponts d'ingénierie, le pont en arc, supporte un tablier construit au-dessus de deux culées servant d'arc incurvé. Fabriqué à partir de maçonnerie et de pierre, le design en voûte empêche toute zone du pont de recevoir trop de tension. Avec des matériaux de construction abondants, les ponts en arc sont durables et solides, et ne nécessitent que peu, voire aucun entretien. Son inconvénient est que la maçonnerie et la pierre n’ont pas une grande résistance à la traction.
Ponts suspendus
Les premiers ponts suspendus remontent au 15ème siècle et couvrent généralement les voies navigables, car le tablier du pont ne nécessite que peu ou pas d'accès par le dessous.De hauts piliers soutiennent ce pont, régulièrement espacés sur toute la longueur, à partir desquels des fils massifs de chaque côté passent de pilier à pilier. Des bretelles suspendues à la verticale sont suspendues verticalement par ces bretelles pour maintenir le tablier du pont. La tension dans les câbles et la compression des piliers travaillent ensemble pour annuler la force de gravité, les rendant ainsi puissants et efficaces. Une fois que les piliers sont en place, ces ponts peuvent couvrir de grandes distances, mais leur construction est coûteuse, leur entretien important et les tabliers de pont peuvent bouger et se tordre lorsqu'ils sont exposés à des vents violents. Le pont de Brooklyn, dans l’état de New York, et le pont du Golden Gate, à San Francisco, sont des ponts suspendus.
Ponts Cantilever
Les ponts en porte-à-faux offrent un moyen de construire un pont continu sur plusieurs supports afin de répartir efficacement la charge de manière uniforme. Une partie du pont fournit une ancre qui supporte un tablier de pont qui s'étend de part et d'autre du support et qui nécessite une ingénierie de contrepoids précise. L'avantage de la construction de ce pont vient pendant la phase de construction. Les conceptions en porte-à-faux coûtent moins cher à construire en raison de leur uniformité et elles ne nécessitent pas de supports temporaires pendant la construction, ce qui contribue à accélérer le processus. Cependant, les conceptions de ponts en porte-à-faux nécessitent une ingénierie précise car les poids d'équilibrage peuvent affecter leur résistance si elles sont incorrectes, en particulier si les sous-traitants construisent les segments légèrement différemment.