Fig.1 : le pont le plus simple

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Fig.2 : les 3 composants structuraux d'un pont

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Fig.3 ; pont primitif en pierres

Fig.4 : pont primitif en bois et pierres (D.A. Violet le Duc)

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Fig.5 : le pont des Arches (Liège) (J. van Eyck, ca 1410, détail)

Fig.6 : extrait d'un catalogue, 1853

Fig.7 : extrait d'un catalogue, 1888

Fig.8 : structure rivetée, 1900; détail

A PROPOS DE PONTS .... METALLIQUES

Un pont, c’est une construction destinée à franchir un obstacle par le dessus, l’enjamber en quelque sorte. L’obstacle peut être une vallée, une rivière, un fleuve, une gorge, un marais, une route, un chemin de fer, etc. ; « jeter » une planche au-dessus d’un ruisseau, c’est « construire » un pont (fig. 1).
 
Le pont lui-même peut porter une route, un chemin de fer, des conduites, voire même un canal, etc.
 
Comme le titre du site l’indique nous nous sommes limités ici aux ponts dits métalliques, c’est-à-dire les ponts dans lesquels le métal (fonte, fer ou acier) joue un rôle capital, en en constituant au moins la structure portante (voir ce mot ci-après).
 
Tablier, structure (portante), éléments de transfert.
 
De manière générale un pont peut comprendre 3 composants structuraux de base (fig. 2) : un tablier (1), sur lequel passe la route, le chemin de fer, etc., une structure (2) portante (ou porteuse), qui supporte ce tablier, et des éléments de transfer (3), qui reportent les charges du tablier vers la structure. Dans un pont suspendu, la structure portante ce sont les caténaires, les pylônes et les ancrages, et les éléments de transfer sont les suspentes, auxquelles est accroché, suspendu, le tablier (fig. 2). A ces 3 éléments structuraux on pourrait évidemment ajouter les appuis, voire les fondations ; on verra plus loin dans quelle mesure il faut en parler. 
 
Dans l’exemple simpliste de la planche jetée sur le ruisseau, la planche joue deux rôles, celui de tablier et celui de structure, et le troisième composant, les éléments de transfer, est absent.
 
Selon la présence ou l’absence de chacun des 3 éléments structuraux définis ci-dessus et selon leur nature (arcs, poutres, ou câbles pour la structure, éléments tendus ou comprimés de transfer, etc.), on peut identifier différents « types » de ponts. On peut donc envisager d’en effectuer un « classement », qui sera utilisé ici et qui permettra de mieux comprendre le fonctionnement du pont. On définira ce classement un peu plus loin, après un peu d’histoire.

Un peu d’Histoire
 
Si l’on met de côté quelques millénaires d’histoire, disons ante christum natum, qui ont vu des ponts tels que des arrangements de pierres plus ou moins bien organisés (fig. 3), des constructions en bois plus ou moins sophistiquées (fig. 4), des ponts de singe en lianes etc., on peut diviser le reste du temps (post christum natum) en deux périodes essentielles, du moins en Europe : la période dite romaine, et la période contemporaine (XIXe et XXe siècles). La période contemporaine se distingue aisément par l’utilisation de matériaux nouveaux (fer, acier, fonte, béton, béton armé, etc.) et de techniques nouvelles.
 
Bien sûr rien n’empêche, même dans la période contemporaine, de recourir à des types anciens de constructions, des ponts de singe, des ponts en bois, des tas de pierre, etc. Mais analysons plutôt, et justifions, ces deux périodes séparément.

La période romaine
 
Pourquoi l’appeler romaine ? Eh bien parce que cette période est tributaire, voire esclave, de la science de la construction des ponts des romains. Pendant près de deux millénaires la conception des ponts ne change guère. Les romains étaient maîtres dans l’art de construire les ponts en arc en pierres, en plein cintre, mais ils étaient aussi d’excellents charpentiers. Les ponts en arc en pierres étant extrêmement coûteux, alors que les régions septentrionales de l’empire (chez nous) étaient bien fournies en forêts, on construit chez nous longtemps de préférence en bois, et c’est probablement la raison pour laquelle on ne trouve pas, ou guère, de ponts de pierres du premier millénaire dans nos régions.

Mais le XIIe siècle constitue un tournant : de nombreux ponts de pierres apparaissent (le pont des Arches de Liège au XIe (fig. 5), le pont des Trous à Tournai au XIIIe, etc.), d’autres aussi avec piles en pierres ou maçonnerie, et tablier en bois.  
 
Cette période, dite romaine, n’est aucunement l’objet du présent site. Il existe de nombreux ouvrages à ce sujet ; on consultera avantageusement, par exemple, le Dictionnaire de l’Architecture de Viollet-Le-Duc.
 
La période contemporaine
 
Le XIXe siècle, c’est le siècle des révolutions : on parle toujours de la « révolution industrielle », qui implique évidemment les procédés de production du fer, de la fonte et de l’acier, et des nombreuses découvertes, applications et utilisation de ces matériaux (profilés (fig. 6,7), câbles, etc.). Pour être honnête il faut citer aussi l’apparition du béton armé, un peu plus tard cependant, au tournant des XIX et XXe siècles, puis le béton précontraint. Ces nouveaux matériaux sont alors disponibles pour la construction de ponts.
 
Les XIX et XXe voient aussi une révolution des techniques de fabrication (rivetage (fig. 8), boulonnage, soudage, précontrainte, etc.) et puis une révolution en matière de connaissance et de calcul des matériaux (la science de la résistance des matériaux), en matière de calcul des structures (théories nouvelles, puis plus tard outils tels que ordinateurs, etc.), et encore en matière de diffusion du savoir, entre pays et petit à petit entre continents.
 
Toutes ces découvertes, ces évolutions et révolutions, contribuent inévitablement à l’apparition de nouveaux types de ponts, et de nouvelles performances.
 

​Classification des ponts

De nombreux ouvrages se plaisent à indiquer qu’il existe plusieurs critères de « classement » des ponts. Nous ne souhaitons pas fatiguer le lecteur avec ces discussions, souvent philosophiques ; ayant d’autre part déjà restreint l’étude aux ponts métalliques, le principe du classement s’en trouve simplifié, plus évident.
                                                              
La schématique suivante, utilisée par le site wikipedia en matière de ponts, est très pragmatique ; nous allons donc l’utiliser ici.

 Fig. 9        Pont à voûtes           Pont à poutres            Pont à arcs           Pont à haubans       Ponts suspendus.
(Source: wikipedia)

Le type « à voûtes » (à gauche) étant réservé aux ouvrages en pierres, et le type « à haubans » (le quatrième) n’ayant pas d’exemple (ancien) en Belgique, nous pouvons nous limiter aux trois types suivants :
-Pont à poutres ;
-Ponts à arc(s) ;
-Ponts suspendus.
 
Il faut toutefois signaler que le nom du type central a été modifié. Dans wikipedia (et ailleurs) on trouve le nom « ponts en arc », que nous remplaçons par « ponts à arc(s) ». L’explication en est donnée dans la rubrique correspondante.

​Wikipedia fournit encore un schéma fort intéressant, définissant la gamme des portées usuellement couvertes aujourd'hui par ces 5 types de ponts. Bien sûr cela est approximatif, « Il s'agit d'optima financiers, qui peuvent être remis en cause pour des raisons esthétiques ou techniques » [Wikipedia].

Si l'on voulait tracer un diagramme semblable pour le milieu du XIXe par exemple, le résultat serait très différent. Les ponts suspendus par exemple ne dépasseraient pas 2 à 300 mètres. Tout le tableau serait de toute façon largement décalé vers la gauche.

Fig. 10 : portée approx. des ponts [wikipedia]