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Pour les concepteurs, il est courant d'optimiser les profilés en fonction des charges et des phases de construction, ce qui donne des ponts mixtes à poutrelles asymétriques ayant des ailes supérieures plus étroites et plus minces que les ailes inférieures. Parfois même, l'épaisseur de l'âme est aussi modulée sur le hauteur de la section. De cette façon, les quantités d'acier utilisées sont minimisées.

Avec les profilés laminés, la variation de la section ne peut être obtenue qu'en ajoutant des plaques de renfort sur les ailes ou sur l'âme. En général, cependant, le concepteur se limite aux caractéristiques géométriques des produits laminés standard. Par comparaison, les poutrelles laminées peuvent être de quelques pour cent plus lourdes que les poutrelles construites optimisées, pour la même nuance d'acier. Néanmoins, il est avantageux d'utiliser des profilés laminés d'une hauteur maximale de 1138 mm pour les ponts de portées de 40–45 m (élancement L / 30). En Europe, les PRS (poutre reconstituée soudée) pour les ponts de petite et moyenne portée sont généralement fabriquées à partir de plaques standard en acier S355. L'utilisation de plaques avec une résistance plus élevée n'est pas courante pour les ponts de petite et moyenne portée. D'autre part, l'utilisation de profilés laminés à chaud en nuance S460 est bien répandue dans la pratique européenne et est avantageuse pour des ponts routiers, car la haute limite élastique peut permettre des économies de poids sur la structure. De plus, lorsque les profilés à plus haute limite élastique sont laminés thermomécaniquement, tels que le HISTAR^® qui combine un autre avantage à savoir un carbon-équivalent réduit traduisant une soudabilité améliorée du matériau. Pour les PRS, en plus des soudures d'angle entre les ailes et l'âme, des soudures bout à bout sont nécessaires pour le raboutage des poutres tous les 12 à 18 m (soit en atelier soit sur le chantier). Au contraire, pour les produits longs tels que les profilés laminés, ni soudures d'angle ni soudures bout à bout ne sont nécessaires puisque les pièces peuvent être laminées à la longueur exacte demandée jusque 40m. Outre la réduction des coûts de fabrication, cela permet de réduire les délais de livraison, de soulager l'activité de l'atelier d'autant que nous pouvons assurer la livraison directement sur site depuis l'usine, des pièces les plus longues.

Grâce à la réduction du poids permise par les aciers à haute limite élastique (HLE) et à une simplification du parachèvement, les profilés laminés en nuances d'acier à haute limite élastique sont de plus en plus couramment utilisés en alternative aux PRS.

Presque tous les ponts de petites ou moyennes portées sont construits avec des poutrelles. Ce n'est que dans des cas exceptionnels que d'autres systèmes structurels sont utilisés, par ex. ponts en arc ou en treillis. La plupart des structures se présentent sous la forme de poutres en T avec des poutres en acier et / ou en béton avec une dalle de plancher en béton armé. En supposant une distance entre les poutres principales d'environ 2 à 3 m, les traverses ne sont requises que dans des cas exceptionnels pour les ponts routiers, car la dalle de béton est suffisante pour la répartition transversale des charges. Les ponts à poutrelles enrobées, où les poutres en acier sont intégrées dans la dalle de pont, représentent une exception à ce principe de conception.

Le tableau ci-dessous contient une sélection de conceptions courantes et bien connues pour les ponts mixtes de petite et moyenne portée utilisant des sections laminées. Les portées spécifiées se réfèrent aux gammes habituelles et économiques pour les systèmes à travée unique. Avec des systèmes à travées multiples et intégrés, des portées plus longues correspondantes sont possibles. Les écarts par rapport aux valeurs spécifiées ne sont donc pas un critère d'exclusion pour l'application.

Le nouveau système pour des portées comprises entre 50 et 60 m est basé sur l'utilisation de sections laminées en I à mi-travées prolongées par des sections T (profils découpés en Tés) avec des plaques supplémentaires dans les régions de support entre les deux, où, en outre, une double action composite s'applique. Le système a été développé à la suite des travaux de R&D menés par ArcelorMittal avec PONTES. Le développement et la conception du système ainsi qu'un rapport de calcul détaillé sont décrits dans un rapport de la R&D disponible gratuitement.

Le pont de la rue Niemodlin´ska) à Opole / Pologne (achevé en 2017) est la première mise en œuvre, voir photo ci-dessous.

Le pont de la rue Niemodlin´ska à Opole (PL) pendant l'essai de chargement.

Pont en arc d'une portée de 75 m utilisant des profilés en I laminés dans l'ouest de la Pologne

Des ponts incorporant des poutres en I laminées dans leur structure en arc ont été construits depuis un certain temps déjà en Pologne. Les sections laminées sont préférées à des caissons soudés pour des raisons de coûts et de délais de construction. Grâce à la disponibilité de la nuance HISTAR^®460 en standard et d'une large gamme de profilés laminés lourds (profilés HD jusqu'à 140 mm d'épaisseur de bride et avec un poids maximum de 1299 kg / m), moins d'acier est nécessaire pour reprendre les efforts de compression très élevés dans les arcs. De plus, les sections laminées sont moins coûteuses en termes de fabrication et la connexion des suspentes est beaucoup plus facile. Des goussets peuvent être facilement soudés entre les ailes des HD.

Gousset pour attache de la suspente à l'arc en HD

Plusieurs ponts routiers et ferroviaires, avec des portées jusqu'à 120 m ont déjà été réalisés avec ette technique désormais éprouvée.

En collaboration avec le bureau d'études allemand Dr. Schäpertöns Consult, une étude de faisabilité de cette technique selon l'annexe nationale allemande a été réalisée.

L'étude met en évidence la faisabilité et l'efficacité économique des ponts en arc avec des sections laminées à chaud conçus selon les Annexes nationales allemandes des Eurocodes.

Le pont de référence est un pont en arc de 107,5 m de portée avec des sections en caisson soudées. L'utilisation de sections HL laminées à chaud pour les poutres longitudinales et transversales ainsi que pour les arcs permet une réduction du poids total de 14,7% et une diminution du volume de soudure de 62,3%.

L'étude en langue allemande est disponible gratuitement: