Un pont en arc est un type de structure architecturale qui repose sur une forme incurvée et semi-circulaire comme support. La plupart des arches répartissent le poids de manière égale et constituent une option attrayante pour les ponts, car elles peuvent couvrir de grandes distances sans avoir besoin de poteaux ou d’autres mécanismes de support de poids à enfoncer dans le sol. La plupart des ponts à poteaux et à poutres, en revanche, ont besoin de colonnes ou d’autres supports placés à intervalles réguliers. Les ponts en arc sont courants à travers de larges rivières, des gorges et d’autres endroits où il peut ne pas être pratique de mettre en place des supports intermédiaires.
Source de force
La force de ce type de pont vient de sa forme. Lorsque l’arc appuie vers le bas depuis son sommet, le sol pousse vers le haut avec une force égale. Un support supplémentaire est également souvent placé le long des culées ou des côtés de la structure pour empêcher l’arc de se plier vers l’extérieur lorsque de lourdes charges appuient dessus, mais dans la plupart des cas, rien n’a besoin de toucher le sol à aucun point le long de la travée. En conséquence, l’arc est toujours sous compression, ce qui l’amène à devenir rigide et à maintenir sa résistance.
Comment ils sont construits
Ces types de ponts doivent être construits de manière à supporter les fortes forces de compression qui les aident à conserver leur forme, ce qui nécessite souvent un peu d’expertise en ingénierie. Il existe plusieurs techniques différentes, mais la plupart impliquent de commencer par une forme de base, puis d’ajouter des supports en cours de route. Certains constructeurs commencent avec un cadre en bois, par exemple, qui aide à maintenir la forme de l’arche pendant la construction. Ceci est le plus courant pour les ponts en pierre ou en béton.
Une fois l’arche complète en place, la structure temporaire en bois peut être retirée. Les ponts de pierre anciens s’appuyaient sur la dernière pierre du sommet, ou clé de voûte, à mettre en place pour que le pont subisse la compression qui le rendrait fort. Des supports le long du côté du pont peuvent également aider à conserver sa forme lorsque les charges appuient vers le bas.
Types de matériaux de construction
La plupart des ponts en arc les plus anciens sont en pierre de taille. Les Romains et les Grecs de l’Antiquité ont construit un certain nombre de ces structures, tout comme les civilisations de toute l’Asie, et un certain nombre de ces ponts existent encore aujourd’hui. À certains égards, cela peut être dû au matériau autant qu’à l’ingénierie. Les pierres sont parmi les meilleurs matériaux pour résister à la compression en raison de la façon dont elles absorbent et transfèrent l’énergie. La pierre et la brique sont encore certainement utilisées dans la construction de ponts modernes, bien que l’acier et le béton coulé, qui peuvent être plus facilement façonnés, soient également assez courants.
Les ponts modernes qui reposent sur du béton coulé armé peuvent souvent conserver leur résistance grâce au béton lui-même, ce qui signifie qu’aucun support supplémentaire n’est nécessaire le long des côtés. Cependant, les supports sont très courants dans le travail des métaux, en particulier si un pont est conçu pour supporter des poids importants. Les tréteaux de train, par exemple, doivent souvent être beaucoup plus solides que les ponts utilisés principalement par les piétons ou même les voitures particulières.
Variantes et utilisations
Il existe de nombreux types de ponts en arc et de nombreuses façons différentes de les utiliser. Ils sont peut-être les plus populaires au-dessus de l’eau car ils ne nécessitent pas que les poteaux ou les supports soient enfoncés à mi-chemin, ce qui peut à la fois perturber le débit d’eau et être coûteux à installer et à entretenir. Selon la hauteur de l’arche, ils peuvent également permettre le passage facile des bateaux comme des bateaux.
Il est également courant de voir ces ponts au-dessus de gorges escarpées, de vallées montagneuses ou de tout autre endroit où les voitures ou les trains doivent se rendre, mais où il peut être difficile de couler des supports. Lorsqu’ils sont construits correctement, ils peuvent généralement supporter de grandes charges sans perturber une grande partie de l’environnement environnant.
Un arrangement traditionnel a la chaussée au-dessus de l’arc, tandis que dans d’autres, l’arc s’élève au-dessus de la chaussée. Dans certains cas, ils peuvent même être construits les uns sur les autres pour couvrir une altitude beaucoup plus élevée. Ceci est courant dans le cas des aqueducs, qui déplacent l’eau d’un endroit à un autre.