Qu’est-ce qu’un tablier de pont orthotrope en acier ?

Un tablier orthotrope en acier (OSD) est un tablier de pont dans lequel une tôle d’acier mince est raidie par des nervures et des pièces de pont. La tôle du tablier est aussi la semelle supérieure des pièces de pont et des poutres longitudinales. La FHWA décrit ce système comme efficace, car il économise de la matière et ajoute de la rigidité.

Nom et origine

Le mot est une forme abrégée de orthogonal-anisotrope. Les nervures et les pièces de pont sont orthogonales, et le tablier a une rigidité différente dans les deux directions. Des ingénieurs allemands ont développé le premier pont à tablier OSD dans les années 1930, et le premier tablier a été construit en 1936.

Parties

• Tôle du tablier. La tôle d’acier plate qui porte les charges de roue, avec une couche de roulement sur le dessus.
• Nervures. Elles s’étendent le long du pont et sont soudées à la face inférieure de la tôle.
• Pièces de pont. Elles s’étendent en travers du pont et transmettent les charges des nervures aux poutres principales. Les autres noms sont entretoise et diaphragme.

Les nervures ouvertes sont des méplats, des profilés en bulbe, des profilés en T renversé ou des cornières. Les nervures fermées sont trapézoïdales, en U ou en V, et la nervure trapézoïdale est la plus courante. Une nervure fermée résiste mieux à la torsion, et répartit donc une charge de roue sur les nervures suivantes. Les nervures ouvertes permettent un accès facile par le dessous pour l’inspection et l’entretien.

Usage

La FHWA cite trois usages aux États-Unis :

• les grandes portées, où une faible charge permanente compte
• les caissons à âmes minces qui doivent être raidis
• le remplacement du tablier de grands ponts existants

Couche de roulement

La couche de roulement d’un tablier en acier est bitumineuse ou polymère. Les systèmes bitumineux comprennent le mastic d’asphalte et l’asphalte époxy. Les systèmes polymères comprennent les résines époxy, les méthacrylates et les polyuréthanes.

Fatigue et inspection

La fatigue est la principale préoccupation de conception. Les charges d’exploitation exercées par les roues isolées gouvernent le dimensionnement, et les soudures sont difficiles à analyser. La soudure nervure-tôle et l’assemblage nervure-pièce de pont sont sensibles à la fatigue. La FHWA cite ces méthodes d’inspection en complément de l’inspection visuelle :

• ressuage
• magnétoscopie
• contrôle par ultrasons, y compris en réseau de phase
• radiographie
• courants de Foucault puisés
• contrôle par émission acoustique

Un inspecteur peut avoir besoin d’un équipement d’accès pour atteindre les détails des nervures.

Note sur l’aérodrome

La chaussée d’aérodrome n’est pas un tablier orthotrope. Les sources FAA et EASA sur les aérodromes utilisées pour ce glossaire ne mentionnent pas ce terme. Il figure sur ce site comme entrée de vocabulaire structurel uniquement.