Pont en arc

Pont en maçonnerie sur l'Antietam, un affluent du fleuve Potomac.

Un pont en arc est un pont dont la ligne de la partie inférieure (intrados), est en forme d'arc. Dans ces ponts, l'ensemble des charges permanentes ou temporaires appliquées au pont est repris dans l'arc en compression pour être transféré sur les appuis en rives, les culées.

Les ponts à voûte

Arc surbaissé de Pont romain de Limyra (Turquie).

Les ponts voûtés font partie de la famille des ponts en arc, par leur forme, mais ils constituent une famille à part, autant par leur calcul, qui relève de la théorie des voûtes, que par leur procédé de construction. Leur appellation usuelle est pont en maçonnerie, le matériau les constituant l'ayant emporté dans la dénomination.

Les ponts à poutres en arc

On réserve généralement la dénomination de ponts en arc aux ponts à poutres dont l’arc est métallique, en béton armé ou en béton précontraint. Ces ponts ont en général deux poutres et donc deux arcs. Mais certains ouvrages modernes ont été conçus avec un seul arc, soit central, comme le viaduc de Briare, soit excentré, comme le pont de l'Europe à Orléans.

On distingue ainsi :

• les ponts en arc par-dessus, avec le tablier suspendu à l’arc
• les ponts en arc par-dessous, avec le tablier porté par l’arc
• les ponts bow-string qui comportent une semelle joignant chacune des extrémités de l'arc, dénommée tirant, qui a pour effet de travailler en traction et de reprendre tous les efforts horizontaux transmis par l'arc, ce qui induit que dans ce type de pont ne sont transmis aux culées que des efforts verticaux.

Schéma avec représentation des différents ponts en arc.

Fonctionnement et descriptif

Les ponts voûtés

Pont de la Planche à Liré (Maine-et-Loire 49).

L'ensemble des charges est reporté sur les voûtes qui les transmettent aux culées, ces forces sont généralement verticales et dirigées vers le bas. Les ponts en arc sont ainsi constamment comprimés. la pierre étant un matériau incompressible, facilement disponible et durable, les ponts voûtés furent les premiers à être imaginés. Ils résistent à la flexion et à la compression.

Histoire

Le pont du Gard est un pont en maçonnerie sur trois niveaux construit à l'époque romaine.

Ponts en maçonnerie

Ce type de pont remonte à l'antiquité. Plus tard, les Romains ajoutèrent du ciment à leurs constructions. Les Romains ne réalisèrent que des ponts en demi-cercles, mais des ponts plus longs, fins et elliptiques sont aussi possibles. Plusieurs de leurs ponts sont toujours debout de nos jours.

Viaducs

Par endroits, il est nécessaire d'enjamber un espace large à une altitude relativement élevée, comme quand un approvisionnement en eau doit enjamber une vallée. Plutôt que construire des voûtes extrêmement grandes ou des colonnes de support gigantesques, une série de structures arquées est érigée, plaçant les voûtes les unes sur les autres, les plus larges à la base. Les ingénieurs romains ont développé ce type de construction en utilisant seulement les matériaux, l'équipement, et les mathématiques simples de l'époque. Ce type de construction est encore utilisé pour des viaducs ou des chaussées, car il a une forme visuellement agréable, en particulier pour enjamber des cours d'eau, où les reflets donnent l'impression de voir des cercles ou des ellipses.

Les ponts en arc les plus longs

La portée, distance entre les piles de la travée principale, est l'indicateur servant à classer les ponts en arc. Le pont de Chaotianmen, situé à Chongqing, en Chine, est, avec ses 552 mètres de portée, le pont en arc le plus long au monde. Il devance le pont de Lupu, situé à Shanghai, qui détenait l'ancien record avec 550 mètres.

Les dix ponts en arc ayant les plus longues portées sont les suivants.

	Rang	Nom	Portée mètres	Longueur (mètres)	Matériau de l’arc	Terminé en	Lieu	Pays
	1	Pont de Chaotianmen	552	1741	acier	2009	Chongqing (centre urbain) 29° 35′ 20″ N, 106° 34′ 39″ E	Chine
	2	Pont de Lupu	550	3900	acier	2003	Shanghai (centre urbain) 31° 11′ 26″ N, 121° 28′ 33″ E	Chine
	3	New River Gorge Bridge	518	924	acier	1977	Fayetteville (Virginie-Occidentale) 38° 04′ 15″ N, 81° 04′ 48″ O	États-Unis
	4	Bayonne Bridge	504	1761	acier	1931	Kill Van Kull (New Jersey, New York) 40° 38′ 31″ N, 74° 08′ 31″ O	États-Unis
	5	Harbour Bridge	503	1149	acier	1932	Sydney 33° 51′ 09″ S, 151° 12′ 38″ E	Australie
	6	Pont de Wushan	460	612	acier/béton	2005	Wushan (Chongqing) 31° 03′ 40″ N, 109° 54′ 23″ E	Chine
	7	Pont de Zhijinghe	430	547	acier/béton	2009	Dazhipingzhen (Hubei) 30° 38′ 29″ N, 110° 11′ 37″ E	Chine
	8	Pont de Xinguang	428	782	acier	2008	Guangzhou (Guangdong) 23° 03′ 10″ N, 113° 19′ 18″ E	Chine
	9	Pont de Wanxian	420	864	béton	1997	Wanzhou (Chongqing) 30° 45′ 36″ N, 108° 25′ 11″ E	Chine
	10	Pont de Caiyuanba	420	1741	acier	2007	Chongqing (centre urbain) 29° 32′ 38″ N, 106° 32′ 52″ E	Chine