Considérations sur la conception des ponts

Les ingénieurs conçoivent des ponts depuis des milliers d’années. Beaucoup de réflexion est consacrée à la conception du pont parfait, afin de s’assurer que la structure est sûre, fiable et capable de résister à l’épreuve du temps. Bien sûr, les ingénieurs d’aujourd’hui ont accès à des outils plus précis que les concepteurs de ponts d’hier, ce qui leur permet, entre autres, de prototyper leur travail bien plus tôt dans le processus. Bien qu’en termes historiques, la formation en CAO soit une discipline relativement nouvelle pour les techniciens en architecture ou en ingénierie, la conception de ponts ne l’est pas.Si vous souhaitez utiliser un logiciel de CAO pour concevoir un pont, la science de la conception de ponts contient une mine d’expérience et d’informations qui peuvent être très utiles pour un dessinateur assisté par ordinateur, en particulier au niveau de la spécification, de la normalisation et de la fiabilité.

Voici quelques éléments à prendre en compte lors de la conception d’un pont en CAO.

Superstructure et sous-structure

Pour comprendre la conception du pont, vous devrez apprendre la différence entre la superstructure du pont et sa sous-structure. Par superstructure du pont, nous entendons tout ce qui se trouve au-dessus des roulements, y compris les conducteurs de surface dure utilisés pour se déplacer d’un côté à l’autre. Par sous-structure, nous entendons la fondation du pont, y compris les colonnes qui le soutiennent. La superstructure et la sous-structure fonctionnent ensemble mais ont des objectifs différents. Le choix de la forme de la structure de votre pont, par exemple, affectera la sous-structure. Un pont peut avoir la forme d’un arc, suspendu par des câbles, construit principalement à l’aide de poutres puissantes et plus encore. Ces considérations de conception, bien sûr, sont plus complexes que de simplement demander “Quelle forme préférez-vous?”Même si vous concevez un pont simulé comme un projet pour un cours dans votre école de CAO, vous devez prendre le temps de prendre en compte l’environnement autour du pont et diverses considérations économiques, telles que le coût des matériaux, entre autres.

Tension et compression

Quelle que soit la forme de votre pont, ses éléments structurels clés seront les poutres, les arches, les fermes et les suspensions. La façon dont vous utilisez ces éléments déterminera la qualité de votre pont. Deux forces que vous devez vous assurer de comprendre sont la tension et la compression. Pour comprendre la tension, imaginez une corde tirée des deux côtés lors d’une partie de tir à la corde. C’est une tension, et c’est une force qui agira sur votre pont pour ajouter du stress. Pour comprendre la compression, imaginez ce qui arrive à un ressort lorsque vous appliquez une pression sur celui-ci. C’est vrai – il s’effondre sur lui-même, ce qui raccourcit sa longueur. L’effort de compression affectera également votre pont, et il agira en opposition directe à l’effort de tension. La conception du pont doit donc être capable de supporter ces forces sans flamber ni s’accrocher.

Résonance

La résonance est une autre force qui peut agir sur votre pont. Imaginez une boule de neige qui descend une colline et augmente en taille et en vitesse. C’est la résonance. Cela commence par de petites vibrations, comme lorsque le vent attaque un pont, et ces vibrations peuvent continuer à augmenter avec le temps jusqu’à ce qu’elles détruisent toute la structure! Il existe plusieurs façons de gérer la résonance, mais l’une des méthodes les plus populaires consiste à incorporer des amortisseurs dans la conception du pont, ce qui peut interrompre les ondes résonantes et les empêcher de croître.