Histoire
Le premier pont métallique a été réalisé en fonte et en angleterre. Il s’agit de Iron Bridge, construit en 1779 par Abraham Darby III sur la Severn, à Coalbrookdale. Sa portée est de 30,5 m pour une longueur totale de60 m, et il passe à 30 m au-dessus de la rivière.
Le premier ouvrage métallique réalisé en France est le pont des Arts à Paris, construit en 1803 par Louis-Alexandre de Cessart et Jacques Dillon. L’apogée des ponts en fonte est atteinte avec le pont du Carrouselconstruit à Paris en 1834 par Antoine-Rémy Polonceau.
Les ponts suspendus en fer se développent aux États-Unis à partir de 1810. Mais c’est avec l’apparition de techniques de fabrication performantes de l’acier que vont vraiment se multiplier les ponts métalliques, en parallèle avec le développement du réseau ferroviaire. L’âge d’or se prolongera jusqu’à la Guerre de 14, malgré l’apparition en France dès 1898 d’un redoutable concurrent : le béton armé.
La matière
Les aciers utilisés pour les constructions sont des alliages Fer-Carbone, faiblement alliés, avec génerrocilisées. Pour des raisons esthétiques ou de sécurité, d'autres types d'aciers peuvent être parfois rencontrés:acier Corten, acier inoxydable,…
Pour des raisons de sécurité, on ne fait travailler l'acier dans les ouvrages que très au-dessous de sa limite élastique; la fatigue limite les contraintes à environ la moitié de cette limite, soit 120 MPa pour l'acier doux ordinaire et 180 MPa pour l'acier à haute résistance. C'est cette limite en fatigue qui sert de référence dans le calcul des structures.
D'autres caractéristiques peuvent également intervenir: la résilience à basse température, la résistance à la corrosion sous contrainte, la tenue en ambiance saline,…
Éléments constitutifs des charpentes métalliques
Ils se présentent sous deux formes:
- en éléments plats, appelés dans l'ordre croissant de leur largeur: plats, larges plats et tôles
- en éléments profilés, dont les plus courants sont: les cornières, les fers en U et les poutrelles