Ponts et passerelles en acier inoxydable

Qu’est-ce que l’inox ?L’acier inoxydable est un alliage de fer, de chrome et, éventuellement, d’autres composants commele nickel ou le molybdène. C’est le chrome qui rendl’acier inoxydable. En effet, en réagissant avecl’oxygène, il crée en surface de l’inox une finecouche passive autoprotectrice qui se régénèrespontanément en cas de détérioration. Les autreséléments d’alliage (le molybdène en particulier)améliorent encore cette résistance à la corrosion.

Suivant les composants qui le constituent et leurspourcentages relatifs, l’inox se décline en plus decent nuances classées en plusieurs grandes famillesque l’on retrouve dans la norme européenneEN 10088. Ainsi, l’inox est ferritique, austénitique,austéno-ferritique, ou encore martensitique.À chaque famille correspondent des caractéristiquesmécaniques spécifiques – telles que le degré dedureté, la limite d’élasticité, la résistance à la rupture,la capacité d’allongement, etc. Ces caractéristiquessont déterminantes dans le choix d’une nuance pourune application ou une autre.

La famille des inox austénitiques est la plus utiliséeet représente encore aujourd’hui près de 70 %de la production des inox. Cependant, avecla fluctuation des cours du nickel notammentmais aussi du molybdène, la famille des austéno-ferritiques, moins riche en alliages, se développe.Elle offre aujourd’hui une qualité équivalente voiresupérieure en termes de résistance à la corrosionet sa supériorité en termes de performancesmécaniques en fait un matériau particulièrementcompétitif sur le marché des ponts et passerelles.

De la liane à l’inox

La construction de ponts pour franchir unerivière ou un ravin, pour relier les deux rivesd’un fleuve, les deux versants d’une valléeou encore deux quartiers d’une même villeremonte à des temps très anciens. Lespremiers ont été réalisés à l’aide de lianes,de troncs d’arbre, de dalles de pierre. Dèsl’Antiquité, des ponts en bois permettentd’expérimenter diverses formes. Viennentensuite les ponts en pierre qui ont pouravantage de mieux résister au feu.

À l’ère industrielle, l’utilisation du fer puis del’acier permet peu à peu d’envisager desfranchissements plus audacieux. De nouvellestechniques sont développées telle lasuspension.

À la fin du XVIIIe siècle, le Coalbrookdale bridgeen Angleterre inscrit le fer dans l’histoire desponts. Plus tard, le Golden Gate bridge, achevéen 1937, qui traverse la baie de San Franciscoet franchit près de 2 kilomètres, marquele record longtemps inégalé du plus grandpont suspendu du monde.

Le recours à l’acier pour la construction desouvrages d’art s’est généralisé mais celui àl’acier inoxydable est relativement récent,de dix à quinze ans. Au départ, surtout utilisépour ses propriétés anti corrosives dans leséléments de sécurité – garde-corps, mainscourantes… – l’inox se retrouve désormaisdans des éléments de structure, que ce soitau niveau du tablier – sous formes de poutreset de profils reconstitués soudés (PRS), detirants –, ou dans les systèmes de suspension– sous formes de haubans, de câbles et demâts. Il est également présent en armaturedu béton.

Passerelle Pùnt da Suransuns

Il n’y a pas un acier inoxydable mais plusieursfamilles d’aciers inoxydables qui elles-mêmesse déclinent en plusieurs nuances. À chaquefamille ses propriétés et à chaque nuance sesspécificités qu’il convient d’apprécier enfonction du type d’ouvrage, de sa conceptionet de l’environnement dans lequel il s’intègre.

Quelles nuances pour un ouvrage d’art ?

Le choix de la nuance est conditionné parle degré d’agressivité de l’atmosphère etpar les caractéristiques mécaniques – limited’élasticité et limite de rupture notamment.Plus l’atmosphère est agressive, chargée enchlorure par exemple, plus grande doit êtrela résistance de l’acier à la corrosion.

ponts et passerelles en inox

Plus la portée du pont est importante,plus l’exigence en termes de performancesmécaniques est élevée.

Les aciers inoxydables utilisés pour les pontset passerelles appartiennent essentiellementà deux familles d’inox : celles desausténitiques et des austéno-ferritiques,appelés aussi duplex, qui conjuguent uneexcellente résistance à la corrosion etde hautes performances mécaniques.

Plus rarement et pour des applicationsspécifiques, certaines nuances de la familledes inox ferritiques sont utilisées.

Passerelle des Courtils sur le canal d’Orléans à Chécy

Les inox en application ponts et passerelles

Passerelle des Courtils sur le canald’Orléans à Chécy, France, 2004

■IIII Passerelle en arc, poutres reconstituéessoudées (PRS) en inox 316L (1.4404)

■IIII Entretien réduit

La passerelle piétonne des Courtils quirelie le chemin de halage du canal à Chécyest double en réalité : l’une, droite en aciergalvanisé, passe au-dessus du Censet l’autre, en acier inoxydable, s’arque au-dessus du canal d’Orléans.La deuxième comprend deux arcspréfabriqués en atelier : des PRS en Uréalisées en tôles d’acier inoxydable 316L(1.4404) de 12 mm d’épaisseur,assemblées par soudure. Les arcs sontreliés par des poutres caisson triangulaireen tôle de 3 mm d’épaisseur surlesquelles sont fixés des caillebotis. L’emploi de l’inox est justifié par lagarantie d’une exploitation sans entretien.

Architectes : Espace / Brigit de KosmiBureau d’études : Terrell Rooke associés / ZbigniewKoszut ing.Charpentier métallique : OMSMaître d’ouvrage : Communauté de communesde l’agglomération orléanaise

Tableau des nuances adaptées aux utilisations ponts et passerelles,

classées selon leur degré de résistance à la corrosion

Norme européenne norme US / ASTM Famille Résistance à un milieu

1.4462 S32205 duplex très agressif (marin et industriel)1.4404 316L austénitique très agressif1.4401 316 austénitique agressif à très agressif1.4362 S32304 duplex agressif1.4062 S32202 duplex agressif à peu agressif1.4307 304L austénitique peu agressif1.4301 304 austénitique peu agressif1.4618 17-4Mn austénitique peu agressif1.4003 ferritique doux1.4017 ferritique doux

Pont de Cala Galdana à Minorque,Espagne, 2005

■IIII Pont routier à deux arcs auto-ancrés eninox duplex 2205 (1.4462)

■IIII Innovation technologique et durabilité

La longueur de l’ouvrage est de 55 mpour une portée libre de 45 m.Il comprend deux voies routières de 3,5 mde large chacune et 2 m de trottoir de partet d’autre. Deux arcs parallèles avec untablier intermédiaire constituent la structureprincipale, entièrement réalisée en tôled’inox duplex 2205 (1.4462) de 10 à 25 mmd’épaisseur suivant les éléments. Les arcsréalisés en caisson triangulaire avec âmecentrale s’élèvent jusqu’à 6 m de hauteur.Ils sont liés aux deux poutres caissonrectangulaire longitudinales du tablier.Les pièces de l’ossature ont étéassemblées en éléments de structure puisacheminées en huit tronçons sur le sitepour être soudés en place. Le grenaillagedes surfaces assure l’aspect de finition.Outre l’atmosphère saline qui commandeun matériau résistant à la corrosion,le choix de l’inox répond à la fois auxcritères de respect de l’environnement,de grande durabilité, d’entretien minimalet de symbole technologique.

Conception : PedeltaConstructeur métallique : AscamonMaître d’ouvrage : Consell Insular de Menorca

Pont de Cala Galdana à Minorque

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Coupe transversale

Élévation

Pont Waldeck-Rousseau à Saint-Brieuc,France, 1998

■IIII Pont routier urbain, tablier à structurecaisson en inox 316L (1.4404) et 304(1.4301)

■IIII Coût d’entretien réduit, résistance à la corrosion

C’est l’un des premiers ponts routiers,si ce n’est le premier, dont la structureest en acier inoxydable. D’une largeurde 18 m pour une portée de 40 m,il est composé d’une travée centraleen inox, bordée par deux travées en bétonarmé et recouvert d’asphalte. La structureest conçue comme un coussin en acier,

tendu en travers de la rue dont la doublecourbure permet d’obtenir une inertiemaximale au centre. Les tôles extérieures,plus exposées, sont en inox 316L (1.4404)alors que l’intérieur du tablier esten inox 304 (1.4301). Tous les élémentsen acier ont été assemblés par soudure.La résistance de l’inox à la corrosion aété un facteur déterminant dans le choixde ce matériau ainsi que la perspectived’économies substantielles d’entretien.

Architectes : Jean Guervilly (DGB)Bureau d’études :Groupe Alto/Marc Malinowsky ing.Constructeur métallique : Saint-Malo NavalMaître d’ouvrage : ville de Saint-Brieuc

Les inox austénitiques

Ils comprennent du nickel et/ou dumanganèse et/ou du molybdène. C’est là quel’on trouve les alliages les plus riches en nickel(jusqu’à 13 %) qui améliore la résistance à lacorrosion dite caverneuse et rend l’inox plusductile. Les nuances les plus utilisées dans lesegment de marché qui nous intéresse ici sontles 304 (1.4301) et 316L (1.4404) mais l’ontrouve aussi les 304L (1.4307) et 316(1.4401). La nuance 17-4Mn (1.4618),un austénitique à bas nickel de la « série 200 »d’ArcelorMittal, convient également dans unenvironnement peu agressif.

Toutes ces nuances ont des propriétésmécaniques proches avec, pour les bobines, une résistance mécanique Rm = 620 à 670 MPa et une limite d’élasticité Rp0,2 = 310-330 MPa et, pour les plaques,une résistance mécanique Rm = 500 à 600 MPaet une limite d’élasticité Rp0,2 = 200-250 MPa

Le choix entre ces nuances se fait en fonctionde l’environnement de l’ouvrage, notammentla qualité de l’atmosphère (pollution, air marin,cycle thermique, précipitation). Ainsi, dans unenvironnement rural, peu pollué, on pourraopter pour l’inox 17-4Mn (1.4618), alorsqu’en bord de mer, on choisira l’inox 316L(1.4404).Il est possible d’associer ces nuances engardant la plus résistante à la corrosion pour



Pont Waldeck-Rousseau à Saint-Brieuc

Demi-axonométrie de la structure acier

les parties exposées à l’air libre et une nuancede moindre résistance pour les parties internesde l’ouvrage. C’est la solution adoptée pour lepont Waldeck-Rousseau de Saint-Brieuc quiassocie un inox 316L (1.4404) et un inox304 (1.4301).

Les inox austéno-ferritiques ou duplex

Les duplex sont caractérisés par une structurebiphasée austénite plus ferrite. Leur faiblepourcentage de nickel en fait un matériau trèscompétitif.

ArcelorMittal préconise trois nuances pourles ouvrages d’art : – le duplex 2205 (1.4462) :

22 % Cr, 5 % Ni ;– le duplex 2304 (1.4362) :

23 % Cr, 4 % Ni ;– le duplex 2202 (1.4062) :

22 % Cr, 2 % Ni.

Ces nuances ont pour particularité d’allier descaractéristiques mécaniques élevées avec unerésistance à la corrosion souvent similaire voiresupérieure à celle des austénitiques. En termesde propriétés mécaniques, pour les produitsplats, on atteint des résistances mécaniquesRm de 840 MPa et des limites d’élasticité Rp0,2 de 620 MPa en bobines, etrespectivement 650-750 MPa et 450-550 MPa pour les plaques.

Si la mise en œuvre des duplex paraît plusdélicate que celle des inox austénitiques,ses qualités mécaniques autorisent à travailleravec des épaisseurs de tôle inférieures à celles utilisées pour les autres inox.En termes de résistance à la corrosion,le duplex 2202 (1.4062) se situeentre les austénitiques 304 (1.4301) et316L (1.4404), le duplex 2304 (1.4362)est équivalent au 316L (1.4404) et le duplex2205 (1.4462), qui contient 3 % demolybdène, a une performance encoresupérieure. Le choix entre ces nuances estconditionné par l’environnement et la miseen œuvre de l’ouvrage.

Les inox ferritiques

Ils correspondent à la gamme Karad’ArcelorMittal. Deux nuances – K03(1.4003) et K31 (1.4017) – sontsusceptibles d’être utilisées dans des ouvragesde franchissement. Les résistancesmécaniques (Rm) des K03 et K31 se situentrespectivement à 510 Mpa et 650 MPa etleurs limites d’élasticité (Rp0,2) à 370 MPa.Facilement soudables, ces inox sontdes nuances qui peuvent être utilisées nues(K31 en atmosphère douce) ou peintes ourevêtues, pour renforcer encore leur longévité(K03/K31). Pour certains cas bien choisis,cette famille d’inox est très compétitive.

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Pont Piove di Sacco à Padoue

Pont Piove di Sacco à Padoue, Italie, 2006

■IIII Pont routier suspendu à deux arcsen inox duplex 2304 (1.4362)

■IIII Durabilité et entretien réduit

Pour franchir les 120 m de portée,le tablier est supporté par deux arcsde 1400 à 1300 mm de diamètre réalisésen tôle d’inox duplex 2304 (1.4362)de 12 à 26 mm d’épaisseur ;cela représente 110 tonnes d’inox. Les poutres du tablier sont des PRSen double T de 1000 mm de hauteuren acier S355 (250 t) associées à unplancher collaborant et carter en acierinoxydable 304 (1.4301).

Architectes : Progeest / Enzo Siviero ing.Bureau d'études conception : Provincia de Padova /Silvio CollazuolBureau d'études exécution : TreEsse / C. Berto ;Seteco ingeneria / Pierangelo Pistoletti ing.(BE structures)Constructeur métallique : CastaldoMaître d’ouvrage : province de Padoue

Quels produits pour quels usages ?

L’inox peut se retrouver dans tout ou partied’un pont ou d’une passerelle. Son utilisationest courante dans les éléments de protection– mains courantes et garde-corps – ainsi quedans les haubans des ponts suspendus, lescâbles et les tirants. Il est aussi préconisé pourle tablier et les éléments d’ancragenotamment des ouvrages construits enatmosphère marine et polluée. Il est produitsous formes de barres, de fils et de tôles ainsiqu’en produits finis, tels que des tubes etdes armatures de béton.

Tubes et grilles

Les mains courantes et les garde-corps – entube, tôle, métal déployé, métal perforé, ou filtressé – sont très souvent réalisés en inox etla nuance la plus utilisée est le 316L (1.4404)de la famille des austénitiques.Pour ces applications, cette nuancea l’avantage d’offrir une excellente résistanceà la corrosion et aux autres agressions, ycompris dans des épaisseurs fines d’acier. Sonaspect homogène ne s’altère pas, il est lisseet doux au touché. Enfin, il est simpleà nettoyer.

Tôles et PRS

Il existe une très grande variété de ponts etpasserelles ; ils présentent autant de modèlesconstructifs. Cependant, le produit inox le plusutilisé dans la réalisation des structures estla tôle. Relativement facile à mettre en œuvre,elle permet de réaliser des profils reconstituéssoudés et des caissons. Ainsi, les tôles soudéesentre elles prendront la forme, ici d’un arccylindrique, là d’un coussin, ailleurs d’uncaisson triangulaire, d’un profilé à grande âme,ou d’une poutre alvéolaire, voire d’une coque. Les éléments sont découpés, pliés, formés,soudés, finis, en grande partie en atelier avecdes outils et des techniques spécifiques. Lestôles sont généralement soudées à l’arc et lessoudures sont ensuite nettoyées et décapées.Les éléments formés sont convoyés sur le sitepour y être assemblés et montés.

Câbles, haubans et tirants

Éléments de suspension et de transfert decharges, ils assurent aussi la mise en tensionde la structure. Comme pour la tôle, larésistance à la corrosion de l’inox et sesperformances mécaniques sont essentielles, a fortiori quand il s’agit d’ouvrages enatmosphère marine et polluée. Le recours à l’inox permet, en outre, de construire avecdes éléments relativement fins.



Passerelle Simone-de-Beauvoir à Paris

Passerelle Simone-de-Beauvoir à Paris,France, 2006

■IIII Passerelle métallique à rambardes en inox316L (1.4404)

■IIII Finesse et robustesse

La passerelle Simone-de-Beauvoir est unnouveau lieu parisien suspendu au-dessusde l’eau, entre la Bibliothèque nationalede France et le parc de Bercy. Élégante etdoucement cadencée, la passerelle secourbe et contre-courbe. Elle est bordéepar des garde-corps constitués de filetsen acier inoxydable – visuellementprésents et rassurants mais néanmoinstransparents – tendus entre la maincourante et un tube en inox en partiebasse. Les filets sont en maille de câbles,tendus entre deux lisses, haute et basseen forme de tube, le tout en inox 316L(1.4404).Ici, les éléments en inox allient finesse etrobustesse.

Architectes : Dietmar FeichtingerBureau d’études : RFR, structural designerConstructeur métallique : Eiffel construction,mandataire ; Joseph-Paris, co-traitantMaître d’ouvrage : mairie de Paris

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Passerelle de Saint-Lô Passerelle Granite à la Défense

Passerelle de Saint-Lô, France, 2001

■IIII Passerelle à structure acier carboneet bacs acier inox

■IIII Coût compétitif et aspect homogène

La construction de cette passerelle s’inscritdans un projet plus vaste deréaménagement des bords de la Vire.Elle établit un franchissement piétonnierde 67 m – avec une portée de 51 m entreles appuis des arcs principaux – et relieainsi la gare au centre ville. Sa structureest constituée principalement de deuxarcs inclinés et de deux limons tubulairesreliés entre eux par des solives en IPE 220.Ces solives supportent la dalle bétoncoulée sur des bacs en acier inoxydable304 (1.4301) – à coffrage perdu – de0,60 mm d’épaisseur. Toute la structuremétallique est peinte en laqué blanc,y compris les bacs inox, évitantainsi un contact direct entre les deuxtypes d’acier. Le choix de l’inox a été guidé ici parla nécessité d’avoir à cet endroit unmatériau résistant à la corrosiond’un coût compétitif. En outre, il offraitune sous-face parfaitement finie.

Architecte paysagiste : François BrunBureau d’études : Terrell Rooke associés /Zbigniew Koszut ing.Constructeur métallique : OMSMaître d’ouvrage : agglomération de Saint-Lô(France)

Passerelle Granite à la Défense,France, 2007

■IIII Passerelle métallique suspendue, câbles,haubans et main courante en inox 316L(1.4404)

■IIII Robustesse et finesse

Dans cette passerelle, l’inox 316L (1.4404)est utilisé en éléments de structure eten éléments de sécurité (main courante,grille d’accès à l’ascenseur). Forméde vingt-six caissons en acier carbone,le tablier une fois levé a été précontraintgrâce à la mise sous tension des câbleset haubans en inox ; trois appuis au solancre l’ouvrage.La passerelle qui se déploie sur 90 mde long par 4,5 m de large, forme unecourbe au niveau du deuxième étage dela tour Granite. Elle offre ainsi un parcourssingulier, suspendu au milieu des tours.Complétée par des circulations verticales,elle relie la dalle au sol naturel de la ville.

Architectes : Dietmar FeichtingerBureau d’études : Schlaich Bergermann und PartnerConstructeur métallique : ViryMaître d’ouvrage : EPA Seine-Arche

Coupe transversale

Perspective

Design performant et mise en œuvre efficace


Caractéristiques techniques et valeuresthétique des ouvrages

Résistance à la corrosion, très bonne résistancemécanique, limite d’élasticité élevée : le choixde l’acier inoxydable est un gage de qualitéen matière de construction d’ouvrage d’art.Ses caractéristiques permettent de répondreaux exigences techniques les plus sévères :longue portée, allégement des structures,performance parasismique. Il peut être utiliséà nu, même dans des environnements trèsagressifs comme les bords de mer ou les zonesindustrielles. Son rapport module d’Young surdensité permet de concilier légèreté et rigiditéet de donner ainsi naissance à des ouvragesfins et élancés.Les bénéfices liés à l’utilisation de ce matériausont aussi souvent à la source d’économiesimportantes qui au final permettent d’enrelativiser le coût.

Passerelle Pedro Arrupe à Bilbao

Passerelle Pedro Arrupe à Bilbao,Espagne, 2003

■IIII Passerelle à structure caisson en inoxduplex 2304 (1.4362)

■IIII Résistance à la corrosion et plus-valueesthétique

Située dans le quartier phare de Bilbao,à proximité du musée Guggenheim,la passerelle Pedro Arrupe apparaît touted’inox construite pour répondre à unevolonté esthétique autant qu’à la salinitédu golf de Biscaye. Le tablier est conçucomme un caisson ouvert, réalisé en tôlesd’inox duplex 2304 (1.4362) pliées en Ude 20 mm d’épaisseur, dans lequelse trouve l’ossature intérieure en acierautopatinable. Le mariage de cesdeux aciers a obligé à des précautionsparticulières. Les cadres de contre-ventement transversaux supportentla dalle béton coulée dans des bacsen acier galvanisé. L’ensemble est habilléde Lapacho, un bois brésilien. L’ouvrageest long de 142 m entre les culées,il comprend une travée centrale et quatre paires de rampes.

Architecte : Estudio Guadiana / LorenzoFernández OrdóñezConcepteur : IdeamConstructeur métallique : UTE Ferrovial – UrsaMaître d’ouvrage : Bilbao Ria 2000

Rapidité d’exécution et chantier économe

Les éléments en inox sont en grande partiepréfabriqués et assemblés en atelier, puisacheminés sur le site pour être montés enplace. Ils bénéficient d’une mise en œuvrerigoureuse, gérée par le calcul depuis le dessinde la pièce jusqu’à l’assemblage final, ce quiécourte et simplifie la phase de chantier etpermet une meilleure maîtrise du calendrierde construction. La gêne occasionnée par le chantier estmoindre et le trafic moins perturbé. Ainsi, le montage de la passerelle de Charvauxpar exemple, a duré deux semaines et a étéréalisé en dédoublement de l’anciennepasserelle à laquelle elle s’est substituée.Il n’y a pas eu d’interruption de franchissementet les perturbations occasionnées ne l’ont étéque sur une courte durée.

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Passerelle des Charvaux à Andrésy

Passerelle des Charvaux à Andrésy,France, 2000

■IIII Passerelle suspendue à un arc en inox316 (1.4401)

■IIII Économie d’entretien, pérennité ethomogénéité d’aspect

La passerelle des Charvaux a remplacéune passerelle vétuste et dangereuse.Elle franchit 33 m en surplomb d’une voieà fort trafic pour relier deux quartiers.Sa structure entièrement en acierinoxydable 316 (1.4401) satiné et passivéest constituée d’un arc parabolique à inertievariable de section triangulaire et d’unhaubanage croisé qui soutient le tabliercourbe de la passerelle par l’intermédiairede trois poutres transversales ; des câblesde rappel placés sous le tablier équilibrentles efforts. L’arc et le tablier assurent lastabilité horizontale. Le tablier constituéd’entretoises et de longerons est recouvertd’un plancher en bois d’Ipé ; il a été réaliséen atelier en quatre tronçons, puisassemblés sur place. Le montage de lapasserelle s’est déroulé en deux semaines. La solution inox a été choisie conjointementavec la commune, pour des raisons depérennité et de faible entretien. En outre,il confère à l’ouvrage un aspect homogènepuisque l’ensemble des pièces, y comprisl’accastillage des garde-corps, est en inox.

Architectes : Michel Roy/ Hubert & RoyBureau d’études :Groupe Alto / Marc Malinowsky ing.Constructeur métallique : OMSMaître d’ouvrage : ville d’Andrésy

Axonométrie

Pont Arco di Malizia à Sienne, Italie, 2005

■IIII Pont routier suspendu à un arc en inoxduplex 2304 (1.4362)

■IIII Durabilité et entretien réduit

Ce pont routier de 15,8 m de large assureun franchissement de 51,5 m. Son tablieren acier autopatinable est suspendu àun arc placé en position centrale, dansla longueur du pont ; il départage ainsi la chaussée.Cet arc est constitué de cinq élémentscylindriques de 10,7 m de long et de820 mm de diamètre extérieur. Ils sontréalisés en tôle d’inox duplex 2304 (1.4362)de 35 mm d’épaisseur soudée à l’arcdans le sens longitudinal et formée. Le pré-assemblage des cinq élémentsa été effectué sur site par soudage à l’arc,avant d’être monté en place. Ungrenaillage en deux temps, en atelierpuis une fois en place, assure une finitionirréprochable.

Architecte : Paola D’OrsiBureau d’études conception : Raffaello Fontani, ing.Bureau d’études exécution : Seteco Ingegneria /Pierangelo Pistoletti ing.Maître d’ouvrage : Commune de Sienne


Pont Arco di Malizia à Sienne

Un matériau pérenne

La résistance de l’inox est un gage delongévité. Ni ses propriétés mécaniques, nison aspect ne s’altèrent. Il résiste aux lourdescharges et, dans une certaine mesure, auxvibrations, aux chocs et aux tensions élevées.Les risques d’altération du matériau sont trèsfaibles dans le cadre d’une utilisation courante.Lors d’épisodes ponctuels de maintenance,il faut cependant s’assurer que l’usagede certains produits comme les sels dedéneigement ou les produits d’entretien quicontiendraient du chlore sont compatiblesavec la nuance d’inox choisie.

Un entretien a minima

La résistance naturelle de l’inox à la corrosionet ses caractéristiques mécaniques minimisentconsidérablement les interventions d’entretienet par extension leurs coûts lors de la périoded’exploitation de l’ouvrage. Cet avantage estessentiel, a fortiori pour les ponts de grandeportée, équipés de pylônes de grande hauteur,dont l’inspection et l’accès aux pièces sontparfois extrêmement difficiles. Sur desouvrages plus classiques, le bénéfice resteimportant : rénover, repeindre tout ou partied’un pont nécessite le plus souventd’interrompre ou de restreindre fortementles conditions de circulation sur ce pont.Réduire au maximum ce type d’interventionest primordial surtout à des points de passagequi constituent déjà naturellement des zonesd’engorgement du trafic.Pour le pont de Stonecutters, la longévitéde la structure a été évaluée à 120 anssans aucune intervention sur les parties eninox ; ce critère a pesé lourd dans le choixdu matériau.

Entretien réduit et longévité

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Par ailleurs, dans une économie de projetparticulièrement serrée, il est toujours possiblede réserver l’inox aux parties extérieures etd’utiliser un acier au carbone pour les partiesintérieures et donc protégées. C’est le choixqui a été fait sur la passerelle Pedro Arrupe deBilbao, dont la structure est en acier carbone.Cette solution intermédiaire permet de réduirele coût de construction initial. Elle nécessitesimplement quelques précautions deconception et de mise en œuvre : les deuxtypes d’acier ne doivent en aucun cas setrouver en contact direct et l’accès aux partiesinternes de l’ouvrage doit être rendue possibleafin d’effectuer des contrôles réguliers.

Une solution économique


Un pont, comme une passerelle, est uninvestissement lourd. Il sera cependant plusou moins coûteux à construire et à entretenirsuivant les matériaux choisis pour saconception et sa mise en œuvre. L’analyse du coût d’un tel ouvrage n’a de sensque si elle intègre l’ensemble des dépensesliées à sa réalisation, son exploitation et sadéconstruction, sur l’ensemble de sa duréede vie, qui dans le cas des ponts et passerellesdoit dépasser les 100 ans.Appliquée à l’inox, cette approche relativiseles surcoûts d’investissement liés au choix dumatériau : au final, ils se retrouvent tout oupartie compensés par les bénéfices dégagésen exploitation.

Stonecutters bridge à Hong Kong,

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Stonecutters bridge à Hong Kong,Chine, 2010

■IIII Pont haubané autoroutier à pylônesmixtes en béton armé d’inox 304(1.4301) en partie inférieure et enserrésdans une coque en inox duplex 2205(1.4462) en partie haute

■IIII Entretien réduit, résistance àla corrosion, économique

Ce pont autoroutier qui sera achevé en2010 fait partie de la route reliant Tsing Yià Cheung Sha Wan. Pont à haubans ensemi-harpe, il s’étend sur 1596 m de longavec une portée principale de 1018 mentre deux pylônes immenses qui s’élèventà 296 m au-dessus du niveau de la merdont plus de 200 m en superstructure.Ces pylônes en béton armé de formeconique sont, sur les 120 m les plus hauts,enserrés dans une coque en tôles d’inoxduplex 2205 (1.4462) de 20 à 25 mmd’épaisseur. Les armatures du béton de la partie inférieure des pylônes, sous le tablier, sont en inox 304 (1.4301).La coque est structurelle puisqu’elleparticipe des reports de charges entreles pylônes et les fondations.

Le choix de l’inox duplex 2205 (1.4462)pour envelopper les pylônes répondà un double impératif économique ettechnique : construit pour une duréed’au moins 120 ans, un matériau à la foispérenne et ne nécessitant pas d’entretienétait indispensable. Cette enveloppe doitrépondre à des sollicitations d’autant plusfortes que l’on est dans une zonecyclonique. L’atmosphère marine et polluéeimpliquait un inox très résistant. Enfin, l’aspect homogène et mat exigé,est obtenu grâce au grenaillage de la tôle.C’est à ce jour, la plus importante utilisationd’inox au monde pour ce type d’ouvrage.

Conception : Dissing+Weitling arkitektfirma a/s,Flint & Neill Partnership, Halcrow Group,Shanghai construction engineering groupMise au point de la structure : ArupMaître d’ouvrage : Hong Kong department ofhighways

Stonecutters bridge à Hong Kong,

Les préoccupations environnementales fontdésormais partie des paramètres à prendreen compte dans tout projet de constructiony compris des ouvrages d’art.

Économie de matière

Le mode de conception et de fabrication deséléments en acier – calculs et préfabricationen atelier – optimise la quantité de matièreutilisée et génère un minimum de déchets qui,de plus, sont récupérés et recyclés. La hauteperformance des propriétés mécaniques del’inox en font un matériau de la légèreté.

Écologique

L’acier inoxydable est un matériau neutre vis-à-vis de l’environnement : notamment,il ne relargue aucun élément qui pourraitnuire à son milieu environnant. Inoxydable,il ne nécessite pas d’entretien particuliercontrairement à un matériau peint qui doitêtre décapé et repeint régulièrement : deuxopérations susceptibles de polluer les rivièrestraversées ou l’air environnant.

Recyclable et recyclé

L’ensemble des aciers inoxydablesd’ArcelorMittal est issu de la filière deproduction électrique et provient à 100 %de ferrailles recyclées. Matériau totalementrecyclable en fin de vie, il est largementrecyclé. Tous les sites de productiond’ArcelorMittal Stainless Steel Europe,ArcelorMittal Industeel et ArcelorMittalStainless Tubes Europe opèrent sousla norme ISO 14001.

Écologie du franchissement


Passerelle Pùnt da Suransuns

Passerelle Pùnt da Suransuns, Suisse, 1999

■IIII Passerelle tendue en inox duplex 2205(1.4462) et inox 316L (1.4404)

■IIII Résistance à la corrosion, finesse etsobriété

La passerelle Pùnt da Suransuns prolonged’un trait, souple et fin, l’ancienne voieromaine Via Mala pour passer d’un côtéà l’autre du ravin au fond duquel coulele Rhin postérieur : 40 m de franchissement.Elle est constituée de quatre bandes enacier inoxydable duplex 2205 (1.4462),assemblées par paire à l’aide d’une pattedu même acier. Sur chaque patte estboulonné un montant du garde-corps :un tube de 16 mm de diamètre en inox316L (1.4404) qui assure en même tempsla fixation du platelage en pierre naturellequ’il transperce ; un plat soudé à l’extrémitésupérieure des tubes forme la main courante.Des butées en béton permettent d’assurerl’ancrage et la mise sous tension par tirantsde l’ouvrage, de part et d’autre du ravin. Les nuances d’inox choisies résistent au selpulvérisé sur la route nationale proche. L’acier,la pierre et le béton, s’ajustent au paysage.

Architecte : Jürg ConzettBureau d’études : Conzett, Bronzini, Gartmann AGMaître d’ouvrage : Verein KulturRaum Via Mala

Propice à l’imagination

L’acier en général, l’inox en particulier, estsouvent apprécié pour la liberté de formequ’il autorise. Il permet des audaces souventutiles à la résolution des contraintes defranchissement. Ainsi, la passerelle deCharvaux est une solution fonctionnelle,à la fois économe et originale ; de même que le pont de Stonecutters, dans un registrebien différent, avec ses pylônes coniquescorsetés d’inox sur plus 100 m de hauteur.En outre, l’inox se marie avec facilité auxautres matériaux : que ce soit le bois quel’on retrouve souvent en platelage surles passerelles – celles de Bilbao et Charvauxen sont des exemples –, ou la pierre, commeà Via Mala, ou encore le béton et le bitumepour les ponts routiers. Les autres aciersne sont pas exclus comme en témoignent lescaillebotis en acier galvanisé de la passerellede Chécy ou la structure principale en aciercarbone de la passerelle de Saint-Lô.Enfin, l’inox offre une grande qualité d’aspectet une diversité de finitions de surface, entrele mat et le brillant, le brut et le miroir, qu’ilconvient d’apprécier en fonction de chaquetype d’éléments.

Doux avec le paysage

La légèreté apparente que peut revêtir l’acierfavorise l’intégration dans le paysage desouvrages dans lequel il est utilisé, notammenten structure. La passerelle suspendue de laVia Mala en Suisse – simple trait entre deuxrives – l’illustre parfaitement.

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Marina Bay Bridge à Singapour

Liberté architecturale

Marina Bay Bridge à Singapour, 2009

■IIII Passerelle à structure tubulaire en duplex2205 (1.4462)

■IIII Résistance à la corrosion, plus-valueesthétique, innovation

La structure de Marina Bay Bridge estcomposée d’une double hélice inversée –elle figure une molécule d’ADN – quidélimite le volume de la passerelleet la tient. Les deux spirales réaliséesen tubes d’inox duplex 2205 (1.4462)sont interconnectées de manière à créerune sorte de poutre treillis tubulaire etsolidariser ainsi leurs efforts. Le tablierest inséré dans cette structure. Cinqterrasses ponctuent la passerelle,elles sont autant de points de vue surla baie.La promenade de 280 m de long estpartiellement protégée du soleil etde la pluie par l’aménagement d’une« tonnelle » de mailles d’acier et de verre.

Architectes : Cox Group + Architects 61Bureau d’études : ArupMaître d’ouvrage : Urban redevelopment authorityof Singapore

L’offre ArcelorMittal

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Sites Internetwww.construiracier.frwww.euroinox.orgwww.idinox.comwww.worldstainless.org

Publications– ArcelorMittal, Building & Construction SupportL’Acier inoxydable dans la construction / Stainless Steel in Construction, 2007

– ConstruirAcier (ex-Otua), Puteaux, FranceBulletins Ouvrages métalliquesn° 2 (2002), n° 3 (2004) et n° 4 (2005)

– Euro inox, Bruxelles, BelgiquePasserelles piétonnières en acier inoxydable / Pedestrian Bridges in Stainless Steel, circa drei, Munich (Allemagne), 2004

– 30 Bridges, Matthew Wells, Laurence King Publishing, London, UK, 2002

Crédits iconographiques couverture : Pont Arco di Malizia

à Sienne, © ArcelorMittal ;

p. 1 : Pùnt da Suransuns, © Conzett,

Bronzini, Gartmann AG ;

p. 2 : Brigit de Kosmi ;

p. 3 : DR ;

p. 4 : Jean-Marie Monthiers ;

p. 5 : ArcelorMittal, DR ;

p. 6 : Jo Pesendorfer, David Boureau ;

p. 7 : DR, Antonin Chaix ;

p. 8 : DR ;

p. 9 : Hervé Abbadie ;

p. 10/11 : ArcelorMittal ;

p. 12/13 : Arup ;

p. 14 : Conzett, Bronzini, Gartmann AG ;

p. 15 : Arup/Cox Architects & Planners.

Publication Building & Construction

Support, avec le concours d’Eve

Jouannais pour la rédaction et l’édition.

Conception graphique Bärbel

Müllbacher.

Impression Qatena.

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