L’aluminium dans les passerelles

Comme l’a démontré le pont d’Arvida, on sait maintenant que des passerelles en aluminium peuvent avoir une durée de vie de plus de 75 ans. L’aluminium est le matériau idéal pour les passerelles. De nombreux projets de passerelles en aluminium ont été réalisés au Québec en raison de son excellent rapport résistance-poids en comparaison d’autres matériaux, en plus de sa résistance à la corrosion atmosphérique.

À long terme, le choix de l’aluminium dans les structures d’ingénierie civile représente une très bonne option économique en matière d’investissement :

• Il ne requiert aucun entretien pendant toute sa durée de vie;
• Il n’a pas besoin d’être galvanisé ou peinturé;
• Il résiste à la corrosion (lien vers la page Corrosion) du sel, des produits chimiques et de la pollution;
• Il résiste également à la déformation causée par la surcharge, le climat ou le mouvement;
• Il est facile d’enlever les graffitis;
• etc.

Plusieurs passerelles sont presque entièrement fabriquées en aluminium. En plus de la structure portante principale, les garde-corps, le platelage et la barrière dissuasive peuvent aussi être faits de composants en aluminium.

©MAADI Group

La légèreté de l’aluminium est un avantage majeur, car elle permet la fabrication en usine des passerelles et un transport vers le site d’installation; il n’y a pas de surcharge importante imposée aux routes dû à son transport contrairement aux passerelles en acier qui pour une même rigidité seraient de deux voire trois fois plus lourdes. Cette légèreté permet l’ajout d’une passerelle à une structure existante sans renforcement important de celle-ci.

©Poralu

La plus vieille passerelle en aluminium répertoriée au Québec, le « pont banc », a été installée en 1985 dans le parc de la Jacques-Cartier (SEPAQ) au nord de Québec. Une inspection récente de cette passerelle en 2020 et une discussion avec un des responsables du parc ont démontré qu’aucun entretien n’a été nécessaire sur cette passerelle mis à part le remplacement de composants en bois du platelage de celle-ci.

©Pont banc Mario Fafard

Normes

La norme CAN/CSA S6:19 (Code canadien sur le calcul des ponts routiers) couvre les principes de conception des passerelles. Il existe également le « LRFD Guide specifications for the design of pedestrian bridges » de l’ASSHTO qui peut être utilisé pour la conception.

En 2021, l’Association canadienne de normalisation (Canadian Standard Association) a mis sur pied un comité pour le développement d’une guide de conception des passerelles (CSA S7 Pedestrian, Cycling and Multiuse Bridge Design Guideline). AluQuébec contribue à ce comité financièrement et en impliquant des experts de son Centre d’expertise et d’innovation sur l’aluminium dans le comité.

Analyses comparatives

Analyse d’une passerelle en acier galvanisé versus une en aluminium

Une étude comparative a été effectuée sur deux passerelles existantes ^[1]: une en acier galvanisé et une en aluminium. La passerelle en aluminium installée en 2002 appartenant à la Ville de Montréal n’a nécessité aucun investissement pour son entretien. La passerelle en acier galvanisé et béton construite en 1988 appartenant à la Ville de Longueuil, a nécessité des investissements majeurs de l’ordre de 800 000 $ en 2014 et 2019 pour la remettre à neuf.

Analyse de deux codes pour la conception de ponts piétonniers

Une analyse a été réalisée par le groupe MAADI, où ils traitent de charges vives, dont piétonnes, de charges dues aux véhicules d’entretien, de charges horizontales et verticales dues au vent, au renversement et à la stabilité globale, aux facteurs de combinaisons de charges, aux garde-corps, aux charges de fatigue, à la flexion et aux vibrations. ^[2]

Analyse du coût total de possession et cycle de vie

Une analyse comparative d’une passerelle en aluminium versus une en acier où on a effectué une analyse du coût total de possession sur 60 années ainsi qu’une analyse sur le cycle de vie, démontre clairement l’avantage de l’aluminium. Cette étude sera rendue publique par le CeiAl d’AluQuébec au cours des prochains mois. ^[3]

Un répertoire qui recense les passerelles en aluminium au Québec

AluQuébec a publié un répertoire qui fait l’inventaire et qui situe le lieu des passerelles en aluminium conçues et/ou fabriquées au Québec.

AluQuébec travaille actuellement à recenser les ponts et passerelles en aluminium existants à l’international afin d’inventorier les tendances et les possibilités de l’aluminium dans ce secteur.

Un document interactif pour faciliter la rédaction de devis de performance de passerelles en aluminium

Pour aider les donneurs d’ordres qui ont à préparer un devis pour un appel d’offres lié à la construction d’une passerelle en aluminium, le CeiAl d’AluQuébec, a préparé à leur intention, un document qui présente une liste exhaustive d’informations techniques permettant d’établir un devis de performance le plus complet possible sur la partie aluminium dans les passerelles. Ce document interactif, téléchargeable en ligne, couvre tous les aspects auxquels le donneur d’ordres doit penser, simplifiant le travail du rédacteur qui n’a qu’à remplir les cases et décider parmi les choix proposés!

Un Manuel des propriétés géométriques de sections extrudées en aluminium (Handbook)

Le CeiAl d’AluQuébec a rédigé et mis en ligne un Manuel des propriétés géométriques de sections extrudées en aluminium (Handbook). Ce manuel est une première au Québec et vise à permettre aux professionnels de faciliter l’utilisation de l’aluminium dans leurs projets; celui-ci contient plus de 476 profilés différents et sera particulièrement apprécié par les ingénieurs, architectes ou techniciens qui conçoivent des structures avec des extrusions en aluminium et qui doivent s’assurer que les éléments résistent aux sollicitations externes.

Cette première édition inclut les principales propriétés géométriques pour le calcul de la résistance des composants en aluminium, comme le module de section élastique S et celui plastique Z, de même que pour le calcul de flèche avec les inerties (I) par exemple. Ces propriétés géométriques peuvent être entrées dans un logiciel d’analyse des structures. De plus, y figure dans le Manuel, le nom de la compagnie d’extrusion qui produit ladite section.

Références :
[1] https://maadigroup.com/upload/documents/MAADI_Group_Etude_comparative_Aluminium-Acier.pdf
[2] MAADI Group. (2015). Analyse comparative de deux codes pour la conception de ponts piétonniers. En ligne. https://maadigroup.com/upload/documents/MAADI_Group_Analyse_comparative_deux-codes_R3.pdf
[3] Deloitte. Cost, Lifespan Considerations for Engineers: Aluminum is the Durable, Maintenance-Free Material Choice for Structural Building Projects. En ligne. https://maadigroup.com/en/news/total-cost-of-ownership-aluminum-steel