IT

Si on suppose F = 1 ,650, a = 55°, a = 0,08, r = 0,030 et 1 = 2,48, on trouve pour la compression : R = 8 kilogrammes par millimètre carré.

En réalité ce chiffre est une limite supérieure de celui qui pourrait être atteint, car, nonseulement j’ai admis les conditions les plus défavorables, mais encore les calculs précédents sont faits sans tenir compte de la résistance des assemblages et en les supposant remplacés par des articulations. Enfin j’ai négligé l’effet des entretoises intermédiaires.

Néanmoins il aurait peut-être été préférable de réduire le travail de l’essieu en augmentant un peu son diamètre.

Au barrage du Port-à-l’Anglais et pour les fermettes de 4 m. 80 c. de hauteur, l’essieu a 0 m. 08 c. de diamètre, et pour diminuer sa tendance à la flexion on lui a donné un troisième point d’appui au moyen d’un coussinet demi cylindrique en fonte placé sous le montant d’aval et scellé dans la même pierre que la crapaudine d’aval. (PL 22, fig. 8.)

R en résulte une amélioration, non-seulement pour la résistance de la fermette, mais aussi pour la répartition de la pression sur les maçonneries du radier.

Traverses intermédiaires. — Les traverses intermédiaires, qui n’ont d’autre objet que de raidir les pièces principales de la fermette, ne sont pas susceptibles d’une détermination rigoureuse. On leur donne une section égale à environ les deux tiers de la section des montants d’amont et d’aval. On choisit d’ailleurs la forme de la section de manière à avoir des assemblages faciles et solides, tout en conservant au moment d’inertie la plus grande valeur possible.

Ayant eu occasion d’examiner les fermettes du barrage de Suresnes, qui ont été brisées ou déformées par le choc d’un bateau en 1867, j’ai remarqué que toutes ont cédé dans l’assemblage du montant d’amont et de l’essieu ou près de cet assemblage. C’est donc là le point faible de ce type de fermettes. (PI. 19, fig. 1.)

On modifiera facilement le type de calcul de résistance qui vient d’être donné, quand les fermettes présenteront comme celles de la Saône ou celles du Port-à-l’Anglais, des dispositions differentes de celles de la Basse-Seine. 11 est inutile d’insister davantage sur ces détails.

J’ai dit que dans certains barrages à hausses, les manœuvres de celles-ci se font au moyen d’un treuil qui roule sur un pont de service porté par des fermettes en amont des hausses. L’effort exercé par le treuil, suivant une inclinaison connue, se transmet à la traverse supérieure de chaque fermette et les calculs de résistance sont analogues à ceux qui précèdent.

Résistance- Iran sversale d’une fermette.

Lorsqu’on relève une fermette couchée sur le radier, la chaîne de traction est attachée à la barre supérieure, de sorte que la fermette n’est soutenue que par ses deux extrémités, 30mm elle peut alors prendre une flèche transversale dont il faut se rendre ^ compte.

Je prends pour exemple une fermette de passe navigable de la Saône.

g0m m >< 30m-ra -T-,.

-m--~ - Les montants sont composés de fer en U de - - . (Fig. 22.) Le

moment d’inertie d’une pareille section est :

Fig. 22. A —

Le poids par mètre courant est :

p = (0,060 + 0,048) x 0,006 x 7,800 = 0,000,648 x 7,800 = 5 kilog. 1

la longueur de chaque montant est 1 = 4 mètres.

Un fer de cette section et de cette longueur, posé sur deux appuis placés à ses extrémités, prendrait une flèche égale à :

5pl*

384EI 384 x 12,000,000,000 X 0,000,000,319

-=Om. 0044

p RJ

et le travail maximum du fer, donné par l’équation A— = — , serait :

B = 8 x 0,000,0106 =° kilo&’ 9 Par millimètre carré’

Toutes les pièces de la fermette étant composées et orientées de la même manière fonctionnent à peu près de même pendant le relevage.

On tiendra largement compte de la surchage due aux entretoises en doublant les chiffres précédents, et on aura ainsi approximativement une flèche de 0,0088 et un effort maximum de 1 kilog. 8 par millimètre carré. En exécution ces fermettes résistent bien.

Sur la Basse-Seine les fermettes de 3 m. 30 c. de longueur sont en fer à T dont la section

est (0,060 + 0,052) 0,008 = 0,000,896, section supérieure à celle des fers de la Saône qui, d’après le calcul précédent, est de 8m„ 0m q,000,648. Néanmoins le moment d’inertie des fers de la Seine

n’est que de I = -8--—0- "F .. — 0,000,000,146 ; tandis que

celui des fers de la Saône a été trouvé de 0,000,000,319.

Kg. 23. On reconnaît ici l’avantage déjà signalé des fers en U, dont le

60mTn

lïn'irf

52mm

moment d’inertie est à peu près triple de celui des fers à T à égalité de section.

En exécution j’ai vu quelques fermettes de la Basse-Seine subir des vibrations transversales considérables, même sous une chute qui n’atteignait pas 1 m. 50 c.; ces vibrations peuvent se transmettre aux aiguilles ou aux pièces qui constituent le pont de service, et il est prudent de les éviter en donnant une valeur assez considérable au moment d’inertie dans le sens transversal.

Les fermettes des barrages construits sur la Moselle présentent un agencement bien étudié des fers en U et des fers cornières, c’est pourquoi j’en donne les principaux détails sur la planche 41 .

L’essieu est un fer rond de 0 m. 045, les extrémités formant tourillon sont tournées et ramenées à un diamètre minimum de 0 m. 043. Les goussets d’assemblages sont forgés avec l’arbre.

Fermettes de la Moselle.

Le montant d’amont est en fer cornière de

, il së replie sur lui-même autour de

l’essieu et se recourbe ensuite pour former la traverse supérieure et le garde-corps.

Le montant d’aval est en fer cornière de même échantillon que le précédent, et également replié autour de l’essieu.

Le bracon est en fer à U de 50 x 25, ce fer se replie de même que les précédents autour de l’essieu.

Les montants d’amont et d’aval ainsi que le bracon sont en fer Maréchal.

Les traverses intermédiaires sont en fer à U de 40 x 20.

Lés goussets et les rondelles de la traverse supérieure et du garde-corps ont une épaisseur de 0 m. 007.

Les goussets des traverses intermédiaires et les autres rondelles ont une épaisseur de 0 m. 006.

Les goujons en saillie sur la traverse supérieure font corps avec les goussets correspondants.

Les rivets ont un diamètre de 0 m. 010, à l’exception du rivet de l’extrémité supérieure du bracon qui a 0 m. 012.

Les barrages de la Moselle se distinguent encore par la forme de leurs crapaudines (PL 4 I), et par l’échelle à poissons placée dans une pile (PL 40).

Enfin, par raison d’économie, on a placé quelques-uns d’entre eux sous un pont comme à Ars- sur— Moselle (PL 40). Cette réunion me paraît présenter en général quelques inconvénients, soit sous le rapport de l’écoulement des crues, soit sous le rapport delà conservation des ouvrages ; on voit cependant qu’elle est admissible dans certains cas.

Les efforts supportés par les fermettes se transmettent au radier par l’intermédiaire des Radier d'un barrage crapaudines. à aiguilles.

Les calculs qui précèdent ont montré que la crapaudine d’amont subit une traction verti- Oapaudiuo cale dirigée de bas en haut et égale à : . d amont.

F tang a.

On sait d’ailleurs que F = 1 ,000 , en désignant par :

e l’écartement des fermettes consécutives, d’axe en axe,

h la hauteur de l’eau en amont des aiguilles, hauteur que l’on suppose atteindre le niveau de la barre d’appui supérieur, a l’angle du bracon avec l’horizontale.

Cette expression ne tient pas compte de la pression d’aval, m.

Seuil.

Crapaud i ne d'aval.

La force de soulèvement t;' est considérable; ainsi en supposant e = 1,10,

h = 3 et a = 55% comme sur la Basse-Seine, cette force est égale à1%356 kilogrammes.

On doit donc donner à la crapaudine d’amont et à ses boulons d’attache des dimensions qui permettent de résister à un pareil effort.

Il faut en outre que la crapaudine d’amont soit invariablement attachée à un massif de maçonnerie qui ne puisse être soulevé par la force F tang a. On remarquera à cette occasion que la maçonnerie dans l’eau ne pèse qu’environ 1 ,200 kilogrammes par mètre cube, de

sorte que le volume qui ferait équilibre à la force de soulèvement est de * p-v()Q~ • Mais on doit admettre un certain coefficient de stabilité et altaclier par conséquent chaque crapau-

F tang « " 1,200

dine d’amont à un volume de maçonnerie notamment supérieur à

On parvient à obtenir ce volume, en reliant d’abord par des boulons la crapaudine à la grosse pierre de taille dans laquelle elle est encastrée, puis en rattachant cette pierre de taille au massif du radier au moyen d’un disque en fonte placé sous la maçonnerie. (PI. 18, fig. 1 , et pl. 22, fig. 8.)

Au déversoir de Port-Villez, Basse-Seine, le seuil des aiguilles est en fonte et fait corps avec la crapaudine d’amont des fermettes (Fig. 15, 16, 17 et 18, pl. 21). Le mode d’attache à un fort cube de maçonnerie est d’ailleurs conforme à ce qui vient d’être dit.

La disposition des seuils de Port-Villez a l’avantage de laisser une certaine zone libre entre le seuil et la fermette couchée, de sorte qu’on peut fixer à demeure, sur le montant d’amont de chaque fermette, un corbeau destiné à porter soit la barre de soulagement, soit un faux seuil pour un étage supérieur d’aiguilles, etc.

Cette faculté de pouvoir laisser quelque chose en saillie sur le montant d’amont de la fermette est une amélioration, en même temps que la composition du radier est simplifiée; mais pour une passe navigable on pourrait craindre qu’un bateau , en talonnant, vienne briser le seuil en fonte, s’il n’est pas protégé à l’amont par une pierre de taille arasée au même niveau que lui.

Aux autres barrages de la Basse-Seine, le seuil se compose simplement d’une bande de tôle de 0 m. 006 d’épaisseur, appliquée contre la saillie de 0 m. 15 c. de la pierre de taille et fixée au moyen d’équerres placées au droit de chaque fermette.

J’ai démontré précédemment que la crapaudine d’aval reçoit une pression dirigée

suivant le bracon et donnant une composante horizontale égale à F, et une composante verticale égale à F tang a.

Le radier est donc soumis, au droit de chaque crapaudine d’aval, à une compression F tang a et à une force de renversement F.

La force de compression est reçue par la large pierre de taille sur laquelle est scellée la crapaudine d’aval, elle se trouve ainsi répartie sur une assez grande surface.

La force de renversement est combattue par des liens en fer qui empêchent la zone d’aval du radier de s’écarter de la zone d’amont.

Enfin, quand il y a une enceinte de pieux et palplanclies entourant le radier, l’enceinte d’aval est reliée à celle d’amont par un certain nombre de tirants en fer noyés dans la maçonnerie ou dans le béton.

La planche 20 représente la composition du radier de la passe de Marlot (Basse-Seine).

La crapaud ine d’aval a une forme telle que l’introduction d’un coin en bois empêche le tourillon d’aval de la fermette de sortir.

Ces coins produisent une excellente fermeture de la crapaudine pendant les premières années, et si par un motif quelconque on a besoin de retirer la fermette, on doit enlever le coin au ciseau et par morceaux. Mais au bout d’un certain temps le bois se pourrit et se dégonfle et le coin sort seul de son siège, par suite de sa densité inférieure à celle de l’eau et par suite aussi des vibrations de la fermette.

On doit faire les coins en cœur de chêne ou en bois injecté, on doit en outre vérifier de temps en temps leur serrage et remplacer au besoin ceux qui commenceraient à se desserrer.

Au déservoir de Port-Villez on a supprimé les coins en bois., les orapaudines d’aval des fermettes sont simplement deux surfaces demi cylindriques boulonnées l’une sur l’autre. Il est à craindre qu’au bout de quelque temps la rouille s’oppose à la manœuvre des écrous et qu’ainsi une fermette à remplacer ne puisse être enlevée sans briser la crapaudine.

Aux barrages de la Moselle on a adopté., pour les crapaudines des fermettes, une disposition qui évite l’emploi des coins en bois et qui cependant permet de placer ou d’enlever chaque fermette sous l’eau avec une grande facilité: La crapaudine d’aval présente un plan incliné qui repousse la fermette vers l’amont et loge son tourillon d’amont dans le cylindre creux qui sert de palier, la crapaudine d’aval reste ouverte et il suffit de soulever la fermette par l’angle d’aval de sa tête pour lui faire quitter le radier. (PI. 41 , fig. 1, 6, 7.)

Le radier des premiers barrages à fermettes construits par M. Poirée était composé d’un grillage en charpente encastré dans un encadrement en pierre de taille et maintenu par des coins. (PL 18, fig. 8, 9, 10.)

On en trouvera au besoin une description détaillée dans un Mémoire de M. Chanoine. (Annales 1839, 1er semestre, page 244.)

Ce mode de construction convenait pour de petites hauteurs de barrages, mais, à la suite de quelques soulèvements, on a été conduit à l’abandonner dès qu’on a voulu augmenter la hauteur des fermettes. Cependant le radier du barrage de Notre-Dame de l’Isle (Basse- Seine) est encore aujourd’hui (1873) disposé de cette manière et résiste bien, sa chute ne dépasse jamais 1 m. 80 c., d’après M. l’ingénieur Saint-Yves. ( Annules 1868, page 285.)

En résumé, pour des hauteurs de fermettes qui ne dépassent pas 2 m. 50 c., le système ' de barrage inventé par M. Poirée donne une solution simple et facile, à la condition d’avoir à côté un déversoir régulateur.

Pour de plus grandes hauteurs on peut introduire dans le système primitif certaines modifications qui le rendent admissible; mais les hommes de manœuvre courent certains dangers qu’il parait difficile d’éviter complètement.