S 6. ÉQUILIBRE DE CERTAINS SYSTÈMES PARTICULIERS
Nous allons examiner dans ce paragraphe les principaux progrès de la mécanique appliquée, en ce qui concerne la recherche des conditions de l'équilibre intérieur de certains systèmes de construction, la plupart d'invention moderne, tels que les ponts suspendus, les ponts métalliques, les ponts en charpente et les fermes à grande portée.
La théorie des ponts suspendus, application pratique de la théorie générale des courbes funiculaires, se trouve exposée avec tous ses développements dans le grand ouvrage publié en i8a3 par Navier, à une époque où ce type de ponts venait d’ètre créé en Angleterre. Depuis, on en a fait en France de nombreux emplois, le plus souvent à cause de l’économie que présente une construction aussi légère. Mais les inconvénients de ce type, son peu de roideur, les accidents auxquels il est sujet, détruisent en partie l’avantage de celte construction peu coûteuse. Aujourd’hui on se borne à entretenir les ponts suspendus établis avec soin, et l'on remplace petit à petit les autres par des systèmes plus rigides.
On a cherché à leur donner de la roideur; l'essai le plus intéressant en ce genre est peut-être celui qui a été fait à Vienne, sur le chemin de fer de ceinture, essai dont nous avons déjà parlé, et qui consiste à poser l’un au-dessus de l'autre deux câbles parallèles, qu’on entretoise par des barres découpant en triangles l’intervalle qu’ils laissent libre entre eux. Des ponts suspendus plus ou moins rigides sont aussi appliqués sur quelques points du réseau des chemins de fer de l’Amérique du Nord.
La question des oscillations des ponts suspendus primitifs avait été traitée d'une manière abstraite par Navier dans son Traité de i8a3; elle a été reprise à un point de vue plus pratique psr
jyi PONTS MÉTALLIQUES A POUTRES DROITES.
M. Carvalho en t85o, à l’occasion de l'accident arrivé au pont suspendu de la Basse-Chaîne à Angers, et ses calculs ont mis eu évidence le danger auquel les pouls de celte espèce sont exposés lorsqu’ils se trouvent soumis à des oscillations concordantes. L'effet des charges en mouvement peut être extrêmement nuisible à la stabilité d’un système où aucune liaison n’est prévue pour restreindre les déformations.
Les ponts métalliques sont de fer ou de foute; on leur donne la forme de poutre droite, d'arc de cercle ou de parabole. Ces types ont été appliqués et ont chacun leur mérite spécial.
Les arcs métalliques exercent sur leurs appuis une poussée latérale; les poutres droites, au contraire, pèsent verticalement sur leurs appuis, et les actions horizontales qui se développent dans la matière s'y font d’elies-mêmes équilibre. Le système des ponts en arc utilise donc mieux la matière que le système des ponts à poutre droite; mais il exige des fondations plus résistantes, ce qui, en certains cas, entraîne de graves inconvénients.
Les poutres droites peuvent être pleines ou évidées. Dans le premier cas, le calcul de leurs dimensions s’effectue par les règles ordinaires de la résistance des matériaux. Dans le second, une théorie particulière devient nécessaire pour justifier l’emploi de ces mêmes règles. Il existe jusqu'à présent deux théories de la résistance des poutres à treillis. Dans l’une, on considère les treillis comme des systèmes articulés, et l’on ramène la recherche des efforts développés dans les divers éléments de la construction à de simples compositions de forces concourantes. L’autre méthode, exposée dans les Annales des ponts et chaussées (année 1 8G3) *, part d'hypothèses analogues, et conduit très-directement aux équations générales de l’équilibre intérieur. Elle réduit le calcul d’un pont à treillis à un algorithme extrêmement rapide, et donne une formule au moyen de laquelle le constructeur peut calculer d'avance avec
1 M. Ed. Coliignoii , Théorie îles pouins droites <i treillis et des poutres américaines.
