IV. APPAREILS DE MESURE. — ESSAIS

IV,1. Les fleximètres.

De tout temps, on a mesuré la flèche des ponts pour contrôler leur fatigue sous des charges données. Nous avons montré, en effet, dans les chapitres précédents, comment la flèche se trouve reliée à cette fatigue et au rapport ÿ— ; de la hauteur des poutres à leur portée.

Rappelons que, pour une poutre simplement posée sur deux appuis, et portant une charge uniforme de p kg par mètre, la flèche est :

5 li (189) fe 384 LE

Ï étant son moment d’inertie. D’autre part, son taux de Jatigue N est lié au moment fléchissant par la relation

AR. __pèh (190) NEA ere

Eliminant p, entre (189) et (190) il ion.

5.M Fi 24 Ea° La flexibilité métrique de la poutre est donc : NASA Li 3% E0"

On reconnaît qu’elle pere avec le taux de fatigue et qu’elle

décroît quand le rapport =? augmente. La distribution de la charge

et le mode d’appui n’influent que sur le facteur numérique qu’on peut calculer dans chaque cas.

Les règlements officiels imposent seulement une limite à à la fatigue N qui est actuellement, pour l’acier, de 13 kg/mm”. Mais nous avons vu que la flèche fait croître avec elle la période des oscillations de la poutre et, par là même, l’amplitude de ces mouvements. Il y a donc intérêt à respecter un rapport 0 convenable.

La pratique a depuis longtemps fixé le champ

1 1 er O 25

= » 1 p LE G 0 La la bonne règle étant =; à > pour la poutre simplement posée,

ACHATS E t0— " et prenant Nine on trouve pour la flexibilité n supposan = "EtDrÉMant in La p des ponts métalliques :

soit 1,5 mm par mètre de portée.

Ainsi, la flèche des ponts métalliques atteint rapidement l’ordre du centimètre ce qui permet sa mesure directe au moyen d’appareils rudimentaires. ;

Le plus simple est l’appareil « Bosramier » (fig. 18), constitué

 pareil

osramier

uniquement de deux tubes concentriques reliés par fils d’acier, l’un au sol et l’autre au pont. Un ressort placé entre les tubes assure la tension des fils. Cet appareil est toujours employé dans les essais de pont.

Mais on a évidemment intérêt à amplifier les mouvements et à les enregistrer, ce qui permet, notamment, d'analyser les oscillations. C’est ce que réalise l'appareil « Richard-Rabut » (fig. 19), où un levier, de

TO

centre fixe O, s’attache en a sur un fil d’acier de longueur À: tendu par un ressort R de longueur L2 fixé au sol en c. Les mouvements du point b du pont, transmis en a par le fil tendu, sont reproduits en a’, amplifiés et enregistrés, sur un cylindre tournant. Les diagrammes exposés ci-après ont été obtenus de cette façon.

Cet appareil est couramment employé au Service des Ponts et Chaussées et à la S. N. CC. F. C’est celui que nous utilisons pour nos recherches.

On a cependant tenté de faire mieux en réalisant des appareils ne présentant pas d'inertie propre.

Aux essais internationaux de 1930, dont nous avons parlé, des appareils à transmission électrique ont été présentés par l’Angleterre et la ‘Suisse, puis, tout récemment, la Division Centrale des Ouvrages d’Art de la S.N.C.F. a mis au point un appareil à transmission optique donnant, utilisé la nuit, un enregistrement photographique très convenable.

À notre avis, la difficulté n’est pas d’obtenir de bons diagrammes, mais plutôt de les interpréter, Une théorie-guide est indispensable pour permettre de retrouver dans un diagramme toutes les particularités du mouvement, de distinguer, par exemple, l’oscillation vropre de l’appareil des partiels du mouvement du pont.

Quant au mouvement oscillatoire fondamental de l’ouvrage, il se distingue toujours facilement. Il est d’ailleurs aisément calculable et se trouve assez éloigné des mouvements propres de l’appareil de mesure pour qu'aucune confusion ne soit à craindre. Toutefois, la période d’oscillation des ponts étant voisine du quart de seconde, une résonance pourrait s'établir entre l’un des partiels de ce mouvement et une oscillation propre de l’appareil de mesure : on enregistrerait alors des pointes sans rapport avec le mouvement réel du pont. Ce cas pourrait se produire avec notre appareil Richard-Rabut dont le ressort présente une période propre de 1/16 de seconde, mais il serait facile de retrouver ce phénomène par le calcul. En fait, nous n’avons pas rencontré ce cas qui reste exceptionnel.

L’essentiel pour l’Ingénieur est de mesurer la flèche du pont, son accroissement par l’effét centrifuge et son oscillation fondamentale dont la période peut, par le contrôle du calcul, donner de précieux renseignements comme nous l’avons montré à propos des ponts en béton armé, À tout ceci se prête parfaitement l’appareil classique que nous venons de décrire.

RTE mue

Une question se pose encore sur l’erreur que peuvent introduire dans les mesures la longueur et la tension du fl. L’équipage fil/ressort est équivalent à un système de deux barres élastiques, de raideurs respectives 1 et k2 et travaillant en série sous une même force de traction F.

L’allongement y qu’il faut donner au système fixé en c, pour l’accro-

cher au pont en b engendre cette force qui lui est liée par l’équation. | kk

Or, le déplacement du point a où s’attache le levier enregistreur. diffère de celui du point b par la déformation du tronçon ab (de longueur h) du fil. Il vaut :

FA As ONE) kb°

Substituant à F sa valeur ci-dessus, on trouve :