CHAPITRE Y

CO.^STRUCTIONS MÉTALLIQUES

Phases successives de la construction métallique. — Ponts métalliques. — Ponts à grande portée. — Elifîces métalliques. — Rivetage et perçage mécaniques.

Phases successives delà construction métallique. — C'est d'abord la fonte qui a servi aux quelques essais tentés dans la première partie de notre siècle : elle se prêtait seule à fabriquer par moulage de grosses pièces. Mais sa résistance relativement faible ne permettait que de reni placer la pierre sans dépasser beaucoup les limites imposées aux anciennes constructions. Ily aàpeine cinquante ans que les forges mieux outillées ont pu travailler le fer sous des dimensions assez grandes pour remplacer les charpentes en bois. A partir de ce moment, les progrès de l'architecture métallique ont marché à pas de géant. Aujourd'hui, Tacier doux fondu (sur-

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tout le métal Thomas) tend à remplacer à son tour le fer forgé. On lui donne du reste les mêmes formes, et son avènement ne produira pas une révolution dans cet art : mais sa résistance permettra d'amplifier encore les constructions en les allégeant.

En fer ou en acier, les pièces de construction sont toujours laminées. Pour les ouvrages courants, on emploie des fers spéciaux ou poutrelles de formes variées. Quand on aborde des dimensions exceptionnelles, la tôle devient le matérielle plus souple et le plus commode : son emploi de plus en plus général caractérise la dernière évolution de l'architecture métallique. On utilise encore la fonte à Tétat de colonnes creuses pour les supports des édifices ordinaires ; mais, dans les grandes constructions, on les remplace par des tubes en tôle rivée.

Pour qu'une pièce ne puisse pas plier sous un efibrt transversal, il faut lui donner une certaine largeur afin d'obtenir la raideur sans augmenter le poids, on reporte la matière vers les extrémités de la section. C'est la raison des formes en double T, ou des sections lubulaires qu'on adopte le plus souvent. Pour les constructions ordinaires, comme les planchers, la poutrelle en double T laminée d'une seule pièce suffit en général. Mais il est difficile de les laminq^'àplus de 25 centimètres de hauteur; on arrive avec des installations puissantes à 50 centimètres : au delà, on a recours aux poutres composées. Les deux ailes du T sont séparées par une tôle

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droite qui forme rame, le tout assemblé par des cornières ; on fait par des moyens analogues des poutres tubulaires composées (fig. 39).

Comme l'âme ne sert qu'à rendre solidaires les deux ailes, la tôle qui la forme n'a pas besoin d'être pleine, elle peut être ajourée, ce qui diminuele poids, ou plutôt

Fio. 39. — Poutres composées.

on peut la remplacer par une sorte de grille, un réseau de barres entre- croisées. C'est ce qu'on fait pour les grandes dimensions, on a alors une poutre en treillis. On emploie aussi des tubes ronds, faits avec des tôles courbées et rivées.

On arrive ainsi à constituer les pièces les plus fortes avec des éléments toujours assez simples, tôles plates, cornières et fers à T ordinaires sont les trois organes avec lesquels on peut arriver à tout construire.

Ponts métalliques, — Les ponts sont le domaine où triomphe la construction métallique. Les progrès ont été provoqués surtout par la nécessité de livrer passage aux chemins de fer. Sans elle, il eût été impos-

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sible de franchir de larges vallées à de grandes hauteurs : même dans les cas où le pont en pierre serait possible, il faudrait souvent trop longtemps pour l'édifier. Si l'Angleterre a donné le signal de cette révolution dans Tart de construire les ponts, l'industrie française a bientôt pris la tête du mouvement, elle a perfectionné et transformé les types primitifs ; pendant longtemps elle a eu presque le monopole de ce genre de travaux dans une grande partie de l'Europe, et aujourd'hui encore on lui doit quelques-uns des plus beaux ouvrages et des progrès décisifs accomplis dans ces dernières années.

Les premiers ponts ont été faits en fonte, avec des voussoirsimitant les formes consacrées delà maçonnerie. Dès que l'outillage des forges a permis de laminer d'assez grandes pièces, le fer a remplacé la fonte, et des formes nouvelles ont été imaginés.

Stephenson, le premier, jeta (1846-1850), sur le détroit de Menai, un pont formé de deux grands tubes carrés en tôle pleine qui donnaient passage chacun à une voie de chemin de fer, et reposaient sur des piles distantes de 120 mètres.

Les constructeurs français commencèrent par l'imiter en donnant à leurs pont la forme de tubes ou de caissons, mais bientôt ils cherchèrent à en diminuer le poids et inaugurèrent les ponts en treillis.

Un pont métallique se compose maintenant d'une grande poutre droite, simplement posée sur les piles, et

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assez raide pour ne pas plier malgr j la distance parfois considérable qui sépare les points d appui.

Ce mot de poutre sert ici à désigner un ensemble très complexe, composé lui-même d'un réseau de poutres entre-croisées, mais qui se comporte comme le ferait une seule pièce droite jetée d'un bord à Tautre.

Pour résister a la flexion, on ne fait qu'appliquer en grand les principes rappelés tout à l'heure.

L'ensemble forme comme un tuba géant, dont les parois au lieu d'être pleines, seraient des grillages. Ce tube, de section rectangulaire, est en quelque sorte réduit à ses quatre arêtes, constituées elles -mêmes par quatre grosses poutres composées, le plus souvent tubulaires dans les grandes constructions : des treillages, entre-croisement de poutres métalliques simples ou composées, réunissent et rendent solidaires ces quatre poutres principales (fig. 40). Ceux des parois latérales, qui doivent contribuer à augmenter la résistance à la flexion, sont relativement serrés; les autres n'ont qu'à maintenir l'écartement des deux côt^s ; ils contribuent surtout à résistera la poussée du vent en travers; ceux d'en haut peuvent être réduits à des tirants espacés, ou même être complètement supprimés dans les ponts de petite dimension :

Ce mode de construction est clairement représenté par la figure 40, montrant le pont du Manoir au moment du langage. Ce pont a été construit sur la ligne de Paris à Rouen, près de Pont-de-rArche, pour remplacer un

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ancien pont en fonte : il a trois travées pour une longueur de 200 mètres, tandis que l'ancien avait six arches : il laisse une hauteur libre bien plus grande

FiQ, i<). — Loncerr.dil du poul du llanoir.

tout l'appareil rêsislant se trouvant reporté en dessus du tablier au lieu d'être en dessous comme les arcs. Les ponts en fonte construits à l'origine sur cette ligne se

1, il. — Pool «MiosporUble syrtêm

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assuraient peu à peu, par suite de la rigidité du métal qui ne se prête pas comme le fer aux déformations, lors du passage des trains : on a dû décider leur remplacement.

Quand Tespace à traverser n'est pas large ou qu'on peut le diviser en travées assez courtes en construisant un certain nombre de piles, la poutre métallique qui doit constituer le pont peut se monter d'avance sur le rivage. On la lance ensuite toute faite, en la poussant sur des rouleaux et elle vient reposer sur les appuis qu'on a préparés.

Une application intéressante de ce procédé a été faite à Tart militaire. Les ponts transportables du commandant Marcille (fig. 41), construits par le Creusot, se montent très vite, tout en réunissant des segments j réparés d'avance, et se lancent en les faisant reposer sur des lits de fascines.

Ponts à grande portée, — Quand on doit traverser de grands espaces cependant, la construction de quelques piles en maçonnerie n'est pas impossible, comme des estuaires peu profonds, on emploie le montage en encorbellement dont le pont du Forth a été l'exemple le plus fameux. Sur deux piles élevées à une certaine distance des bords, on place deux grandes consoles qui étendent leurs bras des deux côtés. Chacune d'elles repose par son milieu sur la pile, on la monte peu à peu en partant de ce point central et ayant soin de faire avancer symétriquement le travail dans les deux