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Ces charges roulantes sont toutes supérieures à celles indiquées par la circulaire ministérielle du 9 juillet 1817 relative aux surcharges d’épreuve à admettre pour ies ponts de chemins de fer en France eu égard à l’ouverture des travées.

un rapport à la Société américaine des ingénieurs civils sur les moyens de prévenir les accidents des ponts, est reproduit fig. 21, pl. V.

La surcharge par mètre courant pour les wagons est encore de 3 tonnes; les machines, du type Consolidation, pèsent 75 lonnes avec leur tender.

Action du vent. — L'action du vent, dont il y a lieu de tenir compte dans le calcul des pièces du contreventement transversal et des semelles m: es des fermes, est évaluée différemment, suivant qu'il s’agit du max u d'action du vent compatible avec la circulation des trains, ou !ù maximum absolu de cette action, susceptible de s'appliquer seuleinent à la construction.

La pression du vent dans le premier cas est généralement évaluée par mètre carré à un chiffre qui varie de 120 à 150 kilogrammes. Celte pression, que l’on applique à la fois à la surface latérale des fermes et à celle des wagons dont la hauteur atteint 3 mètres dans le cas des wagons Pullman, correspond à une vitesse de vent de 35 mètres par seconde, qui est celle d’une forte bourrasque.

La pression maxima absolue du vent, dans le programme du concours ouvert récemment pour l'établissement d’un nouveau pont sur l'East River à New-York, a été évaluée à 200 kilogrammes par mètre carré. Dans la vallée du Mississipi où l’on a à redouter des ouragans d'une extrême violence ({ornados), on à porté ce chiffre à 244 kilogrammes pour le grand pont de Saint-Louis : ce chiffre a été également adopté pour le nouveau pont construit sur l'Ohio à Cincinnati, par la Compagnie du Cincinnati-Southern!.

Construetion des différentes pièces entrant dans la composition des fermes.

Pièces travaillant à la tension. — Les pièces métalliques des fermes ont recu des formes spécialement appropriées à la nature des efforts qu’elles ont à supporter.

1. li est plusieurs fois arrivé que des travées de pont ont été précipitées en bas des piles et culées par des ouragans. Le 25 août 1877, deux travées situées à l'extrémité du pont d'Omaha, sur le Missouri (Union Pacific R.R.), ont été ainsi renversées. En 1876, un accident semblable était survenu à un pont de 55 mètres de portée sur le Tennessee,

M. Winkier évalue à 440 kilogr., dans le premier cas, à 500 kilogr., dans le second, la pression par mètre carré qui a dû être exercée par le vent pour renverser les travées, (Steiner, Rapport sur la construction des ponts aux États-Unis; Vienne, 1871).

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Les pièces, soumises aux efforts de tension, dont la réunion forme la semelle inférieure lower-chord, sont disposées comme les mailles d’une chaîne Galle et constituées par des barres de fer plat à œil, montées sur des files parallèles, et assemblées les unes aux autres au moyen de boulons transversaux.

Les pièces inclinées de l’âme travaillant à la tension sont des barres de fer plat ou rond; elles sont habituellement assemblées sur les boulons d’articulation, dans le premier cas, avec des œils, dans le second, avec des boucles. Des tendeurs à vis servent à régler la tension dans la partie centrale de l’âme de la ferme où elle est le plus sujette à varier. Quand les barres inclinées sont trop longues pour être formées d’une seule pièce, on les compose de deux barres assemblées au moyen de courts maillons (links) (fig. 19, 20, pl. IX).

On a fini par remplacer généralement par un œil passant sur un boulon d’articulation la partie filetée, assujettie au moyen d’un écrou contre la semelle supérieure, qui formait dans les premiers ponts métalliques l’extrémité supérieure de toutes les barres inclinées. Ce système d’assemblage, emprunté à la ferme en bois de petite portée du système Pratt, n’a plus de raison d’être dans les fermes entièrement métalliques de grande portée où le serrage des écrous serait impraticable, et où l'articulation, tout en se prêtant mieux aux mouvements de la ferme, présente plus de garanties de résistance.

Pièces travaillant à la compression. — Les pièces devant travailler à la compression ont des formes beaucoup plus variées; à l’origine, elles étaient uniquement exécutées en fonte avec une section, polygonale à l’extérieur, circulaire à l’intérieur, et s’assemblaient bout à bout pour former la semelle supérieure. Ces pièces se terminaient à cet effet par des manchons de forme carrée destinés à accroître la face de contact et à faciliter l’assemblage avec des montants verticaux de même forme; les tirants et contre-tirants étaient portés par ces manchons,qui presentaient, dans ce but, sur leurs faces supérieures, des repos inclinés supportant les écrous qui servaient à les fixer; il n'existait de boulons à articulation que sur la semelle inférieure.

Plus tard, les montants verticaux ou inclinés travaillant à la compression ont été construits en tôle rivée, ainsi que les semelles supérieures, suivant des types qui varient d’une usine à l’autre. L'usine de Phénixville (Pennsylvanie) a adopté (fig. 22 à 27, pl. V)

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la colonne formée par la réunion d'un certain nombre de segments circulaires assemblés par des brides rivées ; les tronçons de colonnes formant la semelle supérieure viennent se joindre bout à bout en s'engageant dans des manchons en fonte, à l’intérieur desquels pénètre par dessous la colonne de même forme qui constitue le isontant vertical. Cette dernière colonne repose sur une embase que traverse le boulon d'assemblage des pièces de la semelle inférieure. Le manchon d'assemblage des semelles supérieures porte de son côté le boulon sur lequel s’articulent les tirants inclinés. Toutes les colonnes, pour plus de facilité dans l'assemblage, ont généralement une section extérieure constante et une épaisseur variable su:vaut efforts à supporter.

On reproche aux colonnes de Phénixville, dont le profil est d’ailleurs avan!igeux au point de vue de la résistance à l’écrasement par flexion, de se prêter difficilement au peinturage intérieur et de conduire à une longueur exagérée pour les boulons d’articulation, par suite de la nécessité où Fon est de placer à l'extérieur de la colonne les points d’attache de toutes les barres horizontales ou inclinées. Au pont d’Albany sur l'Hudson, ces boulons atteignent jusqu’à 1%, 50 de longueur.

La Compagnie de construction Keystone Bridge C, dont l’usine principale est à Pittsburg, fabrique pour les pièces comprimées des colonnes en fer laminé de section polygonale, formées de segments rectilignes, assemblés par des brides sans écartement ou avec un écartement variable, obtenu au moyen de rivets allongés qui maintiennent en place des manchons (fig. 33 à 36 et 38 à 41, pl. V).

La forme polygonale donnée à la surface des colonnes paraît avoir été principalement motivée par le brevet qui attribue à la Compagnie de Phénixville la fabrication exclusive des colonnes à segments circulaires. Quant à l’écartement des brides, il a surtout pour objet de faciliter le peinturage à l’intérieur, ainsi que le passage des barres inclinées de l’âme. Cette disposition permet, en outre, de donner aux pièces comprimées un certain renflement au milieu de leur longueur. Les colonnes verticales viennent s’embotter en haut et en bas dans des manchons en fonte; ceux du haut sont boulonnés aux plates-bandes des poutres qui forment la semelle supérieure ; ceux du bas, disposés en forme de chapes, reçoivent les boulons d'assemblage des semelles inférieures.

L'un el l’autre système de manchons sont disposés de manière à

contenir à l'intérieur les extrémités des barres inclinées; on peut ainsi raccourcir les boulons d’articulation, dont la longueur, d'après certains cahiers des charges, ne doit pas excéder la plus grande largeur des montants verticaux de plus de deux fois le diamètre des boulons d’articulation. Une disposition analogue est maintenant appliquée aux colonnes de Phénixville et remédie à l'inconvénient signalé plus haut.

La Compagnie de Keystone exécute aussi des colonnes sans rivures composées de quatre segments circulaires dont les brides sont embrassées par des couvre-joints entaillés à l’intérieur en queue d’hironde (Piper’s patent) (fig. 37, pl. V).

Ce système qui offre moins de garanties de solidité que celui que nous venons de décrire est moins répandu.

Un autre constructeur, Kellog, de Buffalo, a pris un brevet pour des profils de colonnes (fig. 30 et 31, pl. V) qui offrent sur les précé-dents un certain avantage au point de vue de la répartition de la matière et de la facilité d'assemblage avec les semelles.

Nous signalerons encore la section adoplée par la Baltimore Bridge C*, pour les semelles supérieures, où la résistance à la flexion dans le sens de la hauteur est accruc par l'addition, au profil de la colonne de Phénixville, de fers plats ou de fers à T suivant les cas. Ce double T sert dans les ponts à tablier supérieur à supporter les entretoises de la voie, dont on peut alors réduire l'espacement (fig. 32, pl. V).

La même Compagnie donne en outre aux manchons d’assemblage des semelles supérieures une section plus grande, de manière à loger à l’intérieur les extrémités de toutes les pièces articulées faisant partie de l’âme. Ces manchons présentent! dans ce but des renforts soulageant la portée des boulons d’articulation.

Aujourd’hui, la tendance générale est à l'emploi des fers à T ou en U réunis par des plates-bandes, qui se prêtent beaucoup mieux à l'assemblage direct, soit avec les boulons d’articulation, soit avec les pièces placées dans des directions perpendiculaires. Les fig. 28 et 29, pl. V, donnent les combinaisons de fers spéciaux les plus usilées.

Les plates-bandes des montants verticaux et celles des semelles supérieures, renforcées les unes et les autres par des fourrures en fer plat, de manière à tenir compte de la diminution de section produite par le passage des boulons d’articulation, sont simplement

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percées pour laisser passer ces boulons. Les boulons inférieurs d’articulation passent également dans des œils ménagés à travers le pied des montants verticaux. Telle est la disposition généralement adoptée aujourd’hui par l'American Bridge Company.

Les fig. 15 à 20, pl. X, représentent un lype employé par la Delaware Bridge C' dans lequel l'emploi de montants, constitués par des fers en U, a conduit à un système d'assemblage, où la semelle supérieure et les extrémités des fers en U des montants sont également renforcées au droit des boulons d’articulation, en même temps qu’elles sont fixées de manière à ne pouvoir se déplacer latéralement.

Parfois aussi, on se contente de fai.e reposer les abouts des montants verticaux disposés en forme de caissons contre les deux systèmes de semelles.

Les œils des barres de la semelle inférieure sont alors équarris sur leur pourtour.

Cette disposition, que l’on rencontre dans le grand pont sur l'Ohio du Cincinnati Southern (pl. IX), évite complètement l'emploi de manchons d’assemblage en fonte; ce métal n’est plus employé que sous forme de rondelles destinées à maintenir l’écartement des barres à œil sur les boulons d’articulation.

Le plus grand nombre des constructeurs admettent que la suppression des articulations entre les montants verticaux et les deux cours de semelles est sans inconvénient pratique.

Comme il y a en outre avantage, au point de vue des efforts qui peuvent se développer dans les pièces chargées debout, à remplacer les articulations des extrémités par des faces de contact planes, la préférence est pour eux acquise aux fermes à montants verticaux, d’un montage beaucoup plus commode que les fermes à arbalétriers inclinés.

Il y a cependant lieu de remarquer que la flexion de la semelle supérieure sous l’action des charges, empêche l'hypothèse de plein contact de cette pièce avec les poteaux verticaux de se réaliser, et que l’égale répartition des efforts entre les barres de la semelle inférieure est loin d’être garantie par la disposition qui consiste à leur faire supporter directement ces poteaux.

Enfin, pour alléger les montants verticaux ou inclinés résistant à la compression, et en rendre la visite et le peinturage plus faciles dans toutes leurs parties, on remplace le plus souvent par des treillis un ou deux des côtés des caissons qui les constituent.

Cette disposition est également adoptée pour les pièces destinées à travailler à la tension et à la compression alternativement; on compose aussi souvent celles-ci de deux lames de tôle parallèles réunies par des boulons tenus d’écartement par des manchons.

En définitive, toutes les pièces appelées à travailler à la compression se font aujourd'hui en tôle rivée, et les rivures exécutées à l'usine ont seulement besoin d’être complétées sur place par la rivure ou le boulonnage d’un certain nombre d’assemblages et par la pose des boulons d’articulation servant à assembler les pièces inclinées et les barres des semelles inférieures.

Suspension du tablier. — Plusieurs systèmes sont employés pour relier le tablier supportant la voie aux fermes.

Quand le tablier est supérieur et que les semelles sont formées de colonnes à section polygonale ou circulaire, le manchon d’assemblage de ces pièces est surmonté d’un patin où s’emboitent les extrémités des entre-toises, qui sont ordinairement des fers à double T.

Quand les semelles supérieures sont en forme de caissons, ces entretoises sont boulonnées sur la face supérieure de ces caissons. Dans les deux cas, elles portent plusieurs cours de longrines en bois ou en fer à double T, sur lesquelles reposent les traverses de la voie (fig. 11 et 12, pl. XVII).

Lorsque les portées des entretoises sont trop considérables eu égard à leur section, ce qui arrive, par exemple, pour les ponts à deux voies, on les arme parfois en plaçant dessous un ou deux poinçons soutenus à leurs extrémités par des tirants (fig. 3, pl. XII).

Dans les ponts à tablier inférieur, les entretoises sont habituellement suspendues à chaque extrémité par un ou deux étriers embrassant le boulon d’articulation et dont les branches pénètrent dans les plates bandes des fers à T des entretoises (fig. 27 et 28, pl. IX).

Les inconvénients de ce mode de suspension du tablier, qui favorise les vibrations longitudinales et transversales, et où il suffit d’un écrou mal serré pour faire redouter un accident au passage des charges roulantes, qui viennent peser brusquement d’une manière presque directe sur cet écrou, sont aujourd’hui reconnus par plusieurs ingénieurs américains; on les évite, soit en faisant porter les entretoises par les montants verticaux un peu au-dessus des semelles inférieures, soit en intercalant, entre les files de barres

parallèles, des fers à T'servant à supporter les entretoises, dont on peut alors diminuer l'espacement.

Ainsi que nous l'avons déjà constaté pour les ponts en charpente, le tablier des ponts métalliques est habituellement laissé à jour, afin de diminuer les chances d'incendie et d'éviter la surcharge résultant de l'accumulation de la neige, et il n’est pas muni de gardecorps.

Par suite de cette simplification, la largeur du tablier, limité de chaque côté de la voie par de simples garde-rails, se réduit à 3 mètres environ pour les ponts à tablier supérieur et à une voie; pour les ponts à tablier inférieur, la largeur entre les fermes varie entre 4 mètres et 4", 50 dans le même cas; elle atteint 8 mètres dans le cas de deux voies.

La hauteur libre ménagée au-dessus des rails est généralement plus grande qu'en Europe; on la porte à 6,40 el 7 mètres pour permettre la circulation des garde-freins au-dessus des wagons de marchandises; à l’intérieur des villes certaines sujétions forcent parfois de réduire la hauteur libre à 5", 19. Ce cas est celui de certains ponts élablis par dessus la voie sur le Baltimore et Ohio R.R. Sur d’autres lignes, la hauteur libre minima est fixée à 18 pieds (5",49).

Contreventement. — Le contreventement des fermes est généralement réalisé au moyen des entretoises supportant le tablier et de croix de Saint-André dont les bras sont fixés à leurs extrémités par des goussets que portent les entretoises ou les semelles.

La Compagnie de Keystone, pour pouvoir placer les pièces du contreventement supérieur au droit de l’âme des semelles en caissons, a adopté pour les entretoises supérieures des tubes en fer creux s’assemblant directement sur les têtes des boulons d’articulation et dans leur prolongement; sur ces mêmes têtes sont alors fixées des armatures pour l’attache des tirants en diagonale (fig. 38 à 41, pl. V).

Le contreventement est la partie faible des ponts américains. Outre que les pièces qui le composent sont généralement de moindre section qu’en Europe, l'indépendance relative des barres qui forment la semelle inféricure, reliées seuleraent à leurs extrémités par les boulons d’articulation, auxquels on a vu précédemment que les entretoises sont suspendues, au lieu d’être reliées invariablement aux fermes comme dans les ponts européens, contribue

avec cette suspension à rendre la rigidité transversale insuffisante dans les ponts à tablier inférieur.

Ce fait n'est pas moins sensible dans les ponts à tablier supérieur où les semelles inftrieures s'arrêtent le plus souvent à la rencontre des tirants inclinés extrêmes descendant des points d'appui; il en résulte que l’action du vent, en s’exerçant normalement sur une face du pont, tend à y provoquer un mouvement de torsion!.

L'insuffisance du contreventement dans un pays où les ouragans sont fréquents et d’une extrême violence peut servir à expliquer les catastrophes survenues à certains ponts.

Dispositions prises pour combattre l'effet des variations de température, — Une attention beaucoup plus grande a été apportée à tenir compte des effets produits par les variations de température. Pour que les fermes puissent obéir librement à ces variations qui peuvent atteindre jusqu’à 90° centigrades, on a soin de les faire supporter à leurs extrémités par des galets de dilatation de diverses formes, auxquels on substitue parfois des secteurs oscillants. Cette disposition a été adoptée principalement pour les fermes du système Fink (fig. 3, pl. VIT).

Comme, dans les fermes à semelles parallèles, on est maintenant dans l'habitude de substituer par économie des arbalétriers inclinés aux montants verticaux extrêmes, ce système de supports est ordinairement complété par une articulation formant genou au pied de l'arbalétrier, qui peut ainsi prendre une inclinaison variable, quand la ferme tend à se déformer au passage des charges roulantes, ou par l'effet de l’inégal échauffement de ses diverses parties (fig. 2 et 7, pl. IX, fig. 2 et 13, pl. X).

Limite des efforts admis pour les diverses pièces

Les limites admises pour les divers eflorts varient suivant la nature des efforts et sont en outre définies de diverses manières. Ces

1. On constate un effet de ce genre sur le grand pont de Parkersburg sur l'Ohio, à tablier supérieur.

Il existe dans ce pont un triple système de contreventement : des croix de Saint- André règnent à la fois dans les plans horizontaux des âmes des deux semelles et dans des plans verticaux perpendiculaires à ces axes. Les extrémités des semelles inférieures, interrompues avant d'atteindre les culées, y ont été reliées par des tirants obliques formant croix de Saint-André. La flexion de ces tirants, constitués par des barres, montre qu’elles ont été insuffisantes pour combattre les oscillations transversales.

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