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mn —

En ce qui concerne les viaducs métanques, les ingénieurs du Cincinnati-Southern R.R., après en avoir construit un très grand nombre avec palées uniformément espacées de 9%,15, ont par la suile —| reconnu que, pour franchir des hauteurs de plus de 18 mètres, il y avait économie à doubler l'ouverture des travées, qu'ils ont portée à | | 3 18",30 dans certaines parties des derniers viaducs construits sur la | |

ligne, tout en maintenant, pour l’'espacement des palées formant |. | piles, le chiffre de 9,151,

C'est ce qui a été fait par exemple, dans le Bridgefork Viaduct où, sur 15 travées, il ÿ en a deux, correspondant à la partie la plus | | profonde de la vallée, où les fermes, de 18",30 de portée, sont établies n | dans le système Fink avec 3 poinçons. | |

L'adoption de ps grandes portées, étendues jusqu'aux extrémités des viaducs, à l'avantage de supprimer les socles en maçonnerie | aan enterrés dans les talus, qui servent à supporter les premières piles. 3 Viaduc de Dale-Creek (fig, 14 à 19, pl. XVII). — L'American [il à Bridge C’, qui a construit le viaduc du Cumberland River, sur le | R

Cincinnati-Southern, a aussi établi sur l'Union Pacific un viaduc

| métallique pour remplacer l’estacade en bois du Dale-Creek. Ce

| viaduc comprend treize travées de 12",20 de portée avec piles dou-

bles d'une hauteur atteignant 34",47, partagée en 4 étages par les il ventrières longitudinales. Les fermes du tablier sont à double poin-

1. Tous les viaducs du Cincinnati-Southern sont construits pour supporter la charge

du train type défini précédemment, et correspondant sensiblement dans chaque travée |

à une charge de 6000 kilogr. par mètre courant, Cette charge est majorée de 9 p. 100 fil

0 pour tenir compte de la vitesse et des chocs. À cette charge, on ajoute pour le tablier \f

le poids de la superstructure évalué à 11,10 par mètre courant, et pour les piles, une |

Ê charge de 2,60 en moyenne par étage et par pile. Chaque étage a une hauteur moyenne |

égale à l'ouverture des travées, soit 9,15. li Pi

L'action du vent est évaluée à 153 kilogr. par mètre carré, et à 468 kilogr, ou à fill

D 375 kilogr. par mètre courant de voie, suivant qu'il s'agit de wagons ou de locomotives, hi

Ë le centre de pression étant situé à 3,50 au-dessus du sommet des colonnes, Cette | |

mème action est comptée pour 1!,26 par travée, pour la superstructure, et pour 0,633 Î

par étage de pile. }

Dans les viaducs courbes dont la figure 15, planche XVII, indique la disposition géné- 4e

rale en coupe transversale, il est tenu compte de la force centrifuge développée par sin les locomotives supposées d’un poids de 42 tonnes et marchant à une vitesse de 64 ki- | lomètres à l'heure.

Les pressions dans les arbalétriers sont calculées d’après le poids propre et la charge ja à

roulante majorée comme il a été dit plus haut; les tensions, en tenant compte de l'ac- | tion du vent, et de plus, dans les courbes, de la force centrifuge. Les entraits et les f

diagonales, dans le sens longitudinal, doivent résister au frottement développé par le fl |

serrage brusque des freins en marche, qui est évalué à 20 p. ,/° de la charge des trains. l

con, et les arbalétriers reposent sur des plaques de fondation en fonte par l'intermédiaire de galets; les plaques supérieures sont d’ailleurs retenues par des goujons passant dans des trous allongés qui leur permettent un certain déplacement longitudinal.

Ce viaduc a été calculé pour une charge roulante de 4500 kilogrammes par mètre courant; le poids mort par mètre courant de travée a été évalué à 900 kilogrammes; l’action du vent à 175 kilogrammes par mètre courant de voie; les plus grands eiforts de compression dans les colonnes ne dépassent pas 5 kilogrammes par millimètre carré; les efforts de tension admis dans les autres pièces atteignent un maximum de 7 kilogrammes.

Le poids total de métal employé dans la construction est de 185 tonnes ; ce qui fait ressortir un poids par mèlre carré d’élévation de 53 kilogrammes.

Fiaduc d’'Oak-Orchard (Mig. 7 à 13, pl. XVI), — Nous citerons encore comme type de viaducs à faible portée le viaduc d’Oak-Orchard, sur la ligne de Rome, Watertown et Ogdensburg, dont les piles allernent avec les travées libres, ayant 9",15 de portée. Dans ce viaduc, de 21 mètres de hauteur moyenne, les arbalétriers sont des fers à T à âme en treillis, et les entraits transversaux sont composés de lames de tôle assemblées par des goujons. Les bases des arbalétriers sont complétement fixes, mais les entraits longitudinaux au milieu de la hauteur des palées sont articulés avec les arbalétriers, ce qui suffit avec le glissement des entraits supérieurs supportant le tablier, pour que les dilatations et les contraclions se produisent librement.

Viadues à grandes portées.

Les viaducs métalliques à faibles portées el à palées équidistantes que nous venons de décrire forment, en quelque sorte, la transition entre les estacades en bois destinées à être remblayées et les viaducs de grande hauteur. Lorsque la mulliplication des points d'appu, devient coûteuse en raison de la hauteur, on doit chercher à les restreindre; à partir de la hauteur de 30 mètres et même pour des hauteurs moindres, ainsi que nous venons de le voir, on cesse de s’astreindre, en général, à l’espacement égal des palées, et les travées libres, d'une portée plus ou moins grande, reposent sur des piles d’une largeur inférieure à cette portée.

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Les grands viaducs les plus remarquables, construits dans ce système en Amérique, sont ceux . de Portage, établi en remplacement de l’estacade en bois précédemment décrite; de Varrugas, exécuté au Pérou par des ingénieurs des États-Unis, et du Kentucky River, sur le Cincinnati-Southern, terminé en 1876.

Viadue de Portage (fig. 4, 5 et 6, pl. XVII). — Le premier de ces viaducs, construit par M. G. Morison, en 18/5, a été assis sur les socles en maçonnerie du viaduc en bois, détruit par un incendie.

Il comprend sept travées, dont quatre de 15",25, deux de 30,50, une de 36",05. La hauteur maxima des piles est de 62,12.

Le lablier du viaduc, établi pour deux voies, est porté par deux fermes du système Pratt-Linville dans chaque travée. Chaque pile est formée de quatre arbalétriers distants parallèlement à la voie de 15,25, présentant, dans le sens transversal, un fruit de 1/8, et espacés au sommet de 6",10.

Ces quatre arbalétriers sont reliés par des étages d’entreloises, au nombre de neuf pour les plus hautes piles.

Pour donner plus de rigidité à ces piles, on a intercalé dans chaque palée un montant vertical central s'élevant à une hauteur de 38 mètres au-dessous du niveau des rails.

Les arbalétriers sont des poutres en tôle à section rectangulaire rivées, dont un côté est constitué par un treillis.

Les entretoises horizontales, articulées sur des boulons traversant les arbalctriers, sont également en treillis.

Le montage du viaduc de Portage a été fait au moyen d’échefaudages volants reposant sur les socles des anciennes estacades, qu’on exhaussait au fur et à mesure de la construction ; les fermes du tablier ont été montées à l’aide de fermes provisoires en bois et fer du système Pratt, assemblées au bas des piles el hissées ensuite à leur sommet.

Chaque grande ferme est fixée d’une manière invariable au sommet d’une palée à l’une de ses extrémités, et portée à l’autre extrémité par des galets; des maillons de forme ovale, passant sur les boulons d’articulation de la ferme suivante, la relient avec cette ferme ct présentent le jeu nécessaire pour la libre dilatation.

Ce viaduc a absorbé en totalité 590 tonnes de fer, dont 404 pour les six piles, formant une hauteur totale de 216 mètres, et 186 tonnes pour le tablier, de 250 mètres de longueur.

Viaduc de Varrugas (üg. 1 à 3, pl. XVI). — Le viaduc de Varru-

gas, élabli pour une seule voie, a 175,35 de long, une hauteur maxima de 76,80, el il comprend quatre lravées, trois de 30",50 et une de 28",10,

Les piles ont une longueur de 15",25 dans le sens de la longueur dela voie; elles ont, au sommet, une largeur de 4",57, qui croil jusqu’à la base en raison du fruit de 1/12, donné aux arbalétriers. Chaque pile comprend trois palées paralièles composées chacune de quatre arbalétriers disposés de manière à dessiner un W renversé, et venant aboutir deux à deux sous les fermes du tablier.

Ces arbalétriers, entreloisés dans les plus hautes piles par neuf étages de fermes horizontales et solidement contreventés par des croix de Saint-André, sont formés par des colonnes en fer laminé de Phénixville, d'un diamètre de 0",30 pour les arbalétriers des fermes extrêmes et de 0",25 pour ceux de la ferme centrale, assemblées entre elles par des manchons en fonte. Les fermes du tablier sont des fermes du système Fink à huit divisions.

Le montage a été exécuté à l’aide d’un chariot roulant sur deux câbles, suspendus à travers la vallée entre deux piles provisoires en bois, d’où les pièces des piles élaient descendues à leurs emplacements définitifs. Les mêmes câbles ont servi ensuite à supporter des échafauds volants pour la mise en place des pièces composant les fermes du tablier!

Le montage du viaduc s'est accompli en cinquante-cinq jours. La première pic à ucmandé dix-huit jours, et chacune des deux autres, douze jours.

Le poids du métal est de 507 tannes pour les piles, qui forment une hauteur cumulée de 175 mètres, et de 100 tonnes pour le lablier.

Ce viaduc est moins léger que le précédent, mais ii présente une stabilité transversale bien plus grande par suite du plus grand empatement des piles et du doublement des arbalétriers dans chaque travée.

Viaduc du Kentucky River, Le viaduc américain le plus remarquable par ses proportions et

par son mode de construction est certainement celui qui vient d’é-

1. Ce système de montage avait été déjà employé avec succès pour les piles du viaduc de Fribourg (Suisse) et pour le pont en are d'El Kantara, près de Constantine (Algérie).

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tre établi sur la ligne du Cincinnati-Southern, au passage du Kentucky River (pl. XIX, XX et XXI.

Disposilions générales. — La voie ferrée traverse celte rivière en un point où les deux rives, formées par des falaises très-escarpées, laissent entre leurs crèles un intervalle de près de 400 mètres, el s'élèvent d'environ 84 mètres au-dessus du fond de la vallée. Il avait été précédemment question d'établir sur ce point un pont suspendu, et deux piles en maconnerie avaient élé construiles sur le bord des escarpements pour porter les câbles.

La grande hauteur commandait de réduire le plus possible le nombre des points d'appui; on s'est contenté de deux, et pour di-

minuer la dépense, on a construit les piles en métal avec des socles:

de 20 mètres de hauteur en maçonnerie. Il s'ensuit que la partie mélallique des piles a encore une hauteur de 54 mèlres ; les travées qui réunissent les piles et les culées ont une portée de 114",40 chacune (fig. 1, 2, pl. XIX:.

A cause de la grande hauleur, on avail à se préoccuper de laccroissement des efforts que pourrait déterminer, dans le tablier, supposé continu, le relèvement des points d'appui par l'effet des variations de tempéralure, susceptibles d'atteindre 75 degrés en lotalité; ce relèvement pouvait s'élever jusqu’à 0",06.

On s’est décidé en conséquence à introduire dans les fermes des articulations qui leur permissent d’obéir à ces varialions. Les articulalions ont été placées, non sur les piles elles-mêmes, mais au quart des travées extrèmes à partir des piles, c'est-à-dire aux points d'inflexion de la courbe des moments de flexion qui se produirail pour les fermes supposées continues et uniformément chargées.

On jouit ainsi dans une certaine mesure de l’économie que procurerait la continuité absolue, et en placant l'articulation sur la semelle supérieure de la ferme de hauteur uniforme portée par les deux piles, on évile d'avoir à élever les piles jusqu'au niveau du tablier du viaduc, comme on serait obligé de le faire si l’on plaçail les articulations sur les piles.

On n’a pas d’ailleurs voulu placer l'articulation sur la semelle inférieure et interrompre la semelle supérieure, pour conserver plus de rigidité à celle-ci, sur laquelle le vent a le plus d'action lors du passage des trains.

Il suit de là que des trois travées de hauteur uniforme que comprend le pont, l’une, celle du milieu, peut être considérée comme

une poutre reposant sur deux appuis et en porte à faux au delà des piles; les deux autres, s'appuyant à une de leurs extrémités sur les culées, sont suspendues par l’autre extrémité à la première.

Fermes supportant le tablier (pl. XX et XXT),. — Dans chaque travée, comptée entre les culées et les piles, les fermes établies dans le système Linville avec une hauteur égale au dixième de la portée, se décomposent en vingt panneaux. Le tablier du viaduc a une largeur de 5",49 entre les axes des fermes.

Semelles. — Les semelles sont constituées par des poutres en tôle rivées, afin de pouvoir subir tour à tour des efforts de tension et de contraction, comme cela est arrivé pendant les opérations de montage, et comme cela arrive encore journellement au passage des trains. Au droit du joint à articulation, la semelle inférieure présente une disposition spéciale permettant aux deux portions de poutres placées bout à bout, de glisser l’une sur l’autre. Les figures 2, 3, 4 et 8, planche XX, montrent les détails de cette disposition. Comme il était toutefois nécessaire pour le montage, que la semelle inférieure pût travailler à l’extension au droit du joint, les deux troncons ont été temporairement assemblés au moyen de rivets, que l’on a burinés ensuite.

Articulations. — L’articulation de la semelle supérieure a cela de particulier que la portion de poutre aboutissant à la pile est prolongée à l’intérieur de celle qui aboutit à la culée par un caisson à triple âme verticale que traverse le boulon servant à l'articulation, et qui est susceptible d’un certain mouvement entre les deux âmes verticales de la deuxième partie de la poutre (fig. 2, 3, 5 et 8, pl. XX). |

Montants verticaux. — Les montants verti’ aux, à section rectangulaire, s'engagent dans les deux cours des semelles par le moyen d’encoches, et ils sont maintenus en place par des prolongements verticaux pénétrant à l’intérieur des semelles.

Tirants. — Pour la facilité du montage, on a composé les tirants et contre-tirants de deux parties assemblées au moyen d’œils et de boulons d’articulation.

Aux extrémités des travées, où deux tirants convergent à la fois vers le sommet des montants, on les a réunis, avant d'atteindre ce sommet, en un tirant unique de 1",80 de longueur, dirigé de manière à assurer autant que possible, une répartition égale des efforts entre les deux séries de tirants. Cetle disposition est reproduite

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dans les panneaux contigus à l'articulation de chaque travée de rive.

Lisse centrale. — Pour prévenir le flambage des montants verticaux, une lisse horizontale médiane; de section carrée, les réunit tous dans la partie centrale de la travée. Au milieu même de la travée, où les poteaux verticaux, ayant une moindre section, sont le plus sujets à flamber, on à placé, indépendamment des tirants el contre-tirants ordinaires, des tirants additionnels pour obtenir un surcroit de rigidité au passage des charges roulantes.

Contreventement transversal, — Le contreventement transversal dans chaque travée est réalisé à la partie inférieure des fermes par des entretoises et par un système de diagonales; il en est de même à la partie supérieure où les entretoises supportent le tabüer du pont.

Dispositions pour combattre les effets de la dilatation. — Pour que la dilatation des fermes puisse s’opérer librement, les semelles inférieures des fermes sont traversées au droit des culées par un tourillon d’acier de 0,175 de diamètre fixé sur un coussinet que portent onze galets roulant sur une plaque de fonte scellée dans la maçonnerie.

Au droit des piles, une embase de section semi-circulaire forme, au-dessous de la semelle inférieure, le prolongement du double poteau vertical correspondant, et enveloppe un tourillon de 0",305 de diamètre.

Cette disposition est destinée à assurer la transmission des charges au centre des piles, tout en laissant les fermes libres de s'infléchir sous l’action des charges ou des variations de tempéralure.

Piles (pi. XIX, fig. 3 à 9, et pl. XX[,'lig. 12,. — Les piles, qui on! une forme triangulaire, sont constituées chacune par quatre arbalétriers dont les sommets se réunissent deux à deux pour porter les tourillons des fermes. Elles ont, dans le sens longitudinal, une largeur de 0",726 au sommet et de 8,54 à la base pour une hauteur de 52,91. Le fruit dansle sens longitudinal est de 0",075 par mètre. Dans le sens transversal, la longueur des piles est de 5",49 au sommet et de 21",81 à la base, ce qui correspond à un fruit de 0,15. La hauteur totale est divisée par des cours d’entreloises horizontales en sept étages dont la hauteur s’écarte peu de 7",50.

Arbalétriers des piles. — On voit que la forme des piles est toul

à fait différente de celle que nous avons rencontrée dans les viaducs précédents; le seul point de similitude est la nature du métal employé. Toute l'ossature des piles est en fer laminé; les joints des pièces formant les arbalétriers sont disposés de telle sorte, que chaque pièce supérieure repose en plein sur la tête de la pièce inférieure; pour les tenir ensemble, on s’est contenté de river, à l'intérieur de celle dernière, aux quatre angles du caisson qui la constitue, des cornières se prolongeant au delà du plan du joint et formant ainsi comme des tenons que l’on boulonne au pied de la pièce supérieure une fois mise en place.

Les diagonales, disposées dans chaque élage par paires, sont deux à deux assemblées aux extrémités des mêmes boulons d’articulation.

Pour accroître la rigidité dans le sens transversal, on a intercalé entre les deux arbalétriers inclinés de chaque palée un montant vertical, divisant en deux parties la portée des entretoises de la partie basse des piles. Une entretoise additionnelle est en outre intercalée au milieu des entretoises parallèles à la longueur du viaduc.

Bases des piles. — Comme dans plusieurs viaducs précédemment décrits, la base de chaque pile est susceptible d’un certain déplacement, qui lui permet d’obéir aux variations de température.

Ce déplacement peut avoir lieu dans les deux sens, grâce à un double étage de galets ; l’axe de la pile est d’ailleurs invariable.

Les figures 3, 8 et 9, planche XIX, indiquentles dispositions prises à cel effet.

Efforts maxima dans les différentes pièces. -- On a admis, pour le calcul des différentes pièces métalliques, les mêmes bases de charges et de résistances que pour les autres viaducs de Ja même ligne.

La majoration de 30 pour 100, donnée aux charges roulantes dans le calcul des entretoises du tablier, des arbalétriers et des contretirants et tirants, a été portée à 50 pour 100 pour les liens de sussension où viennent se réunir, aux points d'articulation et au droit

voints d'appui, les deux séries de tirants inclinés. ais dans le tablier. — Dans les semelles, c’est au droit des ue se produisent les plus grands efforts totaux; ils corresut à lhspothèse des travées extrêmes seules chargées, et atteignent 380 tonnes. Lorsque la travée centrale est seule chargée, les efforts changent de sens pour une partie de cette travée au milieu de laquelle ils s’élèvent à un maximum de 270 tonnes.

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Les plus grands efforts, dans les tirants uniques aboutissant sur les semelles supérieures au droit des piles, sont de 280 tonnes : ils sont de 180 tonnes pour les Lirants articulés aux extrémités des parties en encorbellement.

Les efforts par millimètre carré résultant des charges permanentes et roulantes ne dépassent nulle part 6 kilogrammes : ils sont susceptibles de s’accroître de 4*,5 dans les semelles par l'effet de l’action du vent le plus violent. En raison du caractère tout à fail accidentel de celte action, un pareil accroissement n'a pas paru offrir de danger sérieux.

Pendant le montage qui sera décrit plus loin, on s’est assujetti à ne pas dépasser, pour les efforts de tension, la limite de 15 kilogrammes par millimètre carré.

Efforts dans les piles. — Dans les arbalétricers des piles, les plus grands efforts totaux de compression correspondent au passage sinmullané de deux trains se suivant à une faible distance ; ils varient alors de 214 à 255 tonnes du sommet à la base des piles. L’aclion du vent, portée à la limite compatible avec la circulation des trains, peut accroître ou diminuer ces efforts de 130 et 150 tonnes. En supposant celte action doublée, on trouve encore des efforts inférieurs aux compressions dues au poids propre de la construction. Il s'ensuit qu'il ne peut jamais s'exercer de traction à la base des piles.

La poussée horizontale, que peut produire au sommei des piles le serrage brusque des freins, est susceplible de développer äans les arbalétriers et les autres pièces des piles des"efforts supérieurs à ceux qui seraient dus à l’action du vent: ces efforts, qui s'élèvent à 230 tonnes à la base des arbalétriers, n’atteignent pas d'ailleurs ceux qui sont dus aux charges. Il n’a pas été Lenu compte de leur coïncidence, peu probable du reste, avec les efforts maxima dus à l'action du vent.

Le travail maximum des arbalétriers, entraits et tirants, ne dépasse dans aucun cas 8 kilogranimes par millimètre carré.

Quant aux efforts additionnels, occasionnés par la déviation horizontale maxima du sommet des piles, évaluée à 0",037 pour une variation de température de 55 degrés centigrades à partir de la température moyenne, la hauteur des piles fait qu’ils ne peuvent être que très-faibles : on a calculé qu’ils ne dépassaient pas le quart des plus grands cfforts dus à l’action du vent.

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