CHAPITRE V. — PONTS SUSPENDUS

Cette disposition, favorable à la stabilité, se retrouve sur les ponts américains •actuels.

Les tiges de suspension portent an haut une croupière traversée par le coussinet, et en bas une autre croupière traversée par un crochet qui termine uo étrier en fer embrassant et soutenant les poutrelles ou pièces de peut.

Celles-ci sont découpées suivant le profil même du tablier de sorte que leur hauteur de m ,50 aux extrémités atteiat m ,37 au milieu. Elles supportent une chaussée en madriers de 4 m f 70 de large, flanquée de deux trottoirs de m ,83 chacun.

Avant d'être mis en œuvre, les fils de fer étaient examinés minutieusement à leur arrivée, et ceux qui étaient reconnus sans défaut étaient plongés .pendant deux heures à trois reprises différentes dans une chaudière d'huile de lin bouillante, mélangée de litharge et de noir de fumée.

Les bouts de fils de fer étaient ensuite dévidés et enroulés sur des tambours de m ,40i on réunissait les bouts des fils successifs en les croisant de m ,l0 et le» serrant avec une spire ininterrompue de Û m ,07 de long en fil de fer n° 4 bien recuit. Cette ligature était excellente et jamais un des bouts ne glissait sut l'autre, <|uel que fût l'effort exercé.

Chaque câble suspenseur était formé de vingt écheveaux juxtaposés, savoir : douae écheveaux de 56 fils et huit de 48 fils. Chaque écheveau était fabriqué isolément et on avait soin de donner à chaque fil la môme tension, afin que tous les fils travaillassent de la même manière dans le câble définitif.

Le câble étant terminé et ligaturé provisoirement recevait une dernière couche d'huile de lin bouillante qui pénétrait dans toute la masse.

Le tablier est en bois de sapin, à l'exception du parapet qui est «n chêne i on préfère le bois de sapin comme plus léger,, {dus facile à travailler et à obtenir sous de grandes dimensions.

Ce tablier a une flèche qui varie, suivant la température, de m ,5ftà 1 mètre.

Après la pose, on a donné aux câbles et à toutes les pièces métalliques «ne dernière couche d'huile préparée, et finalement on a peint le tout à la céruse. La couleur blanche ainsi obtenue est excellente parce qu'elle décèle la moindre trace d'oxydation.

Les câbles d'amarre sont noyés dans une pâte liquide de chaux grasse destinée à les préserver de l'oxydation.

Les épreuves du pont furent faites au moyen de caissons d'artillerie et dp troupes marchant au pas au son de la musique; malgré les déformations passagères des câbles et les oscillations qui leur furent communiquées, on ne remarqua aucune altération.

Hais ce mode d'épreuve n'est certainement pas à imiter, et on se garderait bien de l'employer aujourd'hui.

Ponts suspendus a Genève. — Le colonel Dufour, ancien élève de l'École polytechnique, fit établir à Genève dès 1824 un pont suspendu qui mettait en communication deux promenades de la ville séparées par un large fossé. A cette -époque, le fil de fer n'avait élé employé à la confection des câbles que ,par MM, Seguin, d'Ànnonay, qui avaient construit dans leurs ateliers une passerelle de 16 mètres d'ouverture soutenue par des câbles en fils de fer ; on manquait donc d'expériences sur la résistance des fils, et c'était la première chose à connaître.

M. Dufour rechercha la force des fils de fer n°* 4, 15, 1? et 19 dont tes diajmètres sont en millimètres : 0,85, 1,90, 2,75 et 5,70, et il reconnut que ces fils

ne se rompaient en moyenne que sous une charge de 60 kilogrammes au millimétré carré: on voit tout l'avantage que les fils présentent sur le fer forgé, puisque celui-ci, sous un équarrissage notable, ne porte plus que 35 à 40 kilogrammes.

Les fils s'allongent toujours avant de se rompre, et d'après M. Dufour, l'allongement est d'autant plus considérable que le diamètre est moindre : ainsi le fîi n° 4 s'allonge de 0,0057 de sa longueur et le fil n° 19 de 0,0033. Les fils recuits ont un allongement à peu près uniforme. La rupture par extension est toujours précédée d'un amincissement de la section, qui ne devient sensible que lorsque la charge approche de la limite. Les fils de fer plies suivant un trop faible rayon de courbure perdent de leur force et c'est dans le pli que la rupture se déclare.

Il paraît que le refroidissement diminue la ténacité du fil.

« Il est convenable, dit M. Dufour dans son mémoire, de donner du poids au

; tablier du pont, bien loin de s'efforcer, comme on l'a fait jusqu'à présent,

d'atteindre le dernier degré de légèreté. Plus le pont est lourd et moins une

augmentation de charge passagère et momentanée y produit un effet sensible

pour le faire vibrer ou le déformer. »

Nous avons déjà recommandé ce principe en parlant des ponts en tôle ; le métal dont le travail varie dans des limites étendues est dans les conditions de conservation bien inférieures à celles dont il jouit lorsque la variation des efforts est aussi limitée que possible.

Après avoir établi des ponts suspendus avec câbles Supérieurs, le colonel Dufour eut l'idée de recourir à une suspension inférieure, sur laquelle reposerai) le tablier, et il appliqua cette idée à la construction du pont à jeter sur le Rhône entre le quai de Bergues et le quai du Rhône. Ce pont est formé de trois tronçons qui ne sont pas dans un môme plan. Les figures 8 et 9 de la planche XXXVIII, représentent en élévation et en coupe tranversale une des travées qui a 16 m , 17 d'ouverture: on comprend sans peine que la suspension inférieure suppose une assez faible flèche et par suite une assez faible ouverture.

Chaque travée est supportée par cinq couples de chaîne placés de chaque côté de poutres en bois comme le montre la coupe transversale ; à vrai dire, ce sont là plutôt des poutres armées qu'un pont suspendu ; la seule différence consiste en ce que la tension de la chaîne sur les culées, au lieu d'être contre-butée par la roideur de la poutre en bois, est annulée par le massif même de la culée. A cet effet, la chaîne se prolonge dans le massif de la culée et vient s'ancrer sous le grillage de fondation.

Chaque chaîne est composée de sept anneaux en fer carré, de 32 millimètres, assemblés par de plus petits anneaux jumelés de 24 millimètres. Les boulons qui réunissent les diverses parties de la chaîne sont en fer fondu de 64 millimètres de diamètre.

Le fer forgé des chaînes travaille à 5 k ,2 sous la charge permanente et peut travailler accidentellement à 9 k ,5 avec la surcharge ; cet effort est exagéré et ne serait pas admis aujourd'hui. Du reste, plusieurs chaînes du pont de Genève se rompirent lors de l'épreuve à laquelle les travées furent soumises, bien que cette épreuve eût été très-limitée.

Pont de Bry-a or-Marne. — Le pont de Bry-sur-Marne, construit par M. Jules Seguin et représenté par les figures 1, 2, 3 de la planche XXXIX, comprend une seule travée de 76 mètres d'ouverture. Sur chaque rive, il y a cinq câbles principaux qui, situés dans un même plan vertical au milieu de l'ouverture, se

trouvent au contraire dans un même plan horizontal lorsqu'ils aboutissent au sommet des supports oscillants (a).

Ils se prolongent au delà de ces supports suivant une inclinaison à peu près égale à celle du dernier élément parabolique, viennent passer sur un chevalet -veillant en fonte (d), puis se rapprochent de la verticale et s'agrafent à leur extrémité avec des tirants NH en fer forgé; ceux-ci traversent le massif des culées et vont s'amarrer à des ancres en fonte chargées de tout le poids des maçonneries.

Les tiges de suspension sont en fils de fer comme les câbles, et chaque câble ne supporte que le cinquième des tiges. 11 y a sur chaque tête du pont 63 tiges de suspension supportant un pareil nombre de poutrelles ou pièces de pont.

Les supports en fonte (a), dont la 'section horizontale est une croix, affectent la forme de bielles et reposent sur un coussinet en fonte placé au sommet d'un piédestal en pierre dure de 1 mètre de côté ; c'est par une embase cylindrique que ces bielles touchent le coussinet inférieur, elles sont donc parfaitement libres d'osciller autour de la verticale. A leur sommet, elles portent une gorge cylindrique de m ,80 de longueur qui reçoit les câbles, aplatis et épanouis à cet effet.

Chaque câble parabolique comprend 110 à 120 brins de fil de fer n° 18, de 5 millimètres de diamètre, ce qui donne un diamètre total de 4 centimètres.

La flèche du câble inférieur est de 6 m ,414 et les flèches des câbles superposés vont décroissant de vingt en vingt centimètres.

La longueur des câbles était d'environ 111 mètres y compris les boucles ou croupières terminales.

Chaque corde pendante est formée de deux faisceaux parallèles de 14 brins de fil de fer n° 18.

Les tirants en fer forgé et les câbles sont assemblés à croupières avec des cales ou coins en fer forgé, dont le serrage variable permet de régler et de tendre convenablement les câbles.

On remarquera le garde-fou en bois, composé de lisses horizontales et de courbes qui se croisent comme des croix de Saint-André ; il n'est pas à imiter, car il entraine une grande sujétion au détriment de la solidité elle-même.

La multiplicité des câbles du pont de Bry est favorable à l'opération du levage, mais il nous semble qu'il eût été préférable de réunir en deux câbles seulement les cinq dont on s'est servi ; on donne ainsi moins de prise à l'oxydation et à la détérioration. La même remarque s'applique aux cordes pendantes: mieux vaut les composer d'un seul faisceau que de les faire doubles.

Quant à la disposition des supports oscillants, elle est favorable à la conservation des câbles qui ne sont point exposés à se déplacer par frottement sur les appuis ou rouleaux qui les supportent d'ordinaire. Une oscillation assez faible autour de la verticale correspond à un déplacement notable de l'élément supérieur du câble parabolique.

Pont de Saint-Christophe. — Le pont suspendu de Saint- Christophe sur le Scorff, près Lorient, a été établi par MM. les ingénieurs Leclerc et Noyon, qui en ont donné la description et les calculs dans un mémoire inséré aux Annale* des ponts et chaussées de 1850, mémoire auquel sont empruntées !es figures 1 de fa pi. XL, et 4 à 7 de la planche XXXIX.

La parabole des câbles a 181 m ,60 de corde et 14 mètres de flèche; il y a doux câbles par rive, qui sont supportés par des portiques en maçonnerie ayant 10 m ,20 de face, 4 m .00 d'épaisseur et 16 m ,98 de hauteur enlre la base du socle et

le dessus de l'attîque. En leur milieu, ils présentent une arcade en plein cintre de 5 mètres de large et de 9 mètres de hauteur sous clef.

Les câbles de suspension s'aplatissent à leur passage sur les portiques où ils sont soutenus par trois rouleaux en fonte mobiles sur des plaques de fonte ; ils se prolongent au delà pour former les câbles de retenue qui pénètrent dans le sol et viennent entourer un massif de maçonnerie ou massif d'amarre ayant 20 mètres de long sur 6 m ,W de large et une hauteur variant de 5 mètres à 7»,50.

La maçonnerie de ces massifs a été l'objet de soins particuliers ; on a établi une liaison et un enchevêtrement très-prononcé dans tous les sens, afin d'éviter la formation des surfaces de phis facile rupture ; ainsi on a placé de place en place, normalement à la direction des câbles, de longues pierres debout disposées en quinconce.

Les galeries d'amarre de t m ,80 de large et S^M. de hauteur sous clef contournent le massif et font corps avec lui ; elles permettent de visiter sans peine les câbles d'amarre et d'examiner avec soin dans quel état ils se trouvent. Ce* câbles ne touchent point les parois en maçonnerie, et ne se contournent pas brusquement ; aux changements de direction, ils s'appuient sur des supports en fonte.

On voit que toutes les précaution sont prises pour îa conservation des câbles placés sous le sol ; ea effet, c'est là que l'oxydation est le plus à craindre.

Cependant, on aurait pu obtenir des changements de direction plus doux encore en terminant le massif d'amarre par un demi-cylindre vertical.

Les rouleaux de friction sur les portiques sont pleins; ils ont un diamètre de 0,54 avec une longueur de l m ,30.

Les câbles sont sans fin ; un des câbles suspenseurs devient à chaque extrémité câble de retenue; celui-ci contourne le massif d'amarre pour former sur l'autre rive un câble de retenue qui se prolonge par un câble suspenseur. Ainsi le pont est soutenu par deux câbles sans fin de longueur égale, formant comme deux écheveaux de fil de fer.

Chaque écheveau compte 1,650 brins de (11 n a 18, ce qui lui donne un diamètre total de 16 centimètres. Les brins de 100 à 120 mètres de long sont réunis bout à bout par une ligature de 10 centimètres en fil recuit n» 5.

Dans toute leur étendue, sauf sur les portiques où ils s*épanoujssent, les câbles sont serrés par des ligatures en fil recuit n° 15, de m ,28 de longueur, laissant entre elles un intervalle libre égal.

Les tiges de suspension du tablier sont en fer rond de M ,03 de diamètre ; elles sont espacées de l m ,14 d'axe en axe et leurs bouts sont façonnés en anneaux, pour s'engager en haut dans une sellette posée sur les câbles suspenseurs, en Bas dans un étrier qui entoure une poutrelle du tablier, ta sellette en fer rond de 0,04 a la Ibrnie de deux fers à cheval juxtaposés, embrassant chacun la demicirconférence d'un câble, et maintenant les deux câbles écartés de m ,12 sur toute leur longueur ; chaque sellette est posée immédiatement au-dessus d'une ligature, laquelle s'oppose au glissement; cependant, dans les parties hautes du câble, on a engagé sous la ligature une équerre en fer feuillard, destinée à maintenir les sellettes d'une manière certaine. Les étriers en fer rond de m ,03 sont filetés à la partie inférieure et portent des écrous qui permettent de régler les poutrelles : la branche horizontale inférieure de l'étrier est un fer plat de m ,04.

Les poutrelles en sapin ont m ,22 de largeur, m ,35 de hauteur au milieu et m ,30 aux extrémités afin de ménager le bombement du tablier, qui offre à la circulation une chaussée de 4 m ,80 et deux trottoirs de m ,75.

Les poutrelles, espacées, comme les tiges de suspension, de i a ,14 d'axe m en axe, sont reliées sur chaque rive par deux cours de Longrities de m ,2O sur 0^,50 qui servent à contreventer le tablier et à lui donner uue grande rigidité.

Les garde-corps en croix de Saint-André, dont les branches sont assemblées à mi-bots, concourait au même effet et jouent presque le rôle de poutres de rive.

Les câbles du pont de Saint-Christophe ont été fabriqués sur place ; on a constitué un à un les différents tours de chaque écheveau en ayant soin de donner au premier fil exactement la flèche de la chaînette que devait décrire le câble isolé, c'est-à-dire ne portant pas le tablier. Chaque fil était tendu au même degré au moyen d'un treuil et d'une mordache. Pour cette opération, on établit une passerelle provisoire dont le tablier en planches était supporté par trois petits c&bâes composés chacun avec quarante fils de fer n° 18.

La fabrication des câbles sur place, a l'avantage de permettre de donner à tous les fils une tension sensiblement égale ; on évite les difficultés de levage que présentent de gros câbles très-lourds, dont le transport est délicat, car, presque toujours, une fois détendus , ils se tordent en spires hélicoïdales et ne se redressent qu'avec peine : il reste alors des inflexions qui ne disparaissent jamais complètement et les frottements de toute nature sont nuisibles à la solidité da faisceau. Au pont de Fribourg, il a fallu pour éviter ces inflexions, faire subir aux câbles une sorte d'emballage en les serrant et les ficelant dans des lattes en bois.

Chaque câble doit être confectionné rapidement, de telle sorte qu'il ne se produise pas entre le commencement et la fin de la fabrication des variations notables de température, susceptibles de placer les divers fils dans des conditions de tension très-différentes.

La fabrication et la pose d'un kilogramme de câble est revenue à environ 4 centimes au pont de Saint-Christophe; il faudrait aujourd'hui doubler et même tripler ce prix.

Chaque botte de fil de fer, arrivant sur le chantier était essayée à la romaine, et l'on reconnut que la résistance moyenne à la rupture était de 76 kilogrammes par millimètre carré.

Avant la mise en œuvre, les fils étaient plongés pendant dix minutes dans un bain bouillant d'huile de lin, rendue siccative par l'addition de lttharge en poudre (10 grammes environ par litre) et colorée avec un peu de noir «aV fumée.

La résistance à la rupture des fers employés pour les tiges de suspension, les sellettes et les étriers, était de 36 kilogrammes seulement au millimètre carré.

Tous les bois du tablier ont été enduits d'abord d'une couche d'huile de lin bouillante, puis recouverts d'un épais galipot de goudron et brai appliqué à chatrd.

fl a été donné au tablier une flèche de 4 m ,l4 pour 179",60 de longueur; cette flèche est trop prononcée, car elle donne près des culées une pente longitudinale beaucoup trop forte pour le tablier.

Le diamètre D d'un câble formé dte * #ls de diamètre (d) est donné par la formule :

Mais il faut augmenter ce résultat théorique de -fa, car les fils ne sont pas absolument jointifs et laissent toujours un certain vide entre eux.

Lors des épreuves à 200 kilogrammes par mètre carré de tablier, le milieu du plancher s'abaissa de m ,30 et m se releva que de m ,20 lorsque la sui-

charge fut enlevée; aucune rupture, aucune détérioration ne se manifesta; les rouleaux de friction sur les portiques, après s'être avancés de 5 centimètres du côté de la rivière, par l'effet de la surcharge, reprirent après l'épreuve leur position définitive à quelques millimètres près.

Pont entre Tain et Toornoa. — La figure 2 de la planche XL donne l'élévation du pont construit par H. Seguin, entre Tain et Tournon sur le Rhône.

11 comprend deux travées de 89 mètres d'ouverture et de 8 mètres de flèche, reposant sur deux culées et une pile intermédiaire de 3 mètres de large. Les culées de même largeur que les piles forment têtes de pont et en même temps servent de puits d'amarre aux câbles qui se retournent presque verticalement après avoir passé sur les rouleaux de friction ; cette disposition ne paraît pas favorable à la stabilité, et il faut se garder de l'imiter.

• Le tablier n'a que 4 m ,20 entre garde-corps, mais on a ménagé au milieu sur la pile une largeur de 6 m ,20 pour permettre le croisement.

Sur chaque rive du tablier, on voit six cables en fils de fer n° 18 présentant une section totale d'environ 10,000 millimètres carrés. Les tiges de retenue faisant suite aux câbles de suspension sont en fer forgé avec une section totale de 36,000 millimètres carrés.

Les cordes de suspension, placées tous les mètres, sont en fil de fer et présentent une section de 300 millimètres carrés.

Des garde-corps, obtenus avec des pièces de chêne de fort équarrissage, ont une grande rigidité et leur présence contribue pour beaucoup à atténuer les oscillations dues au passage des véhicules.

Sous une charge d'épreuve d'environ 200 kilogrammes par mètre carré, dont un huitième agissait avec une force vive, aucune détérioration ne s'est manifestée soit dans les maçonneries, soit dans les câbles.

Pour mettre un câble en place, on le ficelait sur un câble en chanvre de longueur double; la moitié libre du câble en chanvre était d'abord mise en place; puis, en exerçant une traction sur cette moitié, on mettait en place l'autre partie à laquelle était lié le câble définitif. Un ouvrier suspendu à un petit échafaud volant, mobile le long du câble, allait ensuite détacher le câble en chanvre du câble en fil de fer.

Pont de la Maison-Bouge, sur la Seine. — Le pont établi sur la Seine

à la Maison-Rouge (Eure), était composé d'une grande travée de 180 mètres d'ouverture et de deux petites travées de 10 m ,50, placées au-dessus des chemins 4e halage.

Entre la grande et les petites travées se trouvaient deux piles en maçonnerie, formées chacune d'un corps carré ou socle sur lequel s'élevaient deux obélisques supportant les câbles.

Aux extrémités opposées des deux petites travées étaient construites des culées en maçonnerie et, à quelque distance en arrière se trouvaient les massifs de retenue dans l'intérieur desquels tes câbles suspenseurs sont amarrés.

Le corps des piles, dont la hauteur était de 5 m ,40 au-dessus du grillage de fondation, se terminait en haut par un rectangle de 9 m ,40 sur &*j&0; sur ce rectangle s'élevait à chaque bout un obélisque en pierres de taille dont le fût de 16 m ,60 de hauteur se terminait par une section carrée de l m ,90 de côté; ce fût était couronné par une corniche de l m ,!7 de hauteur, supporlant deux dés carrés de 4) m ,55 de hauteur chacun et de l m ,90 de côté, embrassés par des ceintures horizontales en fer forgé.