VII

CONTREVENTEMENT DES POUTRES DROITES YT. Oontpeventieiiientlong^ltadtiialou l&opfzoïitAl.

— Nous supposerons que Ton ait calculé, à Taide des renseignements fournis au n" 26, Teffort horizontal, perpendiculaire à l'axe du pont, exercé par le vent sur une poutre droite. La forme en double té de cette poutre ne lui permettant pas de résister à un effort dirigé dans ce sens^ elle se romprait infail^

^6^ PONTS HËTALLIQDBS.

liblcmcnl si on ne la reliait avec la poutre voisine, établie parallèlement à elle, au moyen de pièces de contreventementt ou contrevents. On réunit tout d'abord entre elles les semelles supérieures S et S' des deux poutres au moyen d'une triangulation (fig. 431), de façon à constituer une poutre à ftme horizontale susceptible de résister à l'action du vent. On en fait autant pour les semelles inférieures t et t'. En général l'une de ces poutres se trouve naturellement constituée par les pièces du tablier du pont qui présentent d'habitude une résistance plus que suffisante pour cet objet, et l'on n'a à calculer que la triangulation de l'autre poutre.

Ce calcul se fait d'ailleurs à l'aide des formules habituelles, connaissant l'effort exercé J-'g' «Ji- parle vent sur la poutre par unité de longueur. En général les poutres de contreventement longitudinal sont établies dans le système Pratt, les pièces comprimées ou entretoises étant perpendiculaires aux semelles, et les pièces tendues ou écharpes étant établies obliquement.

rxjxixixixixixi

Comme l'effort du vent peut se manifester tantAt dans une direction normale au pont, tantôt dans te sens contraire (fig. 132), on est conduit à étahlîr des écbarpes obliques correspondant aux deux directions opposées normales à l'axe du pont. On a donc, en fin de compte, une poutre à croix de Saint-André et montants, dont l'emploi est justifié dans ce cas spécial par le motif que l'action extérieure s'exerce alternativement dans un sens et dans le sens opposé.

On pourrait supprimer les entretoises et se contenter d'une poutre Warren double, dont toutes les pièces devraient être capables de travailler à l'extension et & la compression; mais

CHAP. ni. POUTRES DROITES A TRAVÉES INDÉPENDANTES. 183

ce système ne serait pas économique, la grande longueur des contrevents obliques exigeant, si on veut les faire travailler à la compression, qu'on exagère notablement leur poids. D'ailleurs les entretoises sont utiles, comme on va le voir, pour le contreventement vertical.

Flg. 133.

T8« Gontpeventeineiit ti*Aiisvein»Al ou voptteAl. —

Soient aa les semelles des poutres dont les extrémités reposent sur les culées. La poutre horizontale de contreventement aa est appuyée à ses deux extrémités, mais la poutre opposée hb a ses extrémités libres et par suite tend sous l'action du vent à se déplacer pour venir en bV [fig. 133).

Afin d'empêcher cette déformation, il est nécessaire d'établir un contreventement vertical ou transversal, destiné à rendre solidaires les deux poutres horizontales de contreventement et à reporter sur les culées tout TefFort du vent.

Lorsque le tablier est placé à la partie supérieure des poutres, rien n'est plus simple. On relie les deux poutres opposées au moyen d'une croix de Saint-André {fig. 134, coupe a), ou, si la hauteur de l'ouvrage l'exige, comme il arrive pour les ponts de grande ouverture, par plusieurs croix de Saint- André superposées (coupe b).

Une semblable ferme se calcule aisément comme une poutre Pratt encastrée à une extrémité, et soumise à l'action d'une force F appliquée à l'autre extrémité libre. Les entretoises comprimées subissent toutes un effort égal à F, et les écharpes

obliques tendues un effort égal à — -•

En général on établit une ferme de contreventement semblable au droit de chacune des entretoises du contreventement horizontal, qui ainsi appartient aux deux systèmes, et l'on détermine la force F en répartissant également entre les

PONTS MÉTAIXIQOIS.

différentes fermes au contreventement vertical l'effort total maximum du vent transmis à la poutre horizontale supérieure. Comme le vent peut souffler dans des directions oppo« séesi on est conduit à doubler les écharpes, et on a encore, dans ce cas, des fermes composées de croix de Saint-André séparées par des entretoises horizontales.

Pour les poutres peu élevées, on emploie aussi le système indiqué dans la coupe c {fig. 434). Les deux pièces obliques, dont Tune est comprimée et l'autre tendue, supportent toutes

deux un effort égal à ^ — - Elles ont l'avantage de soutenir

en son milieu l'entretoise qui porte le tablier, ce qui permet

de réduire la dimension de cette pièce.

Lorsque le tablier est à la partie inférieure du pont, on est obligé de ménager un espace libre suffisant pour le passage des véhicules, qui devront v circuler

{fig. *35).

On ne peut donc employer le système de contreventement indiqué plus haut que jusqu'à une certaine distance au-dessus du tablier, après quoi on a nécessairement ^- *^- un rectangle évidé {fig. 135), lequel doit

résister au moment fléchissant résultant de l'effort exercé par

le vent.

Soit ABCD ce rectangle {fig. 136). Supposons que ses quatre

c6tés soient reliés invariablement de manière à réaliser un encastrement parfait ^|p enA,B,C,D. L'entretoise de contrevente- ' ment AG supporte les efforts suivants : 1* un effort normal de compression

égal

2* un effort tranchant perpendicu-

Fh

à la direction AC égal à ^.

h étant la hauteur et a la largeur de l'ouvrage.

3"" un moment fléchissant représenté par la droite msn^ qui a pour valeurs ;

"^Kj :

Fig.. 136

F un

laire

^rr-=:

CSAP. m. POUTRES DROITES ▲ TRAVÉES INDÉPENDANTES. 187 l'A A

-g- en A;

0 en S, au milieu de l& longueur;

— -s- en C.

Le montant vertical AB est soumis lui-même à un moment

FA fléchissant (droite ptq) égal à ^— en A, zéro au milieu t de

la hauteur, et -^ en B.

Ceci explique pourquoi on renforce Fentrctoise AC à ses extrémités, où elle doit être encastrée sur les montants CD et ABy et pourquoi on réduit presque toujours sa hauteur en son milieu. Il convient également de donner aux montants AB et CD la résistance voulue. Dans les ponts à assemblages rigides on place toujours des cadres semblables de distance en distance {fig. 138) pour relier les deux poutres horizontales du contreventement. Dans les ponts articulés ou américains, la disposition des articulations rend souvent la chose impossible, ou du moins l'encastrement de Tentretoise est beaucoup moin^ parfait, cette entretoise formant simplement te prolongement d'une cheville servant à relier les barres & la corde. Le jeu^ qui existe nécessairement dans ce mode d*attache, et la faible dimension du boulon font que rencaslrement est presque; nul. On ne peut guère compter, en ce cas, quo sur les portcfils très solides qu'on établit aux extrémités du ponl, au droit des culées {/î^ 140).

On n'obtient toutefois jamais avec ce système la même raideur qu'avec les ponts à assemblages rigides, et le con« treventement est moins satisfaisant. A cet égard les ponts américains sont très inférieurs aux ponts européens.

TO. Ollssemeiit et pcnvcpsement Hem ponts. —

Nous venons d'indiquer les mesures à adopter pour empêcher le vent de rompre ou de disloquer les ponts à poutres droites. On pourrait concevoir que le vent fît glisser l'ouvrage

sur ses points d'appui et le fît tomber, mais pour cela il fau- "^

drail que l'efTort total exercé par le vent sur le pont fût au moins égal à la moitié du poids du pont, pour vaincre le frot-

tement sur les points d'appui. Quelle que soit la légèreté

relative de l'ouvrage, ce serait un événement incroyable, et nous n'avons paF connaissance que le fait se soit présenté.

Il pourrait arriver d'autre part que lèvent culbutât l'ouvrage en le faisant tourner autour d'une de ses arêtes inférieures S prise comme axe de rotation {fig. 147).

Soit P le poids du pont, a sa largeur, h sa hauteur. Il suffirait pour cela que l'on eût :

Fig. 137.

Pour les ponts de grande ouverture^ et de faible largeur, h peut être très grand relativement à a, s'il s'agit par exemple d'un pont de chemin de fer à une seule voie dont la largeur peut ôtre réduite à 5 mètres. D'ailleurs, même en sup-

PA

posant que F n'atteigne que la moitié de la valeur-^ , l'effort

du vent a pour résultat de reporter sur l'arête S la presque totalité du poids du pont, en soulageant la semelle T. Ce changement dans l'état d'équiHbre de l'ouvrage peut amener le métal à travailler d'une manière excessive et donner heu à une rupture. C'est donc un point à examiner attentivement

et, si Ton trouve que F se rapproche trop de la limite ^ — * il

^ Cl

convient d'y remédier, non en augmentant le poids P du pont, ce qui serait trop coûteux, mais soit en diminuant A, soit en augmentante, soit enfin en réduisant la surface pleine en élévation du pont, par l'emploi de pièces plus étroites, quoique suffisamment solides, de façon à diminuer F. Il existe de nombreux cas de ponts métalliques renversés par le vent parce que l'on n'avait pas songé, lors de leur construction, à faire la vérification dont nous parions.

COAP. ni. POUTRES DROITES A TRAVÉES INDÉPENDANTES. 189