DESCRIPTION

8G« oé»n^paiitéfli. — Ou appelle ponts suspendus les ouvrages métalliques qui exercent une traction horizontale sur leur point d'appui.

Dans les ponts suspendus ordinaires, le tablier est attaché par rintermédiaire de tiges de suspension verticales à un certain nombre de câbles flexibles ou chaînes dont les extrémités sont leliées invariablement aux culées.

Nous admettrons , comme nous Tavons fait jusqu*à présent, que la charge et la surcharge sont uniformément réparties suivant Thorizontale :

dans ces conditions les points d'attache des tiges de suspension îpig' <*•• sur les câbles se trouvent pla-

cés sur une parabole à axe vertical située au-dessus de la tangente à son sommet, qui est une droite horizontale. Vu le faible écartement des liges de suspension, comparativement à l'ouverture totale, on peut

substituer entre deux points d'attache successifs Tare de parabole à la courbe, intermédiaire entre l'arc et sa corde, que décrit le câble, et supposer que ce dernier suit exac* tement une courbe parabolique, comme si les tiges de suspension étaient infiniment rapprochées (^<7wrc 141).

^*T. . Pont* k piu»ieups travées. — Il arrive que la distance totale que le pont, doit franchir est trop considérable pour qu'on puisse rétablir d'une seule portée.

On divise alors cette longueur en plusieurs travées, séparées par des piles. Ces piles, qui sont des ouvrages en maçonnerie ou en métal présentant une faible section horizontale pour une grande hauteur, résisteraient difficilement à la composante horizontale de la traction, qui tend à lesrenver ser. En conséquence, on dispose les travées consécutives de façon que, avec les mémos charges et surcharges par mètre courant, elles exercent sur les points d'appui des tractions horizontales égales. La pile n'a donc plus à supporter que la résultante verticale des tractions txercées sur elle par les deux travées adjacentes, et elle ne risque pas d'être renversée. Pour que les composantes horizontales des tractions exercées sur une pile par les deux travées adjacentes, également chargées et surchargées par mètre courant de tablier,

se fassent équilibre, il faut et il suffit que les courbes décrites par ces câbles soient des arcs d'une même parabole. Donc lorsqu'un pont suspendu comprend plusieurs travées, les paraboles décrites par les câbles des différentes travées doivent avoir le même paramètre ; toutes 1—"' * ' ces paraboles, rapportées chacune à son

Fig. i4t. sommet, sont représentées par une même

équation : y =jo a:*.

Cette condition est nécessaire et suffisante : si elle est remplie, peu importe que les travées aient des ouvertures inégales, que leurs points d'appui soient à des hauteurs différentes, etc., etc. Il peut même arriver que l'arc décrit par un vAh\o ne comprenne pas le sommet de la parabole: en ce cas {figure 142), le câble exerce sur le point d'appui lo plus

OIAP. IV. PONTS SUSPENDUS

bas une traction dont la composante verticale est dirigée ae bas en haut et tend à soulever la culée, tandis que dans le cas contraire, la composante verticale de la traction est toujours

dirigée de haut en bas.

La figure 143 donne l'exemple d'un pont suspendu à plusieurs travées dont les composantes horizontales des tractions

Big. 443.

sur les piles se font toutes équilibre, h égalité do charge et de surcharge, par mètre courant.

En général les sommets des paraboles successives sont situés sur une même horizontale, voisine de la tangente menée au sommet de Tare de cercle très aplati, de courbure opposée à celle du câble, suivant lequel se profile d'habitude le tablier du pont. Mais Ton voit que cela n'est nullement nécessaire, et que les sommets des différentes paraboles pour* raient être à des niveaux différents.

o&bieA ppineipanaL. — Dans . un pont ainsi établi, les sections à attribuer aux cà- 'm blés de suspension sont sensiblement les mêmes dans les diiïérentcs travées.

*. -/-^*-->^ — L'effort normal auquel est soumis ^^„ ^44 le cable, on un point quelconque, est

proportionnel h la sécanlo trigonomé-

trique : de l'inclinaison de la tangente à la parabole sur

cos »

l'horizontale {figure 144). Or, comme le rapport^ ne dé-

paëse guère, dans la pratique, la valeur ^ , on voit que 1 est

cost toujours très voisin de Tunité, et que l'effort de traelion en U

POWTS MÉTALLIQUES.

difTbre très peu de Teffort minimum, qui a lieu au sommet de la parabole. C'est pourquoi, en général, on emploie pour toutes les travées un même câble, qui franchit sans interruption toutes les piles, sur lesquelles il repose par l'intermédiaire de

rouleaux, de selles à chariot, ou de secteurs cylindriques oscillants. Parfois les câbles sont interrompus au droit des piles et viennent s'amarrer sur le sommet de colonnes métalliques oscillantes, qui con-^lituent la portion supérieure des piles : de cette façon, le point d'attache du câble peut se déplacer longitudinalement sans entraîner le renversement delà pile (fig- 145).

Fig. Wo.

ilo« ciii^ieiv ae retcnae. — Si dans un ouvrage ainsi établi on surcharge une travée à l'exclusion de la travée voisine, l'équilibre, qui existait eni^e les composantes horizontales des tractions subies par le câble de part et d'autre de Tappui, se trouve rompu. Si le câble est fixé à la pile, celleci, ou la colonne oscillante qui la surmonte, tend à se renverser du côté de la travée surchargée. S'il passe librement sur elle, il est exposé à glisser du côté de la travée surchar^ gée, dont le tablier s'abaisserait tandisque celui de la travée libre serait soulevé.

On est alors conduit à employer des câbles de retenue qui vont d'une pile à l'autre, et, ne portant d'autre charge que leur propre poids, peuvent être établis sensiblement en ligne droite (figure 146). Dès que le câble principal commence à

glisser, le câble de retenue ~ se tend, et la traction horizontale supplémentaire due à la travée unique surchargée est reportée de pile en pile jusqu'à la culée : le pont reste ainsi en équilibre.

Les câbles de retenue ne jouent évidemment aucun rdle lorsque le pont ne porte que la charge permanente, et lorsque la surcharge couvre à la fois toutes les travées.

Fig. 146.

CHAP. IV. PONTS SUSPISHDUS. 319

Ces câbles sont figurés par des lignes pointillées — ;-* •

— • — • sur la figure 143. Remarquons que, dans cette figure, le câble AB est inutile : la courbe parabolique que décrit le câble principal AOQ est en effet si tendue que la moindre diminution dans sa longueur augmente considérablement l'effort de traction horizontal. Ce câble remplit donc lui-même le rôle de câble de retenue.

De même le câble CSD, qui ne comprend qu'une demi-parabole, peut aussi tenir lieu de câble de retenue, h condition que la charge soit considérable comparativement à la surcharge : un léger déplacement du câble principal en C suffit alors pour que les tractions horizontales se fassent équilibre, d'autant plus que la force de frottement développée sur les galets d'appui en C vient en déduction de Teiïort de traction le plus grand (1). C'est pourquoi, lorsqu'un pont suspendu ne comprend que trois travées, et que les câbles principaux de chacune des travées latérales ne décrivent qu'une branche de parabole, à partir du sommet qui est un point d'appui, on peut supprimer les câbles de retenue {figure 147) si la charge permanente est considérable en comparaison de la surcharge. Exemple : PontdeBrooklin, à New-York, sur la rivière de TEst.

Charge permanente par mètre courant. . 43,8^6 kilog. Surcharge. ' 3,300 —

Cette surcharge est encore réduite par l'emploi de haubans

auxiliaires qui soulagent les câbles principaux. La travée centrale a 486 mètres d'ouverture, et les travées latérales, qui ne comprennent qu'une demi-parabole, ont chacune 284 mètres. On

({} La valeur de ce frottement est seDsiblement doonée par la fûrmule PK /= -^, où P représente le poids supporté par le galet, D son diamètre en

mètres, et K un coefficient qui peut varier, suivant la nature des surfaces en contact, entre 0.003 et 0.00i«

a pu dans cet ouvrage se dispenser de l'emploi de câbles de retenue, le calcul ayant démontré {voir n* 100) que, en surchargeant la travée centrale à Texclusion des travées latérales, le déplacement du c&ble sur les piles ne dépassait pas une limite admissible.

oo. cûbios d'ancrcàfiTo. — Il peut arriver que les culées ne présentent pas, à la hauteur où le câble principal les rencontre, une stabilité suffisante pour résister à la traction exercée sur elles. Il faut alors qu un autre câble, que nous appellerons câble d'ancrage, et qui n'est en général que le prolongement du câble principal, transmette Teffort de traction, en a:Vière de la culée, à un massif suffisamment solide dans lequel le cable est ancré. Ce câble n'ayant à supporter

aucune charge, est établi en ligne droite, abstraction faite de la flèche qu'il prend sous l'action de son propre poids.

Le câble d'ancrage in* diqué par les lignes «,,«, de la figure 148 commence parfois un peu en avant de la culée du pont, lorsque celle-ci est établie en arrière du point ou s'arrête le tablier, et par suite des liges de suspension qui portent la charge et la surcliar^e.

Fig. 148.

§ Il