Liai «on des rermen aTce les eulée» et les pileii

— Culées, — L'encastrement d*un pont-grue sur une culée

n'est pas pratiquement réalisable.

C'est pourquoi nous avons toujours admis, dans le présent chapitre, que les travées de rive étaient simplement appuyées sur les culées.

Si répure de stabilité fait con- ^* naître que la réaction de la cu-

lée ne peut changer de signe et est toujours, quelle que soit la surcharge, dirigée de bas en haut (travée de rive à poutre centrale), il suffit d'interposer entre la semelle inférieure du pont et la pile un appareil de support à balancier, fixe ou à rouleaux, comme pour les poutres continues.

Si, la travée de rive étant sans articulation, il peut arriver que la réaction change de signe, il faut relier la ferme au support de façon qu'elle puisse indifféremment être soutenue ou retenue. On y arrivera, sans mettre obstacle aux déplacements longitudinaux que subit l'extrémité du pont, en raison des changements de longueur des poutres dues aux variations de la température, en reliant l'about de la console à la culée : soit par un boulon unique mobile horizontalement dans l'œil ovalisé (fig. 195) d'une plaque métallique fixée sur la culée, soit par une barre articulée à ses deux extrémités sur la poutre et sur le couronnement de la culée (fig. 196).

La base du support métallique doit d'ailleurs être boulonnée sur les montants ou les entretoises de la culée, si c<îlle-cî est en fer, ou retenue par des ancrages pénétrant dans la maçonnerie, si elle est en pierre (fig. 471).

Piles. — Si le pont-grue est simplement appuyé sur la pile,

Fig. 195.

la liaison s'élablira comme pour une culée ; il est rare d'ailleurs que la réaclion puisse changer de signe, et en général il suffira d'établir un appareil à balancier, lise ou à rouleaux,

Fig. 196.

comme pour les poutres continues. La passerelle de Passy repose simplement sur chaque pile par l'intermédiaire d'un fer à double té transversal, assez peu large pour se prêter sans difficulté aux déplacements angulaires de la fibre moyenne du pont (fig. 178).

Supposons maintenant que Ton se propose d'encastrer la console sur la pile. Reportons-nous à la figure 157 de la page 422. Soit EE' le moment de renversement maximum, calculé pour le milieu B de la pile, moment qui est fourni par Tépure de stabilité. On pourra toujours déterminer la position du point K, qui jouit de la propriété suivante : l'équilibre de la console peut être assuré par une réaction verticale passant en ce point, sans couple de relèvement {égal et opposé au moment de renversement). Il suffira, pour que le pont soit stable,

qu'un appareil de support à balancier soit interposé en K entre la console et la pile.

Soit ABC (fig. 197) la base d'encastrement du pont sur la pile : si le point K, dont nous venons de déterminer la position, est dans le noyau central de la surface AC, c'est-à-dire

dans le tiers moyen de la longueur AC (soit BK< — ), la

FJg. 197.

charge Q se répartira caslremenl, qui sera t eiîorl de compression. '.

lions, de disposer l'app résister au besoin à un de la console. Par cons nombre d'appareils à h A, un en B et un en C, Comme la maçonneri de Iraclion tendant à so seul oii l'on puisse reco dîtion obligatoire que 1 de la droite AI', peut c gueur considérable. On çonneric en formant la on A et l'autre en C, d que le point K reste dai a procédé pour le pont par deux massifs isolés en axe est pour les pile; termédiaire de 79"°, 30.

Il conviendra d'imili proposera d'encastrer j console de pont-grue, s nier cas, il serait nécesi déplacements longitudir rature, de placer sur le; support à rouleaux.

Si l'on ne peut atlribi largeur suffisante pour t centra), il faut renoncer on métal.

S'il n'y a pas lieu de S' dinaux, onrelicrainvari; nés ou rivés la semelle ii supérieures des montant

Pour une poulre coiiti se déplacer longitudinal

plaçant au sommel de chaque monlanl de la pile un appareil tel que celui représenté par la figure 196, également propre à soutenir ou à retenir la platebande inférieure de la ferme.

Dans les ponts tournants, dont chaque console doit pouvoir se tenir en équilibre sur sa pile, l'appareil de support se compose d'un pivot central auquel est transmise la presque totalité de la charge, et d'un cercle de galets, dont le chemin de roulement est un plan horizontal, ou bien un cylindre ou un cône à axe vertical passant parle centre du pivot. L'effort supporté par un galet, sous l'action d'un moment de renversement donné, est inversement proportionnel à la distance du pivot au plan de la section médiane circulaire du galet.

160. Articulations. — Une poulre centrale étant toujours soutenue à ses extrémités par les abouts des consoles voisines, on peut la faire reposer sur ces abouts comme une travée indépendante, au moyen d'appareils de support à balancier, dont l'un est fixe et relié invariablement à la console, et l'autre mobile dans le sens longitudinal sur des rouleaux de friction.

Suivant que la température s'élève ou s'abaisse, l'appareil moJbile avance ou recule, et les phénomènes de dilatation et de contraction peuvent se manifester librement dans la construction métallique sans développer d'efforts anormaux ; d'antre part, chaque console peut alors être reliée invariablement avec la pile sur laquelle elle doit être encastrée.

On peut substituer à l'appareil mobile une barre inclinée articulée à une de ses extrémités avec la console et à Tautre avec la poutre cenlralc. Les changements de longueur des différentes parties du pont se traduisent par un léger déplacement angulaire de la b'arre, qui maintient à distance invariable les abouts des deux fermes consécutives. Cette disposition a l'avantage de donner plus de solidité à l'articulation dans le sens horizontal perpendiculaire à Taxe du pont. Comme on peut relier par des pièces de contreveutement (fig. 198) les barres relatives aux deux poutres du pont, on obtient une rigidité très utile au point de vue de la résistance au vent. Avec • les appareils à rouleaux, la résistance aux efforts transver-

saux, qui tendent à faire glisser les rouleaux sur leurs arêtes de conlact, pourrait fttre insuffisante.

Si Ton juge à propos, pour éviter les oscillations transver-

Fjg. 196.

sales et longitudinales que pourrait causer le vent ou la surcharge variable, ou pour soutenir le tablier et compléter le contreventement, de renforcer la liaison à Taide d'autres barres, prolongeant les semelles ou se rattachant à la triangulation, il est indispensable, pour réaliser les conditions du calcul et ne pas gôner les mouvements dus aux variations de de température, d^ovaliser les trous des boulons d'attache de ces pièces auxiliaires, de façon à rendre possibles les déplacements longitudinaux et angulaires de la poutre et de la console sous rinfluence de la surcharge ou de la chaleur. A titre d'exemple, nous citerons le pont du Niagara (fig. 173), dont la poutre centrale est rattachée aux consoles par un certain nombre de barres secondaires qui ne servent qu'à limiter les oscillations et compléter le contreventement et dont les œils ont été en conséquence élargis, de façon à ne pas gêner le fonctionnement de la barre de support, seule pièce indispensable.

Ces barres ne jouent qu'un rôle accessoire, et ne servent en rien à assurer la transmission des charges : elles ne figurent pas sur le diagramme de la figure 170, représentant l'élévation théorique du pont, débarrassé des pièces auxiliaires, qui a servi do base aux calculs de stabilité.

Dans les travées sans poutre centrale, les abouts opposés de deux consoles doivent être reliés soit par un boulon ou un axe cylindrique unique, traversant des œils élargis, pour ne pas entraver la dilatation, soit par une barre, analogue à

celle de la figure 198, articulée à chaque extrémité avec une console.

Dans les ponts-tournants, les abouts de consoles, qui doivent être libres pendant la manœuvre, ne peuvent être réunis que temporairement entre eux et avec les culées à l'aide do coins ou de verrous longitudinaux (Pont de Brest, fig. 189), qui n'entravent pas les déplacements longitudinaux produits par la température.

Dans le pont de Vilshofen, représenté par la figure 181, on s'est contenté, pour réaliser les articulations, de couper la semelle supérieure, en laissant la semelle inférieure continue. Cette disposition est médiocre : la fibre moyenne déformée présentant, pour certaines dispositions de surcharge, une brisure au droit de Tarticulation théorique, il peut arriver que la semelle continue soit exposée à subir des efforts de flexion excessifs et susceptibles d'altérer la qualité du métal.

151. Résistanee au vent. — Pour les ponts de grande ouverture, il est indispensable de se préoccuper des effets du vent. Il convient de disposer les articulations et les appareils dp supports mobiles do façon que le pont présente une rigidité absolue dans le sens perpendiculaire à l'élévation des fermes. L'ouvrage se comporte alors, sous l'action du vent, comme une poutre continue. Il est bon de contreventer solidement les bras d'articulation, eh leur adjoignant au besoin^ comme il a été dit à l'article précédent, des pièces auxiliaires destinées à renforcer les sections de jonction des consoles et des poutres centrales, et à limiter l'amplitude des oscillations transversales ou verticales du pont.

Lorsque le vent agit normalement au tablier, de façon à le soulever^ Teffet produit peut se calculer en assimilant la pression de l'air à une surcharge négative.

Quant les piles sont en maçonnerie, il est désirable que l'équilibre du pont, soumis au vent le plus violent, soit complètement assuré par la charge permanente seule, et qu'il n'y ait jamais tendance au soulèvement d'une poutre au droit d'un appareil de support. L'exemple du pont du Tay, qui s'est écroulé pendant une tempête, montre qu'il est dangereux de

488 POUTRES A TRAl

compter sur l'efticacilé de boule aux maronncrics : ces ancrage:

ot par l'elTcl des oscillalions chocs sur les pierres de relcnuo çonueric ; il peul arriver qu'un avec lui les assises supérieure les précautions excessives pri éviter aux culées un accident être bon k suivre.

Il en résulte que, pour les grande hauteur avec des ouvert lique peul donner beaucoup plu maçonnerie, nécessairemeoL tri bien qu'a ;)nort cette assertion assemblages de la pile métalli<] en effet toujours tenus très seri D'autre part les montants! ravi tension, ce qui n'est pas le cas i

Iftt. Calcul du pvids d<

servons les notations dcl'arlicl maximum du travail subi par 1 fluence de la charge et de la agissant simultanément (abstri par p' le poids moyen par i d'épreuve;/), le poids moyen \ accessoires du pont (tablier, chaussées, etc.), qui, ne faisani peuvent ôtre arrêtés et tU'alu per du poids des grandes poui mesurée entre les parcmeuts enfm K un cocfricienl numéri prolil en long adopté pour la p mètre courant des grandes pou senticllc de l'ouvrage, sera U forme :

KL

Il nous est difficile d*indiquer la valeur du coefficient K, essenliellement variable suivant la forme allribuée à Télévation du pont. Il existe d'ailleurs trop peu d'exemples de pontsgrues pour qu'il soit possible de discuter utilement la corrélation existant entre K et le profil supérieur de la ferme. Nous nous bornerons à dire que K peut varier entre la limite supérieure 25,000, pour un pont de hauteur constante, c'est-à-dire mal étudié et construit sans souci de l'économie, et la limile inférieure 17,000 qui parait convenir aux constructions les plus soignées et les plus légères.

Pour les ouvertures exceptionnelles, lorsque />, est très grand comparativement à />' et ;>i, l'influence du profil en long adopté, c'est-à-dire du coefficient K, et de la valeur R admise pour le travail maximum du métal est énorme. Une légère réduction de R peut entraîner un surcroit considérable de poids pour les grands ponts, de même qu'une amélioration légère de l'élévation, se traduisant par une faible diminution de K, pourra procurer une économie notable.

Considérons, à titre d'exemple, une travée de 021" pour laquelle on aurait p = 3200)^ et p^ = 1700*^. Ces données se rapprochent sensiblement de celles relatives au pont du Forth.

Le tableau suivant fournit en kilogrammes les différentes valeurs que prend pt lorsqu'on fait varier K de 17000 à 20000, et R de 9.500.000 (9^,5 par millimètre carré de section) à 15.000.000 (15k par millimètre carré).

Valeurs de pj {Poids moyen par mètre courant des grandes poutres).

Travail maximum

mojen du métal par

mm. carré

CoefticieDi K 1

ts.ooo

49tf POUTRES A TRAVÉES SOLIDAIRES.

Les données R = 10.500.000 (10jt,5 par millimètre carré, abstraction faite de. l'action du vent), et K = 17.500 paraissent convenir au pont du Forth, pour lequel le poids par mètre courant des grandes poutres est à peu près de 3.000k.

On voit que, en réduisant à 9^,5 la résistance pratique du métal (abstraction faite de Teffet du vent), on aurait quadruplé la dépense.

Avec une valeur de R égale à 9^) on se serait heurté à une impossibilité absolue, à moins do pouvoir améliorer le profil de façon à diminuer E.

Enfm, s'il avait été possible de se procurer un métal de qualité supérieure, pouvant travailler couramment à 15^ (abstraction faite de Teffet du vent) , on aurait réduit le poids au quart.

On voit le grand intérêt qu'il y a, pour les portées exceptionnelles, à n'employer que des matériaux excellents et à étudier avec le plus grand soin le profil en long à admettre. Si Ton arrivait à fabriquer un acier pouvant travailler à 20^^^, les ouvertures de 1000" ne seraient pas inabordables.

Il est bien entendu^ d'ailleurs, qu'il conviendrait en pareil cas d'attribuer à tous les éléments les formes les plus résistantes, eu égard à leur rôle ; dans le pont du Forth, toutes les pièces comprimées ont une section évidée et donnent, par conséquent, le maximum de sécurité.