Page:Larousse - Grand dictionnaire universel du XIXe siècle - Tome 12, part. 4, Ple-Pourpentier.djvu/231

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nerie ordinaire surmontée d’un bahut en pierre de taille, avec ou sans dés d’encadrement aux extrémités. L’extrados de la voûte est souvent recouvert par une chape en béton, en mortier de chaux hydraulique ou en bitume, pour empêcher les eaux d’infiltration de traverser les voussoirs et de détruire les joints. On dirige les eaux vers les retombées, où des tuyaux d’égouttement sont établis U travers l’épaisseur de la voûte. Les dimensions des voûtes ne pouvant être fixées que d’une façon indéterminée et par des tâtonnements, Perronet a posé la formule empirique suivante, pour calculer l’épaisseur k la clef :

E =

108 + 46,777

= 0,0694R + 0,325.

E représente le rayon du cercle d’intrados pour les voûtes en plein cintre ou en arc de cercle, et le rayon de l’arc du sommet dans les voûtes surbaissées en anse de panier. Cette formule est généralement adoptée ; mais elle donne des épaisseurs sensiblement trop fortes dès que le rayon R dépasse 15 mètres. Gaulhey, suivant une autre règle qu’il a déduite d’une longue expérience, donne à la clef om^ d’épaisseur pour les voûtes de Om,50 k 2 mètres d’ouverture ; de 2 mètres à 16 mètres, il ajoute a cette épaisseur le quarante-huitième de l’ouverture ; enfin.de 16 mètres à 3 ! mètres ;’il adopte le vingt-quatrième de l’ouverture.

— Ponts en charpente. Ces ouvrages n’ont qu’une importance secondaire depuis l’application de la fonte et du fer à la construction des ponts ; aussi ne sont-ils plus employés que comme ouvrages, provisoires ou comme simples passerelles. Les ponts en charpente se composent essentiellement de plusieurs fermes placées parallèlement à l’axe dupant et prenant leur appui sur les piles et culées, de longerons qui couronnent ces fermes et’ enfin d’un tablier. Les fermes constituent lu partie la plus importante de ces ouvrages, et c’est surtout par leur forme que les ponts en charpente se distinguent les uns des autres. Le système de construction le plus simple est celui dans lequel chaque ferme est’réduite à un longeron ; dans ce cas, l’ouverture des travées ne doit guère dépasser 5 mètres, car le calcul montre que quatre poutres droites ayant 5 mètres de longueur, 0">,40 de hauteur de champ et on>,30 de largeur supportent à peine un poids de 8 tonnes, sans que la limite de la charge permanente soit dépassée ; or, on sait qu’un équarrissage de om,40 sur ûm,30 est celui des plus fortes solives employées en France.’ Pour augmenter cette ouverture, on se sert de sous-poutres ou sous-longerons qui font fonction de corbeaux et servent d’intermédiaires entre les chapeaux des palées

ou les semelles des piles et les, longerons. Au delà de 8 mètres, on emploie des contrefiches qui soulagent les sous-poutres dans leur portée ; on peut alors franchir des espaces de 10 et 20 mètres, en ayant soin de rendre solidaires les longerons et les contrefiches au moyen de moises inclinées. Les fermes peuvent être composées de diverses armatures placées, soit au-dessous, soit au-dessus des longerons. L’armature la plus simple consiste en un triangle formé par des arbalétriers et dont le sommet soutient, à l’aide d’un poinçon, la poutre qu’il s’agit d’armer. Plus fréquemment, l’armature est composée de deux arbalétriers butants contre un entrait qui, car l’intermédiaire de moises pendantes, soutient la poutre. C’est k ce système d’armature que l’on rapporte les ponts en charpente qui se soutiennent par leur gardecorps. Le pont de la Randel, dans le canton de Berne, offre un exemple remarquable d’armatures. Les arbalétriers y prennent leur itppui sur les rochers escarpés qui encaissent la rivière, soutiennent les longerons dans leur portée et sont assemblés dans leur prolongement à la sablière d’une toiture qui recouvre tout le tablier du pont. Cette sablière est reliée au longeron par des moises pendantes. Ce pont, qui n’a pas moins de 50m,70 de longueur et de ■4m,60 entre les deux fermes de tête, a beaucoup de légèreté et d’élégance et a été construit par Ritter avec des poutres de sapin de 23 mètres de longueursur om,32 d’équarrissage. Le pont en bois, de Schaffhouse, formé de deux travées, l’une de 5111,97 et l’autre de 58m,80, ainsi que le pont da Wittengen, sur la Limmat, d une seule travée de 118",89, l’un et l’autre brûlés dans la guerre de 1799, étaient à juste titre cités parmi les ponts en charpente les plus remarquables. Ils avaient été établis dans le système à armatures par les deux frères Grubenmann, simples charpentiers, l’un en 1757 et l’autre en 1778.

Dans les ponts en charpente dits américains, chacune des fermes consiste simplement en un treillis d’une assez grande hauteur, moisé aux parties inférieure et supérieure par des cours de pièces horizontales. ■ On place deux fermes semblables de chaque côté, et les pièces de pont, qui doivent supporter le plancher ordinaire, s’appuient soit sur les moises supérieures, soit sur les moises inférieures. Dans ce dernier cas, il est aisé de donner une toiture au pont a. l’aide d’entraits s’àppuyant sur les moises supérieures. Dans le premier mode, on a l’avantage de pouvoir contreventer aisément les « fermes en établissant des croix de Saint-André verticales. Quel que soit le système

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adopté, un contreventement énergique, placé au niveau des moïses inférieures, assure la fixité. Enfin, un léger platelage jointif est cloué sur les treillis, aux deux têtes du pont, pour garantir les bois des influences destructives du soleil et de la pluie. Avec ce système de ponts, on peut franchir, sans presque aucune poussée, des ouvertures de 60 mètres sur des piles qui n’ont que iw,50 de largeur k leur sommet. De tous les ponts provisoires employés dans les chantiers de construction, le pont américain est celui qui s’établit le plus rapidement et presque sans dépréciation pour le bois, qui n’est nullement entaillé, mais seulement percé de quelques trous de cheville.

Les fermes des ponts en charpente peuvent encore se composer de cintres. Chacune d’elles est alors formée par la superposition de plusieurs cours de pièces courbées k joints contrariés. Si l’on établit entre ces divers cours des liaisons suffisantes, on constitue une poutre cintrée d’une grande longueur, au moyen de petits madriers, et cependant d’une résistance considérable. Il est presque nécessaire, dans ce système àe ponts en charpente en arc, dont M. Emy a fait les premiers essais à Ivry et à Grenelle, d’avoir au moins trois cours de pièces. Celui du milieu remplit alors les fonctions de fibre moyenne. On peut ainsi franchir des ouvertures de 25 à 30 mètres sans donner à la montée plus d’un dixième de l’ouverture. II est essentiel d’avoir des piles en pierre pouvant résister à la poussée des arcs. Ceux-ci sont reliés aux longerons qui portent les pierres de pont au moyen de montants verticaux, de tirants et de contrefiches qui leur transmettent les charges du tablier. Ce dernier est fixé sur les pièces de pont et comprend un double platelage, composé de planches jointives perpendiculairement k la circulation.

Ponts métalliques. Les fermes de ces ponts peuvent être en fer ou en fonte ; on peut aussi y employer ces deux métaux combinés ensemble ou avec le bois. Dans ces sortes de fermes, il convient de n’employer la fonte que pour résister à des efforts de pression. Ces fermes métalliques s’établissent sut des piles et culées en pierre, qui doivent s’élever jusqu’au, tablier du pont, afin que les. vibrations d’une arche ne se transmettent pas aux autres. Les fermes en fonte sont ordinairement en arc de cercle et composées

d’un certain nombre de voussoirs plus ou moins longs. Quand les ponts portent des railways, on emploie la fonte pour faire des poutres droites, dont on limite les portées à 8 ou 10 mètres. Les fermes en fer sont le plussouvent en arc de cercle et composées ordinairement d’une seule pièce ; ou établit encore des fermes en fer droites et formées de barres droites composant des systèmes rigides. Dans ces derniers temps, on a beaucoup employé la tôle pour former les poutres droites ou en arc, soit sous forme de rectangle creux, soit sous celle de double T plein ou évidè. Comme les poutres en tôle ont une grande hauteur, leur face supérieure est ordinairement à un niveau plus élevé que le

plancher ; elles servent assez souvent de parapet. Des poutrelles ou entretoises à section en double T reposent sur les nervures inférieures des poutres et supportent le tablier que l’on établit en planches jointives ou en macadam. Les ponts métalliques prennent le nom de la forme que l’on donne à leurs fermes ; ainsi, on distingue les ponts en arc et les ponts droits, qui se subdivisent en ponts tubulaires, ponts à tôle pleine, ponts à treillis, ponts en arc et k poutres droites. Ceux-ci se composent d’une poutre droite, se posant sur les culées, portant le plancher ; leurs extrémités sont reliées par un arc supérieur rattaché sur son développement au" tablier au’ moyen de tirants et de contre-fiches. Nous nesaurions passer ici sous silence les ponts encastrés de Clapeyron, qui permettent d’établir des ouvrages excessivement légers et pouvant supporter de très-fortes charges. Parmi les ponts en fer les plus remarquables, on peut citer : le pont Britannia, pont tubufaire que Robert Stephenson fit jeter, en 1850, sur le détroit de Menay, pour recevoir le chemin de fer de Chester k Holyhead ; ce pont est resté le plus grand ouvrage de ce genre ; le pont d’Asnières, sur ta Seine, que M. Flachat rit construire, en 1852, pour le chemin de fer de l’Ouest, et dont chaque poutre est un petit tube de 2m,28 de hauteur sur ora,6S de largeur ; le pont de Langon, à poutre droite en forme de double T, .établi sur la Garonne en 1855 par M. Flachat’ ; le poni d’Offen bourg, un des premiers exemples de poutres droites avec parois verticales k jour, autrement dit à treillis ; les ponts de Bordeaux, du Rhin, de Cologne, etc., également en treillis ; les viaducs de Fribourg, de Busseau, de Cère, de la Sitter, du Haut-Portage, de Crumlin, établis suivant le système à treillis articulés et reposant sur dès piles en métal, formées par des montants verticaux, reliés entre eux par des croix de Saint-André et des moises horizontales et verticales ; les ponts en arc de Szégedin sur la Theiss, de Victoria, de Coblentz, d’Arcole, etc., dont les fermes en tôle ont des portées qui varient entre 40 mètres et 90 mètres.

Ponts suspendus. La théorie des ponts suspendus est fondée sur celle des polygones funiculaires. Le tablier, horizontal ou légè PONT

rement convexe vers le haut, est porté par des chaînes verticales équidistantes, qui se relient à. deux câbles très-forts, tendus dans le sens longitudinal, k gauche et k droite du pont. Ces cables passent, aux deux bouts du pont, sur des piliers en maçonnerie et redescendent pour se fixer, en dessons du sol, k des obstacles suffisamment résistants. La condition que l’on s’impose est que toutes les chaînes verticales supportent le même poids, c’est-à-dire que deux chaînes placées en regard portent, k peu de chose près, k elles seules, une portion du tablier ayant pour longueur la distance de deux chaînes placées d’un même côté. La théorie assigne aux deux câbles la forme parabolique. La composante horizontale de la tension du câble en un quelconque de ses points reste constante. Quant k sa composante verticale, elle est égale au poids de la portion du tablier qui s’étend de la projection du point considéré au milieu du pont. La tension elle-même croît proportionnellement k la sécante de l’inclinaison, par rapport k l’horizon, de l’élément du câble. La tension de chaque chaîne verticale est toujours une donnée de la question, mais la tension-du câble au point où sa tangente est horizontale peut être choisie arbitrairement. Si l’on prend cette tension très-petite, la parabole est très-allongée ; il faut donc élever très-haut les piles en maçonnerie, ce qui augmente la dépense. Si l’on adopte une tension horizontale très-grande, la tension du câble k ses extrémités augmente en conséquence ; il faut donc augmenter sa section, ce qui accroît la dépense d’une autre manière. Il y a k faire dans chaque cas un choix qui, eu égard aux coûts respectifs des matériaux, rende la dépense totale un minimum. La confiance dans les ponts de ce système a été singulièrement ébranlée par les nombreux accidents qui se sont produits dans ces dernières années ; aussi remplace-t-on généralement les ponts suspendus par des ponts métalliques k poutres droites, qui présentent plus de sécurité. La différence essentielle qui existe entre les pon&.supportés et les ponts suspendus, c’est que les arches ou travées des pi-emiers opt leur centre de gravité au-dessus de leur point da support sur les piles ou culées, tandis que celles des seconds les ont au-dessous. Il résulte de là que si l’on construisait une arche de la première espèce et une arche do la seconda, do telle manière que leurs parties élémentaires fussent libres de jouer les unes autour des autres au moyen d articulations mobiles, l’équilibré de l’arche supportée, éminemment instable, serait rompu sous l’action des charges accidentelles passant sur le pont, et que, au contraire, l’arche suspendue, éminemment stable, prendrait sous chaque charge additionnelle les modifications de torme que pourraient alors nécessiter les positions de l’équilibre. Dans ce second système, les efforts auxquels la construction est soumise se transmettent d’articulations en articulations mobiles ; il n’est donc nécessaire d’attribuer k chaque partie que les dimensions relatives k la tension qu’elle supporte, tandis-qu’il faut de plus, dans le premier système, placer toutes les parties élémentaires dans de telles conditions qu’il en résulte une invariabilité presque absolue dans les formes et la position de chacune d’elles. On conçoit dès lors que lus ponts suspendus peuvent être plus légers et moins coûteux que les ponts supportés. Les ponts suspendus peuvent être construits, soit en chaînes de fer, soit en câbles de fil de fer. Ces derniers ont pour avantage sur les premiers : l» leur" force plus grande à poids égal de fer ; 2° la qualité mieux éprouvée du fer qui les compose ; 3« la plus grande sécurité qu’ils doivent offrir aux personnes qui font usage du pont, leur rupture n’étant jamais instantanée, comme celle des chaînes de fer, mais- étant, au contraire, constamment annoncée par l’allongement progressif et très-prononcé des câbles et un abaissement considérable du tablier.- Mais, par contre, on peut leur reprocher i l° d’offrir plus de prise k l’oxydation ; 2<> de ne pouvoir jamais exercer qu’une très-petite partie de la résistance sur laquelle on avait compté, en raison de l’inégale tension des fils. Les câbles en 61 de fer sont faits ordinairement en fil no 18, pesant 57 k 58 grammes le mètre courant ; on déduit de ce chiffre, pour la section moyenne, une valeur de

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0010,00007348, et pour la diamètre 0’»,003087. Des expériences faites par M. Viciit sur ces fils ont donné, pour la valeur moyenne de la résistance absolue ou résistance k la rupture, 61" kilogrammes, ce qui revient k 84 lu. logrammes par millimètre carré. Un point très-important dans la construction despoii^ suspendus, c’est la disposition des câbles av> passage des piliers, pour faciliter le plu ? complètement possible la communication directe de la tension des câbles suspenseur3 aux câbles de retenue ; en effet, s’il ne peut y avoir glissement facile du câble sur le support, la tension de la chaîne de retenue augmentera lors des abaissements de température et diminuera dans les temps de chaleur, et les piliers seront successivement sollicités latéralement dans un sens ou dans le sens contraire. A moins qu’ils n’aient un grand excès de solidité, cette oscillation des tendances opposées en compromettra très-promptement la résistance. Quelquefois les points d’amarre sont disposés de telle sorte que les parties du câble formant retenue conservent leur direction depuis le sommet des piliers jusqu’au point démarrage. Quelquefois, au contraire, les câbles s’infléchissent et pren’ nent une- position verticale k partir de leur entrée dans les puits. Dans le premier système, on n ’a k vaincre qu’une traction directe ; mais les maçonneries n’agissent, pour s’opposer k cette traction, qu’en vertu d une partie de leur poids ; dans le second^ cas, le poids des maçonneries du puits d’amarre exerce tout son effet, mais on a de plus une résultante des tenons du câble au point d infléchissement, à la poussée de laquelle il devient indispensable de s’opposer. Les parties du câble engagées dans les puisards sont préservées de 1 oxydation par une enveloppe dé mortier contenant un excès de chaux. Celles qui servent k la suspension du tablier le sont par la simple application de plusieurs couches do peinture ou par une espèce de fourreau en tôle mince.

Ponts votants. Pour construire des ponts volants, on réunit deux bateaux plats par des pièces de pont, sur lesquelles on fixe un plancher garni de garde-corps ; on assemble solidement sur ce radeau un cadre compose de deux montants et d’un entrait. Une corde, enroulée sur un treuil placé sur le plancher, passe dans une coulisse disposée au-dessous do l’entrait et va se fixer a une ancre ou a un bâti en charpente arrêté en amont au milieu du fleuve. Suivant que la corde passa k un angle ou k l’autre du cadre, le bateau s’incline dans un sens ou dans l’autre, décrit, par l’impulsion même du courant, un arc de cercle et est poussé k la rive opposée. On aide h ce mouvement et l’on maintient 1 inclinaison au moyen du gouvernail. La corde est portée par de petits batelets que le pont volant entraîne avec lui et qui sont autant d’obstacles au mouvement.

Ponls-levis, Les ponts-leois, autrefois fort en usage sur les voies da ■navigation, sont aujourd’hui presque exclusivement réservés aux fossés des places de guerre. Lorsqu’une troupe traverse les différents ouvrages’d’un front de fortification, on lut fait franchirles fossés au moyen de ponts établis k demeure, fixes, qui s’arrêtent à 4 ou 5 maires du mur d’escarpe. Cet intervalle est franchi k son tour sur un pont-levis en bois, mobile autour d’un axe horizontal et de 3 à 4 mètres de largeur environ. Quand le pontlevis est horizontal, s’àppuyant d’un côté sur son axe et de l’autre sur la pile du pont dormant, la communication est établie. Pour interrompre cette communication, on n’a, qu k relever le pont, en le faisant tourner autour de l’axe, et k l’amener dans la position verticale, position dans laquelle il ferme l’ouverture pratiquée dans l’escarpe. La masse du ponl-leois étant toujours fort considérable, pour que la manœuvre en soit facile, il fuut que son équilibre soit indifférent, c est-k-dire qu’il s’établisse de lui-même dans toutes les positions. On emploie pour arriver k ce but différentes dispositions dont nous décrirons les principales. La condition à remplir est toujours ou que le centre de gravité du système resta immobile ou qu’il ne puisse se mouvoir que dans un plan horizontal.

Dans le pont ■ levis k flèche, le tablier AB, mobile autour d’un axe projeté en A, est relié des

Fig. i.

deux côtés de son extrémité B par des chaînes DC, k deux flèches parallèles CPB, mobiles autour d’un axe projeté en F. La figure AFCD constitue un parallélogramme et en conserve la forme, quelque inclinaison que prennent en même temps les flèches et le tablier. Les flèches sont équilibrées d’ellesmêmes par rapport au point P ; elles portant un contre-poids Q, dont la centra de gravité est en G. Ce contre-poids est destiné a taira équilibre au poids P du tablier appliqué en G. En supposant que FG’ et AG soient parallèles dans la position horizontale du tablier, par exemple, elles resteront toujours parai-