Léon Molinos

“ Nous distinguons deux genres de poutres composées : celles qui sont entièrement construites avec le même métal ; celles qui sont formées de métaux différents, fer et fonte.
La forme des poutres composées de la première espèce peut être considérablement variée ; mais, au fond, tous les systèmes reviennent toujours à armer une poutre à l'aide de bielles et de tirants, de manière à diminuer les effortssupportés par les points les plus fatigués. ”

“ On peut toujours, pour une section quelconque, trouver une surface qui représente la résultante des efforts élémentaires supportés par chaque fibre, et par conséquent trouver le moment d'élasticité de la section, en multipliant cette surface par la distance de son centre de gravité à l'axe neutre. ”

“ On pourrait économiser une main-d'œuvre considérable en faisant usage de grues mobiles, transportant les tôles du chantier où elles sont classées aux machines à percer, à raboter, à river et enfin au chantier de montage définitif.
La description que nous venons de faire des opérations principales de la construction d'un pont en tôle fait ressortir clairement les conditions pratiques que doit remplir un projet de pont bien étudié. Il faut bien se pénétrer de cette vérité que toute difficulté de construction inutile n'est pas moins préjudiciable à l'ouvrage en luimême qu'au constructeur. ”

“ On sentira, du reste, encore mieux la liaison intime de ces deux points de vue, en imaginant le cas limite où les forces deviennent toutes normales aux différentes sections de la poutre, et où, en conséquence de la théorie précédente, le rôle de la paroi verticale devient nul; telle est une tige résistant à la traction ou à la compression, tel est un arc soumis à un poids uniformément réparti et à une force horizontale agissant à ses extrémités, et ayant exactement la forme de la parabole des pressions. ”

“ Il semble, en effet, qu'un pont suspendu consiste essentiellement en un tablier très-léger lui-même, soutenu par des tiges verticales reliées à une ou plusieurs chaînes en forme de cordes, le tout présentant un ensemble déformable sous l'action des moindres surcharges, vibrant sous le pas d'un cheval au point de donner souvent de graves inquiétudes, que de fréquents et terribles accidents légitiment du reste. ”

“ L'exemple que nous prenons d'un chariot mobile pour le perçage de rangées de trous longitudinales, et du poinçon mobile pour les rangées transversales, n'a rien d'absolu, et ce n'est probablement pas la meilleure disposition; celle dans laquelle la machine à poinçonner serait mobile dans deux sens perpendiculaires, et opérerait sur une tôle fixe, présenterait l'avantage d'occuper moins de place, permettrait l'emploi de moyens mécaniques très-simples pour la manœuvre des tôles, et apporterait sans doute plus de précision dans le perçage. ”

“ Valeur du moment d'encastrement qui donne la plus grande économie de métal. — Il est intéressant de se rendre compte si la valeur du moment de F, qui produira l'encastrement complet de la poutre, est bien celle que l'on doit adopter au point de vue de la plus grande économie possible du métal. Pour cela, revenons à l'équation d'équilibre d'une poutre encastrée symétriquement à ses deux extrémités. ”

“ La détermination des flèches d'un pont n'a pas un but entièrement spéculatif, comme on pourrait le croire au premier abord ; la comparaison des flèches théoriques d'une poutre, sous différentes charges soigneusement calculées, avec les flèches observées, est l'indice le plus sûr, et nous pouvons même dire l'indice unique qui puisse faire découvrir les circonstances exactes dans lesquelles travaille cette poutre. ”

“ Nous avons dit plus haut qu'en vertu de la difficulté pratique que l'on trouve à encastrer des ponts d'une ouverture un peu considérable, ce système de pont ne pouvait jamais présenter qu'un très-petit nombre d'exemples. On doit à M. Clapeyron un moyen fort ingénieux de produire l'encastrement d'une poutre. Il existe sur le chemin de fer du Midi, sur le Ciron, un pont construit dans ce système, dont le principe est de produire le moment d'encastrement au moyen de la réaction horizontale des culées sur un retour d'équerre des poutres ; le calcul d'un pont de ce genre est d'ailleurs très-simple. ”

“ Il paraît certainement plus logique, en général, d'intéresser l'ouvrage entier au travail à développer durant le passage d'un train, et cette condition peut se trouver remplie par un pont à poutres en garde-corps. Un pont de ce système, dans lequel les voies se trouveraient à la partie inférieure, dont les poutres
seraient contreventées à la partie supérieure, n'est d'ailleurs autre chose que le pont-tube de Stephenson, embrassant les deux voies à la fois et économisant deux parois verticales. ”

“ Il est également facile de donner au pont tout entier une courbure générale, surtout s'il s'agit de ponts établis sous une route, ce qui permet de gagner de la hauteur et peut offrir une grande ressource; en un mot, si l'on suppose un pont qui, par des circonstances spéciales, telles qu'une trop grande largeur, ne puisse être construit au moyen de poutres en garde-corps, que le plan des naissances soit déterminé au-dessus de l'étiage, ainsi que le débouché sous la clef, on pourra se trouver placé dans une circonstance où un pont en arc sera seul possible. ”

“ La limite des dimensions qu'on peut donner aux tôles est déterminée par plusieurs causes : ce sont les dimensions des paquets, limitées par celle des fours à réchauffer et par les moyens de manœuvres dans l'usine, la force de la machine employée au laminage, la dimension des tables des cylindres pour la largeur, enfin la difficulté de laminer une feuille à une basse température.
Dans l'état actuel de la fabrication, on peut admettre 1,200k comme la limite du poids du paquet que l'on peut réchauffer couramment; la manœuvre d'un pareil poids est déjà difficile et demande quelques précautions. ”

“ Les fers à double T, à tables inégales, se fabriquent comme ceux dont nous venons de parler; ils servent moins dans la construction des ponts en tôle; ils sont plus difficiles à obtenir que les fers à tables égales, à cause de l'inégalité des pressions exercées par laminoir; de plus, par le refroidissement, ils tendent à se courber, à cause du manque de symétrie de leur section. ”

“ On conçoit, en effet, que plus leur nombre augmente, et moins l'influence des dernières se fait sentir sur les efforts qui agissent sur les premières. Ainsi, pour fixer les idées, supposons un pont à cinq travées égales uniformément chargé sur toute sa longueur, le moment de rupture sur la première pile aura dans ce cas une certaine valeur. Si l'on suppose maintenant un pont à six travées égales aux premières, et portant sur toute
sa longueur la même surcharge, le moment sur la première pile aura une valeur peu différente de la première. ”

“ Il faudra pour cela lui donner la forme d'une poutre en double T, par exemple.
Un pont suspendu est-il donc autre chose qu'un pont en arc renversé ? Les efforts auxquels la chaîne est soumise sont identiques à ceux qui sont supportés par l'arc ordinaire, si ce n'est qu'au lieu d'un effort de compression, chaque fibre supporte un effort de traction; la même analogie existe entre les tympans et le latice du pont suspendu : on voit donc que ce problème de faire un pont suspendu sans vibration trouvera sa solution entière dans les modifications que nous proposons. ”

“ Quelques ingénieurs se préoccupent beaucoup de l'influence de la dilatation sur un arc; cette influence est loin d'être aussi redoutable qu'on le croit généralement. Elle a pour effet de changer les dimensions de l'arc, d'en augmenter la flèche, en produisant une surélévation de la clef, qui accroît la compression sur chaque section de l'arc, mais qui se fera avec d'autant plus de facilité que les dimensions de l'arc à la clef seront plus faibles. ”

“ Dans les ponts en arc, au contraire, les voûtes exercent des efforts obliques, dont l'intensité peut souvent varier notablement, sous l'influence de surcharges un peu considérables. Il en résulte que les piles sont moins importantes dans un système de poutres droites que dans les autres.
La verticalité des actions exercées sur les piles, par un pont à poutres droites, est d'ailleurs d'un grand avantage, lorsque les piles sont hautes; il est clair, en effet, que dans ce cas une action horizontale peut prendre de suite une grande influence sur leur moment de stabilité. ”

“ Il faut donc avoir recours à des assemblages. Il nous reste, par conséquent, à étudier les conditions que ces assemblages doivent remplir, pour qu'à la jonction de deux pièces interrompues la solidité de la poutre ne soit pas altérée, ou ne le soit que d'une quantité insignifiante, et que l'on peut s'imposer à l'avance. On verra même que, dans certains cas, il est possible de donner au joint une résistance supérieure à celle des autres sections de la poutre.
L'assemblage des tôles se fait toujours au moyen de couvre-joints et
de rivets. ”

“ Le perçage, pour des constructions d'une certaine importance, se fait aujourd'hui presque exclusivement au moyen de machines à poinçonner; on ne fore les trous qu'accidentellement, pour des pièces que leurs formes ou leur importance ne permettent pas de soumettre à la machine à poinçonner, ou bien encore, quand elles ont subi un travail de forge altérant leur résistance.
La machine la plus employée est la machine à poinçonner à excentrique. ”

“ Le pont en pierre se compose de matériaux de petites dimensions, qu'il est nécessaire de supporter individuellement jusqu'au moment de l'achèvement complet de l'arche. Le pont en tôle, au contraire, quel que soit son système, peut toujours présenter
une forme, soit droite, soit arquée, mais offrant une résistance suffisante pour être amenée à sa place d'une seule pièce et se soutenir sans aucun secours. ”

“ Ajoutons en terminant que le pont de Saltash est destiné à porter deux voies et à se composer de deux ponts identiques, et pour ainsi dire séparés ; on ne construit même actuellement que l'un d'eux. La même disposition est employée au pont de Chepstow, car on ne peut regarder comme une liaison le faible contreventement qui relie les tubes à la partie supérieure. Le pont de Windsor, au contraire, qu'on peut considérer comme le vrai type du bow-string, est un pont unique construit pour deux voies. ”

“ Lorsqu'on considère une poutre continue reposant sur plusieurs appuis que nous supposerons, par exemple, tous équidistants, le poids d'une travée produit, par rapport à la travée suivante, une espèce d'encastrement sur la pile intermédiaire; seulement cet encastrement qui n'est pas complet, car la première travée a toujours une extrémité libre sur la culée, s'éloigne encore plus de cet état lorsque des surcharges mobiles viennent modifier les conditions d'équilibre de la poutre. ”

“ En résumé, on peut dire que, dans presque toutes les circonstances, un pont en tôle peut être monté sans pont de service; qu'il sera toujours avantageux d'éviter toutes constructions provisoires en rivières autres que quelques palées, dont on peut encore restreindre beaucoup l'importance.
Les remarques qui précèdent et le détail du levage du pont d'Asnières et de Langon suffiront à donner une idée de l'importance de cette opération dans les circonstances les plus diverses qui peuvent se présenter. ”

“ Chacun des ponts se compose d'un tube en tôle résistant à la compression, reposant sur deux appuis à une hauteur considérable du tablier ; de deux chaînes supportant, en quatre points, sur une longueur de 30 mètres, deux poutres en gardecorps, reliées entre elles par les pièces de pont, le tablier et la voie. Deux grandes entretoises, ou chevalets, embrassent les tubes et les poutres du tablier, et rendent invariable leur distance verticale; des diagonales comprises entre ces entretoises s'opposent aux mouvements dans le sens horizontal. ”

“ Mais il importe de bien remarquer que les exemples de ponts encastrés par leurs extrémités ne se rencontreront, en pratique, que fort rarement, et dans tous les cas, toujours sur une très-petite échelle; la force nécessaire pour produire l'encastrement de la poutre est toujours très-considérable relativement au poids supporté, à moins qu'on ne prolonge beaucoup la poutre au delà de l'appui, et dans ce cas on perd complétement le bénéfice de l'encastrement. ”

“ La solidité de la construction entière peut n'être que faiblement affectée par un semblable accident, tandis que dans un pont en arc les déformations, se propageant à toutes les arches, occasionnent des changements dans la valeur et le point de passage des résultantes des forces, qui ont pour effet' d'exposer les matériaux à des efforts supérieurs à ceux qu'ils peuvent supporter et d'amener, dans l'ensemble d'un ouvrage considérable, les avaries les plus graves pour le seul mouvement d'une seule pile. ”

“ La composante horizontale de l'effort exercé par l'arc sur la culée croît, en effet, en rapport inverse de la flèche et en rapport direct du carré de la portée. Lorsque les conditions de débouché, ou autres, imposées pour la construction du pont ne permettent qu'une faible flèche, on arrive donc à des efforts considérables qui nécessitent des maçonneries d'un cube énorme et dont l'exécution, de la plus grande importance pour la résistance du pont, présente souvent de sérieuses difficultés. ”

“ Ce n'est qu'en 1851 que MM. Fox et Henderson, propriétaires du brevet du docteur Potts, en essayèrent l'emploi à la construction du pont de Rochester, et, par une importante modification, arrivèrent à une méthode de fondation qu'on peut regarder comme générale, et présentant sur tous les autres modes des avantages incontestables de sécurité, de rapidité, et, dans beaucoup de cas, d'économie. ”

“ Ponts droits eu tôle. — Les poutres en tôle sont éminemment propres aux grandes portées ; elles présentent, dans tous les cas, sur les poutres en fonte des avantages notables. C'est une plus grande sécurité tenant à l'homogénéité du métal et à la plus facile appréciation de sa valeur; elles se plient sans inconvénient à toute espèce de formes et, par conséquent, permettent le choix de la plus avantageuse sous le rapport de la résistance ; les portées qu'elles peuvent franchir sont à peu près indéfinies ”

“ Si l'on peut employer des fermes en garde-corps d'une hauteur arbitraire, on peut arriver à construire un bow-string plus avantageux, comme emploi de métal, que la poutre, mais jamais aussi avantageux que l'arc simple, dont les fermes peuvent également être placées en garde-corps. ”

“ Lorsqu'une barre de fonte est soumise à la flexion, les flèches produites sont proportionnelles aux poids. Cette loi se maintient jusqu à la limite d'élasticité, qui ne diffère pas pour la flexion de celle que nous avons indiquée pour une traction et une compression directes. ”

“ L'avantage présenté par ce système est de permettre l'emploi de tôles de petites dimensions, et par conséquent d'un prix moins élevé à qualité égale.
On pourrait, au premier abord, ne pas accorder à la question des couvre-joints toute l'importance qu'elle mérite ; mais il est du plus
grand intérêt, lorsqu'on ne dispose que de matériaux de petites dimensions, de chercher à donner aux couvre-joints les moindres dimensions possibles, car on peut produire ainsi une économie notable sur le poids total du pont. ”

“ La condition importante à réaliser pour obtenir des tôles de grandes dimensions et des fers de formes si diverses et si peu en harmonie avec le travail logique du laminoir est d-e travailler le fer très-chaud ; on y parviendra en employant des machines puissantes, des laminoirs d'un grand diamètre et des moyens de manœuvres faciles et rapides; il y aurait aussi un avantage immense à utiliser le temps perdu dans la manœuvre qui consiste à faire repasser la pièce par-dessus le laminoir pour venir la repointer dans le sens du travail des cylindres, et obtenir pour ainsi dire un laminage continu. ”

“ Lorsqu'une tige de fer est soumise à un effort de traction, elle s'allonge d'une quantité d'abord proportionnelle à la force; cette loi se maintient tant que la force agissante ne dépasse pas 15 kilogrammes par millimètre carré. ”