Pont à charpente avec fermes traversantes. Ponts en treillis

Rayonner s'étend avec treillis traversants sont utilisés dans les ponts de grande taille et hors classe. Dans les fermes avec transfert de charge nodal, tous les éléments fonctionnent principalement sur forces axiales, ce qui permet de mieux exploiter les propriétés de résistance du matériau. Les travées de poutres avec des fermes de bout en bout sont divisées en deux parties, continues et en porte-à-faux, avec un trajet du bas et du haut.

La superstructure à poutres fendues avec un trajet au bas d'un pont ferroviaire à voie unique se compose de deux fermes principales, réunies en structure spatiale un système de tirants longitudinaux et transversaux (Fig. 6.18, 6.19).

Les fermes principales des travées métalliques sont constituées d'éléments des membrures supérieures et inférieures et du treillis: entretoises, crémaillères et suspentes (Fig. 6.18).

Les fermes traversantes ont des contours différents de ceintures et de systèmes de treillis (Fig. 6.19). Fermes avec ceintures polygonales lors de la conduite par le bas, ils ont une ceinture polygonale supérieure (Fig. 6.19, une), et lorsque vous montez sur le dessus - le bas (Fig. 6.19, b). Fermes à cordes parallèles(fig. 6.19, c, d) sont plus rationnels, ont une intensité de main-d'œuvre et un coût de fabrication et d'installation inférieurs, mais 2 à 5 % de masse d'acier en plus que les fermes précédentes.

Riz. 6.18. Travée avec trajet par le bas : 1 - portique; 2 - liens longitudinaux supérieurs ; 3 - les liens croisés ; 4 - la ceinture supérieure de la ferme ; 5 - entretoise des tirants longitudinaux supérieurs ; 6 - suspension; 7 - la ceinture inférieure de la ferme ; 8 - accolade ;
9 - étagère; 10 - la poutre longitudinale de la chaussée ; 11 - traverse ; 12 - les liaisons longitudinales de la chaussée ; 13 - tirants longitudinaux inférieurs de la ferme

Riz. 6.19. Schémas principaux de la ferme : un B - avec des ceintures polygonales ; c, d - avec courroies parallèles

Le treillis en treillis se compose d'entretoises, de crémaillères et de cintres (Fig. 6.18). Les fermes principales ont des grilles diagonales, rhombiques, triangulaires (Fig. 6.20).

Riz. 6.20. Schémas de treillis en treillis : un B - diagonale avec accolades descendantes et ascendantes; v- demi-biseau ; g- multi-angles ; ré- rhombique; f, f- rhombique avec semi-suspensions et semi-racks ; et T- charpente;
À- triangulaire avec accolades ascendantes ; je, m- triangulaire avec entretoises et cintres ; m- multi-réseaux ; P- deux treillis ; R- traverser; Avec- double triangulaire avec demi-suspensions et demi-crémaillères

Les principaux paramètres de la ferme sont illustrés à la Fig. 6.21.

Dans les structures modernes de travées de ponts ferroviaires, la longueur de travée calculée est de 33 à 110 m, un multiple de 11 m, ainsi que 127,4; 144,8 et 158,4 m.La hauteur de la ferme principale est
= (1 / 5¸1 / 7) l p, mais pas moins de 8,5 m, qui est fixé en fonction des conditions de consommation minimale d'acier, de la rigidité requise de la ferme et de la taille des bâtiments voisins. La longueur du panneau est prise = 5,5¸11 m La distance entre les axes des fermes principales est prise Avec= (1 / 20¸1 / 25) l p des conditions pour assurer la rigidité horizontale et la stabilité contre le renversement de la superstructure. En termes d'encombrement des superstructures ferroviaires à voie unique Avec 5,7 m.

Riz. 6.21. Les principaux paramètres de la ferme : une- vue suivant l'axe du pont ; b- planifier;
v- la vue à travers l'axe du pont ; - envergure calculée ; - longueur du panneau ; - hauteur de la ferme ; - la distance entre les axes des fermes principales ; - la distance entre les axes des poutres longitudinales de la chaussée

Éléments de la ferme. Dans les structures modernes de superstructures, deux types de sections transversales sont utilisés: en forme de boîte et en forme de H(fig. 6.22).

Riz. 6.22. Sections des éléments de la ferme principale: a-g- en forme de boîte ;
et- en forme de H

Les dimensions des sections des éléments sont attribuées en fonction des efforts en cours, de la nuance d'acier, des exigences de la technologie de fabrication, de l'installation et de l'exploitation. La hauteur des sections des éléments ne dépasse pas 1/15 de leur longueur et la largeur - de la condition de flexibilité à peu près égale dans le plan et dans le plan de la ferme.

Chaussée se compose de poutres longitudinales et transversales, de liaisons entre les poutres longitudinales et un tablier de pont. L'emplacement des poutres de la chaussée peut être au même niveau ou à des niveaux différents. Les poutres longitudinales sont utilisées dans les fermes modernes, les sections en I soudées avec une hauteur (1 / 5¸1 / 7) de leur portée (Fig. 6.23).

Riz. 6.23. La structure de la poutre longitudinale de la chaussée de la ferme: une- vue le long de l'axe de la travée ; b- le plan des faisceaux ; v- plan des liaisons horizontales ; 1 - section transversale de la poutre ; 2 - coin de fixation des cravates ; 3 - gousset de réticules ; 4 - raidisseur ; 5 - l'angle d'attache de la poutre longitudinale à la poutre transversale ; 6 , 10 - "poisson"; 7 - trous de boulons; 8 - entretoise ; 9 - des trous; 11 - diagonale

Les poutres transversales sont fixées aux éléments des fermes principales avec des boulons à haute résistance utilisant des coins verticaux et des goussets triangulaires (Fig. 6.24).

lit de pont les travées ferroviaires avec fermes sont utilisées sur des traverses en bois ou en métal, en béton armé sans dalles de ballast (Fig. 6.25). Les charges du tablier du pont sont transférées aux poutres longitudinales, puis aux traverses et aux fermes principales. Les poutres travaillent en flexion. La déformation des membrures des fermes principales provoque une tension dans les poutres longitudinales lors de la conduite par le bas et une compression lors de la conduite sur le dessus, et dans les poutres transversales - une flexion dans le plan horizontal.

Riz. 6.24. La structure de fixation de la traverse aux éléments de la ferme principale: 1 - trous pour la fixation de la poutre longitudinale ; 2 - coin de fixation vertical ; 3 - gousset ("hachette") pour fixer la cornière à la poutre transversale ; GL - feuille horizontale; VL - feuille verticale; F - gousset; VN - coussin vertical ; - épaisseur de l'élément

Riz. 6.25. Tablier de pont avec dalle en béton armé sans ballast :
1 - les garde-corps ; 2 - abri; 3 - trottoir; 4 - rail; 5 - contre-coin ; 6 - dalle en béton armé ; 7 - console

Noeuds de ferme principaux avec combinaison boulonnée en différentes manières(fig. 6.26). Dans les ponts ferroviaires, en règle générale, des nœuds sur des plaques profilées sont utilisés. Des goussets appariés recouvrent tous les éléments de la ferme de l'extérieur et centrent les axes des éléments convergeant au nœud (Fig. 6.26).

Riz. 6.26. Types de nœuds de ferme principaux : une- inférieur (H), supérieur (B) et médian (C);
b- avec soufflets ; v- avec inserts goussets ; 1 - feuille en forme de nœud ; 2 - coussinet de fesses

Les portées typiques avec un trajet vers le bas ont des portées de conception de 33,0 ; 44,0 ; 55,0 ; 66,0 ; 77,0 88,0 ; 110,0 m et divisé en trois séries (GTM, 1989). Les portées typiques avec un tour sur le dessus ont des portées de conception de 44,0 ; 55,0 et 66,0 m.

6.6. Portées à faisceau continu
bâtiments de ferme

Les portées de poutres continues diffèrent des portées de poutres divisées par des moments de flexion et des déflexions positifs inférieurs. Dans les structures à travée continue, les mêmes types de caillebotis sont utilisés que dans les structures simples. fermes divisées... Des structures à deux et trois travées sont généralement utilisées.

Les avantages des travées à poutres continues par rapport aux travées divisées comprennent : une économie de métal avec de grandes portées ; une plus grande rigidité verticale et horizontale; la capacité d'assurer des vitesses de déplacement élevées; réduction du volume des supports de maçonnerie; l'utilisation d'un assemblage articulé. Leurs principaux inconvénients sont les déplacements importants de l'extrémité de la superstructure lors du changement régime de température et une augmentation de la puissance de freinage.

Les travées typiques avec des fermes continues pour une voie ferrée avec un manège sur le fond ont des portées : 2'110 ; 2´132 ; 2´159 (Fig. 6.27), 110 + 132 + 110 et 132 + 154 + 132 m, et avec un tour au sommet - 2´55 et 2´65 m. Ils sont conçus en acier trempé de nuance 10ХСНД et peuvent être utilisé dans des conditions conventionnelles et nordiques.

Riz. 6.27. Diagrammes de travée continue avec fermes principales traversantes et manèges inférieurs : une- à deux travées ; b- trois travées ; v- avec treillis

L'avantage des structures à travée continue standard est que les éléments des fermes et des liaisons principales, ainsi que les poutres de la chaussée sont fabriqués à l'usine avec une utilisation maximale de l'équipement disponible et des conducteurs des structures à travée fendue typiques. Dans ce cas, les connexions d'usine sont réalisées par soudage électrique et celles d'assemblage - avec des boulons à haute résistance.

Bien que Moscou ne soit pas Saint-Pétersbourg ou Venise, ses ponts sont également remarquables.
En général, le pont (ainsi que les viaducs, les survols, les viaducs) est l'une des plus anciennes inventions d'ingénierie de l'humanité. Ponts joués rôle important dans le développement du commerce et de l'urbanisme. Parfois même les relations entre les pays en dépendent. Les records du pont le plus long, le plus large, le plus haut ou le plus fréquenté ont déjà été battus à plusieurs reprises. Tout a commencé avec une bûche ordinaire jetée de l'autre côté de la rivière...

Dans l'ensemble, le matériau du pont n'a pas d'importance, tant qu'il est planifié avec précision d'un point de vue technique. Cependant, pendant très longtemps dans la construction de ponts, la pierre a été utilisée comme matériau durable et matériau durable... Puis une brique est venue la remplacer. En même temps, dans n'importe quelle partie du monde, vous pouvez trouver léger et économique ponts en bois et en terres chaudes- les ponts de matières végétales... Mais il faut noter que ces matériaux supportent mal les charges importantes et se détériorent avec le temps.
La révolution industrielle a introduit la fonte et l'acier dans la construction de ponts, qui ont été utilisés presque partout. Ces matériaux étaient non seulement durables, mais permettaient également d'obtenir formes complexes et exquis éléments décoratifs... C'est devenu leur marque de fabrique. Et la seconde moitié des XIXe et XXe siècles est devenue une période d'utilisation active du béton armé. Soit dit en passant, le matériau lui-même a été inventé en 1849 par le jardinier français Joseph Monier. En préparant les pots pour les plantes, à des fins d'expérimentation, il a abaissé un treillis métallique dans le béton. C'est la naissance du béton armé. C'est maintenant le matériau numéro un dans l'industrie de la construction, bien que d'autres matériaux, même aussi extravagants que le verre, soient également utilisés dans la construction de ponts pour créer des effets artistiques inhabituels.

D'un point de vue technique, six types de ponts peuvent être distingués.
Pont à poutres- le plus ancien type de ponts. Son prototype était une bûche jetée sur un jet d'eau. De par sa conception, un pont à poutres est une structure horizontale (poutre) reposant sur des supports des deux côtés. Si le pont est suffisamment long, la poutre peut être soutenue par plusieurs supports pour créer une structure solide. Les supports intermédiaires sont appelés taureaux, les supports côtiers sont appelés culées. On peut aussi utiliser des "poutres à appui libre" : plusieurs poutres qui se prolongent les unes les autres, qui reposent sur des supports aux deux extrémités.


Pont en arc repose sur une arche. Dans ce cas, la toile du pont peut aller au-dessus de l'arc, sous l'arc, ou traverser l'arc de part en part. Il est à noter qu'il s'agit d'une structure très robuste pouvant supporter de lourdes charges. Ceci est obtenu grâce au fait que la charge verticale est transmise le long d'une courbe de chaque côté de l'arc à son support (talon) et plus loin dans le sol. Le pont de plusieurs petites travées voûtées passant au-dessus du sol est appelé viaduc (à ne pas confondre avec un aqueduc - un pont pour l'approvisionnement en eau).




Ponts à poutres avec fermes traversantes ont un aspect en treillis et utilisent la force d'une structure triangulaire. Ici, les poutres sont également placées au-dessus de la travée du pont.


Pont en porte-à-faux souvent confondu avec arqué, car souvent son bras en porte-à-faux a la forme d'un arc. Mais dans une structure en porte-à-faux, la travée est suspendue à l'extérieur des supports. Il se compose de deux types de poutres : une ancre, située entre les supports, et une suspendue, suspendue du support à l'extrémité de la console. Ainsi, au centre de la travée ou à côté de celle-ci, vous pouvez voir la connexion des deux consoles (alors que les deux arches se connectent l'une à l'autre à côté du pylône).


Pont suspendu (suspendu) connu depuis l'Antiquité, et maintenant il connaît une seconde naissance. Dans les ponts suspendus, la toile est suspendue à des cordes - soutenues par des cordes verticales (cintres) attachées aux principales cordes porteuses. Par conséquent, d'un point de vue technique, le pont de Crimée est un pont suspendu et non un pont à haubans.


Pont suspendu combine les caractéristiques d'un pont suspendu et d'un pont cantilever. Chaque câble (câble toronné) est attaché à un pylône ou à un mât (pilier), dominant le tablier du pont. Dans ce cas, les câbles peuvent sortir du mât ou imiter une "harpe" - être situés en niveaux parallèles, ascendants vers le mât.


Ponts mobiles peut être basé sur n'importe quelle conception. La principale caractéristique est les éléments mobiles qui libèrent la zone d'eau pour le passage des navires. Ils peuvent être soulevés, noyés, pivotants, inclinables, pliants et même enroulés. Jusqu'à présent, il n'y a pas de ponts mobiles à Moscou.

Il est souvent difficile de déterminer immédiatement à quel type de pont appartient un pont particulier. Et ce n'est pas surprenant, car ils combinent souvent les caractéristiques de plusieurs types (ce sont les ponts dits hybrides). Et si le pont était reconstruit, renforcé ou restauré au fil du temps, alors, très probablement, l'utilisation de structures d'un type différent était le résultat de calculs techniques.

Les travées en treillis sont principalement utilisées pour ponter des portées moyennes à grandes où les poutres à âme pleine sont lourdes et complexes.

La ferme à tiges est comme le squelette de la poutre - au lieu d'une feuille verticale solide du mur, un treillis à tiges est installé ici, dont les éléments, avec les ceintures, forment un système géométriquement immuable. Dans les fermes à tiges, avec une charge nodale, tous les éléments travaillent sur des efforts axiaux centraux, ce qui permet d'utiliser efficacement les zones de travail de leurs sections.

Cependant, avec de petites portées, les économies de métal ne sont pas réalisées ou sont obtenues de manière insignifiante en raison de l'excédent inévitable dans les sections transversales des tiges en raison des restrictions dans l'utilisation de petits nombres de produits laminés profilés, la nécessité de maintenir la flexibilité standardisée des tiges, etc. plus haut que les poutres à âme pleine.

Il n'est pas possible d'établir avec précision les limites de l'utilisation opportune des fermes de bout en bout, car elles dépendent de nombreuses conditions : l'état des techniques de fabrication dans les usines, les conditions de transport et d'installation, la hauteur libre, le système de pont, la qualité de l'acier. La solution au problème à chaque fois est déterminée par les conditions spécifiques pour la conception du pont.

Dans les ponts, des superstructures de bout en bout avec des fermes fendues, continues et en porte-à-faux sont utilisées lors de la conduite au-dessus et au-dessous (Fig. 95).

La superstructure la plus simple avec un tour sur le dessus (Fig. 96) se compose de deux fermes principales, reliées par des renforts longitudinaux supérieurs et inférieurs, ainsi que des renforts transversaux de support et intermédiaires. Les attaches longitudinales sont formées sous forme de fermes horizontales: les ceintures des fermes principales leur servent de ceintures.

Des croisillons sont placés dans les plans des crémaillères d'extrémité et intermédiaires des fermes principales. La distance entre les nœuds adjacents d'une membrure de ferme s'appelle un panneau.

L'invariabilité géométrique de la travée, qui est une structure spatiale, est assurée par l'invariabilité de ses six faces planes : les fermes principales, les systèmes de liaisons longitudinales supérieure et inférieure et supports transversaux.

La charge horizontale obtenue est transférée par la ferme des traverses longitudinales supérieures aux traverses de support, et ces dernières - à travers les pièces de support aux supports de pont. La charge horizontale des entretoises longitudinales inférieures est transférée directement aux parties de support de la superstructure.

Les liaisons transversales intermédiaires sont conçues pour égaliser la charge verticale entre les fermes principales lorsqu'elles ne sont pas également chargées et pour augmenter la résistance à la torsion de la superstructure. De plus, pour technologie moderne assemblages de grandes superstructures sans dispositif d'échafaudages porteurs (méthodes articulées ou semi-portées), des réticulations intermédiaires doivent assurer l'invariabilité géométrique de la superstructure lors de son assemblage, lorsque l'un des systèmes de réticulation de support est absent.

Les dimensions principales de la superstructure comprennent : je, hauteur de la ferme h mesurée entre les axes des membrures supérieure et inférieure, la distance entre les fermes V, longueur du panneau ré et l'angle d'inclinaison des accolades par rapport à la verticale a (Fig. 97, a).

Hauteur des fermes principales h quand monter sur le dessus est déterminé, en règle générale, par les exigences de rigidité verticale et d'économie. Un indicateur de rigidité suffisante est la déviation des fermes par rapport au temps standard charge verticale... Pour les ponts ferroviaires, la flèche ne doit pas dépasser 1/800 je, et pour les ponts routiers - 1/400 je.

La pratique de conception à long terme a montré que les plus économiques en termes de consommation de métal, les fermes des ponts ferroviaires sont obtenues avec leur hauteur hégal à (1/5 - 1/7) je.

Dans les ponts routiers, ce rapport varie de (1/5 - 1/10) je.

Dans certains cas, la hauteur des fermes lors de la conduite en haut peut être abaissée afin de réduire la hauteur et le coût du remblai aux abords du pont.

L'attribution de la hauteur des fermes peut également être subordonnée à la commodité de l'usine. Par exemple, pour des fermes de portées différentes, la hauteur peut être prise la même afin d'utiliser le même équipement d'usine (conducteurs, gabarits, etc.) pour la fabrication de leurs éléments.

En milieu urbain, la hauteur des poutres de travée incluses dans la traversée du pont est parfois déterminée par des considérations architecturales.

Distance entre les essieux en treillis V dans les travées avec chevauchement dépend du nombre de voies (aux ponts ferroviaires), de la largeur de la chaussée et des trottoirs (aux ponts routiers et urbains), de la conception de la chaussée, ainsi que des exigences de stabilité de portées et rigidité dans le plan horizontal.

Avec de petites portées de ponts pour un chemin de fer à voie unique (jusqu'à 30-35 m) et lors de la conduite sur des poutres de pont en bois tailles standards posés directement sur les fermes en treillis, la distance minimale entre les fermes peut être la même que pour les travées à parois pleines, c'est-à-dire 2,0-2,2 m.

Cependant, les membrures supérieures des fermes fonctionneront dans des conditions difficiles de compression et de flexion locale en raison de l'application de la charge hors des nœuds.

Longueur du panneau ré lorsqu'ils reposent les poutres du pont sur les membrures des fermes, ils essaient d'en attribuer le moins possible afin de réduire le moment de flexion dans les membrures, et la hauteur des membrures supérieures est développée à (1/5 - 1/7) je, compte tenu du travail des courroies en compression avec flexion.

Avec des portées de plus de 35-40 m, il est nécessaire d'augmenter la distance entre les fermes pour assurer la stabilité de la superstructure et créer une rigidité suffisante dans le plan horizontal. La stabilité peut être assurée en plaçant, par exemple, des pièces de support à un niveau supérieur (Fig. 97, b) ou en utilisant des pièces de support qui peuvent percevoir des réactions négatives.

Selon les exigences de rigidité de la superstructure dans le plan horizontal, basées sur l'expérience de l'exploitation de la superstructure avec un tour sur le dessus, il est recommandé d'attribuer une distance entre les fermes d'au moins (1/16 - 1/20 ) je.

Avec une distance entre les fermes jusqu'à 2,5 m, des poutres de pont en bois avec des hauteurs accrues peuvent être utilisées. Avec une plus grande distance entre les fermes de section transversale poutres en bois s'avérer d'une taille prohibitive.

Dans ce cas, la superstructure est équipée d'une cage à poutres, constituée de poutres transversales fixées aux nœuds des fermes principales, et de poutres longitudinales reposant sur les poutres transversales (Fig. 98). Les poutres de pont standard sont posées sur des poutres longitudinales dont la distance entre les deux est de 1,9 à 2 m. Dans une telle travée, un transfert nodal de la charge verticale vers les fermes principales est assuré et les membrures travaillent sur les forces axiales.

L'angle d'inclinaison des contreventements par rapport à la verticale et dans les fermes dépend de la longueur du panneau et de la hauteur des fermes. Par conséquent, lors de l'attribution de ces dimensions aux fermes, il faut faire attention à l'inclinaison résultante du contreventement. Avec très angle aigu les efforts dans les croisillons et leur longueur diminuent, mais le nombre de croisillons et leur longueur totale augmentent ; avec une augmentation de l'angle, les forces dans les croisillons et leur longueur augmentent, ce qui conduit à une augmentation des sections transversales des croisillons, cependant, le nombre et la longueur totale des croisillons sont réduits.

Le plus rentable en termes de consommation de métal et pratique pour la conception d'unités est un angle proche de 40°. Des angles compris entre 30° et 50° sont acceptables. À d'autres valeurs d'angle trop élevées ou trop larges, les goussets nodaux sont obtenus, les fixations des éléments s'avèrent non constructives et la consommation de métal pour les croisillons et les fermes augmente en général.

Dans les conditions de notre pays, avec un caractère principalement plat de rivières, pour bloquer les travées navigables du canal, les travées avec manège au sommet sont rarement utilisées en raison de leur hauteur de construction élevée, dont dépend la hauteur totale du pont et des approches de celui-ci. . Les travées avec un tour par le bas, qui se caractérisent par une faible hauteur de construction, sont plus souvent utilisées.

Aux fermes de ces travées, il convient d'exclure les poteaux d'extrémité et les éléments mitoyens des membrures supérieures, car ils ne fonctionnent pas pour la charge verticale. Dans ce cas, le contour du contour des fermes prend la forme d'un trapèze.

Une superstructure avec un trajet par le bas sous une voie ferrée à voie unique est formée de deux fermes principales reliées par des traverses longitudinales supérieure et inférieure, des traverses intermédiaires et de support (Fig. 99). La distance entre les axes des fermes doit ici être augmentée à 5,6-5,8 m pour que les fermes soient situées en dehors des limites d'approche des bâtiments. Pour les grandes portées, cette distance est également déterminée par les exigences de stabilité latérale et de rigidité horizontale.

La plus petite hauteur des fermes principales est déterminée à partir des conditions de placement des tirants longitudinaux et transversaux supérieurs en dehors des dimensions de l'approche des bâtiments et est de 7,5 à 8,0 m.

Dans une superstructure avec un trajet vers le bas, les longueurs des éléments de liaison longitudinaux augmentent et la disposition des liaisons transversales devient plus compliquée. Les liaisons transversales de support sont généralement placées dans les plans des contreventements extrêmes et sont formées sous la forme de cadres rigides, appelés portiques.

Des traverses intermédiaires sont disposées dans les plans de crémaillères ou de suspensions également sous forme de cadres à traverses traversantes ou pleines situées au-dessus de la taille de l'approche des bâtiments.

Les poutres longitudinales et transversales de la chaussée sont généralement situées au même niveau pour réduire la hauteur libre.

Les poutres longitudinales à l'intérieur de chaque panneau sont comme de petites portées. Ils sont unis par les liaisons longitudinales supérieures et transversales intermédiaires.

La consommation de métal pour la chaussée (poutres longitudinales et transversales) représente une part importante de la consommation totale de métal pour la superstructure. La plus petite consommation de métal pour une cage à poutres montée sur des poutres de pont en bois est obtenue avec une longueur de panneau de 5-6 m.

Dans de rares cas, avec de petites portées, la hauteur des fermes principales était inférieure à 7,5-8,0 m, ce qui exclut la possibilité d'installer les tirants longitudinaux supérieurs.

Pour assurer la rigidité latérale des travées ouvertes (Fig. 100), les poutres transversales sont combinées avec des poutres en treillis en demi-cadres rigides, dont les traverses sont les poutres transversales.

Les membrures supérieures des fermes de telles travées fonctionnent dans des conditions très défavorables comme des tiges comprimées, fixées élastiquement aux endroits d'installation des demi-châssis. Avec une rigidité insuffisante des demi-châssis, des accidents de telles structures se sont produits en raison de la perte des ceintures de stabilité supérieures.

Les travées des ponts ferroviaires sont soumises à des forces de freinage importantes. Des forces de freinage sont appliquées aux poutres longitudinales et si les poutres ne sont pas fixées dans le sens longitudinal, elles se déplaceront le long de la travée, pliant les poutres transversales dans le plan horizontal. Pour éviter cela, des attaches de freinage spéciales sont installées (Fig. 101), qui fixent les poutres longitudinales aux ceintures des fermes principales et transmettent les forces de freinage des poutres longitudinales aux nœuds des fermes principales. De plus, les forces de freinage des courroies sont transmises aux supports à travers les parties de support fixes.

En ponts multi-travées sur chaque soutien intermédiaire des pièces de support fixes sont généralement installées sous l'une des superstructures, et mobiles sous l'autre, afin de répartir uniformément la charge des forces de freinage entre les supports.

Dans les ponts métalliques de moyennes et grandes portées, en règle générale, des travées avec des fermes traversantes et des supports massifs sont utilisées. Structurellement, la ferme de bout en bout a des fermes principales, des liens longitudinaux et transversaux. La chaussée peut être située en bas ou en haut de la superstructure. Les fermes des éléments de ligne principale ont des formes différentes. Ils sont fabriqués à partir d'aciers à haute résistance et faiblement alliés avec des joints soudés par boulons.

Les fermes principales des superstructures en acier sont des structures à barres plates géométriquement immuables, constituées d'éléments des membrures inférieures et supérieures et d'éléments en treillis : ras-166

tresses, crémaillères, pendentifs. Les ceintures et les entretoises sont les principaux éléments structurels de la ferme ; les racks, les suspensions, les shrengels, travaillant uniquement sur la charge locale, sont appelés supplémentaires. Les intersections des contreventements, des crémaillères et des suspentes avec des membrures de ferme sont appelées nœuds de ferme, et la distance horizontale entre les centres des nœuds adjacents est appelée un panneau (Figure 7.21).

Par le contour des ceintures, les fermes peuvent être avec des ceintures parallèles ou avec une ceinture supérieure polygonale. Dans les ponts, les plus répandus sont les fermes à ceintures parallèles et un simple treillis triangulaire. Des fermes avec une membrure supérieure polygonale et un treillis triangulaire sont également utilisées. Pour réduire la longueur du panneau dans les fermes de grandes portées, des sprengels sont utilisés (en bas). Pour les grandes portées, des fermes à deux treillis (losanges) sont utilisées.

Les fermes à cordes parallèles ont une masse d'acier de 2 à 5 % supérieure à celle des fermes à cordes polygonales, mais moins d'intensité de main-d'œuvre et de coût de fabrication et d'installation. Le treillis des fermes est constitué d'éléments inclinés - entretoises travaillant en traction et compression, d'éléments verticaux - entretoises travaillant en compression, et de suspensions travaillant en traction ; pour réduire la longueur des éléments, des chapes et des entretoises sont utilisées.

Riz. 7.21. Le principal éléments structurels fermes : 1 - ceinture inférieure; 2 - ceinture supérieure; 3 - corset compressé (ascendant) ; 4 - attelle étirée (descendante) ; 5 - étagère; 6 - suspension; 7 - panneau de ceinture inférieur ; 8 - panneau de la ceinture supérieure ; A - nœud de la membrure supérieure de la ferme; B - nœud de la membrure inférieure de la ferme; une- longueur du panneau ; P- le nombre de panneaux ; je- la longueur de la superstructure ; h- hauteur de la ferme

Les fermes principales ont des treillis diagonaux, rhombiques, triangulaires, en treillis et autres (Fig. 7.22, 7.23). Les grilles de contreventement sont constituées de contreventements descendants étirés et d'entretoises comprimées ou de contreventements ascendants principalement comprimés et de suspentes étirées ; pour les grandes portées, un treillis demi et multi-angle est utilisé. Le treillis rhombique se compose d'entretoises sécantes et d'un élément horizontal ou vertical, qui assure l'invariabilité géométrique du treillis. Le treillis triangulaire se compose d'entretoises vers le haut et vers le bas avec des entretoises ou avec des entretoises et des cintres. La grille sprengel se compose d'une grille principale diagonale ou triangulaire et de sprengels situés à la corde supérieure ou inférieure. Peut être utilisé pour les fermes sans chanfreins, n'ayant qu'entre les courroies éléments verticaux- étagères. Le choix du type de treillis de la ferme se fait en comparant la consommation d'acier, le nombre d'éléments et d'assemblages, l'intensité de la main-d'œuvre, le coût et d'autres indicateurs techniques et économiques.

Dans les ponts anciens, des fermes à treillis multiples et à angles multiples, des fermes à treillis croisé, des fermes semi-inclinées avec une membrure supérieure parabolique et des fermes inclinées avec des fermes sur le dessus ont été utilisées.

Sous l'influence d'une charge verticale en poutre fendue à travers des fermes, les membrures supérieures travaillent en compression, et les membrures inférieures en traction. L'ampleur de ces efforts augmente avec une augmentation de la portée de conception et diminue avec une augmentation de la hauteur de la ferme. Les croisillons, ascendants des appuis jusqu'au milieu de la travée, subissent une compression, et les descendants, une tension. La quantité d'effort dans le corset dépend de l'angle d'inclinaison du corset par rapport à la verticale (que moins d'angle, moins d'effort dans le corset) et du contour

Riz. 7.22. Treillis en treillis dans les ponts anciens : une- quatre treillis; b- à deux inclinaisons ; v- traverser; g- demi-biseau ; ré- avec une corde supérieure polygonale et des sprengels supérieurs

Riz. 7.23. Schémas de treillis en treillis : une, b- les fermes à treillis diagonaux ; v- treillis semi-incliné; g- treillis à angles multiples; ré, e, F- les fermes à treillis rhombique ; s- un treillis avec une membrure supérieure polygonale et un treillis en treillis ; et- treillis triangulaire; À- treillis triangulaire avec montants ; je- treillis triangulaire avec entretoises et suspension ; m- la ferme à treillis multiples ; m- la ferme à deux treillis ; ô- treillis croisé; P- double triangulaire avec semi-suspensions et semi-crémaillères ; R- treillis à cordes parallèles et treillis en treillis

fonte des courroies. Dans les fermes à contour polygonal, les forces de contreventement sont moindres que dans une ferme à membrures parallèles.

Des suspensions et des entretoises sont utilisées pour réduire la longueur libre du panneau. Les montants sont les éléments travaillant en compression, les suspensions sont les éléments travaillant en traction.

Pour les fermes principales de petite portée, un simple treillis triangulaire est préférable.

Pour les portées moyennes, jusqu'à 110 m inclus, il existe un treillis triangulaire avec suspentes et entretoises. Pour les grandes portées, supérieures à 120 m, un treillis triangulaire avec suspentes et fermes au niveau de la ceinture inférieure est utilisé, permettant longueur optimale panneaux et l'angle d'inclinaison des contreventements à des hauteurs de fermes élevées. Pour réduire la longueur libre des panneaux comprimés de la membrure supérieure, la suspension en treillis s'étend jusqu'à la membrure supérieure, et pour réduire la longueur libre des entretoises et des suspentes, des tirants horizontaux sont placés.

Les principales dimensions calculées des fermes principales sont : la portée calculée, la hauteur des fermes, la longueur du panneau.

La portée calculée des fermes est la distance horizontale entre les centres des nœuds de support. Pour les structures de travée des ponts ferroviaires, elle est prise de 33 à 110 m, un multiple de 11 m, ainsi que 127,4 ; 144,8 ; 158,4 cm Pour pouvoir installer des portées sur des supports existants, la portée de conception requise est obtenue en modifiant la longueur des panneaux de ferme extérieurs.

La hauteur des fermes principales est la distance entre les axes des nœuds horizontaux dans la section verticale des membrures inférieure et supérieure. La hauteur de la ferme principale est déterminée en fonction de l'état de la consommation d'acier minimale, de la rigidité requise de la ferme et de la taille des bâtiments à proximité. La hauteur de la ferme est généralement 1 / 5-1 / 7 de la portée calculée. Dans les ponts ferroviaires avec un passage par le bas, la hauteur des fermes principales est estimée à au moins 8,5 m pour le passage sans entrave du matériel roulant.

La longueur du panneau de ferme est la distance entre les centres des nœuds de membrure adjacents. La longueur des panneaux affecte la consommation d'acier pour les fermes principales, les poutres de chaussée et les liaisons entre les fermes principales. Une augmentation de la longueur du panneau réduit le nombre d'éléments et de nœuds de la ferme, mais augmente les portées des poutres longitudinales, la masse de l'acier de la chaussée. La longueur des panneaux est prise comme étant de 5,5 à 11 m.

L'angle d'inclinaison des contreventements affecte la conception des nœuds de ferme. L'angle d'inclinaison le plus avantageux des entretoises par rapport à l'horizontale est de 40 à 50 °. À

un écart important de l'angle d'inclinaison à partir de 45 ° augmente la taille des tôles de forme nodale et la consommation d'acier.

La hauteur des fermes, la longueur du panneau, l'angle d'inclinaison des entretoises sont mutuellement connectés. La distance entre les axes des fermes est dictée par les exigences de rigidité horizontale et de stabilité contre le renversement de la superstructure, et lors de la descente et par la taille des bâtiments qui s'approchent. Selon la condition de rigidité horizontale, la distance entre les axes des fermes doit être d'au moins 1 / 20-1 / 25 de la portée lors de la conduite par le bas et d'au moins 1 / 16-1 / 20 lors de la conduite sur le dessus, tandis que les vibrations horizontales des superstructures sous les trains qui passent ne sont pas dangereuses. Selon la condition de taille, pour les superstructures ferroviaires à voie unique avec un trajet par le bas, la distance entre les axes des fermes doit être d'au moins 5,5 m et pour celles à double voie - d'au moins 9,6 m. les fermes principales de portées rapprochées sont supposées être les mêmes systèmes, hauteurs de fermes et longueurs de panneaux.

Ainsi, par exemple, les fermes principales typiques avec des portées de 88 et 110 m ont des ceintures parallèles, un treillis triangulaire avec des pendentifs et des poteaux, la même hauteur de 15 m, une longueur de panneau de 11 m et une distance entre les fermes de 5,8 m.

Les éléments de fermes sont des tiges rectilignes qui perçoivent de grandes forces longitudinales et ont donc des surfaces importantes des sections transversales... Dans les travées modernes, les plus applicables sont les sections en forme de caisson et en forme de H (Fig. 7.24, 7.25).

Les sections en caisson se composent de deux feuilles verticales et de deux feuilles horizontales, reliées de manière rigide par des coutures soudées, les feuilles verticales sont basiques et plus épaisses que les horizontales. Les sections en forme de boîte ont une répartition rationnelle du métal, une rigidité élevée en flexion et en torsion. Ils sont économiques en termes de consommation d'acier, sont moins sensibles à la corrosion, mais sont difficiles à fabriquer. Les sections en caisson sont utilisées à la fois pour les membrures de treillis et les contreventements comprimés.

Les éléments en forme de caisson en tôle pleine sont scellés en installant des diaphragmes transversaux solides à leurs extrémités, empêchant la pénétration d'humidité, de neige et de saleté dans les caissons. L'utilisation d'éléments scellés réduit la surface de peinture et ralentit la corrosion, ce qui réduit les coûts d'exploitation et augmente la durée de vie de la ferme.

Riz. 7.24. Coupe transversale des courroies des fermes traversantes : une- canaliser; b- en forme de boîte ; v- en forme de U et de type canal ; g- poutre en I en forme de H ; ré- simple paroi ; e- boîte

Les sections en forme de H se composent de deux tôles verticales et d'une tôle horizontale, soudées ensemble. Leur avantage est simple conception ouverte, pratique pour la fabrication : l'intensité du travail de leur fabrication est environ 1,5 fois inférieure à celle des boîtes en forme de boîte.

Les inconvénients des sections en forme de H sont : la possibilité de contamination et le besoin de nettoyage et de peinture fréquents des éléments horizontaux ; danger de corrosion rapide de l'acier en raison de l'accumulation dedans

Les dimensions de la section des éléments sont attribuées en fonction des efforts en cours, de la nuance d'acier, des exigences

technologie de fabrication, installation et exploitation de yami. La hauteur de section des éléments est considérée comme ne dépassant pas 1/15 de leurs longueurs. Tous les éléments doivent avoir la même largeur pour un nouage facile.

Les dimensions intérieures des caissons doivent être d'au moins 440 × 460 mm pour permettre le passage d'un poste de soudage à double arc. L'épaisseur des tôles verticales en acier au carbone ne doit pas dépasser 50 mm et en acier faiblement allié, pas plus de 40 mm. Les feuilles horizontales doivent avoir une épaisseur d'au moins 10 mm.

Les nœuds des fermes principales représentent les connexions des extrémités des éléments, dont les axes convergent en un point - le centre du nœud (Fig. 7.26). Les traverses et les éléments de contreventement sont attachés aux nœuds de la ferme. Les extrémités des éléments de ferme sont reliées à l'aide de tôles profilées: doublures fa-sonok, inserts de gousset, attaches de gousset. Les goussets doivent être de forme simple, tailles minimales et une épaisseur d'au moins 12 mm. Pour réduire l'intensité du travail et améliorer la qualité du travail, la forme

Riz. 7.26. Assemblage de fermes boulonnées à haute résistance : 1 - la membrure inférieure de la ferme de la section en U ; 2 - Crémaillère en I ; 3 - entretoise en caisson ; 4 - Renfort de section en I ;

5 - gousset

et les dimensions des tôles de forme nodale et des plaques de couche, ainsi que l'emplacement des trous pour les boulons de fixation, sont unifiés, ce qui permet d'assurer une grande précision d'assemblage et l'interchangeabilité des pièces.

La conception des assemblages de fermes doit être simple et facile à installer, empêcher l'accumulation d'eau et de saleté.

Liens entre les fermes. Les fermes principales des superstructures en acier sont reliées dans les plans des membrures supérieure et inférieure avec des tirants longitudinaux et dans les plans des contreventements, des suspentes ou des entretoises - avec des tirants transversaux. Les attaches longitudinales sont des fermes dont les ceintures sont les ceintures des fermes principales. Le treillis des liens peut être triangulaire, rhombique, croisé, demi-diagonal et autres. Les éléments de traverses sont disposés à partir de coins roulés ou soudés, de tés, de poutres en I ou de canaux. La forme et les dimensions des sections des éléments de liaison sont prises en fonction des efforts et de la longueur libre des éléments. Avec de petits efforts et la longueur de la section, des coins ou en forme de T sont pris, avec de gros efforts et la longueur de la section transversale, des poutres en I.

Les cadres de freinage installés dans les travées ferroviaires transmettent les efforts de freinage longitudinaux des poutres de la chaussée aux membrures des fermes puis aux pièces d'appui fixes. Les cadres de freinage sont situés au milieu de la travée. Les cadres sont formés d'entretoises diagonales et d'entretoises entre les poutres longitudinales ou d'entretoises longitudinales diagonales et d'entretoises supplémentaires.

Les croisillons entre les fermes principales sont situés dans les plans verticaux des crémaillères et des fermes des fermes ou dans les plans inclinés des contreventements intermédiaires tous les 11-12 m.

Les portiques transfèrent le vent et d'autres charges latérales des renforts longitudinaux supérieurs aux supports. Ils sont situés aux extrémités des superstructures dans les plans des entretoises ou entretoises de support ou des premières suspensions des fermes principales.

Riz. 1. Passage supérieur en acier avec manège par le bas, portées 10,2 + 31,1 + 10,2 m
Les ponts ferroviaires modernes en acier peuvent être divisés en six groupes : poutres à parois pleines (Fig. 1), poutres à treillis traversants (Fig. 2), viaducs, ponts en porte-à-faux, ponts suspendus, ponts-levis.

Matériau pour ponts en acier.

Les aciers alliés les plus couramment utilisés pour travaux de construction, contiennent de petites impuretés de silicium et de nickel. L'ajout de ces éléments, qui augmentent la résistance à la traction et la limite élastique de l'acier, permet d'utiliser des contraintes admissibles plus élevées dans la conception, ce qui entraîne une diminution correspondante de la charge constante. Le prix des aciers alliés et leurs coûts de transformation sont légèrement supérieurs à ceux des aciers au carbone conventionnels ; leur utilisation ne s'avère bénéfique que pour les grandes portées, lorsque leur propre poids constitue une part importante de la charge totale. Mais même dans ces cas, l'acier au carbone est généralement utilisé pour la chaussée, les connexions, les éléments de treillis, etc.
Il n'y a pas encore de rivets en acier allié satisfaisants. Lors de la conception connexions rivetées considérer les plus faibles contraintes de cisaillement et de cisaillement pour l'acier au carbone.
Parfois, des aciers spéciaux doivent être utilisés indépendamment de considérations économiques. C'est le cas des superstructures multivoies avec des fermes principales traversantes de grande portée, lorsqu'il est impossible de sélectionner des sections de la taille requise en acier au carbone.
Il convient de rappeler que les valeurs de flèche et de déformations augmentent proportionnellement à l'augmentation des contraintes admissibles. Souvent, cela n'a pas d'importance, mais dans les travées rivetées avec des fermes traversantes, une augmentation des flèches peut entraîner une augmentation des contraintes supplémentaires, si la conception ne prévoit pas de mesures spéciales pour éliminer les causes de ces contraintes, si possible.
La recherche moderne montre que dans les aciers à haute résistance, la limite d'endurance se produit après un très grand nombre de cycles de changement de charge ou à la suite d'une différence significative dans la valeur des contraintes maximales du cycle. Un nombre relativement faible d'éléments de superstructure peut être soumis à un nombre de chargements suffisant pour l'apparition de fatigue au cours de leur durée de vie.
Les seules exceptions sont les suspensions, pour lesquelles le cycle de chargement est le passage de chaque voiture sur chaque train.
Des matériaux tels que le fer forgé et l'acier cuivreux sont utilisés dans certaines parties de structures particulièrement exposées aux facteurs corrosifs.
L'aluminium est également utilisé dans la construction de ponts ferroviaires. L'un des chemins de fer a une superstructure avec des poutres principales solides en alliage d'aluminium. La longueur de cette superstructure, conçue pour la charge de calcul E60, est de 30,5 m.

Portées de poutres pleines.

Les poutres principales de ces travées peuvent être constituées de poutres en I laminées ou d'une section mixte.
Dans les superstructures constituées de poutres en I laminées, ces dernières doivent être situées à une distance mutuelle qui facilite la peinture. Une distance d'environ 20 cm entre les bords des étagères de ceinture peut être recommandée.


Riz. 2. Remplacement des superstructures par de nouvelles (gauche)

Riz. 3. Un pont oblique à quatre travées avec des superstructures continues avec un manège par le bas, des travées de 42 m, des poutres de 3,3 m
Si des poutres en I lourdes à larges brides sont utilisées, alors, compte tenu de la nécessité de maintenir une certaine distance entre les étagères, le nombre de poutres pour un chemin lors de la conduite sur le dessus est limité à quatre. Grande quantité poutres avec plus étagères étroites peut être utilisé pour des portées plus petites.
Dans tous les cas, la moitié de toutes les poutres doit être positionnée symétriquement par rapport au rail qu'elles supportent et reliées par des diaphragmes, et, si nécessaire, surtout dans les courbes, par des tirants longitudinaux.


Riz. 4. Superstructure à poutres métalliques à double voie avec conduite par le bas :
a - façade; b - éléments; dans la section; 1 - mur; 2- coin supérieur de la taille :, 3 - coin inférieur de la taille : 8- coussinets de fesses ; cadre de support de liaison croisée; 24 - diagonales des tirants longitudinaux : 25 - gousset des tirants longitudinaux ; 28 - poutres principales; 29 - traverses; 30 - poutres longitudinales intermédiaires; 31 - poutres longitudinales d'extrémité; 32 - console de poutre transversale; 33- support de poutre longitudinale; 34 - l'extrémité de l'entretoise; 35 - coin de fixation; 36 - tableau

Dans des conditions normales, pour des portées de 15,2 à 38 m, les portées avec des poutres principales pleines d'une section mixte sont les plus souhaitables. Parfois, ils sont utilisés pour des portées beaucoup plus grandes (Fig. 3).
Les travées de poutres peuvent être entraînées par le bas et par le haut, et dans le premier cas, le chemin passe entre les poutres (Fig. 4), et dans le second, il repose sur les membrures supérieures.
La conception de chevauchement ne limite pas la taille du passage et en termes de chemin de fer plus désirable.
La chaussée des travées de poutres continues avec un trajet vers le bas est attachée aux poutres principales. Si la hauteur libre est limitée, la chaussée ne peut être constituée que de traverses fixées aux poutres principales.
Cette conception est courante dans les ponts lestés. Si une hauteur libre minimale est requise, les rails sont parfois fixés directement sur les traverses.
En travées à double voie avec deux poutres principales si nécessaire haute altitude traverses, il est possible de réaliser une conception rapide et économique de la chaussée de la manière suivante.
Les poutres transversales sont placées à une distance mutuelle qui vous permet de poser des poutres de pont entre elles. Deux rangées de diaphragmes sont disposées sous chaque chemin, fonctionnant comme de courtes poutres longitudinales. Les ailes supérieures des diaphragmes sont positionnées à une hauteur telle qu'un écart d'environ 25 mm subsiste sous les semelles des rails au-dessus des poutres transversales.
Des attaches standard peuvent être utilisées pour fixer les rails aux traverses; pour les courants circulant dans les circuits de voie, il n'est pas nécessaire de recourir à des mesures d'isolement particulières.
Dans les travées avec un tour par le bas, une cage à poutres est également utilisée, composée de poutres longitudinales attachées à des poutres transversales, qui à leur tour sont attachées aux fermes principales. Un tel système de chaussée présente une hauteur libre plus importante.
Habituellement, les poutres longitudinales ou transversales, ou les deux, sont constituées de poutres en I laminées.

Portées avec fermes bout à bout.

Ci-dessous est donné brève description les principaux types de fermes bout à bout (Fig. 5) utilisées dans la construction de ponts.
La ferme Gau (Fig. 6) est le premier type de ferme bout à bout ; il a été breveté aux États-Unis en 1840. Dans cette conception, les éléments diagonaux du treillis (entretoises) sont comprimés et les éléments verticaux sont étirés. Les ceintures et les bretelles sont en bois et les éléments verticaux sont des brins métalliques.
La ferme Pratt (Fig. 7) a été introduite pour la première fois en 1844 en tant que modification de la ferme Hau. Dans les fermes de ce type, les éléments verticaux du treillis sont étirés et les éléments diagonaux sont comprimés. Il était à l'origine destiné à transporter des éléments en bois compressé, mais seules quelques structures ont été construites de cette manière. Après 1850, ce type s'est généralisé sous la forme d'un treillis tout en métal, et au début, la fonte a été utilisée pour les éléments comprimés, puis l'ensemble du treillis a été en fer forgé. La connexion des éléments dans les nœuds était généralement réalisée sur des boulons de charnière.

Riz. 5. Pont à double voie et à trois travées avec des travées traversantes de 4 7,1 m chacune.
La hauteur des fermes principales est de 10,05 et 11,3 m; distance entre les essieux
fermes - 10,05 m

Riz. 7. Schéma de la ferme de Pratt
La ferme Whipple (à double courbure) (Fig. 8) a été introduite pour la première fois en 1847. Les fermes de ce type, en fer forgé, étaient largement utilisées pour les travées de plus grande longueur que les fermes Pratt.
Dans les fermes de Varren (à treillis triangulaire) (Fig. 9 et 10), les éléments inclinés sont alternativement soumis à une tension et à une compression. Ce système n'a jamais trouvé large application pour les ponts avec joints articulés dans les nœuds en raison de l'usure des boulons d'articulation causée par l'action de forces alternatives.
Avec l'amélioration des méthodes de rivetage, ce système de fermes avec poteaux et suspentes supplémentaires (Fig. 12), avec joints rivetés dans les nœuds, a remplacé les fermes Pratt pour les portées moyennes. Pour les fermes à grandes portées, ce système est souvent utilisé avec des fermes supplémentaires.
La ferme de Pennsylvanie (figure 11), qui est un développement de la ferme de Pratt, a une ceinture incurvée et un treillis diagonal avec des fermes supplémentaires. Ce système est utilisé pour les longues portées où les fermes Pratt ou Warren ne peuvent pas fournir une solution économique. Les assemblages utilisaient généralement des assemblages boulonnés, mais dans certains cas, les conditions de fonctionnement ont forcé l'utilisation généralisée des assemblages rivetés.
Construction en treillis. Les tâches qui se posent dans la conception des travées sont les exigences de simplicité de conception et d'économie de matériaux, ainsi qu'une résistance suffisante aux forces auxquelles la structure sera soumise. Le fonctionnement conditions techniques s'étendent généralement aux fermes dont la portée ne dépasse pas 122 m.

Riz. 6. Schéma de la ferme de Gau.

Riz. 8. Schéma de la ferme de Whipple

Riz. 9. Schéma de la ferme de Varren Fig. 10. Schéma de la ferme de Varren

Riz. 11. Schéma d'une ferme en Pennsylvanie
Noter. Les lignes en gras montrent les éléments compressés, les éléments fins - étirés, les lignes pointillées - les accolades inversées.
Les portées plus longues sont une exception, et chaque cas de ce type, en raison de son importance, mérite une étude individuelle.
Les assemblages de fermes sont réalisés sur des boulons d'articulation ou des rivets. Auparavant, les joints articulés étaient généralement utilisés, mais de nos jours, les rivets sont préférés.
Les schémas et les noms des éléments des superstructures sont illustrés à la Fig.
Toutes les portées métalliques sont soumises à une déformation longitudinale due aux changements de température et aux charges mobiles. Pour assurer la liberté des déformations, des pièces d'appui mobiles sont disposées sous l'une des extrémités de la superstructure. Avec de longues portées, des pièces de support de rouleaux sont disposées ; pour des portées plus courtes, ces pièces de support sont remplacées par des rouleaux simples. Dans les petites portées, des pièces de support de type coulissant sont disposées.

Riz. 12. Pont reconstruit sur la rivière. Ohio.

Riz. 13. Éléments de la superstructure avec fermes bout à bout
avec un tour jusqu'en bas :
1 - accolade de soutien; 2 - ceinture supérieure; 3 - ceinture inférieure; 4 - suspendus; 5 - support; 6 - accolade; 7- corset dorsal; 8 - portail; 9 - support de portail; 10 - entretoise des maillons supérieurs; 11 - diagonales des maillons supérieurs; 12 - entretoise d'extrémité ; 13 - cadre transversal d'extrémité; 14 - poutre transversale de support; / 5 - traverse intermédiaire; 16 - poutre longitudinale d'extrémité : 17-poutre longitudinale intermédiaire ; 18 - consoles de poutres longitudinales; 19 - diagonales des attaches inférieures; 20- attaches de poutres longitudinales; 21 - pièces de support mobiles; 22 pièces de support fixes.
Noter. Dans les travées avec poutres principales traversantes, en chevauchant, les éléments sont similaires à ceux indiqués ici. Pour les noms des pièces individuelles, voir fig.


Riz. 14. Éléments de la superstructure avec fermes bout à bout avec joints articulés :

1. - ceinture supérieure; 3 - ceinture inférieure; 5 - support; 6 - accolade; 7-accolade inversée; 10 - entretoise des maillons supérieurs; 15 - traverse; 23 - coussin vertical; 24 - feuille de charnière; 25 - joint; 26 - charnière; 27 - écrou de charnière; 28 - bague d'étanchéité; 29 - mamelon; 30 - manchon de serrage; 32 - gousset des liens supérieurs; 33 - gousset des liens inférieurs; 34 - feuille horizontale; 35 - coins de ceinture; 36 - feuille verticale; 37 - treillis de connexion; 38 - diaphragme; 39 - plaque de couche; 40 - bande de connexion d'extrémité; 41 - tige avec un oeillet; 42 - tige avec une boucle; 46-châssis croisé

Riz. 15. Éléments d'une superstructure rivetée avec fermes traversantes avec un tour par le bas :

1 - ceinture supérieure; 3 - ceinture inférieure; 4 - suspendus; 5 étagères ; 6 étagères ; 10 - entretoise des maillons supérieurs; 15 - traverse '17 - poutre longitudinale ; 38 - ouverture; 40 - bandes de raccordement d'extrémité; 43 - table d'angle; 44- gousset ; console à 45 traverses ; 46 - renfort du cadre transversal; 47 - coin de fixation.
Noter. La disposition des éléments 1 à 17 voir fig. 13 et 14.
Considérant que le passage de la charge du train entraîne un certain fléchissement des superstructures, il est recommandé de leur donner une portance du bâtiment sous la forme d'une courbe ascendante convexe. Parfois, cela est obtenu par une légère augmentation de la longueur des éléments de la ceinture supérieure. Le plus souvent, la longueur de tous les éléments de la ferme est modifiée conformément aux calculs.

Viaducs.

Les viaducs sont utilisés pour construire une ligne de chemin de fer ou une route au-dessus d'une vallée, d'un ravin, etc. Ces structures consistent généralement en un certain nombre de structures de travée, à poutres ou en arc, reposant sur des supports de tour métalliques (Fig. 16).
Les viaducs ferroviaires en acier diffèrent grande hauteur et sont généralement d'une longueur considérable. Ils se composent d'une série de travées, généralement avec des poutres principales solides avec un tour sur le dessus, reposant sur des supports de tour métalliques.
La travée du viaduc est généralement alternée. Les travées courtes de superstructure mesurent généralement de 9,1 à 15,2 m de long, tandis que les longues travées intermédiaires mesurent de 18 à 30,5 m de long.
Parfois, au lieu d'un support de tour, un support de cadre est placé à côté de la culée, sur laquelle reposent les extrémités de deux structures adjacentes à longue portée.
La taille de la travée dépend de la hauteur de l'ensemble de la structure et de sa longueur totale, ainsi que de la taille charge de conception... Le critère de choix d'une travée est l'équilibre des coûts des supports et des travées, la stabilité de l'ouvrage dans les sens longitudinal et transversal.
En règle générale, les travées les plus élevées sont utilisées aux hauteurs de viaduc les plus élevées.

Riz. 16. Viaduc en acier de 457,2 m de long, 39,6 m de haut au-dessus
niveau de la rivière


Riz. 17. Schéma d'une superstructure avec un tour sur le dessus avec des fermes principales traversantes, avec des nœuds articulés

Riz. 18. Schéma d'une superstructure ouverte rivetée avec un tour par le bas

Dans les cas où une voie ferrée traverse une vallée traversée par une rivière, ou lorsque d'autres conditions locales l'exigent, une ou plusieurs structures de longue portée avec des fermes traversantes sont incluses dans le viaduc.

Ponts cantilever.

Un pont en porte-à-faux est un pont dont certaines parties des structures de travée (consoles) dépassent des supports. Les structures de ce type se composent généralement de deux porte-à-faux dans la travée qui recouvre le canal principal, et de deux travées d'ancrage, à travers lesquelles les réactions sont transmises aux supports. Une travée suspendue est disposée entre les extrémités des consoles.
Structures en porte-à-faux approprié pour chevaucher de grandes travées sur de larges rivières navigables et d'autres voies navigables, si leur disposition est autorisée par les conditions du gabarit du pont.
L'utilisation de travées intermédiaires à double porte-à-faux permet de couvrir des barrières d'eau extrêmement larges. Cette conception présente également l'avantage que les travées en porte-à-faux et suspendues ne nécessitent pas d'échafaudage pour leur construction et peuvent être assemblées de manière articulée. La travée médiane est suspendue entre deux consoles au moyen d'une liaison articulée, qui ne transfère que les forces latérales dans la structure finie. La sécurisation de la travée d'ancrage joue un rôle très important pour assurer la stabilité de la structure et nécessite une attention appropriée de la part du concepteur.
Ponts suspendus. Suspendu est un pont dont la chaussée est soutenue par des câbles tendus entre les pylônes et fixés de manière fiable pour assurer la stabilité de l'ensemble de la structure.
Les principaux câbles de support peuvent être en fils d'acier ou collecter des tiges avec des cosses. Les designers américains semblent préférer le premier.
Pour une répartition uniforme de la charge le long des câbles, des fermes de rigidité y sont fixées à l'aide de crochets parallèles. Ils sont, en tout ou en partie, situés sous les câbles et assurent que ces derniers conservent une forme parabolique quelles que soient les conditions de charge.
Pour fermer les grandes ouvertures, le pont suspendu a précédé type de console... Les ponts cantilever ont largement remplacé les ponts suspendus dans la construction ferroviaire en raison de leur plus grande rigidité et stabilité.
Les ponts suspendus sont plus pratiques et économiques que les ponts routiers ou piétonniers qui franchissent de grandes ouvertures.

Pour fixer le câble, ainsi que pour ancrer les ponts en porte-à-faux, un grillage de poutres en I est généralement disposé, encastré dans la maçonnerie ou la maçonnerie en béton, qui est profondément enfoncée dans le sol.