Pour couvrir des portées supérieures à 50 ... 80 m, des ponts à poutres traversantes sont utilisés.
Le plus souvent, à travers des fermes d'un système simple fendu ou continu sont disposés en ponts. Les consoles sont moins courantes s'étend... En règle générale, ces ponts ont des travées avec manège sur le dessus. Les poutres principales des ponts urbains à travée fendue sont presque toujours constituées de ceintures parallèles et d'un treillis triangulaire. Les structures à travée continue sont généralement agencées avec deux ou trois travées. Un grand nombre de travées continues sont rarement utilisées en raison des grands mouvements de température à leurs extrémités.Pour les petites travées, les fermes continues sont rendues constantes en hauteur.
Pour les longues portées, les fermes reçoivent un contour avec une hauteur de ferme croissante au-dessus des supports intermédiaires . Assez souvent, un système sous la forme d'une poutre rigide renforcée par une membrure supérieure polygonale est utilisé. Ce système s'appelle une arche flexible avec un ajustement serré. En termes de consommation de métal, ce système n'est pas économique par rapport aux simples fermes en treillis. Mais d'autre part, dans de telles travées, la structure porteuse principale est située en dessous du niveau de la chaussée, et seules les ceintures cintrées et les suspensions font saillie au-dessus. Pour couvrir de grandes portées, il est conseillé d'utiliser un système formé d'une poutre continue, renforcée par le bas avec des ceintures supplémentaires (Fig. 27, b). Ces membrures augmentent la hauteur de la structure porteuse au-dessus des appuis intermédiaires, où se produisent des moments de flexion négatifs importants, et réduisent les moments de flexion positifs dans les travées. Dans ce système, vous pouvez encore réduire les moments positifs en appliquant, lors de l'assemblage, la flexion initiale de la poutre vers le haut à l'aide de vérins installés sur des supports intermédiaires temporaires, un type de systèmes combinés est un système formé d'une poutre en porte-à-faux ou continue et d'entretoises supplémentaires (Fig. 27, v). Avec les charges ultérieures, le système, grâce aux entretoises fournies, agit comme une structure de cadre plus rigide
27. Systèmes de portée des systèmes combinés
Étant donné que le système fonctionne après la première étape de l'installation en tant que système de poutre et après avoir réglé les entretoises - en tant que système de cadre, on l'appelle un système de poutre-cadre.Les ponts d'un système de poutre-cadre ont de bonnes caractéristiques économiques en termes de métal consommation. De plus, ils parviennent à réduire considérablement la hauteur des poutres au milieu de la travée, la portant à 1/40 voire 1/60 de la travée. dernières années, il existe également un système combiné constitué d'une poutre renforcée par le bas avec un arc de support polygonal (Fig. 27, d). Les travées de ce type ont de bons indicateurs économiques en raison de l'utilisation de poutres comme principale. structure de support et pour le support direct de la dalle de chaussée, ainsi que la simplicité de la conception des arches de support.
les ponts en arc, selon le schéma statique des arches, peuvent être sans charnière, à double charnière et à trois charnières. Le plus souvent, des arcs métalliques à double charnière sont utilisés (Fig. 28, a), qui ont une rigidité suffisante, peu réactifs aux fluctuations de température et sont faciles à assembler. Les ponts en arc sont le plus souvent disposés avec un tour sur le dessus (Fig. 28, une et b). Si, selon les conditions locales, il n'est pas possible de localiser l'arc sous la chaussée, des ponts en arc à course abaissée sont aménagés (Fig. 28, v) ou moins souvent - avec un tour du bas (Fig. 28, g).
Fig. 28 Principaux systèmes de ponts en arc métalliques
Les ponts voûtés avec une balade par le bas sont souvent aménagés avec un serrage (Fig. 28, G). Dans ce cas, la structure de travée, en termes de réactions transmises aux appuis, n'est pas différente des systèmes de poutres simples. .
Arcs à parois pleines (Fig. 28, une, b, d), de conception simple et facile à assembler, sont très souvent utilisés dans les ponts urbains. Les arches à parois pleines du point de vue architectural donnent une bonne silhouette du pont. Ces dernières années, au lieu de simples systèmes d'arcs, des systèmes combinés sous la forme d'une poutre renforcée par un arc flexible ont commencé à être utilisés (Fig. 27, d). v) de conception plus complexe que les arcs de section pleine, et sont principalement utilisés pour les grandes portées et les charges temporaires lourdes (par exemple, lors du passage de trains de chemin de fer).
Dans les ponts en arc avec un manège au sommet, une élévation de 1/7 ... 1/8 de la travée est le plus souvent utilisée. La hauteur des arcs pleins dans le château est généralement de 1/50 ... 1/70 de la portée.Le contour de l'axe des arcs doit se rapprocher de la courbe de pression des charges de conception. Étant donné que dans les ponts urbains, la charge constante représente une fraction importante de la charge nominale totale, le contour de l'axe de leurs arches est souvent rendu parabolique.
La section transversale des arcs avec des portées allant jusqu'à 40 ... 50 m est constituée de poutres en I; avec des portées de plus de 60 ... 70 m, les arcs sont dotés d'une section de type caisson à deux parois ou d'une section de poutres en I appariées.
Dans et avec je lui je(fig. 29) sont appelés ponts, dans lesquels les principaux éléments porteurs sont des chaînes, des câbles ou des câbles en acier de haute qualité, travaillant en tension. Dans les ponts suspendus modernes, des câbles métalliques et des câbles en acier avec une résistance à la traction allant jusqu'à 15000-18000 sont utilisés. kg1cm 2 .
Riz. 29. Systèmes de ponts suspendus de base.
En raison de la haute résistance de conception des cordes, le poids des ponts suspendus est minime, et ce système peut facilement franchir de très grandes portées.Le système de chaîne, câble ou câble passe au-dessus des sommets des pylônes et est au sol, dans la maçonnerie des culées ou aux extrémités des travées. La chaussée du pont est suspendue aux nœuds de chaînes, de câbles ou de câbles à l'aide de suspensions. L'utilisation de systèmes de suspension des ponts est conseillée pour les travées chevauchantes de plus de 200 ... 300 m Cependant, en raison de la belle Aspect extérieur ils sont parfois utilisés pour des portées relativement petites.Les ponts suspendus, selon le système de la structure porteuse, peuvent être divisés en deux types principaux : 1) les ponts suspendus avec un câble ou une chaîne ; 2) ponts à haubans.
Dans les ponts suspendus du premier type, les principaux éléments porteurs sont des câbles ou des chaînes courbes (Fig. 29, une Dans les ponts à haubans, la structure porteuse principale est formée d'un système d'éléments de haubans rectilignes constitués de câbles d'acier torsadés (Fig. 29, b et c).
Les systèmes de suspension avec câbles métalliques sont le plus souvent utilisés dans les ponts urbains. Le câble ou la chaîne lui-même a une faible rigidité en raison du fait que lorsque la charge temporaire se déplace, ils changent leur Forme géométrique provoquant de grandes déflexions de la superstructure.
Pour augmenter la rigidité des ponts suspendus au niveau de la chaussée, des poutres longitudinales ou des fermes spéciales sont disposées (Fig. 29, a). De telles poutres ou fermes de raidissement, participant au travail d'une structure suspendue pour une charge vive, égalisent et réduisent les déformations des câbles.
34 . En Chine, il y a environ 3000 ans, ils ont commencé à construire des ponts suspendus, dont le sol était posé directement sur des chaînes ou des cordes bien tendues ancrées dans les rochers des berges. Le premier pont suspendu décrit dans la littérature, dont la conception est proche des schémas de ponts suspendus modernes, a été construit en 1741 en Angleterre de l'autre côté de la rivière Tees. Un trait caractéristique de ce pont était la présence d'une chaussée indépendante reliée à une chaîne de suspensions. Ce pont avait une portée de 21 m et servait au passage des mineurs. Au cours des 266 dernières années depuis l'ouverture du pont ci-dessus, un grand nombre de ponts suspendus ont été construits dans tous les pays du monde, dont la conception a été constamment améliorée et les portées ont augmenté. Déjà au début du 19ème siècle, leurs avantages économiques par rapport à ceux de la pierre ont été révélés. À la fin du XIXe siècle, les ponts avaient déjà des travées importantes. Les travées ont commencé à être supportées non pas sur des chaînes, mais sur des supports de câbles en matériaux à haute résistance.La transition des structures primitives des ponts suspendus aux systèmes modernes remonte aux 17e-18e siècles, où une conception a été indiquée avec la séparation des tablier du pont des chaînes de support.
Conférence numéro 9.
La poutre porte avec des poutres en treillis.
Distinguer les fermes par le type de conduite - haut et bas. Les fermes sont principalement utilisées dans la construction de ponts ferroviaires, beaucoup moins souvent dans la construction de ponts routiers.
Les limites de l'utilisation rationnelle des exploitations agricoles sont difficiles à établir, car cela dépend de nombreux facteurs (hauteur libre, exigences architecturales, méthode d'installation, etc.). Cependant, dans les petites portées (jusqu'à 30 ... 40 m), les poutres en treillis ne sont pas pratiques, car l'intensité de la main-d'œuvre et le coût de leur fabrication sont nettement supérieurs à ceux des poutres à paroi pleine.
Pour les chemins de fer à poutres des ponts de 44 à 132 m existent projets standards structures de travée sous forme de fermes avec un tour par le bas.
Pour les ponts routiers à poutres, il est conseillé d'utiliser des fermes avec des portées de plus de 150 ... 200 m, car jusqu'à ces longueurs, les travées en treillis sont presque entièrement remplacées par des poutres à paroi pleine.
Dans les travées de treillis, au lieu d'une feuille de mur, un treillis discret est disposé, dont les éléments, avec les ceintures, doivent former une structure géométriquement immuable
Les éléments structurels de la ferme sont illustrés sur la figure.
Dans les fermes au transfert de charge nodal tous les éléments fonctionnent principalement sur forces axiales, ce qui permet de mieux exploiter les propriétés de résistance du matériau. C'est leur principal avantage.
Dans les ponts de tous usages, les travées en treillis de poutres peuvent être divisées, continues et en porte-à-faux.
Les principaux paramètres de la superstructure en treillis sont :
Portée estimée lр (distance entre les points d'appui);
Hauteur de ferme h1 (distance entre les axes géométriques des membrures) ;
Panneau en treillis d (distance entre les centres des nœuds adjacents de la ceinture d'équitation);
L'angle d'inclinaison des croisillons par rapport à la verticale (tg α = d/h1) ;
Distance entre les axes des fermes principales B.
Dans notre pays, la longueur de la portée de conception de la ferme lp se voit généralement attribuer un multiple de la longueur du panneau d. Dans ce cas, d = 11 m dans les ponts ferroviaires et d = 21 (10,5) m - dans les ponts routiers.
La longueur du panneau d peut être choisie arbitrairement, il est souhaitable de n'avoir qu'un treillis régulier. Il convient de garder à l'esprit que les paramètres d'implantation de la ferme (d et h1) sont interdépendants et pour une hauteur de ferme donnée, la longueur du panneau doit être telle qu'elle fournisse un angle α compris entre 30⁰ et 50⁰.
La hauteur du treillis lorsque vous montez dessus est déterminée par les exigences de rigidité verticale et d'économie. La plus petite consommation de métal d'une ferme dans un chemin de fer. les ponts sont réalisés à la hauteur des fermes h1 = (1/5 ... 1/7) lр, cependant, lors de la conduite sur le dessus de la ferme, ils les abaissent généralement - h1 = (1/7 ... 1 /9) lр.
Dans les ponts routiers, la hauteur des fermes est supposée être h1 = (1/8 ... 1/12) lp pour les travées fractionnées. Pour fermes continues h1 = (1/10… 1/14) lp.
En milieu urbain, la hauteur et la configuration des fermes sont soumises à des exigences architecturales. L'attribution de la hauteur des fermes doit également prendre en compte l'unification, la standardisation en usine, ainsi que les conditions de transport et d'installation des structures.
La distance B entre les axes des fermes principales à travers le pont, comme les structures à parois pleines, est déterminée par la construction du tablier du pont, la stabilité latérale de la superstructure, sa rigidité horizontale et des considérations économiques.
La stabilité latérale peut être augmentée en abaissant la hauteur de la ferme au-dessus des supports ou en installant des pièces de support qui perçoivent des réactions de support négatives.
Selon les exigences de rigidité horizontale, il est recommandé d'attribuer une distance entre les fermes avec un tour au-dessus d'au moins (1/16… 1/20) lp. En règle générale, pour les travées à voie unique avec un tour sur le dessus, la distance entre les fermes est de 2 ... 2,2 m Avec un tablier de pont sans ballast, une cage à poutres de la chaussée est aménagée. Dans ce cas, la charge du matériel roulant est transférée à travers le tablier du pont aux poutres longitudinales, qui transfèrent la charge à travers les poutres transversales aux nœuds de la courroie d'entraînement.
Une superstructure avec un tour supérieur sans cage de poutre est plus simple et plus légère qu'avec une cage, mais ses sangles supérieures fonctionnent en compression axiale avec une flexion locale lorsqu'une charge hors nœud est appliquée, ce qui nécessite une augmentation des sections de la tige cordes et la masse des fermes principales, ou une diminution de la longueur du panneau.
Lors de la conduite au sommet, le volume des supports de maçonnerie est considérablement réduit, mais une grande hauteur de bâtiment lors du chevauchement des allées navigables est un inconvénient important. Par conséquent, dans les travées navigables, les baies avec un trajet par le bas sont le plus souvent utilisées.
Dans les travées avec chevauchement par le bas, les poteaux d'extrémité et les éléments attenants des membrures supérieures sont généralement exclus, car ils ne supportent pas les charges verticales. Le contour du contour de la ferme avec le trajet le long de la façade est trapézoïdal.
La distance entre les essieux des fermes en cas d'entraînement vers le bas doit être augmentée. Pour les ponts à voie unique, il est de 5,6 ... 5,8 m, de sorte que les fermes sont situées à l'extérieur de la taille de l'approche des bâtiments. Pour les grandes portées, cette distance est également déterminée par la stabilité latérale et la rigidité horizontale, qui dans la plupart des cas sont satisfaites de la distance entre les fermes (1/20 ... 1/25) lр.
La hauteur économiquement avantageuse de ce type de fermes est de (1/5… 1/7) lр dans les ponts ferroviaires et (1/6… 1/10) lр dans les ponts routiers.
Selon les conditions d'emplacement des traverses et des traverses longitudinales supérieures en dehors de l'enveloppe de l'approche des bâtiments, la hauteur minimale des fermes est de 8 ... 8,5 m.
La hauteur peut être augmentée en fonction des conditions de rigidité verticale, des dimensions des séries de travées unifiées et de considérations esthétiques.
Dans le cas où la hauteur économiquement viable des fermes principales s'avère insuffisante pour la pose des tirants longitudinaux supérieurs, des travées sont utilisées Type ouvert, similaire aux travées continues avec un tour par le bas (TP 563). Dans ceux-ci, les traverses longitudinales manquantes sont remplacées par des semi-cadres rigides formés de poutres transversales, de crémaillères et de suspensions des fermes principales.
Les membrures supérieures des travées ouvertes fonctionnent dans des conditions défavorables - comme des tiges comprimées, sécurisées contre les déplacements latéraux par des attaches élastiques aux endroits où sont installés les demi-cadres.
Avec une rigidité insuffisante des demi-châssis, l'effondrement des travées s'est produit à la suite de la perte de stabilité par les courroies comprimées des fermes.
Dans les travées à course descendante, les longueurs des éléments de liaison longitudinaux augmentent, car la distance entre les fermes est plus grande, et le dispositif des réticules, réalisés sous forme de cadres à poutres traversantes ou pleines, devient plus compliqué. Le treillis des traverses longitudinales supérieures transfère la charge horizontale à travers les traverses de support (cadres de portique) aux pièces de support. Par conséquent, les cadres de portique supportent une charge nettement plus élevée que les traverses intermédiaires et sont rendus assez rigides. Les portiques sont placés dans le plan des entretoises de support.
La charge latérale des tirants longitudinaux inférieurs est transférée directement aux pièces de support.
Lors de la conduite par le bas, la chaussée est également aménagée sous la forme d'une cage à poutres, dans laquelle les poutres longitudinales sont combinées en structure spatiale propre système de connexions. Les poutres transversales sont fixées aux nœuds des membrures inférieures des fermes.
La disposition des poutres de la chaussée peut être réalisée à la fois au même niveau et à des niveaux différents, ce que l'on appelle la disposition des étages.
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Portées avec fermes bout à bout Ils sont principalement utilisés pour le pontage de portées moyennes à grandes, où les poutres à parois pleines 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. 1).
Riz. 1 - Schémas des ponts à poutres traversantes
La superstructure la plus simple avec un tour sur le dessus (Fig. 2) 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.
Riz. 2 - Schéma d'une superstructure avec un tour sur le dessus : 1 - éléments de supports de liaisons transversales ; 2 - treillis d'attaches longitudinales supérieures; 3 - éléments de la ferme principale; 4 - treillis d'attaches longitudinales inférieures; 5 - éléments de réticulations intermédiaires
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 croisées intermédiaires sont conçues pour aligner charge verticale entre les fermes principales avec leur charge inégale et augmenter la résistance à la torsion de la superstructure. De plus, pour technologie moderne assemblages de structures de grande portée sans dispositif d'échafaudages porteurs (méthodes suspendues ou semi-portées), les traverses intermédiaires doivent assurer l'invariabilité géométrique de la travée lors de son assemblage, lorsque l'un des systèmes de traverses de support est absent.
Les dimensions principales de la superstructure comprennent : je, la hauteur des fermes h, mesurée entre les axes des membrures supérieure et inférieure, la distance entre les fermes B, la longueur du panneau d et l'angle d'inclinaison des contreventements par rapport à la verticale (Fig. 3, a ).
Riz. 3 - Dimensions principales de la superstructure
La hauteur des fermes principales h lorsque l'on monte dessus est généralement déterminée par les exigences de rigidité verticale et d'économie. Un indicateur de rigidité suffisante est la déflexion des fermes par rapport à la charge verticale temporaire normative. 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 lorsque leur hauteur h est égale 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.
La distance entre les essieux des fermes B dans les travées aériennes 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 pour la stabilité et la rigidité de la portée 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.
La longueur du panneau d, lorsque les poutres du pont s'appuient sur les membrures des fermes, est essayée d'être aussi petite que possible afin de réduire le moment de flexion dans les membrures, et la hauteur des membrures supérieures est développée pour (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. 3, 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. 4). 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.
Riz. 4 - Schéma de la superstructure avec une cage à poutres
L'angle d'inclinaison des contreventements par rapport à la verticale des 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. A d'autres valeurs de l'angle trop élevé ou large, 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. 5). 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.
Riz. 5 - superstructure avec manège par le bas : 1 - portique ; 2 - diagonales des liens longitudinaux; 3 - entretoise de tirants longitudinaux; 4 - la ceinture supérieure de la ferme; 5 - liaisons croisées intermédiaires; 6 - la ceinture inférieure de la ferme; 7 - traverse; 8 - poutre longitudinale; 9 - suspension; 10 - accolade; 11 - support; 12 - tirants longitudinaux des poutres longitudinales
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 croisillons extérieurs 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. 6), les poutres transversales sont combinées avec des poutres en treillis en demi-cadres rigides, dont les traverses sont les poutres transversales.
Riz. 6 - Travée avec un tour sur le fond d'un type ouvert
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. 7), 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.
Riz. 7 - Liaisons freins : 1 - courroie ferme ; 2 - éléments de connexions de freinage; 3 - poutres longitudinales; 4 - traverse
Dans les ponts à travées multiples, sur chaque appui intermédiaire, des pièces d'appui fixes sont généralement installées sous l'une des structures de travée, et des pièces mobiles sont généralement installées sous l'autre, afin de mieux répartir la charge des forces de freinage entre les appuis.
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 poutres traversantes (Fig. 2), viaducs, ponts cantilever, 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 des 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.
Recherche contemporaine montrent 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 éléments verticaux sont des fils 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 :
- - 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 - 17 voir fig. 13 et 14.
Considérant que le passage de la charge du train entraîne une certaine déflexion 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 à arcades, reposant sur des supports de tour métalliques (Fig. 16).
Les viaducs ferroviaires en acier sont très hauts 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 plus grandes portées sont utilisées lorsque plus hautes hauteurs viaducs.
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 rôle 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 solidement fixés pour assurer la stabilité de l'ensemble de la structure.
Les principaux câbles porteurs 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.
Sujet 7.4. Portées avec poutres bout à bout.
Pour couvrir des portées supérieures à 50-60 m, les fermes traversantes nécessitent généralement moins de consommation de métal que les poutres avec un mur plein, cependant, la fabrication et l'assemblage des fermes traversantes est plus compliqué et plus cher que les poutres pleines, donc les travées avec des fermes traversantes sont économiquement réalisables pour des portées de plus de 60 à 80 m, principalement dans les ponts à chevauchement par le bas.
Schémas de base des principales exploitations. Dans les ponts routiers, en métal. Dans la plupart des cas, les travées avec des fermes bout à bout sont disposées avec un système à poutres séparées ou à poutres continues. Les travées en porte-à-faux sont moins couramment utilisées.
Les fermes principales des ponts autoportés sont généralement constituées de membrures parallèles et d'un treillis triangulaire. Les fermes à cordes parallèles sont de conception simple, ont les mêmes longueurs d'éléments de corde et de treillis, ainsi que le même type de connexions nodales. Hauteur B, les fermes fendues (Fig. 18.12, a) des ponts routiers avec conduite sur le dessus sont prises dans 1/8 - 1/10, et continues (Fig. 18.12, b) jusqu'à 1/12 de portée l. Uniquement avec des portées de plus de 80-100 m dans les structures à travées continues, il est conseillé d'augmenter la hauteur des fermes au-dessus des appuis intermédiaires de 20 à 50 % par rapport à leur hauteur dans les travées.
Les fermes principales des travées avec un trajet par le bas avec des portées allant jusqu'à 80-100 m ont des ceintures parallèles (Fig. 18.12, c, d). Avec de grandes portées, afin d'économiser du métal, il est plus rentable d'augmenter la hauteur des fermes principales vers le milieu de la travée, en donnant à la ceinture supérieure un contour polygonal (Fig. 18.12, e). Si, en même temps, les nœuds de la ceinture supérieure sont disposés le long d'une courbe circulaire, alors ses éléments peuvent être rendus égaux en longueur 5 avec les mêmes angles de rupture dans les nœuds, ce qui simplifie la fabrication de la structure.
Le treillis des fermes principales des ponts routiers modernes est généralement triangulaire, ce qui, en règle générale, est plus économique que la ferme diagonale précédemment utilisée. Le treillis triangulaire peut avoir des poteaux supplémentaires (voir Fig. 18.12, c). Les entretoises adjacentes à la membrure supérieure servent à réduire la longueur libre de ses éléments de compression, et celles adjacentes à la membrure inférieure (suspension) réduisent la longueur du panneau de chaussée. La charge sur les fermes de bout en bout est généralement transférée à leurs nœuds. Dans ce cas, tous les éléments fonctionnent pour des efforts longitudinaux. Ensuite, pour soutenir la structure de la chaussée, des poutres transversales sont disposées, appuyées aux nœuds des fermes principales (voir Fig. 18.12, c, f), et panneau de chaussée c1 0 s'avère être égal au panneau des fermes principales. Cependant, la longueur la plus avantageuse du panneau de la chaussée est généralement nettement inférieure à celle du panneau des fermes principales. Si vous disposez les traverses de la chaussée avec la marche la plus avantageuse pour cela d 0(voir fig. 18.12, e), alors les pressions d'appui des traverses, tombant dans la longueur des panneaux des fermes principales, provoqueront la flexion latérale de la membrure. Dans ce cas, une augmentation significative du moment d'inertie de sa section dans le plan vertical est nécessaire et la courroie sera alors rigide (voir Fig. 18.12, d-g). Les fermes de ceinture rigides permettent d'utiliser les longueurs de panneaux les plus avantageuses aussi bien dans les fermes principales que dans la chaussée. La présence d'une membrure inférieure rigide facilite la mise en place de la superstructure par glissement longitudinal lors de la construction du pont.
Les travées continues avec une descente jusqu'à des portées allant jusqu'à 100-120 m ont généralement des fermes avec des ceintures parallèles. Avec de longues portées, la hauteur des fermes au-dessus des supports intermédiaires est augmentée d'environ 20 à 50 %.
Dans un passé récent, les fermes métalliques de bout en bout étaient entièrement rivetées. Actuellement, ils sont généralement fabriqués à partir d'éléments soudés avec des joints bout à bout d'assemblage et des fixations sur des rivets ou des boulons à haute résistance. L'utilisation du soudage pour les joints de montage dans les fermes traversantes est très difficile en raison de la complexité des éléments de fixation dans les nœuds et les interfaces, ce qui rend presque impossible le soudage avec des machines et assure Haute qualité coutures.
Construction d'éléments de fermes bout à bout. Dans les ponts métalliques à structure entièrement rivetée, les éléments sont principalement constitués de tôles et de coins. Auparavant, les courroies en forme de boîte étaient utilisées dans les ponts (Fig. 18.13, a) à double canal (Fig. 18.13, b) ou en H (fig. 18.13, e) profilés utilisant des cornières de grands profilés (Fig. 18.13, v). Les éléments en treillis (entretoises et crémaillères) des fermes rivetées ont des poutres en I (Fig. 18.13, c), à deux canaux (Fig. 18.13, G), en H (fig. 18.13, h) ou tubulaire (fig. 18.13, g) section. La distance entre les branches des sections des éléments de treillis correspond toujours à la largeur des cordes entre leurs parois verticales. Ceci est nécessaire pour accoupler les courroies et le treillis au niveau des nœuds.
Dans les ponts métalliques modernes, les éléments des fermes traversantes sont principalement soudés. Les éléments les plus courants de la boîte (Fig. 18.13, et moi) et en forme de H (Fig. 18.13, À) profilés soudés en tôle d'acier. Les éléments de section en forme de H, de conception simple et pratiques à fabriquer, sont largement utilisés dans les fermes de pont à la fois pour les membrures et pour le treillis. Récemment, les éléments en caisson se sont répandus, ayant une rigidité élevée et donc particulièrement adaptés aux éléments de ferme comprimés. La fabrication des éléments en forme de caisson a été grandement simplifiée grâce à l'utilisation de machines à double arc, adaptées pour le soudage simultané de deux soudures à l'intérieur (Figure 18.13, m) ou à l'extérieur (fig. 18.13, n) partie boîte. Pour pouvoir inspecter, nettoyer et peindre les surfaces intérieures des éléments en forme de boîte, leur feuille inférieure est perforée, c'est-à-dire avec des trous ovales (voir Fig. 18.13, et moi).
Comme les efforts dans les éléments des membrures le long des fermes changent, dans les panneaux avec des efforts importants, les sections sont augmentées en ajoutant des tôles en paquets verticaux avec des sections rivetées et en épaississant les tôles dans les éléments soudés.
La flexibilité des éléments des fermes traversantes, c'est-à-dire le rapport de leur longueur libre au rayon d'inertie de la section, ne doit pas dépasser certaines limites établies par les normes. Cela est nécessaire pour que les éléments de la ferme ne se plient pas pendant le transport et l'assemblage, et ne vibrent pas non plus lors du passage sur un pont avec une charge temporaire.
Les éléments constitués de deux branches, non reliées entre elles (avec une feuille pleine, doivent avoir des éléments de connexion pour combiner les branches en une tige rigide. Les éléments de connexion dans une tige comprimée sont particulièrement importants, où ils sont utilisés sous forme de treillis (Fig. 18.14, une) ou lattes (fig. 18.14, b). Dans les caissons modernes, une tôle perforée sert d'élément de liaison (Fig. 18.14, v), qui fournit la connexion la plus rigide. Les grilles de connexion assurent également une bonne connexion et peuvent être utilisées dans des éléments compressés. Les planches donnent une connexion relativement faible, elles ne sont donc utilisées que dans des éléments comprimés étirés ou faiblement travaillants.
En plus des grilles de connexion, des bandes ou des tôles perforées, les branches des tiges sont liées par des diaphragmes transversaux (Fig. 18.14, d, e), protéger la section des distorsions.
Dans les tiges de la section en forme de H, ni éléments de liaison ni diaphragmes ne sont nécessaires.
Connexions nodales des fermes bout à bout. Les éléments de la ferme, convergeant au niveau du nœud, sont interconnectés à l'aide de tôles profilées - par emballage. Les plus typiques pour les fermes de pont sont deux types de conception de nœuds : avec des revêtements profilés et avec des profilés et des attaches, etc. Dans la connexion nodale avec les plaques profilées (Fig. 18.15, 0), les éléments convergeant au nœud sont attachés à la plaque profilée superposée aux éléments de ceinture. Cette feuille est utilisée non seulement pour la fixation des entretoises et des entretoises, mais également pour le chevauchement de la jonction des éléments de membrure. Dans une connexion nodale avec des attaches profilées (Fig. 18.15, G) ils sont attachés à un tapis roulant en continu. La conception des ensembles de poutres de pont doit répondre aux exigences de facilité d'assemblage de la structure. Les entretoises et les entretoises sont fixées aux assemblages sur le site d'assemblage avec des connexions de montage, ou l'un des éléments est connecté aux goussets en usine, puis cette ceinture, avec les goussets, forme un élément de montage.
La conception de l'assemblage sur les garnitures profilées de la membrure inférieure de la superstructure rivetée est illustrée à la Fig. 18h15, un. Les éléments en treillis ont des sections en forme de H rivetées. Les ceintures sont formées à partir des coins d'un large assortiment. Tous les éléments convergeant au niveau du nœud sont attachés aux goussets de chevauchement et transmettent leurs efforts à travers les étagères d'angle adjacentes aux goussets. Le joint des éléments de ceinture est recouvert de superpositions profilées, ainsi que de superpositions verticales supplémentaires I, Yag et I 3 installées sur les côtés extérieur et intérieur de chaque branche de la ceinture.
Dans les fermes à membrure inférieure rigide, la structure de cette membrure est similaire à celle des poutres à paroi pleine. Sa section en I est généralement soudée. Pour réduire la taille de l'attache profilée, les bretelles sont fixées à la ceinture rigide, en règle générale, de manière excentrique (Fig. 18.15, b). L'excentricité de la fixation des entretoises est prise en compte lors du calcul des fermes. Des attaches façonnées sont fixées à la ceinture avec des soudures ou des rivets (voir Fig. 18.15, b). A la jonction des croisillons, la ceinture est renforcée par des nervures de rigidification.