Suspentes et potelets

Description

La poutre transmet à l’arc et aux éléments de fondation les charges par le biais des suspentes et des potelets. Pour bien remplir leur rôle dans ce transfert des charges, les suspentes et des potelets doivent d’abord résister aux efforts auxquels ils sont soumis. Ils s’agissent surtout des efforts de tractions pour les suspentes et des efforts de compression pour les potelets. La résistance de ces deux éléments doit être étudiée soigneusement du fait que leur dégradation pourrait provoquer une ruine de l’ouvrage. Les suspentes, tout comme les potelets, sont espacés de 4[m] les uns des autres. Le pont a une portée de 240[m]. L’arc a une ouverture de 200[m]. De ces dimensions, on en déduit les éléments de transfert de charges suivants : – 2 appuis simples (culées) ; – 10 potelets s’appuyant directement au sol (Pi) ; – 4 potelets s’appuyant à l’arc (Pi’) ; – 45 suspentes (Si). Numérotons de i = 1 à n, les éléments suscités depuis le premier élément de gauche, avec n le nombre d’élément considéré. Et désignons les nœuds de la même manière que dans les sections précédentes. Nous allons toujours considérer les deux cas que nous avons étudié dans la section précédente.

Efforts de traction dans les suspentes

Les efforts de traction dans les suspentes sont déterminés par la méthode des nœuds. Cette méthode consiste à étudier l’équilibre d’un nœud selon la formulation analytique suivante : ∑𝐹 +∑𝐹𝑖 = 0 Avec, ΣF : somme des forces extérieures appliquées au nœud étudié ; ΣFi : somme des efforts dans les barres aboutissant au nœud étudié. On sait que les pièces de pont transmettent les charges de la dalle à la poutre principale au droit des nœuds. Les valeurs de ces charges sont déduites selon la surface d’influence des pièces de pont. Déjà déduites dans le chapitre tablier métallique, avec les 61 pièces de pont, il est préférable de rappeler ces valeurs dans le tableau qui suit. Tableau 58 : Forces extérieures, transmises par les pièces de pont, appliqués aux nœuds de la poutre principale Désignations Valeurs de ΣF Unité Longueur d’influence d’une pièce de pont : l 4 [m] Chargement Charge permanente : g 22,6 [kN/m] Charge de trafic : UDL 27,3 [kN/m] Charge de trottoir : qfk 1,5 [kN/m] Charge de trafic : TS 350 [kN] Pièce de pont au centre du pont ΣF(ELS) = (g.l) + (UDL. l) + (0,4. qfk.l) + 2.TS 902 [kN] ΣF(ELU) = (1,35. g.l) + (1,35. UDL. l) + (1,35. qfk. l) + 2. TS 1222,56 [kN] Autre pièce de pont ΣF(ELS) = (g. l) + (UDL. l) + (0,4. qfk. l) 202 [kN] ΣF(ELU) = (1,35. g. l) + (1,35. UDL. l) + (1,35. qfk. l) 277,56 [kN] En outre, les suspentes sont aussi liées à la poutre principale aux des nœuds inférieurs des treillis. Les efforts dans les suspentes sont : Proposition d’un pont en arc métallique remplaçant le Bac d’Andrangazaha sur la RNS5 166 Figure 60 : Efforts appliqués à un nœud Ni Par cette figure, on constate que l’effort FS,i dans une suspente est obtenu par la projection de l’équation d’équilibre des forces appliquées au nœud Ni sur l’axe verticale Oy. La valeur algébrique FS,i de l’effort de traction dans une suspente est donc : 𝐹𝑆,𝑖 = 𝐹 − 𝐹𝐷,𝑖 . cos 35° − 𝐹𝐷,𝑖+1. cos 35° Avec, F : la résultante des forces extérieures ramenées par les pièces de pont, projetées sur l’axe Oy ; FD,i : Effort dans le diagonale à gauche du nœud Ni ; FD,i+1 : Effort dans le diagonale à droite du nœud Ni ; 35° : l’angle d’inclinaison des diagonales par rapport à la verticale. En appliquant cette formule, nous avons l’effort maximal de traction dans les suspentes : Ft,max = 925,01 kN Les détails des résultats sont donnés en annexe VII.G .