CONCEPTION DES PONTS ROULANTS NF P22-615

Définitions:

• Treuil: appareil permettant de monter les charges
• Palan monorail: lorsque le treuil est suspendu et roule sous un rail (avant IPN, maintenant de plus en plus IPE) ; les charges vont de 5 à 6 tonnes.
• Poutre roulante: on dispose le rail, qui peut de venir une véritable pont roulant mono-poutre ou bi-poutre, sur des sommiers roulant sur des chemins de roulement ; on dessert ainsi une surface alors qu’auparavant on ne desservait qu’une ligne.
• Systèmes moins courants: les potences ne desservent qu’un secteur circulaire. Les potences sur chemins de roulements sont dénommés grues vélocipèdes.

 Conception des Palans monorails: éléments:

• monorail
• parties courbes éventuelles (attention au déversement)
•  bracons et croisillons éventuels
• suspentes
• butées à chaque extrémité pour arrêter le palan

En cas de courbures les suspensions doivent être assez rapprochées pour éviter les phénomènes de torsions

Calcul :

• réaction verticale : R_v à majorer de 10%
• réaction horizontale transversale : R_h=1/10Rv (sans majoration dynamique)
• réaction horizontale longitudinale : R_l=1/7R_v
• flèche verticale : F_v<1/500° portée

 

Fixé par une cornière de suspension

Au droit d’un joint de monorail, pour permettre la soudure des cornières sur le monorail, le plat de suspensions sera assez épais (12mm au moins), ou renforcé par des fourrures soudées.

Chemins de roulements: éléments:

• rails de roulement
• poutres support
•  butées d’extrémité
•  très souvent poutres horizontales

 Ces éléments sont soumis à de la flexion biaxiale et à des effets de torsion

Rails: pour les ponts de faible puissance, on emploi le plus souvent un rail carré de 40 à 60 de large. Au delà on emploie des rails Vignoles et pour des ponts de grande puissance des rails Burbach dont la table est beaucoup plus large. A cause de l’usure les rails sont en principe en acier mi-dur (E30 ou E36). Ils sont le plus souvent fixés par soudure (quelque fois par crapauds, boulons ou crochets, les boulons de fixation étant disposés tous les 0.4 environ, en quinconce).

Joint de rail: les joints de rails s’effectuent par coupe biaise à 45°, avec un jeu très faible de 2 maximum, pour limiter les chocs. Ils sont généralement prévus en dehors des appuis pour éviter les chocs et loin du milieu des travées pour réduire les contraintes dans les poutres.

Poutres de roulement: elles sont généralement prévues en profilés I ou H, voire en PRS ou poutres ajourées en cas de portée et charges importantes. Les poutres reposent sur des consoles qui sont boulonnées ou le plus souvent soudées sur les poteaux.

Pour reprendre les efforts de freinage, on prévoit entre les poteaux et poutres des contrefiches horizontales, inclinées d’à peu prés 45°. Si la table supérieure de la poutre ne permet pas de reprendre les efforts horizontaux on la renforce alors par des cornières soudées, avec de place en place des voiles.

Caissons: Pour les efforts très importants on est amené à concevoir un caisson rectangulaire à trois face treillis, formé de deux poutres de charge, de deux poutres horizontales hautes et basses et d’une poutre verticale secondaire parallèle à la première. En règle générale on s’efforce de donner aux attaches reliant les quatre poutres une certaine souplesse vis à vis de la distorsion de la section transversale, de façon qu’elles fonctionnent de manière pratiquement indépendante : la poutre de charge reprend seule les actions verticales, la poutre horizontale supérieure reprend seule les charges horizontales transversales et le moment de torsion est décomposé en couple de deux forces égales et opposées affectées aux poutres supérieure et inférieure. La poutre verticale secondaire ne reprend que le poids propre des triangulations inférieure et supérieure et une part des charges verticales amenées par une éventuelle passerelle de visite installée sur la poutre horizontale supérieure.

 

Pour des charges plus importantes on peut être amené à concevoir des caissons rectangulaires reconstitués soudés qui permettent d’obtenir des rigidités en flexion et en torsion importantes. Ils sont régulièrement raidis transversalement et calculés comme une section uniques à laquelle sont appliquées toutes les actions précédemment énumérées.

Les poutres de roulement sont les plus souvent prévues sur deux appuis, car cette disposition évite quelque peu les phénomènes de fatigue qu’engendrent une solution continue. elles peuvent cependant être parfois sur trois appuis ou en continu.

Transmission des efforts longitudinaux: ils sont repris par des croix de stabilité entre poteaux (portique de stabilité).

Les chemins de roulement sont liés aux poteaux par des poutres consoles, ou, pour les cas de charges les plus importants, directement sur des poteaux baïonnettes. La reprise des charges horizontales est en principe assurée en liant au poteau la semelle supérieure par des biellettes d’axe vertical qui laisse libre rotation de la poutre autour d’un axe horizontal transversal. Ce dispositif assure le nécessaire maintient en torsion de la section d’appui.

Gabarits: