Ponts suspendus

Les ponts suspendus, dans leur forme la plus simple, étaient à l’origine faits de cordes et de bois.
Les ponts suspendus modernes utilisent une chaussée en caisson soutenue par des câbles à haute résistance à la traction.
Au début du XIXe siècle, les ponts suspendus utilisaient des chaînes de fer en guise de câbles. Les câbles à haute résistance à la traction utilisés dans la plupart des ponts suspendus modernes ont été introduits à la fin du XIXe siècle.
Aujourd’hui, les câbles sont constitués de milliers de fils d’acier individuels étroitement liés entre eux. L’acier, très résistant sous tension, est un matériau idéal pour les câbles ; un seul fil d’acier, d’une épaisseur de seulement 0,1 pouce, peut supporter plus d’une demi-tonne sans se rompre.
Légers et solides, les ponts suspendus peuvent couvrir des distances de 2 000 à 7 000 pieds, bien plus longtemps que tout autre type de pont. Ils sont idéaux pour couvrir des voies navigables très fréquentées.
Avec tout projet de pont, le choix des matériaux et de la forme se résume généralement au coût.
Les ponts suspendus ont tendance à être les plus chers à construire. Un pont suspendu suspend la chaussée à d’énormes câbles principaux, qui s’étendent d’une extrémité du pont à l’autre. Ces câbles reposent au sommet de hautes tours et doivent être solidement ancrés dans la berge à chaque extrémité du pont.
Les tours permettent aux câbles principaux d’être drapés sur de longues distances. La majeure partie du poids ou de la charge du pont est transférée par les câbles aux systèmes d’ancrage. Ceux-ci sont encastrés soit dans de la roche solide, soit dans d’énormes blocs de béton. À l’intérieur des ancrages, les câbles sont répartis sur une grande surface afin de répartir uniformément la charge et d’éviter que les câbles ne se détachent.

Une image du pont Golden Gate à San Fancisco.

Actuellement, le pont Humber en Angleterre a la plus longue portée centrale du monde mesurant 4,624 pieds

Le schéma ci-dessous montre la tension des câbles d’un pont suspendu. Ces câbles sont capables de résister à la tension mais n’offrent aucune résistance à la compression. Ces types de ponts fonctionnent d’une manière complètement différente du pont en arc.

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New Tacoma Narrows Bridge

Défaillance structurelle Certains ponts ont par le passé souffert de défaillance structurelle. Cela peut être la combinaison d’une mauvaise conception et de conditions météorologiques sévères. Lorsqu’il a été ouvert en 1940, le Tacoma Narrows Bridge était le troisième plus long pont suspendu du monde. Il a ensuite été surnommé « Galloping Gertie », en raison du fait qu’il bougeait non seulement d’un côté à l’autre, mais aussi de haut en bas en fonction du vent. Des tentatives ont été faites pour stabiliser la structure avec des câbles et des tampons hydrauliques, mais elles n’ont pas abouti. Enfin, le 7 novembre 1940, quatre mois seulement après sa construction, le pont s’est effondré sous l’effet d’un vent de 42 mph. Le pont a été conçu pour résister à des vents allant jusqu’à 120 mph. Certains experts ont attribué l’effondrement du pont à un phénomène appelé résonance. Lorsqu’un corps vibre à sa fréquence naturelle, il peut se briser. La résonance est la même force qui peut briser un verre lorsqu’il est exposé aux vibrations sonores de la voix d’un chanteur d’opéra. Aujourd’hui, tous les prototypes de nouveaux ponts doivent être testés dans une soufflerie avant d’être construits. Le pont Tacoma Narrows a été reconstruit en 1949.

Tâche
Les quatre formes ci-dessous sont des charpentes simples articulées par des broches qui, lorsqu’elles sont chargées, s’effondrent. Redessinez les formes mais incluez quelques traverses supplémentaires pour empêcher les cadres de se déformer sous la charge.

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		iv.

Solutions aux cadres d’épinglage

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