Extraits des conférences par Fernand Aimond à l’Ecole des Ponts et Chaussées au cours de l’année 1936
Hangars de Jeumont-Daydé
Les hangars métalliques type Jeumont-Daydé sont des hangars de 70 m d’ouverture dont la profondeur est variable par multiple de 11 m.
L’ossature repose sur des fondations en béton de 1,50 m de hauteur hors sol. Elle se compose pour un hangar de 66 m de profondeur de 6 poteaux principaux avec contrefiches, de 6 poteaux principaux, sans contrefiches, de 4 poteaux d’angles, de 6 arcs de 71 m. de portée sous-tendus par des tirants, de 2 arcs de rive de même portée limitant les tympans des longs pans, d’entretoisements et de contreventements divers, d’une couverture en tôle, des ossatures et bardage des parois et des portes roulantes.
Chaque arc repose sur 2 poteaux de 9,10 m de hauteur. L’un de ces poteaux sert de balancier pour permettre la libre dilatation de l’arc et de son tirant sous les actions de la température et des surcharges. L’autre est stabilisé par une contrefiche dont la base est écartée de 10,20 m de celle du poteau. Cette contrefiche est placée, tantôt à droite, tantôt à gauche du hangar. Elle forme avec le poteau correspondant une console s’opposant aux actions du vent sur les longs pans, celles provenant du côté opposé à la contrefiche étant transmises à la console par l’intermédiaire des tirants des arcs. Les poteaux sont composés de tôle et de profilés assemblés.
La toiture est supportée par 6 arcs principaux à tirants de 70 mètres d’ouverture libre. Ces arcs sont constitués par une poutre à treillis de section rectangulaire dont la fibre moyenne est circulaire. La hauteur libre minimum sous les arcs aux naissances et sous les tirants est de 10 m. L’écartement d’axe en axe est de 11 m. La largeur de chaque arc est de 0,80 m et la hauteur de 1,50 m. Le rayon de la fibre moyenne est de 86,71 m et la flèche de cette fibre moyenne de 7,60 m. Les arcs sont articulés aux naissances. Deux arcs plus légers, situés dans le plan des pignons supportent le bardage des frontons et servent en même temps de poutres d’arrêt pour les tractions horizontales des tôles de couverture, qu’ils transmettent aux cinq cours des butons placés sous la couverture. Tous les arcs sont construits avec une contrefiche telle qu’après montage, sous l’influence du poids propre de toute l’ossature métallique, les entraits des fermes soient horizontaux.
Les tirants sont constitués par des poutres en caisson de 0,50 m x 0,58 m avec treillis dans les faces verticales. Ils travaillent en traction sous l’action du poids propre et de la surcharge de neige, et à la compression sous l’action du vent et de la surpression intérieure. Chaque tirant est relié a l’arc correspondant par 5 suspentes de 0,30 x 0,30 m constituées par quatre cornières réunies par des treillis. Les différents tirants sont entretoisés entre eux par 5 cours de poutres à caisson de 0,60 x 0,30 m ayant même espace que les butons supérieurs. Ces poutres s’opposent au flambement transversal et équilibrent les actions des surpressions intérieures sur les pignons en solidarisant les deux poutres au vent qui raidissent ces pignons.
Les entretoisements et contreventements comprennent d’abord les butons supérieurs qui transmettent les tractions horizontales des tôles et entretoisent les arcs. La stabilité dans le sens des longs pans est assurée par deux contrefiches réunissant le sommet d’un des poteaux adjacents de chaque long pan au bas des deux poteaux adjacents du même long pan. Les poussées du vent sur le bardage des pignons sont reportées sur les deux contrefiches précédentes par l’intermédiaire de deux poutres au vent horizontales situées à 9,72 m de hauteur. Ces poutres, placées le long des longs pans reçoivent des réactions des poutres au vent des pignons situés à 10,60 m de hauteur par l’intermédiaire d’écharpes inclinées. Les poutres au vent des pignons sont des poutres triangulées composées d’éléments en caisson ou en I réunies entre eux par des goussets. Des entretoisements en croix de Saint-André réunissent entre elles les deux dernières fermes courantes dans les plans verticaux des suspentes et des butons. Ils transmettent aux poutres au vent des pignons l’action du vent sur la partie supérieure des frontons.
La couverture est constituée par une toiture auto-portante en tôle de 14/10 de millimètre d’épaisseur en acier à haute résistance. Les éléments de tôles de 2,50 m de largeur environ sont obtenus par soudure bout à bout de deux tôles de 1,25 m. La longueur de ces éléments est de 3,35 m environ. Ils sont réunis par trois soit par soudure, soit par joints boulonnés pour former une bande de 10,20 m. Chacune de ces bandes est pendue par ses extrémités à deux arcs consécutifs espacés de 11 mètres d’axe en axe. Chaque bande prend ainsi une forme d’hyperbole ayant un mètre de flèche grâce à l’adjonction de pannelettes raidissantes de 160 millimètres de hauteur. Dans l’intervalle compris entre le long pan et le premier buton, les pannelettes sont reliées entre elles par deux files d’entretoises de même section.
Pour raidir les bords des bandes de tôles et leur permettre de résister aux efforts exercés par les boulons d’assemblage, des fers plats de 4 mm d’épaisseur sont fixés sur les bords par une soudure par points en quinconce espacés de 50 millimètres. Entre la tôle et le plat raidisseur, une couche d’enduit spécial assure l’étanchéité. Cet enduit doit être à la fois plastique, anti-rouille et diélectrique. L’assemblage des deux bandes de tôle consécutives est relié avec des boulons munis de rondelles d’acier et de plomb.
Les arcs étant de forme circulaire, la toiture se trouve composée de segments d’hyperboloïdes de révolution ayant un axe horizontal commun parallèle aux longs pans. Ces hyperboloïdes sont en fait réalisés par facettes cylindriques de 2,50 m de largeur environ. Le poids des tôles, les charges de neige et la pression du vent sont reportés sur les arcs adjacents par chaque bande de tôle travaillant comme un câble de pont suspendu. Les surpressions intérieures sont au contraire reportées aux extrémités des arcs par la tôle qui travaille comme un réservoir de révolution, les contraintes dans la tôle étant alors perpendiculaires à celles engendrées par le poids propre de la neige. Les tractions ainsi produites dans le sens des parallèles de la surface, sont reportées aux extrémités sur les arcs par l’intermédiaire des génératrices de l’hyperboloïde. Aux extrémités de la couverture au voisinage des longs pans, les génératrices de l’hyperboloïde ne rencontrent plus les arcs. La tôle de la toiture doit donc dans cette région être armée suivant des méridiens et des parallèles par des pannelettes et des entretoises de pannelettes, de manière à
pouvoir reporter les efforts normaux sur les arcs.
Les tractions exercées sur les arcs par les bandes de tôle sous l’action de leur propre poids et de la neige, s’équilibrent deux à deux, chaque arc étant encadré par deux demi-segments d’hyperboloïde de révolution. Aux deux extrémités, le long des pignons, les bandes de tôle sont arrêtées le long des cercles de gorge des hyperboloïdes correspondants. Les tractions ainsi reportées le long de ces cercles soumettent les arcs de rive à des efforts de flexion et de torsion. Finalement les résultantes des tractions sont prises par les cinq cours de butons régulièrement espacés placés en dessous de la couverture. Ces butons sont constitués par des caissons à treillis de 0, 50 x 0,50 m. Ils passent sous les tôles de couverture auxquelles ils sont tangents au droit du cercle de gorge et à travers la partie inférieure de chaque arc.
Les pannelettes raidisseuses qui donnent à chaque bande de tôle la forme de cylindres hyperboliques, permettent aux bandes de tôles minces de résister aux efforts dissymétriques provoqués par une répartition irrégulière de la neige ou de la pression du vent le long de chaque bande.
Les bardages des longs pans sont formés de profils en tôle pliée de 14/10 de millimètre d’épaisseur, les plis ayant 240 millimètres de hauteur. Ces profils sont assemblés entre eux tous les 130 mm par des boulons de 6 mm de diamètre. Ces profils reposent sur des murets en béton armé de 1,50 m. de hauteur. Ils règnent sur 5,26 m de hauteur, les 2,70 mètres supérieurs étant formés par un vitrage s’appuyant sur les poutres au vent médianes et supérieures.
Le bardage du pignon fermé est constitué par les mêmes profils que les précédents. Ce bardage s’appuie à la partie inférieure sur un muret en béton armé de 1,50 m de hauteur, et à sa partie supérieure sur une poutre horizontale située à 10,146 m. de hauteur. Sur cette même poutre s’appuie le fronton, à sa partie inférieure. Des vitrages fixes et ouvrants manœuvrables à la main du sol du hangar, remplacent le bardage sur 35,50 m. de longueur.
Le bardage ou tympan du pignon est identique à celui du pignon fermé. La partie inférieure de ce tympan est fermée par des portes Huguet Tournemine constituées par des profils également en tôle pliée, mais ayant deux millimètres d’épaisseur.
Ces portes sont constituées par des panneaux standard pouvant fonctionner sur des chemins de roulement placés au sol avec guidage à leur partie supérieure. La charpente de ces panneaux est relativement réduite par suite de la forme adoptée pour la tôle de bardage qui contribue à la résistance de l’ensemble. Par ailleurs, ces portes peuvent pivoter, ce qui facilite leur garage. Elles possèdent un dispositif spécial qui oblige le galet supérieur de guidage à rester en contact avec le chemin de guidage supérieur, quelles que soient les dénivellations des chemins de roulement ou de guidage.
L’ouverture à fermer a une largeur de 70 mètres et une hauteur de 10 mètres. Quinze vantaux sont nécessaires. Dans leur position d’ouverture, ces vantaux s’escamotent dans un garage aménagé sur le côté du hangar.
Chaque vantail est constitué par 7 éléments en tôle de 2 mm d’épaisseur pliée comme le bardage du hangar, la profondeur des ondes étant de 24 centimètres. Deux groupes de trois éléments sont rivés, le septième élément placé entre eux forme joint et est assemblé par boulons. Le panneau ainsi obtenu repose sur une poutre horizontale qui s’appuie sur deux galets. Une tôle de calfeutrement cache les galets et assure la fermeture complète dans le sens de la hauteur. A la partie supérieure, les éléments sont boulonnés sur une poutre horizontale sur laquelle sont fixés les galets de guidage supérieur. Les éléments extrêmes sont convenablement contreventés et leurs bords extérieurs sont munis de cornières ouvertes et fermées de manière à assurer le calfeutrement entre les différents vantaux.
Les galets inférieurs sont entièrement en acier. Ils peuvent tourner autour d’un axe horizontal et autour d’un axe vertical. Ils sont entièrement montés sur billes. Sur l’un d’eux est monté un frein qui par serrage sur la jante permet d’immobiliser le vantail dans n’importe quelle position. Les galets supérieurs peuvent coulisser librement par rapport à la porte sans toutefois pouvoir sortir des rails de guidage. Ils sont entièrement en acier et montés sur billes. Un réservoir d’huile aménagé dans le galet de guidage proprement dit, permet un graissage permanent.
Les rails inférieurs sont constitués par deux rails type artillerie du poids de 9,5 Kg. Pour permettre le réglage permanent en hauteur, ces rails ne sont pas scellés dans le sol. Ils reposent sur des corbeaux en acier, distants de 1,50 m. Ces corbeaux se composent d’une partie fixe scellée au sol et d’une partie facilement démontable sur laquelle reposent les rails.
Les rails supérieurs sont simplement constitués par deux fers en U de 140 x 29, fixés à la charpente du hangar.
Illustrations
