On pourrait aussi considérer ces solutions comme le résultat d’une superposition de deux structures. Dans le premier cas, on avait un arc trapézoïdal pour reprendre les deux charges symétriques G et un arc triangulaire pour reprendre la charge Q. La deuxième solution correspond par contre à la superposition d’un arc trapézoïdal en équilibre avec deux charges suspendues G + Q où la charge à droite est exercée par un câble triangulaire. Si l’arc est soumis à plusieurs charges, d’autres barres peuvent être ajoutées. On utilise habituellement des câbles stabilisateurs, de façon à obtenir une structure légère et transparente. Les exemples ci-contre montrent deux arcs extrêmement minces dont la stabilité requise est garantie par une série de câbles fixés aux appuis de l’arc. L’équilibre de ces structures, facilement analysable au moyen de sous-systèmes, sera étudié plus loin.
Toiture des grands magasins GUM à Moscou, 1889-93, ing. V. Suchov
Toiture de la gare de Coire, 1988, arch. R. Obrist + R. Brosi, ing. P. Rice, (l = 52,10 m, f = 10,00 m, l/f = 5,2)
Pont sur la Val Tschiel (GR/CH), 1925, ing. R. Maillart (l =43,20 m, f =5,20 m, l/f =8,3)
La solution qui fait appel à une poutre de raidissement, qui est utilisée avec les câbles surtout dans le cas des ponts suspendus, peut servir aussi pour rigidifier un arc. Dans ce cas, le fonctionnement se base sur deux principes: d’une part la poutre répartit les charges concentrées et d’autre part elle s’oppose à des déplacements importants qui contribueraient à éloigner la géométrie de l’arc du polygone funiculaire des charges. Dans le pont en arc représenté ci-dessous, grâce à l’effet du tablier qui exerce la fonction de poutre de raidissement, l’arc en béton armé a une stabilité suffisante malgré une épaisseur au faîte de seulement 23 cm.
L’introduction d’une poutre de raidissement
LES ARCS
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