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Madame, MonsieurDossier dlivr pour

Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur D 4 424 1

Lignes ariennes : matriels

Supports

par Jean-Franois DIDIERLAURENTIngnieur de lcole Nationale dIngnieurs de MetzDivision Pylnes de RTE

es supports en gnral, les pylnes et les poteaux en particulier sont desmaillons ncessaires la constitution des lignes ariennes de transport et de

distribution de llectricit.De forme et dimportance trs varies, les supports peuvent aller des simples

poteaux en bois ou en bton, dune douzaine de mtres en hauteur, aux pylnestreillis dacier, de plus de 50 m de hauteur et ayant une masse pouvant atteindre,voire dpasser 100 t.

Les supports sont dfinis en fonction des contraintes mcaniques principale-

ment cres par les conducteurs quils supportent et en fonction des contraintesdisolement lectrique.

Cet article prsente les rgles de conception des supports de lignes ariennes.Il fait galement un inventaire de solutions techniques largement prouvesmais galement de solutions nouvelles, innovantes et prenant en compte lesvolutions rglementaires ou environnementales.

1. Matriaux utiliss .................................................................................... D 4 424 21.1 Bois............................................................................................................... 21.2 Btons arm et prcontraint....................................................................... 31.3 Acier.............................................................................................................. 51.4 Alliage daluminium .................................................................................... 61.5 Comparaison de lacier et de lalliage daluminium................................. 6

2. Diffrentes dispositions des conducteurs........................................ 62.1 Armement en triangle ................................................................................. 62.2 Armement en drapeau................................................................................ 72.3 Armement en nappe.................................................................................... 72.4 Largeur dencombrement des supports .................................................... 8

3. Dtermination dune silhouette de support ..................................... 83.1 Gnralits ................................................................................................... 83.2 Fixation des conducteurs au droit des supports....................................... 83.3 Utilisation de consoles isolantes................................................................ 8

4. Calcul mcanique des supports........................................................... 94.1 Efforts exercs sur le support ..................................................................... 94.2 Hypothses de charge................................................................................. 104.3 Mthodes de calcul...................................................................................... 11

5. Conditions et diagrammes dutilisation des supports .................. 11

6. Supports composs................................................................................. 127. Supports vocation esthtique........................................................... 12

8. Kits de renforcement.............................................................................. 14

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17/09/2008Madame, MonsieurDossier dlivr pour

LIGNES ARIENNES : MATRIELS __________________________________________________________________________________________________________

Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite.D 4 4242 Techniques de lIngnieur

Cet article est une ractualisation avec ajouts de nouveaux complments delarticle prsent par Yves PORCHERON paru en 1992 dans ce trait. Une partiedu texte a t conserve.

Les lignes ariennes font lobjet de toute une srie darticles auxquels lelecteur pourra se reporter :

[D 4 420] Prsentation et calcul des lignes ;

[D 4 421] Dimensionnement ; [D 4 422] Conducteurs et cbles de garde ; [D 4 423] Isolateurs ; [D 4 424] Supports ; [D 4 425] Fondations des supports ; [D 4 428] Accessoires ; [D 4 429] Construction ; [D 4 430] Entretien ; [D 4 431] Pour en savoir plus .

1. Matriaux utiliss

Les supports de lignes ariennes sont, couramment, des poteauxde bois ou de bton arm, des assemblages (portiques)de pices debois ou de bton arm ou des constructions mtalliquesde formeset dimportances trs varies, allant de la simple poutrelleaux pyl-nesmtalliques en treillis.

1.1 Bois

Les essences de bois utilises sont presque toujours des rsineux

que lon imprgne de produits antiseptiques pour les protger con-tre les attaques biologiques par insectes et champignons.

Pour plus de prcision, on peut se reporter la norme NF C 67-100.Cette norme fixe les conditions relatives au bois (pin, sapin, pica,douglas ou mlze), les modes de traitement des poteaux et leursconditions de rception.

1.1.1 Procds de traitement

Les procds dinjection, slectionns dans une longue liste, ontdonn dans le pass des rsultats plus ou moins valables. Les trai-tements la crosote assurent une dure de vie moyenne de 35 40 ans et ceux aux sels complexes sont actuellement utiliss defaon gnrale.

Les prescriptions de scurit (UTE C 18-510) interdisent de mon-

ter sur tout support sans stre assur au pralable de son bon tat.En ce qui concerne les supports en bois, lexamen de laspect ext-rieur ne suffit pas, car ils peuvent se dtriorer de lintrieur. Deuxtechniques sont employes pour valuer ltat du poteau :

lune, traditionnelle, consiste sonder la surface du poteau aumarteau pour sassurer quil ne sonne pas creux ;

lautre, plus rcente mais aussi plus objective, mesure leffortde pntration dans le bois de 2 aiguilles de faible diamtre ainsique la rsistivit du bois lextrmit de ces aiguilles qui jouent unrle dlectrodes. Plus la rsistivit est faible plus le taux dhumiditest fort : ce qui illustre la prsence de pourriture.

1.1.2 Proprits des poteaux en bois

Les supports en bois prsentent certains avantages : leur lgret, qui rend plus faciles leur transport et leur mise

en place ; leur prix peu lev, compens dailleurs en partie par limpos-

sibilit de raliser de longues portes ; leur grande flexibilit : un poteau en bois est capable de pren-

dre de trs grandes flches sans se rompre, et se dforme de faonapprciable pour des efforts faibles ; il permet ainsi de rduire beau-coup les ingalits de tensions entre portes et dassurer une bonnetenue de la ligne en cas de givrage dissymtrique.

1.1.3 Caractristiques mcaniques

Le poteau en bois est, en France, utilis surtout pour les lignes BTet HTA. Pour les tensions lectriques plus leves, le poteau en boisest utilis en portique, notamment en secteur givrable.

Les poteaux simple (S), dsigns par leur effort nominal en tte(exprim en daN),

S 100 ; S 140 ; S 190 ; S 225

sont employs couramment ; exceptionnellement, on utilise lespoteaux

S 325 ; S 430 ; S 550

Leffort de dformation permanentene dpasse pas 110 daN pourun poteau S 325. Au-del, on a recours aux assemblages de poteaux(jumels, contrefichs, haubans), si les sujtions dencombrementle permettent ( 6).

La norme NF C 67-100 donne, galement, des prcisions sur lecalcul de leffort nominal. On admet comme contrainte de rupture la flexion 55 MPa.

De plus, chaque type de poteau correspond un effort de dfor-mation permanente, qui est leffort ne pas dpasser sans risque de

On rappelle que leffort nominal en tteest leffort appliqu 0,25 m du sommet du support, dans la direction soumise leffort le plus lev.

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flche permanente du support, indpendamment de toute notion descurit. Cet effort est, bien entendu, considrer dans le cas dessupports dangle et darrt (NF C 11-201).

Les longueurs normalisesdes poteaux vont de 8 15 m. Il existecependant des longueurs plus petites ou plus grandes, ces derni-res pouvant tre utilises pour la ralisation de portiques pourlignes HTB.

1.1.4 Bois lamell-coll

On appelle bois lamell-coll des pices massives reconstitues partir de lamelles de bois, de dimensions relativement rduites parrapport celles de la pice, assembles par collage. Ces lamellessont disposes de telle sorte que leurs fils soient parallles. Onemploie, habituellement, les deux essences suivantes : pica com-mun et pin sylvestre.

La technique du bois lamell-coll sadapte parfaitement laralisation de poteaux. Leur lgret et la rsistance du boislamell-coll (contrainte de rupture axiale voisine de 50 MPa) leurpermettent de remplacer les poteaux en bton, mme deffort nomi-nal important (> 1 000 daN).

Leur prix reste encore lev par rapport aux poteaux en bton etleur utilisation ne peut se concevoir que lorsque les contraintesdaccessibilit au lieu dimplantation interdisent la manutention desupports monolithiques trop lourds ; ils permettent de raliser deslignes sur supports homognes sintgrant bien dans lenvironne-ment et donc de pallier les insuffisances mcaniques prsentes parles poteaux en bois normaliss (utilisation en angle ou en arrt).

Diffrentes ralisations exprimentales ont dmontr la faisabilitde supports en lamell-coll ayant plus de 20 m de hauteur et adap-ts des lignes 63 ou 90 kV deux circuits.

1.2 Btons arm et prcontraint

La mise en uvreest identique pour les deux types de bton. Il

est fabriqu partir de constituants normaliss et agrs (ciments,granulats, eau). Il est coul dans le moule aprs malaxage et tassmcaniquement par vibration, soit interne (pervibration), soit dumoule. Le bton des poteaux section circulaire (ou elliptique) esttass par centrifugation. Des prcautions doivent tre prises en casde gel pour les poteaux venant dtre couls dans les 24 heures pr-cdant le gel (protection au moyen de toiles-paillassons, etc.).

La cure, qui a pour but de maintenir le bton dans ltat dhumi-dit favorable son durcissement, permet dattnuer les inconv-nients du retrait du bton. Elle est indispensable et est ralise soitpar application sur la surface des poteaux dun produit retardantlvaporation, soit en maintenant les poteaux, pendant les quelquespremiers jours faisant suite la coule, dans un milieu dont lhumi-dit est voisine de la saturation.

1.2.1 Bton armLes poteaux en bton arm sont gnralement obtenus par

moulage ; ils comprennent une armature longitudinale faite deronds en acier maintenus par des triers. Larmature est mise enplace dans le moule et convenablement positionne laide de calesen bton ; cette opration demande tre faite avec beaucoup desoin afin dviter un dcentrement prjudiciable la fois la conser-vation du poteau (couverture de bton insuffisante) et son com-portement mcanique. Le lecteur pourra utilement se reporter, dansle trait Structure et gros uvre, la rubrique Bton arm.

Proprits des poteaux

Bien que plus lourds et plus chers que les poteaux en bois, lespoteaux en bton arm ont lavantage dtre fabriqus dans unegamme trs tendue de rsistances et de hauteurs, en particulierpour les fortes valeurs deffort nominal. Ils peuvent tre utiliss pourdes conducteurs dassez forte section et pour des portes dassezgrande longueur.

Cela permet donc de diminuer le nombre de poteaux par kilom-tre, paramtre dont il faut tenir compte pour une comparaison cor-recte entre les prix de revient dune ligne sur poteaux en bois etdune ligne sur poteaux en bton.

Caractristiques. Dimensions

La norme sur les poteaux en bton arm (NF C 67-200) fixe lesconditions relatives aux matriaux utiliss, les efforts convention-nels pour lesquels les poteaux sont conus, les dispositions cons-tructives des poteaux et les conditions de rception.

Leffort nominalFdisponible en ttedes poteaux normaliss vade 150 3 200 daN, leur hauteurde 9 28 m. La srie la plus cou-ramment utilise pour les lignes HTA comporte les supports de 200 1 000 daN et de 10 14 m de hauteur.

Dans le cas de lutilisation avec un armement reportant leffort au-dessus du sommet, leffort disponible devient kF, kdpendant de lahauteur dapplication de cet effort au-dessus du sommet et donnpar la norme.

Le poteau doit galement supporter les effets du vent sur sa pro-pre structure (vent propre sur les surfaces planes et sur les surfacesdiamtrales des poteaux section circulaire). Pour cela, il est calculpour tenir le vent de lhypothse A(cf. [D 4 421 3.2.2]) de lArrtinterministriel en vigueur lors de sa construction.

Leffort disponible est donc essentiellement utilis pour supporterles efforts appliqus au poteau par lintermdiaire des conducteurs,indpendamment de leffet du vent sur le poteau lui-mme.

Les poteaux en bton arm sont galement caractriss par leurclasse, dfinie par le facteur de rsistance transversale ; ce facteur,valable pour toutes les sections du poteau, est le rapport desmoments rsistants respectivement dans le plan perpendiculaire leffort nominal et dans celui de leffort nominal. Trois classesexistent :

Acorrespond un facteurvariable de 0,30 0,40 en fonctionde F;

B correspond = 0,60 ; C correspond = 1,00. Justification de rsistance la rupture des poteaux

La norme NF C 67-200 spcifie que la justification de rsistanceest en gnral apporte par des essais la rupture (essais de dsa-

grgation) ou, dans le cas de poteaux exceptionnels ou en trs petitnombre dexemplaires, par une note de calcul la rupture donnantle coefficient de scurit global stipul lArrt interministriel etdont la valeur minimale a t fixe 2,10.

Lorsquil y a des essais, un essai du comportement lastique dupoteau est effectu en vue de vrifier la conservation de ladhrenceacier-bton.

Manutention des poteaux

Ils sont lourds et difficilement maniables. De plus, ils sont relative-ment fragiles et peuvent se fissurer. Le fabricant doit donner, dans la

Exemple : des lignes sur poteaux en bton arm peuvent trefacilement ralises avec des conducteurs en almlec de 228 mm2

de section avec des portes de 300 m.

Par exemple, pour un armement nappe-vote ( 2.3) reportantleffort 0,75 m au-dessus du sommet,

k= 0,9

ce qui veut dire quun poteau deffort nominal Faura alors un effort dis-ponible de 0,9 F.

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fiche caractristique de chaque type de poteau, la position du centrede gravit et les deux points utiles pour la manutention.

Utilisation des poteaux en flexion dvie

Lorsque les poteaux sont soumis un effort non situ dans le planvertical de leffort nominal (par exemple pour un poteau en ancrageplac langle dun trac et sparant deux cantons de portesmoyennes diffrentes, ou pour un poteau dalignement dont les por-tes subissent une surcharge dissymtrique de givre et un vent dedirection perpendiculaire la ligne), leur utilisation peut se faireainsi : leffort disponible F, dans la direction faisant un angle aveclaxe principal OA du poteau (figure 1), doit tre limit la droite depente, passant par A tel que OA soit gal la valeur de leffort Fdisponible en tte du poteau dans lhypothse de charge consid-re. Dans le cas dhypothse administrative de tempte, OA est auplus gal leffort nominal du support.

Tenue en torsion des poteaux

Les poteaux en bton ne sont pas calculs actuellement pour pou-voir rsister la torsion. Or des efforts de torsion apparaissent fr-quemment, en particulier en cas de charge dissymtrique de givreou de rupture dun conducteur de phase. Le calcul de la rsistance

la torsion peut se faire dune faon simple en ne faisant intervenirque les dimensions des sections de bton en tte du support et lacontrainte tangentielle la traction du bton. On a :

avec aet b longueurs des deux cts du rectangle figurantla section du bton situe juste sous la ferrure defixation de larmement (b> a),

ctor couple de torsion appliqu en tte du support,

coefficient dpendant des caractristiquesgomtriques de la section et de valeur

,

t contrainte tangentielle la traction du bton ; savaleur peut varier fortement en fonction de laposition des armatures transversales (cadres outriers) ; des essais effectus sur les supportsactuellement raliss montrent que, si lonchoisit pour contrainte tangentielle maximale lacontrainte de rupture la traction du bton, lascurit est respecte.

1.2.2 Bton prcontraint

Les supports en bton prcontraint reprsente environ le quartdes supports en bton utiliss annuellement en France.

La technique de mise en uvre employe est celle de la prcon-trainte par fils ou cbles adhrents, cest--dire que les armatures deprcontrainte sont tendues avant btonnage en prenant appui sur

des butes extrieures, leur tension se reportant sur le bton lors-que celui-ci a acquis une rsistance suffisante, le durcissement tantparfois acclr par tuvage. Le lecteur pourra se reporter larticleBton prcontraint[C 2 360].

Ces poteaux comportent, outre les barres tendues avantbtonnage, dites actives, des barres inertes, dites passives, qui per-mettent dobtenir le coefficient de scurit global de 2,10, suffisam-ment loign du coefficient de premire fissuration (pris gal 1,00ou 1,25) et dviter aussi une trop grande fragilit du support. Eneffet, si ces deux coefficients taient trs proches (cas de la prcon-trainte totale), il y aurait risque de ruine complte du support (parexemple par explosion du bton) ds lapparition des premires fis-sures ou lors dun choc.

Les poteaux en bton prcontraint prsentent les avantagesquisuivent :

effort nominal gal, ils sont beaucoup plus lgers que lespoteaux en bton arm ;

le contrle de fabrication est facilit par ce mode deconstruction ; en effet, toute dissymtrie dans la tension des arma-tures ou toute mauvaise qualit du bton se manifeste lors du rel-chement de la tension des aciers, soit par une rupture du bton, soitpar une courbure excessive du poteau ;

la dformation en tte sous effort nominal, cause de la hautersistance du bton (gnralement suprieure 60 MPa), est beau-coup plus faible que celle (30 40 MPa) du poteau en bton arm demmes caractristiques ; cet avantage, surtout esthtique, peut tredterminant dans le choix des supports pour les lignes basse ten-sion branchements multiples, qui soumettent les poteaux desefforts permanents.

Enfin, les poteaux en bton prcontraint ne se fissurent que pourun effort suprieur leur effort nominal, contrairement aux poteauxen bton arm qui peuvent se fissurer soit par la manutention, soitpour des valeurs deffort appliqu en tte pouvant descendrejusqu la moiti de leffort nominal. Dans les rgions o les aciersrisquent de se corroder (rgions en bord de mer par exemple),lavantage du bton prcontraint est trs net, en particulier pour lespoteaux soumis des efforts permanents (poteaux dangle).

Les poteaux en bton prcontraint sont normaliss (NF C 67-250) ;leur dsignation et leur implantation sont identiques celles despoteaux en bton arm. Un essai complmentaire de contrle ducoefficient de fissuration est exig ; il permet de se rendre comptede la valeur de la prcontrainte du bton.

Figure 1 Utilisation des poteaux en flexion dvie

titre indicatif, les dimensions et masses approximatives ci-aprs,qui peuvent dailleurs varier notablement dun fabricant lautre, don-

nent une ide de limportance relative de ces supports :

poteau 11-A-200

[avec 11 : hauteur (en m) ; A : classe ; 200 : effort (en daN)] ;

poteau 21-B-2000

[avec 21 : hauteur (en m) ; B : classe ; 2 000 : effort (en daN)].

A

BO

F

F effortdisponible

Section droitedu poteau

facteur de rsistance transversale du poteau

OB =OA

dimensions en tte 100 160mm =

dimensions au pied 188 380mm =

masse

800kg=

dimensions en tte 235 370mm =

dimensions au pied 424 748mm =

masse

8000kg=

ctor ta2b k=

k

k 4 81,1 81 b a( ),

2a2 b2+------------------------------=

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1.2.3 volution de la conception des lignesde distribution sur supports en bton

La politique dfinie vers les annes soixante orientait le choix dessupports en bton vers des poteaux de classe A qui permettent dersoudre tous les cas dutilisation classique en alignement. Or desincidents graves ont t constats vers les annes soixante-dix dans

des zones trs diverses o certaines lignes, construites suivant leshypothses habituelles, nont pas rsist des surcharges acciden-telles (neige collante, par exemple).

Des tudes thoriques et pratiques ont port sur le comportementde lensemble des lments dune ligne, cest--dire les conduc-teurs, les isolateurs, les supports, les armements et les massifs defondation. Lune des conclusions tait la ncessit dune bonne

coordination mcanique

entre les divers lments de cette chane,dont un maillon doit jouer le rle de fusible en cas de dpassementdes contraintes admissibles. Cet lment fusible est en gnrallarmement sur les supports dalignement, mais peut aussi tre unedisposition spciale de fixation de larmement sur le support,comme dans le cas dune poutre dformable ou rotative. Cette coor-dination ncessite une connaissance du comportement des poteauxnon seulement aux efforts de flexion, mais aussi, en tte, aux effortsde torsion.

De nouvelles rgles de calcul des lignes ariennes se sont dga-

ges et conduisent mieux limiter les consquences de surchargesexceptionnelles sur les lignes HTA.

Lattention a t notamment attire sur le choix de la classe dusupport. Les tudes conomiques ont en effet montr que, pourlimiter limportance des dgts en cas defforts exceptionnels appli-qus aux lignes, il conviendrait de faire appel des supports declasse B ou C de prfrence des supports de classe A quidevraient, pour tenir en torsion, tre surcalibrs, compte tenu deleur faible rsistance transversale.

Toutes ces tudes ont permis de dfinir un poteau distribution

(NF C 67-220) qui peut tre ralis aussi bien suivant la technique dubton arm que suivant celle du bton prcontraint ; il y a deux clas-ses (D et E)

pour ce poteau distribution

, qui prsente toutes lescaractristiques ncessaires une ligne de distribution HTA

: valeurs de

(rapport entre leffort longitudinal et leffort trans-versal pour chaque section droite du poteau) appropries lutilisa-

tion des supports : pour les alignements : 0,5 (classe D), pour les angles et les arrts : 1 (classe E voisine de la classe C

actuelle) ; tenue suffisante la torsion ; caractristiques propres faciliter son exploitation : normalisation des dimensions en tte et au pied, rupture localise une certaine hauteur (quelques mtres) en

cas de dpassement des efforts nominaux.

Pour les lignes HTB

, on a, galement, jug utile de dfinir unpoteau de classe F

quirsistant, poteau ralisable soit en une seulepartie jusqu 28 m de hauteur, soit en deux parties assembles surchantier permettant datteindre des hauteurs de 35 m. Ces ouvrageslourds ne sont utilisables que dans des lieux daccs facile pour lesengins de manutention, mais sont, alors, dun prix comptitif aveccelui des supports mtalliques monopodes raliss en tle.

1.3 Acier

Quel que soit leffort appliqu, les tubes et profils dacier se pr-tent naturellement la fabrication de toute espce de support oudlment de support que lon peut dsirer (ferrures darmementpour les supports en bois et en bton, poteaux forms dune simplepoutrelle en fer ou de section plus complique, pylnes treillis detoutes formes et de toutes dimensions). Une des caractristiques

intressantes des ensembles composs en acier est quils peuventse transporter et se monter par lments, car leur assemblage estpratiquement toujours ralis par boulonnage. Dans un lment,certains assemblages de barres peuvent se faire par soudure. Cettetechnique est frquemment utilise sur les pylnes constitus dl-ments tubulaires, o la ralisation de pices de jonction est trscomplexe.

1.3.1 Protection contre la corrosion

Galvanisation chaud

Les pylnes sont gnralement galvaniss chaud pour tre pro-tgs de loxydation due lhumidit ou aux pollutions marines ouindustrielles.

Cette galvanisation consiste recouvrir les aciers dune couche dezinc

. La dure de vie du revtement de zinc est grande si le traite-ment a t bien fait : puret et temprature du bain, dure du trem-page (UTE C 66-400). La dure de la protection dpasse souvent30 ans, mais est rduite au voisinage de la mer et dans les rgionsindustrielles. En effet, lpaisseur du revtement de zinc est, auminimum, de 70

m mais, en valeur moyenne, proche de 100

m.Dans les rgions fortement corrosives, une perte annuelle de revte-ment de zinc de 10

m peut tre observe.

Il faut signaler quune bonne galvanisation ne peut seffectuer quesur des aciers aptes la galvanisation (NF A 35-503) comportant untaux limit de silicium et de silicium-phosphore. Une forte teneur ensilicium conduit des surpaisseurs de couches dalliage de fer-zincprsentant une mauvaise adhrence et une coloration bruntre duntrs mauvais aspect.

Dans certains pays trangers (surtout amricains), les aciers dutype semi-oxydable

(en particulier, acier Corten

: acier au chrome-cuivre-nickel) ont t utiliss dans les milieux trs corrosifs. Lesessais ont montr que la perte en paisseur, au bout dune dizainedannes dexposition dans des atmosphres salines ou industriel-les, tait trois fois moins importante que pour un acier au carbone.

Le gain sur le poids de la structure, d principalement lpais-seur minimale plus faible des profils, ainsi que la suppression desfrais de revtement et dentretien peuvent rendre, dans certains cas,cette solution comptitive. Toutefois, compte tenu de la teinte cou-leur rouille et du dpt pulvrulent en surface salissant les mon-teurs de lignes, cette technique a pratiquement t abandonnepour les supports de lignes ariennes.

1.3.2 Nuances dacier et types de profils utiliss

Les nuances daciers

les plus utiliss en France sont S235JR(rsilience minimale de 27 J une temprature de lacier de 20 C) etS355 J0 (rsilience minimale de 27 J une temprature de lacier de0 C) conformment aux prescriptions de la norme NF EN 10025.

Lacier S235

(anciennement appel acier E24) convient plusparticulirement aux barres de grand lancement mcanique, tellesque les diagonales et les treillis de contreflambement.

Lacier S355

(anciennement appel acier E36) est rserv aux bar-

res de faible lancement mcanique telles que les membrures. Ilpermet des gains apprciables de masse mais est dun prix pluslev que lacier S235.

Tous les profils lamins chaud

peuvent tre employs dansla construction des supports, mais les pylnes treillis sont gnra-lement constitus de cornires soit au dixime (rapport de lpais-

L

lancement mcanique

est le rapport de la longueur deflambement de la barre son rayon de giration.

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seur la largeur de laile gal 1/10), soit amincies (allant jusquauquinzime).

Lemploi de cornires ailes amincies amliore, masse gale, latenue au flambement des barres dune structure. En effet, dans unegamme importante dlancements, leffort admissible en compres-sion, section gale, est en principe dautant plus grand que laileest plus mince. Toutefois, deux phnomnes limitent lamincisse-

ment de laile : le flambement local

, qui consiste en lapparition de plis sur lebord de laile ;

le flambement spatial

, qui est une combinaison du flambe-ment de flexion et du flambement de torsion et se traduit par unerotation de la section mdiane par rapport aux sections extrmes.

Cest pourquoi la minceur 15 reprsente pour lacier une valeurlimite.

Des profils en tle plie

sont actuellement proposs pour laralisation de supports allgs dans un but esthtique. Leur comp-titivit reste dmontrer conomiquement.

1.4 Alliage daluminium

Certains alliages daluminium (magnsium et silicium) ont t uti-liss pour la ralisation de pylnes, pratiquement toujours dans desrgions dfinies soit par leur agressivit (bord de mer ou proximitde complexes sidrurgiques ou chimiques), soit par leur relief (diffi-cults daccs).

1.5 Comparaison de lacier et de lalliage

daluminium

La tenue de lalliage daluminium au flambement

est, pour un

mme profil, moins satisfaisante quavec lacier, par suite dufaiblemodule dlasticit de ce matriau (70 000 MPa au lieu de200 000 MPa pour lacier). Par contre, les procds de fabricationdes profils en alliage daluminium (filage) permettent dobtenirfacilement une section bien adapte aux efforts de flambement. Latenue dun tel profil nest donc pas absolument comparable celledun profil dacier ; aussi convient-il de rechercher les meilleuresconditions demploi, ce qui conduit concevoir des structures enalliage daluminium diffrentes de celles qui sont tablies en acier.

Compte tenu des tudes sur lutilisation de ces matriaux etgalement de leurs prix actuels, le cot

, montage compris dunpylne en alliage daluminium en terrain facile est plus cher (delordre de 20 %) que le pylne en acier galvanis de mme utilisa-tion. Mais il faut faire intervenir, dans une comparaison complte, laplus grande facilit de montage des pylnes en alliage daluminiumcar, compte tenu de leur poids (un pylne en aluminium a unemasse environ trois fois plus faible quun mme pylne en acier), ils

ne ncessitent que des engins de manutention trs lgers qui nedemandent gnralement pas la ralisation de voies daccs impor-tantes. De plus, lutilisation dhlicoptres pour le transport de pyl-nes complets partir daires de montage centralises est unesolution qui doit tre envisage, alors que pour lacier elle nest pos-sible que par lutilisation dhlicoptres lourds (qui nexistent pasencore de faon courante) ou par un transport de pylne en acier,par tronons, ce qui augmente les rotations de lhlicoptre, doncaccrot le prix du montage. Cette solution ne peut tre intressanteque dans les rgions daccs difficile

. Elle est frquemment utilisedans les pays scandinaves.

2. Diffrentes dispositionsdes conducteurs

La silhouette des supports et leurs dimensions en largeur se trou-vent dtermines par la disposition des conducteurs, compte tenu

des distances minimales respecter entre conducteurs et masse etentre les conducteurs eux-mmes (cf. [D 4 421]).

Les diffrentes dispositions des conducteurs (ou armements de laligne) ainsi que les avantages et inconvnients de ces principauxmodes darmement sont donns ci-aprs.

2.1 Armement en triangle

La figure 2

en donne quelques exemples.La tle plie est principalement utilise pour la ralisation de

supports monopodes de type muguet

(figure 3

c

).

Figure 2 Armements en triangle

a b c

d

a pylne pour ligne HTB (90 kV)

b chapeau de gendarme ; pylne pour ligne HTA, avecisolateurs rigides

c armement altern avec bras inclins ; pylne pour ligneHTA, avec isolateurs suspendus

d pylne pour ligne HTB 400 kV, 2 circuits, typeBeaubourg

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Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copie est strictement interdite. Techniques de lIngnieur

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Cet armement exige des dimensions transversales rduites, doncpermet dobtenir assez facilement une bonne tenue du support auxefforts de torsion, mais la hauteur est ncessairement leve.

Pour viter le tlescopage des deux conducteurs situs du mmect du support, en cas doscillations verticales rsultant de dtenteaprs rupture ou de charges dissymtriques de givre, on disposegnralement ces deux conducteurs dans deux plans verticaux

suf-

fisamment distants (figure 2

a

, c

et d

).La disposition en triangle symtrique par rapport laxe du sup-

port [armement en chapeau de gendarme

, (figure 2

b

)] rduit le pluspossible les inconvnients prcits, mais nest commodment ra-lisable que pour les lignes tension assez basse, isolateurs rigi-des, lun des conducteurs tant attach un isolateur plac en ttede support ; pour les lignes haute tension, ce type darmement,frquemment utilis en Amrique du Nord, est ralis laide diso-lateurs rigides en porcelaine et, souvent, en matriaux synthtiques.

2.2 Armement en drapeau

Il est peu frquent pour les lignes HTB un seul circuit (sauf pourcertains angles), mais assez habituel pour les lignes HTA et BT

(figure 3

a

).En HTB, cette disposition est utilise pour les lignes deux cir-

cuits (figure 3

b

et c

).

Cet armement prsente, accrus, les dfauts de larmement entriangle, mais cette disposition est pratiquement impose pour ungrand nombre de lignes, notamment en HTB, lorsque lencombre-menten projection horizontale est limit (zones fortement urbani-ses,en traverses de forts).

Dans les zones fortement givres, les contacts entre phases sontplus frquents (charges de givre diffrentes sur les conducteurs,dcharge de givre). Une solution, lorsque lon ne peut viter ce typedarmement, est lemploi despaceurs isols entre phases, techni-ques de plus en plus utilises en 63 et 90 kV. Ces espaceurs, placsen milieu de porte, sont du mme type quun isolateur composite

.Leur lgret est un atout supplmentaire.

2.3 Armement en nappe

Il est dusage frquent pour les lignes HTA et HTB (figure 4

a

). Lepylne du type chat

, trs utilis en France pour les lignes HTB, peuttre considr comme arm en nappe, bien que la poutre centralesoit lgrement plus haute que les consoles (figure 4

b

).

Cet armement en nappe exige des supports plus larges maismoins levs que pour les autres armements et donne une plusgrande scurit en cas de dcharge de givre ou doscillations verti-cales des conducteurs (cf. [D 4 421, 1.6]). Il permet, par installationde deux cbles de garde, de protger la ligne contre les coups defoudre et est bien adapt aux lignes de montagne.

Il faut signaler ici larmement dit nappe-vote normalis

pourlignes BT et HTA sur poteaux (NF C 66-428). Cet armement, ralis

en cornires ailes gales, a fait lobjet dabaques dutilisation ins-res dans lannexe de la norme NF C 11-201. La figure 5

en prcise laforme et les dimensions ; un armement similaire cartement de1,70 m au lieu de 1,40 m est galement normalis et utilis dans lecas des portes suprieures environ 200 m.

Figure 3 Armements en drapeau Figure 4 Armements en nappe et nappe-vote

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De plus, larmement nappe-vote permet de reporter leffort 0,75 m au-dessus du sommet du poteau, et donc dutiliser des sup-ports de hauteur moindre que dans le cas des autres armementsnormaliss, leffort disponible F tant toutefois diminu (0,9 F aulieu de F).

2.4 Largeur dencombrement

des supports

Cette largeur dencombrement en fonction de la disposition desphases est donne par le tableau 1 titre indicatif.

(0)

3. Dterminationdune silhouette de support

3.1 Gnralits

La disposition des conducteurs (nappe, triangle, etc.) et le nombrede circuits tant fixs a priori, la silhouette du pylne est dterminepar sa hauteur et les distances entre conducteurs et masse et cellesentre cbles (cf. [D 4 421 1.5 et 1.6]).

Connaissant ces distances ainsi que la disposition des conduc-teurs, il est possible de dterminer lespace libre mnager autourde chaque conducteur. On trace alors une pure de balancement endessinant la chane et son quipement dans les positions extrmescorrespondant aux diverses hypothses, et en traant les cercles derayon gal la distance la masse (avec vent et sans vent), centrssur le contour des pices sous tension. Lenveloppe de ces cerclesdlimite lespace laisser libre (figure 6).

On peut obtenir une meilleure compacitde la ligne :

soit en fixant, au droit du support, le point daccrochage desconducteurs, laide de chanes disolateurs en V ou disolateursrigides (cf. [D 4 423]) ;

soit en utilisant des consoles isolantes, remplaant la consolemtallique et la chane disolateurs.

3.2 Fixation des conducteursau droit des supports

Pour les pylnes quips de chanes disolateurs suspendus, lasolution est lutilisation de chanes en Vqui rduit principalement ladimension des fentres des pylnes.

Lutilisation des chanes en Vsur les phases extrieures na dint-

rt que pour limiter le balancement des conducteurs donc la largeurdu couloir de ligne mais au dtriment dun lger allongement desconsoles. La configuration de compromis I-V-I(figure 7) est souventutilise ; le seul problme qui risque de se poser pour cette solutionest un balancement asynchrone, sous leffet de rafale de vent, desphases extrieures et de la phase mdiane pouvant entraner desamorages entre phases.

3.3 Utilisation de consoles isolantes

Les consoles isolantes peuvent tre ralises par des isolateurs long ft fixs rigidementsur le support. Ces isolateurs peuvent treen cramique ou en matriaux synthtiques. Ils travaillent principa-lement en flexion et ne sont susceptibles dquiper que des lignes

dont la tension ne dpasse pas une centaine de kilovolts. La faibledformation possible dans le sens de la ligne peut tre amliorepar lutilisation de supports monopodes dformables, en bois prin-cipalement. Cette technique est frquemment utilise en Amriquedu Nord.

Les consoles isolantes peuvent galement tre constitues diso-lateurs long ft fixssur le support par un systme articuldansle sens de la ligne.

La ligne LIERE (LIgne Encombrement REduit) est un exemple deralisation(figure 8).

Figure 5 Forme et dimensions de larmement nappe-votenormalis

Tableau 1 Largeur dencombrement des supportsen fonction de la disposition des phases

Dispositiondes phases

HTA

HTB

1 circuit225 kV

2 circuits225 kV

2 circuits400 kV

Verticale 9,60 m (5) 16,00 m (5)Triangle 1,60 m (1) 8,70 m (3) 19,00 m (6) 32,00 m (6)

Horizontale 2,80 m (2) 10,50 m (4) 32,00 m (7) 52,00 m (7)

(1) isolateurs rigides (figure 2b)(2) armement nappe-vote (figure 5)(3) armement en quinconce (figure 2a)(4) pylne chat(figure 4b)(5) disposition en drapeau (figure 3c)(6) pylne type Beaubourg(figure 2d)(7) pylne type Trianon(pieds tubulaires) (figure 4c)

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4. Calcul mcaniquedes supports

4.1 Efforts exercs sur le support

4.1.1 Efforts verticaux

Ce sont :

le poids propre des constituants du support ; le poids des conducteurs, accru ventuellement des surchar-

ges de givre ; plus exactement, il faut considrer la composante ver-ticale de la rsultante des tensions mcaniques du cble, de part etdautre du support ;

le poids des isolateurs ou des chanes disolateurs, avec leursaccessoires, et, ventuellement, leurs contrepoids.

4.1.2 Efforts transversaux(horizontaux et perpendiculaires la ligne)

On considre ces efforts selon la direction du vent sur lesportes.

Pour les supports en alignement, il sagit de la rsultante deleffort du vent sur les demi-portes adjacentes au support, en sup-posant que le vent souffle perpendiculairement la ligne.

Dans les angles, on considre, par mesure de simplification, unvent parallle la bissectrice de langle du trac, tout en admettant,pour les cbles, une tension gale celle qui est cre par un ventperpendiculaire la porte. On peut toutefois serrer la ralit deplus prs en introduisant, dans les calculs, les efforts effectifs duvent, celui-ci pouvant souffler soit perpendiculairement lune oulautre des portes, soit suivant la bissectrice de langle ; il convientalors de retenir le cas le plus dfavorable.

Pour les supports dancrage, qui ne sont pas implants suivant labissectrice de langle et qui sparent deux cantons de rglages dif-frents, on doit effectuer les calculs pour un vent tournant et retenirla direction du vent la plus dfavorable pour le support, en admet-tant une tension rduite quand le vent nest pas perpendiculaire laporte.

En outre, la pression du vent sexerce sur le support lui-mme(vent de 1 200 Pa sur les surfaces planes, de 570 Pa sur les surfacesmulti-facettes dlments cylindriques et de 475 Pa sur les poteauxou membrures section circulaire) ; conformment aux termes descommentaires de lArrt interministriel pour les pylnes en treillis,la pression du vent doit tre prise entire sur la premire face frap-

pe, et rduite pour la face arrire ; le coefficient de rduction appliquer est le rapport de la surface des vides de la premire face la surface totale.

Toutefois, dans les avant-projets de pylnes, on peut introduireune valeur par excs en admettant, pour lensemble du pylne,deux fois la pression applique la premire face, mais en faisantalors abstraction des treillis des faces perpendiculaires la ligne. Demme, pour le calcul de la pression du vent transversal sur les pou-tres et consoles des pylnes en treillis, on peut admettre une surfacegale la surface apparente totale.

Figure 6 Dtermination dune silhouette de pylne

Figure 7 Disposition I-V-Ides chanes disolateurs

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4.1.3 Efforts longitudinaux

Les supports subissent des efforts longitudinaux importants.

En cas de rupture dun conducteur, ils peuvent tre accompa-gns deffets de torsion. Les supports darrt sont calculs pourrsister sans se rompre leffort exerc par tous les conducteursdun mme ct, ceux de lautre ct tant supposs rompus. Il nesagit l que defforts statiques ; en ralit, une rupture de conduc-teurs saccompagne defforts dynamiques qui peuvent tre beau-coup plus nocifs en raison de leur amplitude, de la fatigue plusleve provoque ( amplitude gale avec une force constante) parune force rapidement variable et de la possibilit de phnomnes dersonance entre les oscillations des conducteurs et celles des sup-ports.

En cas de givre, les dpts sont gnralement de poids trsvariables dune porte lautre ; de plus, le givre peut se dtacherdans une ou plusieurs portes et subsister dans les autres.

Pour les lignes isolateurs rigides, le conducteur est arrt surchaque support et, en ngligeant en premire approximation laflexibilit de celui-ci, on admet que les tensions varient dans chaqueporte indpendamment de ce qui se passe dans les portes voisi-nes. Le support est soumis un effort longitudinal gal la diff-rence des efforts de traction exercs par les conducteurs de part etdautre.

Pour les lignes isolateurs suspendus, la mobilit des chanes faitque les composantes horizontales des tensions sont sensiblementgales de part et dautre du support, qui ne subit donc en servicenormal que des efforts longitudinaux gnralement ngligeables.

Les supports flexibles (en bois par exemple) isolateurs rigidesse prsentent de faon analogue.

4.2 Hypothses de charge

La valeur des efforts appliqus aux supports dpend des diffren-tes hypothses de charge considres :

a) hypothses de vent et de basse temprature (cf. [D 4 421, 3.2]).

b) surcharge de givre, uniforme ou dissymtrique (cf. [D 4 421, 3.3]).

c) hypothses complmentaires: rupture dun conducteur pour les lignes HTB sur pylnes

mtalliques ; on se place dans le cas des efforts dhypothse A et onapplique successivement, chaque point daccrochage des conduc-teurs, leffort statique longitudinal qui y apparatrait 15 C, dans lecas de rupture dans une porte adjacente au cble qui y est fix ; lavaleur maximale de cet effort est toutefois limite 3 000 daN ; dansle cas dun faisceau de conducteurs, on nenvisage que la rupturedun seul cble ;

hypothse de montage: chaque barre de treillis doit supporteren son milieu une charge de 100 daN sajoutant aux efforts 15 Csans vent.

d) hypothse de vrification de la coordination mcanique dusupport vis--vis des autres supports de la ligne. Pour cela, on vri-fie en hypothse de vent ultime que les divers types de supportsdcrits ci-aprs prsentent entre eux une bonne coordination desrsistances, cest--dire que :

un support anti-cascade doit prsenter une meilleure tenuequun support courant ;

un support darrt doit avoir une meilleur tenue quun supportanti-cascade.

Figure 8 Pylne pour la ligne LIERE HTB(90 kV)

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Lhypothse de vent ultime consiste appliquer les pressions devent ultimes de la zone de vent considre sur les cbles et le sup-port (soit 1,8 fois pour les supports mtalliques et 2,1 fois pour lessupports bton la pression de vent retenue pour lhypothse A).

Les supports courants reprsentent la grande majorit dessupports de la ligne. Leur rsistance mcanique est adapte laconfiguration dimplantation ( 5).

Les supports anti-cascade peuvent tre des pylnes de sus-pension ou des pylnes dancrage. Leur fonction est de contenir lerisque de ruine en cascade dune suite de supports sur une ligne,permettant ainsi une rparation provisoire dans un dlai bref. De cefait, ils doivent avoir une rsistance mcanique longitudinale plusleve que les supports courants . Ils sont placs environ tous les10 supports sur la ligne.

Les supports darrt sont gnralement disposs aux extrmitsde ligne (arrives de postes) ou sont des supports arosouterrains.Le calcul de ces supports est dcrit dans le paragraphe 4.1.3.

Par rapport leur rsistance limite ultime (endommagement parinstabilits ou limite de rsistance lastique), la tenue mcanique dechaque composant du support ne doit pas dpasser, suivant le casde charge de lhypothse vent ultime de la zone de vent considre :

de 100 % pour les supports courants ; de 90 % pour les supports anti-cascade ;

de 83 % pour les supports darrt.e) hypothse particulire pour les supports anti-cascade. Le sup-

port anti-cascade est considr comme un support darrt ( 4.1.3)calcul sous le cas de charge de lhypothse A de la zone de ventconsidre. Sous ces conditions, la tenue mcanique de chaquecomposant du support ne doit pas dpasser sa rsistance limiteultime (endommagement par instabilits ou limite de rsistancelastique). Dans le cas o le support anti-cascade est en suspension,il est ncessaire de tenir compte de la dtente des conducteurs nonrompus due au dplacement de la chane de suspension pour le cal-cul des efforts longitudinaux (en premire approximation, on peutretenir 0,75 fois la tension horizontale du cble comme valeur deleffort longitudinal du conducteur non rompu).

4.3 Mthodes de calcul

Une fois dtermins tous les efforts susceptibles dagir,simulta-nment ou non, sur les supports, ceux-ci peuvent tre calculs parles mthodes habituelles de la rsistance des matriaux avec lesmodalits spciales au matriau utilis : bois, bton ou acier.

Pour le bois et le bton arm, nous renvoyons le lecteur auxarticles spcialiss du trait Structure et gros uvre ; on peut ga-lement se reporter aux normes et rglements relatifs ces types desupports (NF C 67-100 et NF C 67-200).

Pour les supports en treillis mtalliques, le calcul des effortsdans les barres peut se faire par les mthodes connues de statiquegraphique (diagramme de Crmona) ou par la mthode desmoments, tout au moins lorsque le systme est isostatique.

Or, pour les lignes haute tension, tous les pylnes ont un ordredhyperstaticit tel quil est impossible manuellement dentrepren-dre le calcul sans adopter des hypothses simplificatrices :

dcomposition de la structure en tronons, rpartition gale desefforts dans les panneaux constitutifs de ces tronons, pour rame-ner le calcul dune structure tridimensionnelle une structure plane.Ces mthodes sont longues et imprcises car elles supposent desrpartitions defforts aux points de raccordement des tronons,valables pour une structure isostatique mais non pour une structurehyperstatique. De plus, du fait du calcul plan, il nest pas possible detenir compte aisment des efforts dus la torsion de la structure,provoque par les efforts appliqus quelconques (par exemple dus la rupture dun conducteur extrme dun pylne avec armementen nappe).

Les logiciels actuels permettent dtudier directement des structu-res rticules tridimensionnelles hyperstatiques ; ils conduisent,compte tenu dun catalogue de barres, et dune silhouette donne, la dfinition des barres optimales suivant les diffrentes hypothsesde chargement. La vrification sur pylne rel des contraintes dansles barres a dmontr la validit complte du calcul sur ordinateuret de lhypothse faite dune articulation des nuds, mais loptimi-sation dune structure ne peut se faire quen considrant une con-

trainte limite qui, pour les pylnes haute tension, est toujours unecontrainte de flambement sous compression ; or cette contraintedpend des paramtres gomtriques de la barre (section, momentdinertie, longueur), de ses paramtres physiques (limite dlasti-cit), mais aussi de sa fixation sur les autres barres. Les formules deflambement utilises drivent de la formule dEuler (formule deRankine-Resal) et font intervenir des coefficients variables en fonc-tion du degr dencastrement de la barre. De plus, lorsque les profi-ls prsentent des sections inertie variable (pour une cornire, leflambement peut soprer, soit selon linertie minimale, soit selonlinertie parallle), seule lexprience permet de contrler les hypo-thses.

Les supports mtalliques monopodes en tubes polygonaux[pylnes muguet (figure 3c), par exemple] sont calculs laflexion.

Par suite de la possibilit de voilement local, la contrainte de rup-

ture peut tre infrieure la limite dlasticit si le rapport de la lar-geur dune face lpaisseur de la tle dpasse la valeur ,etant la limite dlasticit du mtal exprime en mgapascals.

5. Conditions et diagrammesdutilisation des supports

Pour rpondre aux besoins de la faon la plus prcise, un catalo-gue de supports devrait offrir un choix tel quil permette de traitertous les cas dutilisation, faute de quoi il serait ncessaire de recou-rir des supports spcialement adapts aux cas particuliers. Mais

par contre, pour rduire le cot des ouvrages, il est utile de diminuerle nombre de types de supports diffrents afin daugmenter le nom-bre de supports commander dans chaque type.

Les normes relatives aux poteaux en bois et en btonfixent lesdiffrents types mais les utilisateurs ont tendance choisir, parmi lasrie des types normaliss, une srie prfrentielle limite un petitnombre de supports qui savrent tre les plus utiliss.

Les pylnes mtalliquessont classs en familles qui compor-tent une srie de supports de rsistance croissante tablie pour unarmement de base et pouvant admettre diffrentes variantesdarmement (pylne H2pour ligne 63 ou 90 kV, par exemple).

Une famille de pylnes peut comporter les types suivants, parordre croissant de rsistance mcanique :

un pylne pour zone givre faible tabli pour lalignement ; un pylne pour zone givre important tabli pour

lalignement ; un pylne pour zone givre important tabli pour un angle

souple denviron 15 grades ; un pylne pour zone givre faible tabli pour lancrage (ou

pour un angle de 30 grades) ; un pylne pour zone givre important tabli pour lancrage

(ou pour un angle de 100 grades).

Pour chaque pylne de la famille, on tablit un diagramme dutili-sationqui permet de dterminer avec rapidit les types de pylnesqui conviennent aux divers emplacements prvus la rpartitionsur le profil en long.

Exemple : pour un acier S355 de limite dlasticit 355 MPa, le rap-port a pour valeur 33.

630 e

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Dans ce but, chaque type de pylne fait lobjet dune note de cal-cul, dite aux charges unitaires, qui donne les efforts qui prennentnaissance dans toutes les barres des pylnes quand on applique descharges de 1 000 N verticales, puis transversales, puis longitudina-les, dune part, tous les points daccrochage des conducteurs et,dautre part, ceux des cbles de garde. laide de ces valeurs, ontablit, pour un conducteur et un paramtre de rglage donns,avec ou sans cble de garde et pour une hypothse donne, un gra-phique, en fonction :

de la moyenne des portes adjacentes au pylne, porte en abscisse ;

de langlede la ligne, port en ordonne sous la forme dunechelle linaire en sin(/2) ;

du coefficient de dnivellation , qui intervientcomme paramtre avec des valeurs rondes (0 0,1 0,2), hettant les diffrences de niveau des portes adjacentes.

Les limites dutilisation dun pylne sont ainsi constitues par plu-

sieurs polygones correspondant aux diverses valeurs du coefficientde dnivellation et dont chaque ct est relatif lune des barres quilimitent cette utilisation.

Grce linformatique, un programme de calculpeut se substi-tuer aux diagrammes dutilisation, pour vrifier quun pylne pra-lablement choisi convient ou non mcaniquement dans desconditions donnes. Le programme doit contrler, pour toutes leshypothses de calcul, la valeur de contrainte dans les barres et, dece fait, possder un certain nombre de donnes stockes de faonpermanente dans des fichiers qui sont :

un fichier cbles, donnant les caractristiques mcaniques descbles le plus couramment utiliss ;

un fichier hypothses, contenant la description des hypoth-ses normalises ;

un fichier barres, comprenant les notes de calcul aux effortsunitaires des pylnes le plus couramment utiliss.

Les donnes particulires du programme sont essentiellement lagomtrie des portes et cantons encadrant le pylne vrifier, sadsignation et la dnomination des cbles.

Le programme fournit : la tension horizontale dans les cbles ; les efforts aux points daccrochage [conducteur et cbles de

garde ventuellement dcomposs suivant les trois axes (vertical,horizontal, longitudinal)] ;

la note de calcul du pylne examin ; la justification du pylne dans les diverses hypothses ; les efforts dans les embases.

6. Supports compossLutilisation de supports composs permet de raliser, laide de

poteaux normaliss de petits efforts, des supports defforts impor-tants ncessaires aux angles et aux arrts, surtout dans le cas deconducteurs dassez forte section pour les lignes HTA principale-ment.

Il serait trop long, dans le cadre de ce document, de donner uneliste de toutes les solutions possibles. On peut toutefois signaler lessupports suivants, le plus couramment utiliss (figure 9) :

les supports haubans, en bois (NF C 11-201) ou en bton ; les supports jumels, en bois (NF C 11-201) ou en bton ; dans

le cas du bton, le jumelage se fait par accolement sur la grandeface, ce qui permet de raliser un support deffort en tte, double decelui de chaque poteau composant ; des jumelages sur la petite face

ne sont pas conseiller car, si leffort disponible est suprieur deux fois leffort disponible dun seul poteau, la solidarisation desdeux poteaux est difficile raliser ;

les supports contrefichs: en bois (NF C 11-201) ; les supports dits chevrons (ou en V invers), en bton

prcontraint ; en effet, dans de tels supports, un des poteaux esttendu en permanence et lemploi des poteaux en bton arm tradi-tionnel risquerait de provoquer des fissures permanentes sur lebton du poteau tendu ; un support deffort en tte de 2 000 daNpeut tre obtenu laide de deux poteaux de 300 daN deffortnominal ; par contre, ce type de supports impose une ferrure deliaison des poteaux leur sommet assez complique ; leur levageest galement dlicat ;

les portiques, en bois ou en bton.

Lutilisation de portiques en bois croisillonns avec dispositiondes conducteurs en nappe est conseiller dans les rgions soumi-

ses des dpts de givre importants.

7. Supports vocationesthtique

Le dveloppement de supports esthtiques contribue linsertiondes lignes de transport de llectricit dans le paysage.

Figure 9 Supports composs utiliss le plus frquemment

Pmoy P P+( ) 2=

h P( ) h P( )+[ ]h

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La prise en compte de limpact environnemental dans la concep-tion des supports nest pas nouvelle. Dune manire gnrale, lesupport esthtique est un juste compromis entre les besoins techni-ques et industriels dune part et les attentes du public pour unemeilleur intgration dans le paysage dautre part.

Dans les annes 1920, le pylne en treillis de cornires a accom-pagn le dveloppement du rseau de transport dlectricit. La sil-

houette des pylnes en treillis de cornires a t voulue, ds lespremires conceptions, harmonieuse et quilibre. Ainsi, les pyl-nes chat (figure 4b) ont t prfrs aux armements Triangle(figure 2a) ou double-drapeau (figure 3b), jugs plus agressifs.

Dans les annes 1950, lutilisation de structures tubulaires ouvrede nouvelles possibilits. Le premier pylne dit esthtique fut lepylne Apolloneen treillis de tubes. Il reut le label Beaut-France

1957 desthtique industrielle. Le pylne Trianon(1960) (figure 4c),portique pieds droits tubulaires haubans, tendit la technologietubulaire et permit de construire des lignes plus basses. Parallle-ment ces volutions, certains pylnes ont t redessins pouraccompagner le dveloppement des lignes lectriques haute et trshaute tension lies au programme nuclaire. Cest ainsi quest neen 1977 la silhouette lance du pylne Beaubourg(figure 2d).

Dans les annes 1980, de nouvelles formes de pylnes venuesdoutre-Atlantique sont installes sur le rseau de transportdlectricit : on voit donc fleurir les premiers pylnes muguet(figure 3c), supports monopodes et tubulaires ayant une fine sil-houette. Llgance de ces supports, composs dlments pleins, aretenu toute lattention des esthticiens industriels consults sur lesujet de lesthtique des pylnes et linsertion des lignes dans lespaysages.

Dans les annes 1995 sont apparus des pylnes architecturauxqui sinscrivent dans une dmarche desthtique industrielle :

faisant suite un concours international pour linsertion desupports sur des lignes lectriques 400 kV, les pylnes roseau(figure 10) et fougre (figure 11) ont t retenus pour la crativitde leurs architectes,tant sur le plan des formes, des couleurs quedes technologies utilises ;

dans cette nouvelle gnration de pylnes, le bois matriaunoble associ la robustesse de la technique du lamell coll, faitaussi son apparition pour les lignes haute tension 90 kV avec lespylnes grandduc(figure 12) et corolle(figure 13).

Figure 10 Pylne roseaudvelopp par larchitecte Marc MIMRAM(RTE)

Figure 11 Pylne fougredvelopp par lquipe RITCHIE/RFR/

GUSTAFSON (RTE)

Figure 12 Pylne grand ducdvelopp par larchitecte FabiennePOULAT (RTE)

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Madame MonsieurDossier dlivr pour



Ces nouveaux pylnes promettent doffrir une solution alter-native face aux difficults dinsertion des ouvrages HTB danslenvironnement. Toutefois, compte tenu du cot relativement

onreux de ces solutions (de 7 10 fois plus lev que les supportstreillis quivalents), celles-ci ne seront utilises que de faonexceptionnelle.

8. Kits de renforcement

Le kit de renforcement sert augmenter la tenue mcanique glo-bale du support en remplaant des lments structurels existantspar des plus performants ou en ajoutant de nouveaux lments surces derniers.

Il est utilis pour des situations telles que : pallier des faiblesses de structure rsultant dun dimensionne-

ment insuffisant dtect aprs conception ; rendre encore plus robuste le support existant en allant au-

del des recommandations fixes par les normes retenues lors de laconception pour le calcul du dimensionnement (action de dpasserles performances mcaniques initiales du support).

Le kit est un ensemble de renforcements dont les principaux typessont dcrits ci-aprs.

Dans le cadre du programme de scurisation des lignes de trans-

port dlectricit engag suite aux dgts causs par les temptesde vent de 1999, un renforcement par kit gnriquea t dvelopppour les supports treillis et monopodes.

Pour les supports treillis, il est parfois suffisant de renforcer quel-ques lments (barres, boulons, goussets, ...) pour atteindre latenue mcanique globale du support escompte.

Pour les supports monopodes, les techniques dveloppes sur lespoteaux bton consistent, en fonction des efforts reprendre, col-ler un composite en fibres de carbone ou ajouter une surpaisseurde bton renforce avec de nouvelles armatures mtalliques.

Figure 13 Pylne corolledvelopp par larchitecte MartinSZREKELLY et la socit TRANSEL (RTE)

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