FELDSPATH

FELDSPATH. Substance fusible au cbalumeau en émaii blanc de porcelaine, rayant le verre, étincelant sous le choc du briquet, inattaquable par les acides^ ne donnant point d'eau à la calcination; formée d'après Yauquelin, de silice 64, alumifie 20, chaux 2, po* tasse 14; et d'après M. Berlhier, de silice 64.20, alumine 18.40, chaux traces et potasse 16.05.

Le feldspath ne forme point de grandes masses, mais il fait partie essentielle des granités, des syénitës, des porphyres, etc.

FERMES. Les fermes des gohblbs sont le plus ordinairement en bois, quelquefois en fonte et en fer, plus rarement en maçonnerie. J'ai réuni dans les pUnohes LXIY à LXX des exemples de chaque espèce. On est dirigé dans le choix à faire entre ces divers matériaux par leur prix, par les frais de main-d'œuvre que chacun d'eux exige et qui varient les uns et les antres avec les localités, par leur durée relative, les convenances spéciales, trop souvent aussi par la mode. Les fermes en fer et en fonte avec couvertures métalliques par exemple, sont tout à fait de mode aujourd'hui. On leur donne une légèreté excessive {fig. 1, pi. LXYH) qui a déjà été la cause de plusieurs accidents très gravesi Ces fermes conviennent particulièrement aux halles de coulage des hauts fourneaux (fig. 1, pL LXX), à celles des forges et à toutes les usines exposées par la nature de leur travail à des incendies ; — les fermes en maçonnerie {fig. 6, pL LXX) seront préférées partout où la rareté des bois coïncidera avec Tabondance et le bas prix de la pierre. Quant aux fermes en bois (pi. LXIY à LXYII), elles sont encore les plus répandues et généralement les moins chères de beaucoup ^ — on diminuetous les jours leurs équarrissages. ce C'est sans doute un progrès, dit M. le colonel £my, mais c( il est à craindre qu'en voulant réformer un excès dans la pesanteur a des œuvres anciennes et dans la consommation du bois, on tombe c( dans un défaut contraire et qu'on ne fasse plus la part de la détéii rioration du bois par la vétusté. On perd peut-être de Vue que, pour (( quelques anciennes charpentes en bois, c'est autant à un excès de <c force dans les dimensions qu'à leur bonne qualité qu'on doit attritt buer la longue durée de ces constructions. »

On trouvera au reste aux articles Poussée des charpentes, Réai- STiifCB des matériaux. Économie des eonstrtêctions, les données et formules qui permettent de régler assez convenablement les dimensions des charpentes en tenant compte de leur durée. Je me bornerai à iadiquer dans cet article les dimensions usuelles des fermes en bois.

Principes* Quels que soient les matériaux d'une ferme : !<> la direction des efforts subis par chacune des pièces qui la composent doit autant que possible être parallèle à la direction de ses fibres et tendre à refouler celles-ci plutôt qu'à les étendre; 2^ le sjstèmc général de la ferme doit être tel qu'il ne tende pas à changer de

figure» ce qu'on obtient le pio9 souvent en divisant la ferine en Êrùmgleê^ parce que dans eeft figfures Moles rinrariabilité de fa longueur àiè côtés assure compiétemenl PinTariabiiité des angles; 3^ la sjstèoie ne doit, autant que possible, transmettre aux mars et aux piliers qui le supportent que des efforts Yerlicaux, puisque c^est dans le sens yertical qu'ils offrent la pins grande résistance.

Fermes pour idtimenu de peu de largeur (fig. 1 , p{. LXIY). Chaque ferme se compose de deux chevron» aa , assemblés deux à deux par le haut à l'aide d'entailles à mi-bois. Leurs bouts inférieurs sont assemblés par embrévement dans des entailles ou paw creusés dans p les sablières bb posées sur les murs. Les ferme» sont espacées de 0".40 à 0*65 suivant le poids de la couverture. Les sablières eltes'* mêmes sont retenues et résistent à la poussée des chevrons au mojea de tirane c^ sur lesquels elles reposent^ par des entailles et par des boulons. — Lorsque le poids de la couverture est considérable, le parallélisme des ficrmes est maintenu par un faîtage dj placé sous l'assemblage des chevrons^ et sur lequd on fixe ces chevrons par des broches en fer. -^- ee sont les eoyaux, cloués sur les chevrons eux-mêmes, et qui étendent la c/)uverturc jusqu'au filet de ômaûse de la comiche< — Cette disposition n^est guère praticable qu anlast que les chevrons aa ne dépassent pas trois mètres de longueur.

jPermes pour bâtiment plue large {fig. ^etZ,pl. LXIY). La figure â est la coupe du comble perpendiculairement à la longueur du bâtiment. — aa, chevrons^ — bb,. sablières sur lesquelles ils portent par leurs pieds. — c y tirant qui reçoit les assemblages des arbalétriers hhei s^oppose à leur écariement. -^ d (fig, % et 3), fiai* tage qui porte lés bouts supérieurs des chevrons. — ee,, cojaux qui étendent la couverture jusqu'au bord de la corniche. — //*» pannes fcoriMOfates qui soutiennent fes chevrons entre le faite et les sa- Mière». — g^, poinçon qui porte le fattage et reçoit les assemblages des arbalétriers hh^ l'extrémité inférieure du poinçon est attachée ait tîradt par un étrier en fer^ qui /oppose à Ta flexion du tirant, en même temps qu'il empêche le poinçon d^osciller. Trop souvent cette extréinilé du poinçon est assemblée avec le tirant à tenon et mortaise; ce mode d'ASsaMBLAon affaiblit le tirant précisément au point où il tend à rompre. -^ t (V, liens qui reportent Teffort des pannes sur le poinçon, retenu lui-même par les assemblages des arbalétriers. Cen liens sont rarement et devraient toujours être assemblés dans les arlMlètrierSy précisément au droit des points d'appKcafion des pannes. Locsqu'il en es! autrement, l'effort des pannes et de leur charge u'éta»! plus directement opposé à la réaction des liens, les arbalétriers, surtout lorsqu'il» sont» faibles^ serpentent et déforment les plans de toiture.

l0r$qu'mk veut faire un grenier au niveau du tirant^ on remplace

les liens tt par un faux cnlrait k^ et le poinçon est fixé par son pied à ce faux entrait. Les planchers des greniers s'établissent d'ailleurs sur des solives parallèles aux tirants des fermes, et portant sur les murs. On rend ainsi les tirants des fermes indépendants, et les oscillations, dont la continuité détériorerait les assemblages, ne peuvent ainsi se transmettre aux combles.

Ferme sous faite. La Ggure 3 est la projection du pan de charpente longitudinal , ou do la ferme sous faite , sur un plan vertical parallèle à la longueur du bâtiment, et dont la trace serait A B, fiff. 2. On y distingue^ savoir : les aisseliers jj qui soutiennent le faîtage d aux deux points qui divisent l'intervalle des fermes en trots parties égales, et assurent ainsi l'invariabilité du système, en s^opposant au déversement dans le sens de la longueur du bâtiment ^ — les portées et les mortaises des pièces situées à droite de AB, et qui sont désassemblées ; — le faîtage rf; — la ligne DE, qui est la trace du plan de la figure 2; — les poinçons g g, qui appartiennent toujours en commun aux pans de charpente longitudiosAix, fig. 3, et transversaux, fig. 2. Au reste, les mêmes lettres désignent les mêmes pièces dans ces deux projections.

On ne doit compter que sur la ferme sous faîte, et nullement sur les pannes ff^ pour maintenir les fermes transversales à leur écartement et dans des plans parfaitement verticaux.

Lorsque ïa maçonnerie est moins chère que la charpente, et que d'ailleurs on ne tient pas à se ménager des greniers spacieux, on élève les murs de refend parallèles aux pignons du bâtiment, jusque sous les pans du toit, ils tiennent alors lieu de fermes, ou du moins en remplacent quelques-unes, et ils portent alors directement les pannes comme fig, 6, pL LXX.

Fermes pour bâtiments d*une largeur de dix mètres. Les figures 6 et 7, planche LXIY, représentent la ferme transversale et la terme sous faite pour bâtiments d'une portée d'environ dix mètres* — On peut remarquer que la longueur des chevrons ao nécessite Pemploî de trois pannes fff-, — que les arbalétriers hh qui .portent les

f cannes sont directement soutenus au droit de ces pannes par les iens tt, — par l'entrait k, — et par les jambettes ou coatrefiches 1 1, qu'on place quelquefois verticalement afin d'augmenter l'espace libre dans le grenier. On pourrait aussi ajouter des aisseliers nn, fig, 6. — Quant à ceux jj de la ferme sous faite, fig. 7, leur. grande longueur a exigé au'on les fortifiât vers leurs milieux par des pièces horizontales rr qui leur sont assemblées, ainsi qu'aux poinçons g g.

Modifications. Dans quelques anciennes charpentes, au lieu de faire porter les chevrons sur les pannes, on les y a -assemblés à tenons et mortaises ou h paumes {fig. ^ et 5). — Quelquefois aussi (fig. 8 et 9) les pannes ff sont réunies aux arbalétriers h par les

mêmes assbiiblagbs que ci-dessus, et les chevrons sont assemblés aux pannes. M. le colonel Êmy pense que ces dispositions ne doivent pas être usitées dans les charpentes modernes; en général, il iaat éviter dans les fermes la multiplicité des assemblages qoi coulent beaucoup de main-d'œuvre, et deviennent une cause d'affaiblissement et d(» pourriture.

Croupes, La plupart des bÀtiments industriels ont la forme de carrés longs (^fig. 6 y pi. LW)^ et les petits côtés D A GB sont des murs de pignons. Les saillies des toils du côté des murs de pignon sont alors soutenues par les prolongements des faîtages^ des pannes, des sablières, etc., afin de les abriter, et Ton donne à cette sailliecelle môme qui est laissée sur les longs côtés. Souvent aussi ou tronque la toiture vers les petits côtés du quadrilatère, par deux pans^ de toits triangulaires DAE, GFB, formant, par leurs rencontres avec les longs pans, des arèles DE, EA, GF, FB. Ges faces trian* gulaires sont appelées croupes^ il est à peu prés convenu qu'on doit les regarder comme plus élégantes que des pignons sans décorations, parce qu'elles coûtent ordinairement plus que ceux-ci. — Lorsque le bout d'un bâtiment fait avec ses longues façades des angles dimrents de l'angle droit, la croupe est biaise (fig. 7); la croupe est dito droite lorsque (fig. 6) les angles sont droits. Ges croupes nécessitent l'emploi de pansde charpente horizontaux et verticaux qui maintiennent les angles que les pans des toits font entre eux, et qui soutiennent les pièces qui forment les arêtes, les extrémités des pannes et les chevrons qui, étant tronqués, ne peuvent atteindre leur» points d'appui ordinaires.

Groupe droite. La.planehe LXY indique le détail des pièces d'une croupe droite y seul -genre de croupe que nous devions décrire ici.. Nous renverrons au beau Traité de Charpenterie de M. le colonel Emy, pour les croupes biaises {fig. 7) , et les noues KT, GH, HL (Jlg. 6) ou parties des combles où les toitures se croisent ou se nouent.

La figure 3^ planche LXY, est le plan de Venrayure, combinaison êa long tirant l, du tirant die croupe o(, de deux goussets pp, et des coyers r. Ge plan est pris à la hauteur des sablières de la croupe droite DE A par exemple.

La figure 1 est la projection d'une ferme verticale du même comble, projetée sur un plan passant par AB, fig. 2.

La figure 4 est la projection horizontale de la croupe garnie de ses empanons a' a' de longs pans^ de son chevron o, et de ses empanon» de croupe o' o'.

La figure 3 est la projection verticale de la même croupe sur uu

Elan parallèle au mur de croupe, et sur laquelle on voit ce mur, — 5 pûinçoa: g , — le chevron arêtier a", — le chevron de croupe o >. — les empanons de croupe o' o'.

739 FE&Mefi;.

La figure & c^^ une auire pro|«etîoii verticale de la même croupe sur un plaa parallèle au mur da loDg pao ou à la ferme sous fatle. On 7 dUtiogqe lea chevrons a, ^-^ les empanons de lonic pan <^ cl ^ — le poinçon 9 et le cbevron d'arêtier a^ \ ce chevron a pour ouiqne opjçi de recevoir les asseaiblages des empanons, afin de les soutenir.

Le pan de croupe fait avec l'horixon un angle f rr (/t^. S) plu» roide que celui qti des longs pans^ a6n de diminuer sa poussée. Si on laissait au pan de croupe 1^ môme pente ip^aux longs pans, le poinçon de croupe se trouverait placé au point A {fig. 4) et Tarétier aurait la position Ay » ce qui Lui dcumerait une longueur trop grande. U convient y en général, de faire la base de la pente du pan de croupe :;^ I de celle de la pente du long pan.

Enfin, et.revenant sur Tensemble, on voit que dans toutes ces figures les chevrons sont désignés par a , -*- le poinçon par g ; i désigne le tirapt de la ferme dont le poinçon de croupe 9 fait partie. On 7 distingue les mortaises dans lesquelles s*assemUent les arbalétriers, le poinçon et les goussets p, — le tirant de croupe rf qui porte d'un bout sur le mur de croupe, fig. 2^ et qui est assemblé à l'autre bout dans le tirant ^« Cet assemblage doit être consolidé par un ferrement, -^ le #0jf^ r ou tirant d^arétier, sur lequel la ferme arétière est établie, porte par un bout snr l'eneo^fnure des murs, et il est assemblé par 1 autre à tenon et mortaise avec ferrements dans le gousset p. Lesp/M des chevrons sont marqués m sur la sablière s de long pan , et ceux des empanons sont marqués n sur la sablière «' de croupe. Il importe de remarquer que le poinçon do croupe et la ferme transversale de long pan dont il fait partie, doivent être (Uv(nféi de telle sorte, que les arêtes verticales de la télé du poinçon du côté de la croupe et celles de la pyramide qui le couronne, soient toujours, dbns les plans verticaux menés par les projections horiaontales des arêtes de la croupe (fig. 4). L^arbaiétrier, le chevron, le cojer et toutes les pièces qui entrent dans la composition de la ferme arétière^ «ont également dévouées, c'est«à-dire «jue le plan vertical qui contient leurs axes ne coïncide pas avec celui qui contient l'arête de croupe ou rinterseclion des deux pans.

On satisfait convenablement à cette condition en &isant en sorte

Îue Tépaisseur de la pièce arétière étant donnée^ la ligne du joint e gorge t, 2, fig. 4, de son assemblage avec le eoyer r, soit perpendiculaire à la projection y 9, de l'arête de croupe et exactement terminée par les plans de Tangle dièdre des parois intérieures.

Inclinaison des combles. C'est surtout la nature des matériaux de la couvERTURB qui détermine l'inclinaison des combles (t?oy. p. 466). Si cette inclinaison est trop faible, la capillarité retient beaucoup d'eau qui remonte entre les surfaces des joints, et pourrit les char* pentes; de plus, la composante de l'eflbrt des vents horisonlaux,

qui s'ajoute à la capillarité pour refouler l'eau dans les joints, et qui soulèye en outre les matériaux de la eouyerture, augmente ellemême à mesure que Tinclinaison diminue. Il y aurait donc avantage, sous ce dounle rapport, à augmenter la pente, si celte pente, 4'iuie part, n'avait pas une très grande influence sur la dépense, et si elle n'était pas limitée d'ailleurs par la condition que les matériaux de la couverture ne glissent pas.

On voit iacilement, en eiïet, que la surface d'une couverture en terrasse, qui est égale à celle de l'espace à couvrir, devient égale à i fois ^ cet espace , si la pente est de 45» , et deux fois cet espace pour un comble surhaussé sous un angle de 60o. D'ailleurs le cube des pièces doit augmenter aussi en raison de l'élévation^ non-seulement par la plus grande longueur des pièces, mais encore par la plus grande force qu'elles doivent recevoir tant pour résister à l'action des vents qu'à cause des assemblages plus nombreux qui les maintiennent.

On a vu i l'article Couvbrturbs que le maximum d'inclinaison des toits est de 18 à âl^pour les tuiles creuses^ 27» pour les tuiles plates; 83o k 450 pour les ardoises, et que, bien que les couvertures métalliaues puissent ne recevoir que la faible inclinaison qui suffirait à récoulement des eaux, il ne convenait pas cependant de leur donner une inclinaison au-dessous de 25^ environ. Ce n'est que dans les contrées où Ton pourrait redouter une grande accumulation des neiges, qu'un comble pourrait recevoir une pente de 60<^; on voit cependant beaucoup de combles à 6O0 dans certaines villes des bords du Rhin, Strasbourg par exemple.

Bquarri$$age. Pour toutes les fermes de moins de 14 mètres de portée, M. Ardent admet que l'on peut, sans erreur sensible^ donner savoir : aux tirants et aux en traits qui portent des planchers ^ de leur portée, c'est-à-dire ^ de la distance qui sépare deux soutiens Toisins, — à ceux oui ne portent pas de planchers ^ de celte distance; — « aux arbalétriers, ^ de leur longueur ; — aux poinçons, même équarrissage qu'aux arbalétriers ; — aux entraits, contrefiches, aiaseliers, liens, quelques centimètres de moins; —au faite et aux pannes du ^ au ^ de l'écartement des fermes suivant que la cou- TKRTURE est légère ou lourde. -«- L'espacement des pannes doit être de 2^.50 environ; — les chevrons ont toujours 0».ll épaisseur, 0»OS largeur; — les cojaux 0«.08 X 0*.05 , — les sablières 0«.l 1 épaisseur, et 0™27 largeur. — Pour les tirants et les arbalétriers, on lait Iaiargeur = | épaisseur; — les contrefiches, aisseliers, liens, sont carrés. Le tableau suivant donne, au reste, des dimensions absolues.

Durée. La durée d'un comble bien aéré et en bon bois^ peat être éralaé à 200 ans.

Toits m appentis. Les toitures en appentis sont soutenues par des fermes transversales, qui sont les moitiés de celles des toils à deux égouts. Le demi-tirant horizontal est ordinairement scellé d'un côté dans la muraille contre laquelle Tappentis est construit, et il porto de l'autre sur la paroi qui répond à l'égout du toit. — L'arbalétrier assenoblé par le bas dans le demi-tirant, s'assemble par le haut dans un poinçon attaché contre le mur d'adossement par des liens en fer à scellement. Ce poinçon reçoit le tenon de l'arbalétrier et celui de son lien, et le mur d'adossement fait l'office de la ferme sons faite.

Dans les appentis qui ont peu de largeur, on supprime les poinçons et les fattages; les arbalétriers et leurs liens sont scellés dans le mnr^ et les bouts supérieurs des chevrons s'y appuient sans scellements.

Enfin , lorsqu'un appentis est établi isolément et qu'il n'y a pas de mur, on peut remplacer celui-ci par un pan de bois qui s'éléye jusqu'au faîtage, ou même le soutenir sur des poteaux.

Combles brisés. Je ne donne aucun exemple des combles brisés ^^Memsard fit revivre et mit fort en vogue vers 1650, et que Pierre Lescot avait employés au Louvre cent ans avant lui« Les archiiedes ont renoncé à l'emploi des mansardes y et les ingénieurs doivent les imiter.

Fermes en planches de champ de Philibert Delorme (pL LXVI). La figure 1 est l'élévation d'une p«'irtie de ferme ogivale ou en demicercle, composée de deux épaisseurs de plaoches posées bout à bout dans chaque épaisseur, avec joints ou commissures, dirigées.vers le centre de courbure. Les joints de Tun des cours de planches se projelteot exactement sur les milieux des planches de l'autre cours.

Tous les hémicyles M M M, /îj. 1, 2 el 3, sont traversés précisément aux joints par des liernes assez longues pour embrasser plusieurs cours de fermes. Des clefs ccc d'une longueur un peu moindre que la hauteur des planches, traversent les liernes, serrent les hémicyles et les maintiennent dans des plans parfaitement verticaux aux distances qu'ils doivent conserver. Des chevilles symétriquement distribuées, comme l'indiquent les figures, aident à placer et k maintenir les parties des hémicyles. Les hémicycles, à leur naissance^ portent par un tenon dans les mortaises des sablières s. On raccorde les égouts des toits avec les corniches du bâtiment

Ear des coyauœ formés de planches clouées sur chacune des faces des émicycles, et afin de donner à la partie supérieure du toit une pente qui favorise Técoulement des eaux pluviales, on forme une arête culmioanCe à l'aide de planches fixées de la même manière vers le sommet des hémicycles. On termine les bâtiments ainsi couverts par des pignons en maçonnerie, et on évite les croupes.

Dimensians. Dans ce système (intrciduit par Philibert Deiormc vers 1620), on donne aux planches des hémicycles eoriron : longueur 1 "".30, Iargear0"*«^2^épaisâe4ir 0°>.27f — h la distance d^uoe ferme à Pautre 0«66> — i chacun des épaulements à la sablière O'^.OSTy — aux Uernes b, largeur O'^.IOS^ épaisseur 0««027y —aux clefs C| épaisseur 0^M27, largeur 0«.04. -

Avaniages H ineimoéniefàs. Ce système paratt avoir perdu use partie des avantages qn'il présentait autrefois^ où la main-d^œuvre ëtail k bas prix, et où les matériaux provenaient du dépeçage des bateaux marnoia, qu'on délaissait au tempe de Philibert Delorme, et qui ont aujourd'hui une valeur assez élevée. — * Il s'appliquerait avec avantage là où Ton n'aurait à sa disposition que des planches de peu de valeur, i des scieries forestières par exemple, — le, où n'ayant pas de grands bois, on aurait cependant k construire des combles d'une assez grande portée. Il ne s'appliquerait avantageu* sèment à des combles d'une petite portée, qu'à la condition d'employer pour couvertures des tuiles ou des ardoises de petites dimensions, s6us peine de voir la couverture enirebdiUer par l'effet de la courbure du comble.

Modification au ixfstème précédent. Le§ fig. 4, 5, è, pi. LXVI, indiquent l'une des nombreuses modifications du système, applicable au cas où il est nécessaire d'augmenter la force des assemblages. C'est à peu près celui que Philibert Delorme avait adopté pour les combles du ebâteau de La Muette, près Passy. Ces combles ont une portée d'environ 19».50.

La fig. 4 est on fragment d'hémicycle vu comme celui de la fig^ 1 ; la /^- ^f o^ projection horizontale du système vu par le dessus^ la fig. 6, une coupe suivant le plan vertical dont AB est la trace.

Deux liemes hb croisent les hémicycles qui s'y assemblent par entailles à mi-bois, de telle sorte que les liemes b étant entaillées à l'endroit de leur joint sur la moitié de leur épaisseur, et les planches de rhémrcycle entaillées d'une hauteur égale^ les Kernes bb affleurent exactement les hémicycles M, à Tintrados comme à l'extrados.

Les planches des hémicycles sont serrées par des c\eîs cccc , qui traversent chacune les Uernes b b des deux bords, et ces liernes sont serrées elles-mêmes par les clavettes dddd, qui traversent Tes clefs e dans les boots qui dépassent les liernes b.

Système de M. le colonel Emy. M. le colonel Emy a proposé et appliqué à Marac, Libourne, etc., un système de fermes en arcs composés de madriers courbés sur leur plat, appliqués les uns sur les autres, comme le sont les lames des ressorts de voitures^ Des liens en fer et des boulons {Hressent ces madriers et s'opposent à leur glissement les uns sur les autres, et au débandement de l'arc. Les

feuilles ou madriers de la ferme ont environ O'^.OSS épaisseur, 0.13 largeur, et une longueur de plus de douze mètres. Les joints sont distribués de façon qn^aucun de ceux d'un rang ne répond à UD autre joint d'un autre rang. Je ne puis quMndiquer ce système, dont on trouvera la description complète dans le Traité de Charpenr tme de H. le colonel Emy.

Bois combinés avec le fer et la fonte. Les figures 1 à 10 de la p/oncht LXYII offrent des exemptes de ces diverses combinaisons. On a observé que le défaut de dureté du bois est souvent cause que les ibres des pièces sont refoulées dans les parties où elles s'assemblent, d'où résultent à la fois du jeu et des tassements dans les charpentes. On a proposé divers systèmes pour remédier à ces pénétrations. La fg. 3 est le profil de la boîte en fonte de M. Rondelet. Les fig. 2 et 5 indiquent suffisamment d'autres combinaisons. La fig. 2 appartient an comble d'un atelier de Liverpool, et la fig, 5 est le comble de la remise des voitures d'un chemin de fer anglais. Les combles ont environ dix mètres de portée. Les/lg. 1, 3, 4, 6, montrent, sur une échelle quadruple, le détail des pièces de fonte de ces charpentes dans lesquelles on peut remarquer^qu'il n'existe pas de poinçons.

Ce système peut être étendu à des portées plus grandes en augmentant le nombre des boulons, ou aiguilles pendantes en fer, en JDiéffle temps que le nombre des contrefiches, comme l'indiquent les %nes ponctuées de la fig. 2.

Les boulons en fer servent à la fois à suspendre les tirants qui peuvent supporter des planchers, et à empêcher l'exhaussement d'un des bouts de l'entrait par TefTet du fléchissement de l'autre bout qui pourrait résulter de charges non symétriques agissant sur le tirant.

La fig. 8 montre l'ensemble, et les fig. 7, 9, 10, le détail d'une ferme des docks de Liverpool portée par des colonnettes en fonte creuse qui servent en même temps à l'évacuation des eaux pluviales. Une chaîne à longs chaînons fait fonction de deux tirants indînés* Ces tirants^ composés chacun de trois tringles, sont attachés i on piton qui termine lui-même une tige de fer verticale x traversant rentrait ; ils sont fixés par l'autre extrémité à un sabot en bote, fig. 7 et 10, et sont retenus par un écrou qui permet de les tendre convenablement. Les figures 7 et 10 montrent en outre comment ces sabots sont fixés sur les sablières. La fig. 9 est le détail de k pièce de fonte qui reçoit les bouts supérieurs des arbalétriers et les laitages. Ce sont les extrémités inférieures de ces arbalétriers qui reçoivent^ chacune par embrèvement, le sabot de fonte qui lui est fixé pr une bride en fer serrée par une clef embrevée et un coin.

Ferwus entièrement métalliques. Les figures 11, 12, 13, de la ^anehe LXYII montrent l'ensemble, et celles de la pi LXYIII

reproduisent toDs les détails des fermes en fer du marché de la Madelaine^ construit par M. Veugny. Ces fermes peuvent être considérées comme le type de toutes celles dont on recouvre aujourd'hui les halles^ magasins^ chantiers, gares, etc. Les dimensions et les formes ont été réglées de telle sorte que leur résistance fût en rapport avec leur destination. Ainsi , les pièces chargées y sont méplates et ont leur champ perpendiculaire à la direction de TefTort qui tend à les fléchir; celles qui tirent sont rondes. Toutes les pièces d'assemblage ont été exécutées en fonte, et l'on n'a employé le fer forgé que là où il n*exigeait que peu de façon.

Chaque ferme se compose de deux colonnes en fonte (fig. 11, pL LXYII), de deux arbalétriers, d'un entrait ou tirant, d*un poinçon , do deux contrefiches et de deux faux poinçons; et^ pour les appentis, d^un simple arbalétrier. Les colonnes reposent sur des dés en pierre de 0™.40 de saillie, s61idement fondés et encastrés dans le dallage. Elles supportent les arbalétriers et sont reliées par le tirant dans un sens et, dans le sens longitudinal, par deux entretoises (fig. 3). Ces entretoises se composent chacune d'une pièce horizontale renforcée en dessous par un arc auquel elle est reliée par trois bagues formant moïses. L'entretoise supérieure , placée au niveau de la partie supérieure des colonnes, fait fonction de sablière; la seconde descend à la hauteur d'où partent les arbalétriers des appentis, et leur sf rt de faîtage.

Les colonnes de fonte sont formées de deux pièces {fig. 8 et 9 , pi. LXYIII) qui se placent Tune sur l'autre ; — le joint est au dessus du chapiteau inférieur; — la réunion des deux pièces se fait au moyen d'un goujon en fer forgé, que l'on fait pénétrer également dans le vide des deux colonnes, et que l'on fixe au moyen de quatre goupilles*rivées.

Les arbalétriers en fer forgé ont 0°>.067 sur C.OIS ; ils ne comportent d'autre ajustement qu'un tenon rapporte (Jig. 15) vers leur extrémité inférieure , et disposé pour s'emboîter dans la mortaise pratiquée à Textrémitédu tirant. Cette réunion de l'arbalétrier au tirant fait que la poussée des arbalétriers agit directement sur le tirant au moyen d'une clavette, et ne se transmet point au;E co* lonnes; la colonne porte d'ailleurs au dessus de son cnapileau deux oreilles entre lesquelles viennent se loger ces deux pièces, de sorte qu'elle ne sert plus que de support. Cependant la clavette traverse les deux oreilles, afin que le tirant relie en même temps les tètes des deux colonnes d'une même ferme.

A leur partie supérieure, les deux arbalétriers d'une même ferme s'engagent entre les oreilles opposées d'une pièce en fonte préparée pour les recevoir (yîjT. 4, 13 et 22 de la pi. LXYIII); elles y sont fixées par des goupilles.

Les coqtrefiches de 0°*.054 sur 0<».013 partent du milieu des ar-

balètriers, et aboutissent an pied da poinçoo priocipal {fig. i , planéke LXVII; fig, 7 et 11, pL LXVIII). Au point de jonction de Parbalétrier et de la contrefiche, aboutit un faax poinçon en fer forgé ; on relie ces trois pièces entre elles au moyen de deux. oreilles adaptées à la partie supérieure du faux poinçon, et goupillées à l'arbalétrier. A leurs extrémités inférieures^ les deux contreficbes viennent s'emboîter {fig. 10) dans un sabot en fer forgé qui reçoit en môme temps le pied du poinçon et se trouve traversé par l'entrait.

Veniraù, ou tirant, est en fer rond de Ot^.OlS^ ainsi que les poinçons (/ï^. 7, 10^ 11, 12); celui du milieu pénétre à sa partie supérieure dans une douille adaptée à la pièce de fonte qui reçoit les arbalétriers {fig. 4). A sa partie inférieure, il s'assemble dans le sabot en fer forgé placé à la jonction des contreficbes. Les faux poinçons sont reliés à l'entrait par des croupières qui embrassent cet entrait et auxquelles ils sont goupillés.

Le faite a la même dimension crue les arbalétriers. Il est fixé h

chaque ferme au moyen des oreilles adaptées à la même pièce en

fonte qui reçoit les parties supérieures des arbalétriers. Des goupilles

en fer forgé, traversant à la fois les deux oreilles en fonte et le fatte,

èUbVusent la liaison entre ces pièces.

L^ pannes sont fixées sur les arbalétriers au moyen d'anneaux eo faole qui embrassent ceux-ci (fig. 5) et qui portent latéralement des mortaises ouvertes du haut et dans lesquelles s'engagent les abouts de ces pannes. La panne inférieure seule est recourbée à ses extrémités et fixée par un rivet aux abouts des deux arbalétriers qu'elle relie.

Les chevrons qui soutiennent la couverture, dans le» vides, ont 0*.135 en carré; ils s'assemblent & mi-épaisseur sur les pannes et sur le faite; mais sur celui-ci^ ils sont disposés à queue d'aronde (fiff- ^9), afin qu'ils ne puissent glisser; leur écartement est de 1°". Ils sont croisés perpendiculairement par des traverses de mi-grosseur^ espacées deO'^.Si les unes des autres, et servant à retenir les ardoises en zinc (fig. 14, pL LXYII) qui forment la couverture. A cet effet^ on a soudé sous les ardoises, à 0°'.fO de; leur bord inférieur, deux crochets qui embrassent ces fausses pannes.

Les armatures (fig. 13), qui relient les colonnes dans le sens dé Taxe^ sont formées de pièces de 0<°.654sur O'^.OIB. EHes s'adaptent tax colonnes au moyen d'oreilles en fonte qui^ comme toutes celles dont il a été question, ont 0°>.07â de longueur, et O'^-OI 3 d'épaisseur.

Fermes en fonie, tirants en fer {pi. LXIX). Cette planche donne l'ensemUe et le détail des fermes en fonte recouvertes en tôle can^ nelée établies ^f M. Juks Rénaux, k l'usine à gaz dePerracbe, à Ljoa.

Let/ig. i es4 rélèvatioa d'une partie de la toiture formée de deni^

cjliDdres en tôles alternativemeDi convexes et concaves^ et dont le diamètre est de 0°>.33. (Voy. l'article Gouybrturbs.)

Lsifig. 2 est Pélévalion de l'une des fermes. Gbacane se compose de six pièces à nervure solidement boulonnées et maintenues par deux tirants en rondin de fer laminé (Jig. G), et qui se boulonnent sur chaque côté du patin^ et sont réunis dans le milieu par un trait de Jupiter (fig. 9) et deux anneaux. La fig. 2 est le fellage, b b les entailles qai reçoivent les pannes.

La fig. 4 est la bride d'assemblage du milieu de la ferme en fonte, et la fig. 5 la petite bride d'assemblage du deuxième et du troisième châssis de fonte. On distingue, dans les fig. 6 et 7, le patin en fonte et le double scellement qui l'arrête sur le couronnement du mur.

Les quatre châssis supérieurs de chaque ferme sont h jour. Les fermes sont distancées de 4°^. 3 3^ et maintenues verticales par les trois cours de barres de fer a & i dont l'une forme le faitage , et les deux autres sepent de pannes.

Le bâtiment a 12 mètres de large sur 30 de long. Les six fermes pesant chacune 960 kil. et la couverture mises en place ont coûté 15000 fr.

Ferme en fonte de la fonderie de Douai. Ce système rappelle, à beaucoup d'égards, celui que Philibert Delorme a exécuté en bois (jpL LXYI). L'arc, /îjr. 1, 2, 4 et 5, pi. LXX, est composé de trois lames de fonte. Celle du milieu seulement présente en coupe trans- Tersale la forme d'un T, fig. 5, dans les angles duquel s'emboUent les deux lames latérales. Les trois lames sont disposées de telle sorte qne tons les joints s'appliquent toujours sur des pleins. De petits boulons b i, fig. 1 et 2, placés à chaque joint apparent, maintiennent ces trois cours de lames. Les arcs sont contreventés par des liernes L en fonte servant de pannes, et qui portent les chevrons CGC en bois. Ces chevrons y sont attachés par des vis.

Ajoutons, en terminant cet article, que nous nous sommes moins attaché & réunir ici des modèles à imiter sans modification que des combinaisons varices et des éléments propres à fecilitcr la conception des projets. Nous engagerons le lecteur à consulter, pour les Fermes en bois, le Traité de Charpenterie de M. le colonel Èmy.

FER et FONTE. Les minerais de fer, traités dans les hauts fourneaux soit au coke soit au charbon de bois, donnent pour produit immédiat une combinaison ou un mélange de fer et de 2 à 5 centièmes de charbon, de silicium, etc., qui prend te nom de fonte. AffinéCj soit par le puddlage \ la houille dans le traitement à Tanglaise, soit dans les feux de forge au charbon de bois, la fonte y perd la majeure partie de son charbon et passe ainsi à l'état de fer ductilcl On obtient aussi directement du fer ductile en traitant eer-

tanu mÎDerais de fer par uoe mélhode séculaire qui a reçu eD France le nom de Méthode catalane (^).

Une légère différence de quelques centièmes de charbon, etc., dans la composition de la fonte et du fer qui en provient, suffît donc pour donner à ces produits des qualités complètement distinctes. L'un^ la fonte, fusible et parfaitement liquide, de 1050 à 1200 degrés, reçoit, par le moulage ou le coulage uans des moules^ les formes que l'industrie réclame; Fautre, le fer, fusible à une température de 1500 à 1600 degrés, qu'on ne pourrait lui communiquer que difficilement et à grands frais, sans le rendre même parfritement liquide en grandes masses, est façonné pour tous les besoins usuels par la compression continue des laminoirs on par le choc intermittent des marteaux, et ce à une température d'environ 1200 degrés, qui suffit à le ramollir et à lui permettre de se souder à lai-méme quand il est de bonne qualité. Ainsi comprimé ou façonné eo barres, le fer conserve généralement la texture grenue de la fonte dans les gros échantillons ^ les petits montrent, au contraire, à la cassure, ane texture fibreuse qui semble déceler qu'une compression énergique a pu se faire sentir jusqu'au centre des barres, et que les «jrami écrasés, étendus, et soudés les uns aux autres, se sont transformés en fils, fibres ou nerfs. Les échantillons moyens présentent soofeat la texture fibreuse et la texture grenue à la fois.

En général, l'action du laminoir développe plus également le nerfqfie celle du marteau. Du reste, la texture fibreuse s'acquiert par la compression d'autant plus difficilement que le fer est moins complètement affiné. Les fers fibreux résistent plus que les fers à grains aux efforts qui les tendent ; mais ils se liment, se tournent et se polissent moins bien que ceux-ci. Tous les ouvriers forgerons prétendent aussi que le fer à grains soude mieux que le fer nerveux } c'est UD fait que, malgré qu'il m'occupât, je n'ai jamais pu vérifier bien clairement; mais voici un autre fait que je crois avoir parbitement bien constaté : c'est qu'il suffit d'amener une barre nerveuse au blanc soudant pour qu'elle revienne à l'état grenu, qu'elle conserve alors si elle n'est pas élirée de nouveau, soit au marteau, soit au laminoir, à une dimension assez faible. J'ai même vu des fers à grains fins passer à Tétat de fers à gros grains par un recuit modéré quanta la température, mais suffisamment prolongé C^'^). Ce

(^) Je renverrai, pour tous les détails de la fabrication de la fonte et da fer, à la Métallurgie de M. Karsten, où ils sont assez exactement décrits, et, pour le traitement direct, aux Etudes que j'ai publiées^ en 1838> sur l'art d'extraire immédiatement le fer de ses minerais, sanstonvertir le métal en fonte. Paris, Mathias.

{**) Je lis, dans VAide-mémoire des officiers dfarlillerie, pag. 149, au paragraphe des Fers forgés : « Après le recuit, ils prennent au nerf. » J'ai eu l'occaaioD de montrer à quelques officiers de l'artillerie que j'ai eu rhonnenr

retour du fer fibreux à Tétat greou sous l'ioflaence d'une température élevée, fait que, je le répète, j'ai eu l'occasion d'observer souvent, me permet peut-être de donner Texplication d'une transformation analogue. Ou a avancé que les fers les plus nerveux soumis longtemps à des vibrations revenaient à l'état grenu par l'effet de •ces vibrations mêmes, et l'on a cité comme exemples les essieux des voitures de chemins de fer qui, nerveux, dit-on, lors de leur mise en service, présentent presque tous une cassure grenue après quelques années de fatigue. On sait que ces essieux sont formés de 7, 9, 1 1 mises ou barres ayant à peu près la moitié de la longueur de l'essieu, et formant elles-mêmes une troiMse qui a 2 fois à 2 fois ~ l'épaisseur qu'il doit recevoir. Ces trousses, chauffées au blanc soudant dans un four à réverbère, sont ensuite battues au marteau de manière à souder à plat l'une sur l'autre les mises dont elles sont formées , ce qui ne peut avoir lien qu'en allongeant en même temps la trousse jusqu'à la longueur de l'essieu à faire et même un peu au delà. J'ai fabriqué 4 à 500 de ces essieux ; chacun d'eux était formé de 7, de 9, quelquefois de i i et même 1 3 mises j sans aucune excepiiony toutes les barres qui ont fourni ces mises ont été cassées devant moi, et je n'ai admis dans les trousses que celles qui avaient donné une cassure entièrement nerveuse. Je pouvais donc 4;roire que les essieux seraient nerveux : ce fut cependant l'exception. Par l'effet que j'ai signalé plus haut, \ès mises j sous l'influence 4e la haute température du four où on les réchauffait, reprenaient l'état grenu que semblent affecter les molécules du fer lorsque la «chaleur leur donne la liberté de se disposer à leur convenance, et les chocs répétés du marteau sur ces trousses épaisses et larges^ étaient incapables d'étendre de nouveau les grains en fibres ou nerfs. Un bout laissée chaque essieu, et cassé longtemps après le refroidissement, a, plus de 90 fois sur 100, montré une cassure i

Gtit grain. C'est, d'ailleurs, au centre que se trouvait le nerf d^ns I parties d'essieu restées fibreuses, parce que, sans doute, les mises du milieu ne pouvaient pas toujours s'échauffer au même degré que celles du dessus et du dessous de la trousse. Si je n'avais pas eu

de Toir aux forges de Framont, que c'est précisément le contraire qui arrive : que, non-seulement le recuit ramené le nerf à l'état de grain, mais encore que, 81 le fer estjgrenu, son grain augmente notablement de Tolume ; dans le but de rendre l'effet du recuit trés-sensible, j'ai conservé un échantillon d'excellé Dt fer qui a été soumis h un recuit non interrompu pendant six mois, prés du fer de tyrape d'un haut fourneau.' Il a acquis un grain bien plus gros que le plaa gros ffrain delà fonte, et il est devenu trés-fra<;ile. Je pense que, en persistant dans Ta pratique du recuit, l'artillerie diminue énormément la résistance des

Ïàéces qu'elle fait fabriquer dans les forges ; làon opinion est confirmée par es résultats des expériences entreprises jusqu'ici : tontes s'accordent sur ce point que le recuit des fers diminue leur résistance de moitié et souvent plus»

Toccasion de faire ces observations, j'aurais affirmé avec une entière bonne foi quMI n^ctail entré que des fers parfaitement et complètement nerveux dans chacune de ces pièces, et, lorsqu'après quelques années de service, dès lors après un nombre in6ni de chocs^ de vibrations^ on eût vu ces essieux donner, une cassure grenue, on aurait attribué à ces vibrations même un eflet qui n'était autre chose que le résultat infaillible et originel de la chaleur. J'ai tout lieu de croire qu'on expliquerait de la môme manière les autres exemples qo^OD cite des retours du fer de Fétat fibreux à Pélat grenu ; c'est la compression seule qui, suivant moi du moins, développe le premier état, et la chaleur seule suffit pour ramener le second qui parait être Tétat naturel du fer. Les différences considérables que le fer présente sons ces deux formes, lorsqu'il est soumis à l'extension, doivent donc toujours faire préférer Remploi des barres minces à celui de barres épaisses, et il s'en faut dès lors énormément que, pour un même fer, un accroissement de section augmente proportionellement la résistance à la rupture par extension.

Au reste, il y a de fer à fer des différences considérables. En gé- Béral, les fers à la bouille résistent beaucoup moins que les fers au Vkâs ; les fers au vent chaud et au vent froid ne présentent point de diffèreacea importantes ; mais les essais faits par l'artillerie ont confirmé ce fait^ que le laminoir ne peut faire acquérir au fer toutes les qualités que lui donne le marteau. Une opinion très-répandue attribue à la gelée une grande diminution dans la ténacité des fers aui y sont exposés, des expériences directes n'ont point toujours confirmé cette opinion. L'expérience enseignerait encore que la ténacité du fer ne diminue avec les accroissements de température qu'au-dessus de 250 à 300 degrés; bien plus, en partant des températures ordinairea^ cette ténacité augmenterait, d'après quelques expériences, de f à 1 00 et même 200 degrés : elle serait, vers 300o, égale à celle da métal à froid, se réduirait aux | de celle-ci entre 500 et 550<>, et io j vers 700<>, suivant les uns, ou au \ suivant d'autres, le fer étant alors d'un rouge assez vif pour être aperçu à la lumière du jour. — L*écrouissage parait augmenter la ténacité du fer, et contrairement à Popinion générale, tel fer qui martelé à chaud a rompu sous un effort de 42^ par millimètre carré de section , a exigé 49^ après avoir été martelé à froid. L'air humide oxide lentement le fer qui se recouvre d'une couche d'hydrate de peroxide de fer; je ne sais si sa ténacité en est beaucoup diminuée, mais cette oxidation augmente soo volume : de sorte que, employé comme crampon et ancre dans les maçonneries, le fer en s'oxidant a quelquefois déterminé par cette augmentation de volume la rupture des pierres. Le zinc, dont on l'a recouvert depuis quelques années par des moyens électro*chimiques pour prévenir cette oxydation , n'exerce , suivant MM. MaUel et Dam/, qu'une action protectrice momentanée. L'oxide de zinc se

troaye transporté à la surface, et l^effet salutaire cesse alors d'exister. Le laiton ne vaut pas mieux» et il semble encore jusqu'ici que le meilleur moyen de préserver le fer de la rouille consiste à Pcnduire d'une couche de charbon en poudre délajé dans l'huile de lin, avec ou sans résine copale. La chaux^ dans laquelle plongent les amarres des ponts suspendus, les ronge en peu d^années, et l'on s'étonne de voir l'administration persister dans cette pratique.

Le poids spécifique des fers est assez variable -, quoique les tables indiquent 7.788 au maximum, il dépasse très-souvent 7.800, atteint 7.900 et même 8000 pour cerlaios fers martelés; il en résulte qu'on est presque toujours en déficit dans les devis, lorsqu'on y calcule les poids des fers en partant de leurs volumes.

Quant aux fontes, leur texture toujours à grains plus ou moias fins, mais surtout la couleurnotVe^ 9n>e, truitée ou blanche ielenr cassure, sont encore les caractères ou les indices les moins incertains pour reconnaître leurs qualités mécaniques. On désigne habituellement ces couleurs dans les usines sous les numéros respectifs 1, â, 3 et 4, mais il faut bien remarquer que tel numéro d'une usine ne correspond pas au même numéro d'une autre. En général, les fontes se moulent, se liment, résistent à la rupture, par extension, par des efforts transversaux ou par le choc, d'autant mieux que leur numéro est moins élevé ou qu'elles sont plus grises -, elles résistent à l'écrasement d'autant mieux qu'elles sont plus blanches. Toutefois, il y a de fontes à fontes, présentant un même grain et une même cassure^ des différences notables dans leurs qualités mécaniques ^ suivant qu'elles proviennent de tels minerais ou de tels autres, et suivant que ces minerais ont été traités au coke ou au charbon de bois. Pour un même grain et une même couleur à la cassure, je n'ai jamais trouvé aucune différence constante dans la résistance d'une même espèce de fonte, soit qu'efle fût de première^ soit qu'elle fût de seconde fusion.

Le poids spécifique des fontes est presque aussi variable que celui des fers. Les poids 7000 à 7200, admis dans les tables, sont souvent trop faibles.

Résistance de la fonte â F écrasement.