SOUPIRAIL

■errant à ouvrir et fermer une conduite. Les soupapes qui sont plates se nomment clapets.

Celles qu'où place an fond des réservoirs sont coniques.

4» Soupape de fond. Soupape en cuivre formée d'un piston, d'une tige qui sert à en limiter la course et d'un châssis dans lequel entre ce piston. Un anneau dont ce dernier est muni à sa partie supérieure permet de le saisir.

Les soupapes de fond sont employées pour vider les baignoires.

Soupente, s. f. — Réduit ménagé dans la partie hante d'une pièce qu'on a coupée en deux à cet effet au moyen d'un plancher.

Les soupentes se pratiquent ordinairement dans des pièces élevées pour former soit de petites chambres à coucher pour domestiques ou autres, soit des débarras.

Soupente de cheminée, sorte de potence OU lien de fer qui retient la hotte ou le faux manteau d'une cheminée de cuisioe.

Soupirail, s. m. — Baie ou glacis entre deux joues rampantes et qui sert à donner de l'air et un peu de jour aux lieux souterrains, tels que caves, celliers, sous-sols.

L'ouverture des soupiraux se place ordinairement dans le soubassement du re?.-dechaussée.

La fig. 2619 représente, en coupe et en

Il est aussi un genre de soupiraux B qui s'ouvrent dans le seuil même des portes

Fig. 2619.

élévation, & l'échelle de 0",02 pour mètre, Du soupirail ainsi disposé.

Quelquefois le glacis supérieur ne se prolonge pas jusqu'au plafond de la baie comme on le voit en A (fig. 2620).

Fig. ÏB20.

d'entrée, par exemple dans les boutiques.

L'ouverture en est alors garnie soit d'un grillage en fonte, soit d'un verre trèsépais.

Dans les hôtels ou les palais leasoupiraux reçoivent souvent une ornementation qui est en rapport avec la richesse de l'édifice et l'époque de la Renaissance, en particulier ; ces baies sont plus ou moins luxueusement décorées; la fig. 2621 * représente, eu

Fig- 2621.

élévation, l'extérieur d'un soupirail appartenant au palais archiépiscopal de Sens ; le pourtour eu est orné de moulures surmontées d'une coquille, comme on en rencontre fréquemment au XVI* siècle.

Sourdlère, s. f. — Votet que l'on place à l'intérieur d'une baie de croisée et

) C. Sauvageot, Palais et châteaux.

SOUTÈNKMENT.

qui est formé par un châssis de bois de chêne rempli de foin el recouvert sur les deux faces d'une toile cirée ou peinte.

Sous-chevron, s. m. — Pièce de bois d'un dôme ou d'un comble en dôme dans laquelle s'assemblent deux chevrons courbes.

Sous-détail, s. m. — Résumé des dépenses que l'on fait pour établir le prix de revient d'un ouvrage.

Sous-doublis, s. m. — Rang de tuiles posées à plat pour former égout et sur lequel on pose un second rang qu'on appelle doublis.

Sous-feitage ou sous- faite, s. m.

— Pièce de bois posée, dans une charpente, parallèlement au faîtage à 1 mètre ou lm,30 en dessous et reliant deux poinçons voisins.

Le sous-faite est lui-même rattaché au faîtage par des entretoises, des liernes, des croix de Saiut-André. Cette pièce sert à consolider les fermes en s' opposant à leur déversement.

Sous-œuvre (Reprise en) (voy. JUprise).

Sous-sol, s. m. Étage en partie souterrain qui est placé immédiatement au-dessous du plancher d'un rez-de-chaus-

oiSa

Le sous-sol se divise en magasins, caves, celliers, etc. Quelquefois les caves sont disposées en dessous même du sous-sol.

Soutènement (Mur de). — Mur destiné à soutenir des terres ou des liquides ; tels sont les murs de terrasse et de réservoir., qui sont également sollicités au renversement et au glissement. Leurs épaisseurs doivent donc être calculées en conséquence.

Un grand nombre de constructeurs ont adopté, comme règle pratique, résultat de nombreuses expériences, de donner au mur de soutènement supportant des terres une épaisseur égale au tiers de la hauteur des terres à supporter. Toutefois on pourrait en appliquant cette règle, convenable dans un grand nombre de cas, être conduit souvent à des épaisseurs trop fortes ou insuffisantes.

II est donc utile de rechercher jusqu'à

quel point il est nécessaire de s'en écarter ou de s'y conformer. Les éléments de la question sont multiples et comprennent : la forme et la hauteur du mur, la cohésion et la pesanteur spécifique des terres, celles de la maçonnerie, le frottement des terres ou l'inclinaison du plan suivant lequel elles se tiennent en équilibre par l'effet seul de ce frottement , leur frottement contre la face du mur, l'adhérence et le frottement des maçonneries sur l'assiette des fondations, les surcharges perma "ntes ou éventuelles qui peuvent exister au-dessus du plan horizontal passant par le sommet du mur.

Entrons, au sujet de ces divers éléments, dans quelques considérations générales, avant d'examiner les diverses formes que l'on a été conduit à donner aux murs de soutènement pour en réduire le cube sans en diminuer la résistance.

L'opération qui doit nécessairement précéder la construction d'un de ces murs est l'étude de la nature du sol sur lequel les fondations de l'ouvrage doivent être établies; si le terrain est reconnu mauvais, on emploie les moyens généralement usités pour le consolider : bétonnage, grillage, pilotis, etc. (voy. ces mots).

Le constructeur, ayant fait le choix de l'un de ces divers procédés, se préoccupe, dans le cas où le sol sur lequel il veut bâtir n'est pas le rocher môme, de la poussée qui sera exercée sur le mur, poussée qui dépend de l'inclinaison du talus affecté par ces terres lorsqu'elles sont abandonnées à elles-mêmes.

Le plan de ce talus est nommé plan de plus grande pente et l'angle qu'il forme avec l'horizon est Y angle de glissement, dont la valeur change avec la nature des terres considérées.

La tangente trigonométrique de l'angle de glissement, c'est-à-dire le rapport de la composante du poids des molécules qui tend à les entraîner le long du talus, à la composante de ce même poids normal au talus, est le coefficient de frottement. On appelle angle de frottement la limite supérieure de l'angle formé avec l'horizon par le talus naturel des

terres fraîchement remuées, le talus naturel étant celui sous lequel les terres se maintiennent en équilibre les unes sur les autres.

Lorsque les terres considérées ont un talus plus raide que le talus naturel, la partie placée au-dessus de ce dernier tend à descendre. Soit (fig. 2622) uu massif de terre ABC ; supposons que AK soit la terre du talus naturel, AM le plan horizontal de comparaison, le prisme de terre ABK tendra à, glisser suivant le lanp AK. Pour empêcher ce mouvement,

Fig. 2622.

ilfautopposer une force égale et contraire à celle qui se développe dans le massif. Déjà deux éléments, le frottement des molécules les unes sur les autres et la cohésion, sont contraires au glissement et influent d'une manière très-sensible sur la détermination des dimensions transversales des murs.

Nous donnerons ici, comme résultats consacrés par l'expérience, les limites entre lesquelles le coefficient de frottement /'peut varier :

f = 0,60 pour le sable fin et sec;

fz=. 1,43 pour le sol le plus dense.

V angle de frottement « prend les valeurs suivantes :

a = 31° pour le sable fin et sec ;

a = 36° pour une terre humectée ;

a = 43° pour une terre sèche et pulvérisée;

a = 55° pour le sol le plus dense.

Ainsi la valeur moyenne de cet angle diffère peu de 45°.

La cohésion ou adhérence, force qui réunit

entre elles les particules d'un même corp& s'oppose aussi au glissement des terres les unes sur les autres. Coulomb a fait, à ce sujet, des expériences qui ont permis de constater que la cohésion, tout en restant indépendante de la pression normale, est proportionnelle à la surface de séparation.

Les résultats suivants ont été produits par les expériences de Coulomb et de Navier :

Si Ton appelle g le coefficient de cohésion on a:

g = 148 kilogr. par mètre carré pour la terre franche coupée à pic, dont le coefficient de frottement est égal à ln,07 ;

g s 662 kilogr. par mètre superficiel pour une terre très-forte coupée à pic, dont le coefficient de frottement atteint son maximum, c'est-à-dire lm,43.

La tendance que nous avons signalée plus haut, et que manifestent les terres constituant le prisme placé au-dessus du talus naturel à glisser le long de ce talus, s'appelle la poussée des terres. Sans entrer dans les calculs que nous interdit notre cadre au sujet de la détermination de cette force qu'il faut équilibrer, nous rappellerons ce résultat, fourni par la théorie, que la poussée horizontale des terres à soutenir passe au tiers de la hauteur du mur et que la valeur en est donnée par la formule :

P = - ph* tang.* £ a,

formule dans laquelle nous appelons :

P, la poussée horizontale que les terres à soutenir exercent contre le parement intérieur du mur ;

p, le poids du mètre cube des terres à soutenir ;

A, la hauteur du mur supposée égale à la hauteur des terres à soutenir arasées à un plan horizontal supérieur;

a, l'angle que le talus naturel des terres fait avec la verticale.

Adoptant, pour fixer les idées, quelques données moyennes admises généralement par les constructeurs, nous aurons : a = 46<>50', d'où :

tang.» £ a = 0,1875 ; p = 1600 kil.

Remplaçant dans la formule précédente les lettres par ces valeurs, il vient :

On peut donc connattre la valeur de ce premierélément. Voyonsmaintenant quelles sont les dimensions à donner au mur de soutènement pour qu'ilyaitstabilitécomplète. Un mur de ce genre étant destiné à supporter la pression exercée par des terresou de l'eau, il peut se présenter trois cas : 1° ce mur peut tourner autour de Tarête extérieure de sa base, c'est-à-dire être renversé par rotation ; 2° il peut glisser sur sa base ; 3° le terrain sur lequel les fondations sont assises n'étant pas assez consistant, le mur peut s'enfoncer et, par cela même, être complètement détruit.

Nous avons vu plus haut comment il faut remédier au danger que présente ce dernier cas, soit en recherchant un terrain fixe et incompressible, tel que le gravier siliceux compacte ou le rocher, soit en consolidant le sol par des pilots ou des puits en maçonnerie qui vont reposer sur le bon terrain, ou bien encore en créant un sol artificiel en béton ou en charpente.

Le cas de glissement se présente lorsque les fondations du mur reposent sur un sol glaiseux pour lequel la résistance au glissement est très -faible relativement au poids mur qu'elle supporte. On néglige le ptas souvent cette donnée pour un mur de terrasse, parce qu'elle est contrebalancée par deux faces dont on ne lient généralement pas compte et qui sont en faveur de la stabilité, à savoir : le frottement des terres contre la maçonnerie et la cohésion des déblais antérieurs qui ont été faits à pic avec des étrésillons pour asseoir les fondations.

Pour que la rotation du mur autour de l'arête extérieure ne puisse pas se produire, il faut établir une répartition uniforme des pressions qui s'exercent sur toute la surface inférieure des fondations. Il est nécessaire, à cet effet, que la résistance de toutes les forces qui s'exercent sur le mur, telles que

le poids du mur, la poussée des terres qu'i soutient sur toute la hauteur jusqu'audessous des fondations et le poids de la surcharge, passent par le milieu de la surface-de la base des fondations, c'est-à-dire à égale distance des arêtes.

Soit donc (fig. 2623) le profil ABCD d'un tnur de soutènement, P la poussée des terres, Q la 6omme des poids du mur et de la sur-

Fig. 2623.

charge, il faut que la résultante R de ces forces passe au milieu de A'B'.

Ou détermine donc cette résultante, on la prolonge jusqu'au point O et l'on prend OA' égal à OB'.

Par économie de matériaux on relie par des gradins le point A au point A'.

Pour déterminer la section du mur il faut se rendre compte de la manière dont agit la poussée des terres sur ce mur. Elle tend à le faire tourner, avons-nous dit, autour de Taréte extérieure de sa base ou à le faire glisser tout entier sur cette base. Dans ce dernier cas, la résistance qu'oppose le mur à la composante horizontale de la résultante des poussées est égale au poids du mur et de la surcharge multiplié par le coefficient de frottement des maçonneries sur ellesmêmes.

Dans le cas de la rotation, pour que l'équilibre puisse avoir lieu il faut que les moments du poids du mur et de celui de la surcharge par rapport à l'arête extérieure du pied du mur soient égaux au moment de la poussée.

SOOTÈNEMRNT. — 1

Celle dernière force est déterminée par la formule citée plus haut.

Le moment M sera déterminé si nous conservons les données moyennes déjà adoptées par la formule suivante :

Supposons que le mur de soutènement soit un mur plein vertical, quelle sera son épaisseur x pour qu'il fasse exactement équilibre à la poussée? Égalons entre eux les moments de poussée et de résistance du mur, pris tous deux par rapport à l'arête extérieure de la base, en admettant comme poids moyen du mètre cube de maçonnerie 2200 kilogr. On aura:

Aï»

d'où

Ainsi l'épaisseurà donner à un mur plein vertical pour qu'il yait équilibre est un peu supérieure au cinquième de la hauteur de ce mur supposée égale à celle des terres à soutenir. Mais il ne faut pas qu'il y ait seulement un équilibre strict; il faut qu'il y ait stabilité ; aussi multiplie-t-oo cette valeur de x par un coefficient dit de stabilité qui a été déterminé par l'expérience.

D'après Vaubaa les profils dus murs de terrasse sont convenables lorsque le moment de résistance est des 4/5 ou 180 fois plus fort que lu moment de poussée. D'un autre coté, Rondelet, à la suite de nombreuses recherches et observations, estime que la résistance des murs de soutènement doit être double de la poussée.

Enfin" l'expérience nous apprend qu'on s'accorde généralement à adopter, pour l'épaisseur des murs de soutènement verticaux, les 0,30 de la hauteur ; l'étude numérique d'an mur construit avec ces dimensions relatives conduit à un coefficient de stabilité égal à rjr - ce qui fait sensiblement 2.

L'expérience confirme ainsi la règle de Rondelet. Nous appellerons donc désormais mur-type le mur vertical dont l'é-

paisseur est les 0,30 de la hauteur et dont la fig. 2624 représente le profil .

Fig. 262*.

Avec un mur établi dans ces conditions on n'a pas a craindre de glissement sur les fondations, car le calcul démontre que la résistance du mur au glissement, égale a son poids multiplié par le coefficient de frottement qui est en moyenne 0,76, est plus de trois fois supérieure à la force horizontale qui le sollicite.

Le mur-type est donc un ouvrage qui offre toutes les garanties de sécurité désirables ; mais lorsqu'il présente un grand développement, le prix de sa construction devient Irès-élevô ; les constructeurs ont donc été amenés à rechercher quelle est la section transversale qui, à stabilité égale, réduit les dépenses à leur minimum en réduisant le cube. Ces recherches ont abouti a l'adoption de différentes sections au sujet desquelles nous présenterons quelques résultats pratiques.

Fig. 2625.

Les murs pleins avec fruit extérieur

sont fréquemment employés, ce fruit ayant pour effet d'éloigner de l'arête extérieure A de la base (fig. 2625) le centre de gravité du mur et, par conséquent, d'augmenter la bras de levier de la résistance ; il faudra doue que le poids ou, ce qui revient au même, la section du mur diminue pour que le moment de résistance reste constant. En appliquant le calcul à ce genre de murs et prenant les fruits les - plus usités, on obtient le tableau suivant ■:

Fruit exUriaor Épaisseur du moi

h étant toujours ta bauteur du mur, supposée égale à ia hauteur des terres à soutenir arasées à un plan horizontal supérieur.

On voit, par ce tableau, que la surface de la section et, par suite, le cube de maçonnerie par mètre courant est d'autant plus faillie que le fruit est plus grand. D'autre part, on peut assigner, comme limite minima de l'épaisseur au sommet, 0m,35 à 0-.40.

Il n'est pas toujours possible de donner au mur un fruit extérieur ; on peut, dans

Fig. 2826, ce cas, remplacer le fruit apparent par un fruit intérieur (fig. 2626) ou mieux encore

par des retraites intérieures. Ces retraites supportent, en effet, des terreB dont le poids s'ajoute à celui du mur et en augmente la stabilité. Les valeurs de x, épaisseur au sommet, déterminées par le calcul pour les cas les plus fréquents sont fournies par le tableau suivant :

En comparant ce tableau avec celui qui précède on reconnaît que l'emploi des murs avec fruit extérieur est le plus avantageux et ce résultat était facile à prévoir, puisque le fruit intérieur ramène la masse du mur du coté de l'arête A et rapproche ainsi de cette arête le centre de gravité.

Dans le cas des retraites intérieures, représenté par la fig. 2627, et auxquelles on donne ordinairement 0",15 à 0»,30, on assimile, pour le calcul, ces murs a des

Fig. 2827.

murs ayant un fruit intérieur dont la ligne fictive passerait par le milieu de chaque retraite ; on opère ensuite en tenant compte du poids du massif de terre dont la section est le prisme ACD.

Les formules dorment, pour les cas qui se

* Oppermann, Nouvelle! Ânnaltt de la com-

pi-ésententgénéralement, le tableau suivant:

fruit équi-alen t Épaisseur

Ce tableau, comparé aux précédents, montre que ces murs, si l'on tient compte du poids des terres appuyées sur les retraites, BOQt bien plus avantageux que les murs a fruit intérieur et qu'ils atteignent presque jusqu'à l'économie des murs avec fruit extérieur. Si l'on ne tient pas compte des terres portées par les retraites, ou retombe dans le cas de ces murs avec fruit intérieur à cube de maçonnerie équivalent.

La forme la plus économique de toutes est celle d'un mur sans fruit avec contre* forls placés à l'extérieur (fig. 2628). Cette forme est, en même temps, très-favorable à

RR. SflîB.

la butée des terres, car elle tend à appliquer le masque sur le contre-fort, au lieu que les contre-forts intérieurs tendent à s'en séparer. Au moyen âge cette disposition a été fréquemment adoptée; les arcs qui reliaient les contre-forts étaient des arcs aigus {flg. 2629). Ce qu'on a seulement à redouter c'est la courbure dans le sens horizontal que peut prendre le masque sous l'action de la poussée.

Pour obvier à cet inconvénient, il ne faut

pas trop éloigner les contre-forts les uns des autres; l'intervalle généralement adopté

Fig. 26!9.

est de 3 mètres et la largeur des contreforts même est de 1 métré.

Le calcul et l'expérience démontrent que le mur est établi dans de bonnes conditions si l'épaisseur du masque est le 1/5 ou le 1/6 de la hauteur.

Le tableau qui suit donne les dimensions de quelques murs de hauteurs déterminées.

lt-,500

Si on compare ce mur au mur vertical type on trouve qu'il réalise une économie

allant jusqu'à plus d'un tiers : ^7 • C'«b' donc le mur le pins avantageux de tous ceux que nous ayons encore étudiés. Malheureusement son emploi est très-borné à cause de la place que prend la saillie des contre-forts sur le nu du mur; ainsi l'on ne peut pas s'en servir pour revêtir un quai ou une terrasse bordant la voie publique. C'est pour celte raison que l'on emploie plus souvent des murs de soutènement avec contre-forts placés du cûté des terres

(flg. 2630). Ces contre-forts sont moins avantageux que les précédents et exigent une parfaite liaison avec la masse du mur. Ils tendent néanmoins à éloigner le centre

Fig. Î830.

de gravité de l'arête extérieure de la base et a rompre le prisme de plus grande poussée, qui n'exerce plus alors son effet que dans l'intervalle des contre-forts.

Fig. 2631.

La liaison nécessaire peut s'opérer de diverses manières; ainsi les contre-forts à base reclangulaire (fig; 2631) sont les plus souvent usités.

ITaX - .

Fig. SB32.

Les contre-forts à base trapézoïdale {tig. 2632) se relient mieux au masque, mais offrent moins de garanties de stabilité ; il eu est de même des contre-forts à

Fig. Ï633.

base rectangulaire (fig. 3633), joints au masque par deux quarts de cercle. De même que pour les mars avec contre-forts extérieure, on évite la flexion du masque

!i SOUTÈNEMENT.

entre les contre-forts en espaçant peu ces

derniers.

Le calcul, appliqué aux murs avec contreforts intérieurs à base rectangulaire, fournit des résultats dont quelques-uns sont consignés dans les tableaux suivants :

Épaisseur du masque =

Épaisseur du masque g .

™, Ire-fort".

Il n'est guère d'usage de donner aux murs de soutènement un fruit extérieur concurremment aux contre -forts intérieurs, parce que l'économie qu'on peut réaliser avec le fruit extérieur permet de se passer des contre-forts extérieurs. Cenx-ci ne sont utilisés que dans le cas où il n'est pas possible de donner au mur un fruit extérieur.

Le défout des murs avec contre-forts intérieurs consiste, avons-nous dit, dans la séparation possible de ces derniers et du masque.

Ona voulu prévenirce danger en reliant les contre-forls entre eux au moyen d'arcs de décharge (fig. 2634).

Les voûtes ainsi formées ont l'avantage, si la liaison en est bien établie avec le masque et les contre-forts, d'opérer une solidarité complète entre toutes les parties de la masse. De plus, chargées de terres à leurs divers étages, elles contribuent à éloigner le centre de gravité de l'arête extérieure de la base, et enfin elles

rompent le prisme de plus grande poussée.

Flg. S6Î4.

Les mus des quais de Parie ont été constrnits suivant ce (système. On a établi dans ces mure des contre-forts espacés de 6 métrés les ans des autres, ayant 2~,20 de longueur et 1",20 à i™,50 de largeur et on ne les a reliés que par no seul étage de voûtes à la partie supérieure.

Au siècle dernier, Gauthey avait appliqué ce genre de construction an mur de quai de Chalons-sur-Saooe, en donnant 1/12 de fruit sur le parement extérieur. La hauteur du mur est de 5 à 6 métrés ; son épaisseur au sommet 0-,65, à la base t>,15; les contre-forts ont t mètre de largeur et 1 mètre de saillie, sont espacés de 5»,30 d'axe en axe et reliés entre eux par trois étages de voûtes de 1»,60 de hauteur sous clef.

Le même système a encore été employé à l'ancien pont de la rue de Courcelles, moins le fruit extérieur. Les contre-forts sont distants de 3™,17 à 4»,05 d'axe en en axe suivant les cas ; ils ont 1 mètre de saillie sur û«,80 de largeur depuis la base jusqu'au premier étage de voûtes et 0",70 de saillie sur 0n,60 de largeur au-dessus du premier étage.

Les voûtes forment deux étages ayant 0»,50 d'épaisseur à la clef, et 1",50 de hauteur sous clef ; la hauteur moyenne du mur au-dessus des fondations est de 5«»,50; l'épaisseur du masque de 0",8Q.

Ces quelques exemples suffisent pour donner, sur l'emploi de «es murs, des indications qui puissent guider le constructeur dans la pratique.

Notons seulement que le cas le plus

1 SOCTERRÀLS.

économique est celai qui correspond aux murs avec fruit extérieur et une épaisseur de masque au sommet égale au vingtième de la hauteur. Si le mur est vertical on

peut adopter - pour cette dernière dimension.

En outre, on espacement convenable d'axe en axe pour les voûtes est 2-,20 ; il en résulte :

2 Étages de voûtes pour les murs de 5" ,00

Quelquefois on adopte, pour soutenir les terres, des murs à profil courbe extérieurement et, dans la plupart des cas, on les consolide par des retraites ou des contre-forts intérieurs.

En résumé, il ressort de cette étude des divers murs de soutènement que le mur vertical-type, dont l'épaisseur est les 0,30 de la hauteur, est le plus coûteux et que l'économie réalisable par l'emploi d'autres murs, à stabilité égale, peut aller jusqu'à près d'un tiers.

Si les terres à soutenir contiennent de l'eau ou sont susceptibles d'eu être imprégnées, il faut, pour ménager nu écoulement du liquide qui s'accumule derrière le mur, établir des barbacaues en plus ou moins grand nombre, suivant l'abondance de l'eau à évacuer. On les place de préférence au bas de la construction et, pour empêcher leur obstruction par les terres, il est bon de les garnir à l'intérieur d'un bourrelet en pierres sèches.

Tels sont, brièvement résumés, les renseignements pratiques qui peuvent guider le constructeur dans cette importante question des mura de soutènement.

Souterrain, s. m. — Tout lieu qui se trouve sous terre, qu'il soit l'ouvrage de la nature ou de la main de l'homme.

Les souterrains naturels sont les grottes, antres on cavernes.

C'est dans ces lieux que les hommes primitifs durent établir leurs habitations. '