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Plaque armée.

2° en 1896 et 1897, pour le Service des Phares et Balises.

En 1896 et 1897, le même laboratoire a exécuté, pour le compte du Service des phares et balises une série d'essais à la traction sur des éprouvettes en béton armé et relevé la loi des allongements du béton (1). Ces éprouvettes étaient des prismes rectangulaires de 12 X 16,6 centimètres de côtés et de l m ,20 de longueur; elles se prolongeaient aux deux extrémités par des têtes élargies que saisissaient les griffes de la machine. Autour de l'armature, en barres rondes

(1) Annales des Ponts et Chaussées, 1898, 3 e trimestre, article de M. Joly, rapportant les expériences demandées par M. Bourdelles.

diversement disposées, la pâte était en ciment pur, ciment et sable ou ciment et gravier. Ces expériences ont prouvé que, sous un effort de traction limité, le béton et le métal prenaient le même allongement. On peut en conclure que, tant que dans un solide le béton n'est pas rompu, le métal ne subit qu'une fatigue bien faible.

Expériences de la Société pour les constructions en ciment armé.

Elles avaient pour but de déterminer le coefficient de sécurité dont on disposait, en faisant dans les poutres en ciment armé abstraction, au point de vue du calcul, de la présence du béton. Nous en empruntons le compte-rendu à la communication que M. de Tédesco, ingénieur de la Société, a faite à la Société des ingénieurs civils (1).

L'hypothèse en question n'est possible qu'avec l'armature symétrique, adoptée par la dite société. Seulement, comme, dans le cas d'une poutre, le béton ne sert pas seulement d'âme reliant la membrure métallique comprimée à celle qui est tendue, mais qu'elle absorbe une part importante du travail total, il est permis d'escompter ce concours en supposant par exemple que le fer, dans les conditions normales, ne subit que les 60 % du travail total, ce qui

revient à le calculer non plus à 9 kilogrammes, mais à -— -. = 15 ki-

logrammes par millimètre carré.

En considérant donc comme normale la charge relative à ce taux fictif de 15 kilogrammes du fer supposé travaillant seul, il s'agissait de demander à l'expérience de combien la charge provoquant les premières fissures dépassait cette charge normale.

Les expériences furent faites dans les conditions les plus défavorables au ciment armé : poutres reposant librement sur des appuis, chargées en leur milieu d'un poids isolé, et dénuées de tout hourdis en ciment armé, c'est-à-dire du facteur le plus important de la rigidité extraordinaire des planchers en ciment armé.

Le programme était le suivant : suspendre à ces poutres, de 6 m ,50 de portée entre appuis, des charges croissantes et comparer les flèches observées, pendant les différentes phases du chargement, à

(1) Bulletin de janvier 1899, p. 09.

ESSAIS. 67

celles résultant de la fatigue qu'auraient éprouvée, sous l'effet de ces charges, les membrures métalliques supposées solidaires, mais abs-. traction faite de la résistance du ciment. De la différence sans cesse décroissante de ces deux flèches, on pouvait déduire approximativement la part croissante prise par le fer dans le travail total.

Cette part, de 30 % pour les faibles charges, atteignit 60 % pour la charge normale, ce qui justifiait complètement le coefficient de travail apparent de 15 kilogrammes admis comme normal.

Lors de la manifestation des premières fissures, cette part s'élevait à 80 et même 90 % • ces fissures n'eurent lieu que pour des charges totales environ trois fois supérieures à celle admise a priori comme normale.

Ces conclusions ont été à peu près vérifiées par les expériences dont nous allons parler.

Essais de M. Considère.

M. Considère, ingénieur en chef des ponts et chaussées, a effectué assez récemment des expériences de flexion sur des prismes de section carrée de m ,06 de côté et de m ,60 de longueur (1). Ces prismes étaient placés verticalement, encastrés dans le bas et soumis dans le haut à un moment de flexion produit par une charge appliquée à l'extrémité d'un bras de potence. Par suite de la disposition adoptée, le moment de flexion était constant sur toute la longueur du prisme. L'effort tranchant était donc nul. On a mesuré les allongements de la face tendue et les raccourcissements de la face comprimée sous des charges croissantes. M. Considère a conclu de ses expériences que, dans une pièce en béton armé, le métal donne au ciment la propriété de supporter sans se rompre des allongements beaucoup plus considérables que quand il est seul. Il fait d'ailleurs remarquer que des réserves s'imposent si l'on veut étendre les conclusions de ces expériences aux conditions de la pratique, lesquelles sont bien différentes. 11 croit cependant pouvoir généraliser ses déductions, s'appuyant sur ce que, dans les essais de pièces en béton armé, on ne constate jamais dans les courbes de déformation de point singulier pouvant correspondre à la rupture du béton étendu.

(1) Génie civil, t. XXXIV, février 1899, p. 213, 229, 244, 260.

M. Christophe lie conteste pas ce dernier fait, mais il le trouve insuffisant pour légitimer l'extension des conclusions de M. Considère. Pour savoir à quoi s'en tenir, il a procédé lui-même à des expériences sur des palplanches en béton armé du canal de Terneuzen. Nous lui en empruntons la description (1).

Essais de M. Christophe.

Ces palplanches, du système Hennebique, avaient 5 m ,50 de longueur et une section rectangulaire (fig. 48) de m ,40 X m ,15 creusée de deux gorges demi-circulaires de m ,07 de diamètre. L'armature comprenait six barres de fer rond de 13 millimètres de diamètre entretoisées tous les n \25 par des liens en fil de fer de k millimètres.

Le béton comprenait, pour 300 kilogrammes de ciment, m3 ,87 d'un

Fig. 48. — Section des palplanches Hennebique du canal de Terneuzen.

mélange par moitiés de gravier du Rhin, et de plaquettes de Quenast et ra3 ,43 de sable du Rhin.

Il s'agissait, on le voit, de pièces plus fortes que celles expérimentées par M. Considère et exécutées moins soigneusement. Au moment des essais, les palplanches avaient deux mois et demi d'existence.

Elles ont été essayées à plat sur une portée de 4 mètres. La charge était appliquée en sacs de sable de 50 kilogrammes chacun, répartis sur la longueur de la pièce. Les déformations locales ont été relevées au moyen d'appareils Manet-Rabut, semblables à ceux qu'on emploie dans l'étude expérimentale des ponts métalliques. La première palplanche s'est rompue sous une surcharge totale de 1 ,750 kilogrammes uniformément répartis et 100 kilogrammes concentrés au milieu de

(1) Annales des Travaux publics de Belgique, décembre 1899, p. 984 et suiv.

ESSAIS. 69

la portée, les deux autres sous une surcharge de 1 ,650 kilogrammes uniformément répartis; à l'action de ces charges il faut ajouter celle du poids mort de la pièce, soit 560 kilogrammes environ pour la partie entre appuis.

De ces chiffres, de la mesure des déformations locales et de considérations, dans le détail desquelles nous n'entrerons pas, M. Christophe a déduit que ses expériences s'opposaient à l'extension aux palplanches des conclusions de M. Considère sur l'augmentation de résistance à l'extension donnée au béton par le ciment. Et il se range à l'avis admis par beaucoup de constructeurs, à savoir que le béton est toujours exposé à se fissurer avant même l'application de toute surcharge, soit par suite des reprises dans le travail de bétonnage, soit par l'action de la température ou de la dessiccation, et que l'existence de ces fissures ne permet pas en pratique de tenir compte de la résistance du béton tendu.

Dalles Meley.

A Alger, une commission nommée par le préfet a procédé à des essais du même genre sur divers produits de M. Meley, notamment sur une dalle de m ,76 de large, m ,055 d'épaisseur et de l m ,25 de portée. L'ossature comprenait 12 fils longitudinaux de 6 millimètres, espacés de m ,070, et des fils transversaux du même diamètre, distants de m ,035 : les premiers étaient disposés alternativement audessus et au-dessous des seconds, qui se trouvaient dans un même plan horizontal. La charge, placée au milieu de la portée, était constituée par un bloc de maçonnerie, dont la largeur a été poussée jusqu'à m ,65, et qui, par suite de la flexion de la dalle, ne reposait sur elle que par ses deux arêtes. Les résultats ont été les suivants :

Charges.

Flèches.

Charges.

Flèches.

Kilogr.

Millimètres.

Kilogr.

Millimètres.

Jusqu'aux environs de 3 OOOkilogr., les flèches sont à peu près proportionnelles aux charges ; la limite d'élasticité se trouve vers 2 500 ou 3 000 kilogr. La rupture s'est produite un peu après 4 092 kilogr.

Dalles du système du métal déployé.

En Angleterre, l'Institution des Ingénieurs du>gaz, désireuse de faire l'application en grand du métal déployé, a fait procéder à un essai, dont le compte rendu lui a été donné par M. A. Baker, dans la séance qu'elle a tenue à Londres en mai 1900 (1).

Le but de l'essai était de déterminer la résistance d'une dalle de béton de 15 centimètres d'épaisseur, en vue de son emploi pour les planchers des chambres d'épuration.

Le béton comportait une partie de ciment Portland pesant 51 kilogrammes le bushel (1.400 kilogrammes de poids spécifique) et donnant 10 p. 100 de résidu au tamis de deux mille cinq cents mailles, de 31**, 6 de résistance à l'extension au bout de vingt-huit jours d'immersion, pour quatre parties de gravier sablonneux de la Tamise, passé au crible de 2 centimères.

Le métal déployé était du n° 10, en feuilles de 5 m ,20 sur l m ,67 de largeur, de 75 millimètres de mailles, et 6 X 4 1/2 millimètres d'épaisseur.

L'ouvrage consistait en une dalle de béton de 15 cm ,24, d'une portée nette de 5 m ,20, soutenue par trois arcs-doubieaux à l'écartement d'axe en axe de l m ,45. Ces arcs constitués par des U en fer, cintrés de manière à présenter une flèche de m ,61 sur les 5 m ,20 de corde, étaient remplis de béton, depuis le fond du fer U jusqu'à l'horizontale menée à m ,15 du sommet de l'arc. La dalle se trouvait donc reposer directement sur les faces supérieures horizontales des arcs en béton. Les U mesuraient 152 X 62 et pesaient 18 kg ,50 le mètre linéaire.

Les culées étaient constituées par des solives en acier retenues par cinq tirants, fers plats de 100 X 25. La fondation consistait simplement en traverses de chemin de fer, placées transversalement sur le sol le plus ferme que l'on avait pu trouver.

La position rationnelle du métal déployé était à la partie inférieure de la dalle, le plus loin possible de la fibre neutre.

(I) Revue technique du 25 mai 1900.

ESSAIS

Après trente-quatre jours de prise, on chargea la dalle à Taide de rails de 27 kilogrammes, posés sur une couche de briques disposées de manière à répartir convenablement les charges. Quand on atteignit 27 tonnes, une légère fissure diagonale se manifesta à travers le béton de Tare n° 1 à l m ,80 de la culée nord, et à 38 tonnes on en remarqua une semblable dans Tare n° 3, et dans la même position; mais, comme ces fissures ne s'élargissaient pas, on n'y attacha pas d'importance, car sans aucun doute elles résultaient d'un affaissement des culées. A ce moment, les trois U avaient fléchi de 4 mm ,8. On continua à charger de jour en jour, jusqu'à atteindre 100 tonnes (6.500 kilogrammes par mètre carré). La dalle n'avait nullement souffert; elle avait fléchi de 12 mm ,6 et les U de.25 mm ,4 se séparaient quelque peu du béton par places, mais pas de plus de 3 millimètres. Ces 100 tonnes restèrent trois semaines en action : on ajouta alors 26 tonnes qui produisirent une très légère augmentation de flèche. On s'aperçut le lendemain que la charge s'inclinait d'un côté, par suite du tassement de la fondation correspondante. La surcharge totale s'élevait alors à 128 tonnes, soit à8.300 kilogrammes par mètre carré. On examinaavec soin la dalle eîi béton ; elle était absolument intacte; sa flexion au milieu atteignait près de 13 millimètres, les U avaient fléchi de 30 millimètres et conservé tous trois leur forme. Voici du reste le tableau des surcharges et flèches relevées par jour :