Chapitre V. — Conditions générales et particulières

Réception des matériaux. Tous les matériaux seront reçus après la taille ou la préparation complète et avant l'emploi ; ceux rebutés seront marqués d'un signe indélébile et apparent, et devront rester sur les chantiers jusqu'k la fin des travaux.

L'ingénieur pourra se livrer à toutes les épreuves qu'il jugera nécessaires pour s'assurer de la qualité des matériaux.

Délai de garantie. Le délai de garantie est d'une année, à partir du jour où la réception provisoire aura été prononcée.

La réception provisoire ne sera prononcée qu'autant que tous les travaux seront complètement terminés et que l'entrepreneur aura enlevé ses bureaux et magasins, les matériaux qui lui appartiendraient, ainsi que tous les détritus et décombres, qui devront

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dans toas les cas, être enlevés aux frais de rentreprenenr aa far et k mesure de l'adiè- Tement des traTanx. Jusqu'à la réception défiuitiTe, Tentreprenenr devra entretettir en bon état et à ses frais les différents ouvrages qu'il aura exécutés. Il est fait toutefois exception pour Tempierremeot de la chaussée du pont; la retenue de garantie sen de i/10 pour les travaux faits et de i/5 pour les approvisionnements.

Clôtures, éclairage, gardiennage et préservation des maçonneries contre k gelée. Tous les chantiers devront être clos sur les voies publiques, ports et buh quettes, aux frais de l'entrepreneur, au moyen de barrières pleines et de i mètres dt hauteur. L'entrepreneur devra éclairer convenablement et k ses frais, au moyen dV pliques, ses ateliers, chantiers et dépôts de matériaux ; il restera exclusivement ^aa et responsable dudit éclairage, soit envers la police dont il devra exécuter les ordoinances, soit à Tégard des tiers en cas d'accident. Il devra pourvoir à ses frais an gvdlennage de tous les dépôts, chantiers et ateliers en dehors du pont ; le gardieima«e du chantier du pont proprement dit sera fait en régie» Il devra, pendant les gtlé^ couvrir à ses frais les maçonneries nouvellement faites par des paillassons.

Entraves à la navigation. L'entrepreneur devra conduire ses travaux de muitie à ne pas apporter d'entraves à la navigation ; il se conformera, à cet effet, aux oni<Bnances de police.

Travaux de nuit. L'entrepreneur ne pourra se refuser à des travaux de noit; I n'aura droit, dans ce cas, à aucune plus-value ; il lui sera tenu compte seulement de frais d'éclairage.

Travaux en dehors de l'adjudication. Sont exceptés de l'adjudication : l'b construction du garde-corps; les épuisements; 3'* les déblais et démolitions soi^ l'eau.

Pour les travaux h. exécuter en régie, l'entrepreneur pourra être tenu de fournir in prix de la série des ouvriers outillés conformément à leur profession ; les prix de jooinées seront frappés du rabais de Tadjudication.

Dans le cas où, pour des travaux exécutés par l'entrepreneur, on serait obligé d'aToir recours k des prix qui ne seraient pas prévus dans la série, il sera fait application des prix de la série d'entretien des ouvrages de la navigation dans Paris ; ces prix s«roit frappés du rabais de la présente entreprise.

Fausse manœuvre pour dérangement de maténaux. Toute fausse manœawt pour dérangement de matériaux k l'occasion d'une fêle, du passage d'un cortège, oi | pour cause de sûreté publique, demeure entièrement k la charge de l'entreprenear.

Matériaux fournis par l'administration. L'entrepreneur ne pourra récljœff aucune indemnité ou résiliation dans le cas où le tout ou une partie des matéhiits | neufs k livrer par lui seraient fournis par l'administration.

Clauses et conditions générales. En outre des clauses mentionnées au préseU devis, l'entrepreneur sera soumis aux clauses et conditions générales jointes \ ^ circulaire de M. le directeur général, en date du 25 août 1833, sauf les dérogation* qui auraient été stipulées au présent devis. 11 se conformera également aux prescriptions de la circulaire ministérielle du 15 décembre 1848, relative aux ouvriers blessés sur les chantiers, modifiée par celle du 22 octobre 1851,'et à la circulaire dulOc^ vembre 1851, qui prescrit l'interdiction du travail les dimanches et les jours iénia^ moins d'une autorisation spéciale de l'administration supérieure.

Conformément au décret du 8 mars 1857, l'entrepreneur subira, au profit desasil* de Vincennes et du Vésinet, une retenue de 1 p. 100 sur le montant liquidé à sos profit des travaux qu'il aura exécutés.

Enfin l'entrepreneur devra réserver, au profit de l'État, tous les objets qui serai»' trouvés dans les fouilles ou démolitions, et il sera personnellement responsable de lo" détournement provenant de son fait ou de celui de ses ouvriers.

Le présent devis dressé par l'ingénieur soussigné.

Vaudrey.

1331. Renseignements statistiques concernant les ponts en inaç<H>' , nerie. D'après M. E. Dietrich, professeur à Berlin, il n'y avait, en l"*" dans le monde entier, que 57 ponts, en pierres ou en briques, ay des arches de plus de 40 mètres d'ouverture.

Dans 40 de ces ponts, l'ouverture varie de 40 à 50 mètres; dans 10, de 50 à 60 mètres; dans 3, de 60 à 70 mètres. Un seul pont, près de Washington, a une arche de 72 mètres d'ouverture.

Ces 57 ouvrages d'art comprennent 30 ponts pour roules, 22 ponts pour chemins de fer, un pont-canal, un pont-aqueduc et 3 ponts non classés.

Quant à l'ancienneté, 14 ont été construits avant le commencement du siècle actuel, 22 de 1800 à 1860, 5 de 1860 à 1870, 6 de 1870 à 1880, 10 après 1880.

Dans 22 de ces ponts, la flèche est comprise entre 1/2 et 1/3 de l'ouverture; dans 18, entre 1/3 et 1/4; dans 10, entre 1/4 et 1/5; dans 6, entre 1/5 et 1/8; dans un seul, à Turin, la flèche est un peu plus petite que le 1/8 de l'ouverture.

1332. Propriétés mécaniques des diverses espèces de maçonneries pour voûtes. Si les métaux et même les bois jouissent de la propriété de résister très énergiquement, non seulemeot à la compression, mais aussi à l'extension, il n'en est pas de même des maçonneries; ainsi la résistance à l'écrasement des bonnes maçonneries s'élevant jusqu*à 140 kilog. par centimètre carré, son adhérence n'est évaluée en général qu'à 1 kilog. (58, 398). Cette grande différence est due à ce qu'en général un massif de maçonnerie manque d'homogénéité, par suite de sa composition de matériaux plus ou moins gros dont les intervalles sont remplis de mortier ou de ciment.

On ne doit pas compter sur la faible résistaoce de la maçonnerie à l'extension, et en effet si les efforts auxquels elle est soumise ont pour résultat d'en distendre les parties, ces parties se séparent, des lézardes se produisent, et alors, ou il s'établit une nouvelle position d'équilibre, ou le massif se renverse par suite de sa division complète.

Le béton (1180), composé de pierres cassées pouvant passer dans un anneau de O'",06 et brassées avec du mortier, se solidifie avec le temps, et devient susceptible d'une certaine résistance à la compression et à l'extension. Mais cette dernière résistance est toujours très faible par rapport à la première, et le constructeur doit s'attacher à ne pas la mettre en jeu dans le béton, moins encore que dans la maçonnerie* Dès que la nature de la construction exige que certaines parties résistent à l'extension, il faut avoir recours à d'autres espèces de maçonnerie. .Le caractère distinctif du béton, c'est d'être homogène; par suite, de répartir également la pression et de présenter la même résistance dans tous les sens, et surtout de permettre de faire la maçonnerie sous l'eau.

(1) La théorie de la stabilité des voûtes que nous donnons ici est celle que J. Dupuit, inspecteur général des ponts et chaussées, a exposée dans son Traité de l'équilibre des voûtes et de la construction de ponts en maçonnerie.

i830 SIXIÈME PARTIE.

La maçonnerie de blocage (1184) ne diflfêre du béton que parce c[ue la pierre qui entre dans sa composition est plus grosse et qu'elle est placée à la main. La pierre» débitée en moellons à la carrière, est mise en place de manière qu'il y ait le moins d'intervalle possible entre deux pierres voisines. A cet effet, le maçon, après avoir cherché, parmi ceux qui sont à sa disposition, le moellon qui lui parait le mieux s'adapter au vide qu'il veut remplir, en le dégrossissant au besoin avec sa hachette, garnit la cavité avec du mortier, y place le moellon et l'enfonce en le frappant avec sa hachette. La maçonnerie ainsi obtenue n'esl qu'un béton dont les matériaux sont gros et irréguliers : ce qui lui donne une plus grande résistance à la compression et surtout à l'extension. A volume égal, elle contient en effet bien moins de mortier, et quel que soit le plan de division qu'on imagine, la séparation se fera toujours plus difficilement que dans du béton. En effet, lorsque, par des circonstances quelconques, cette séparation s'opère soit dans le béton, soit dans la maçonneHe, en examinant les surfaces de cassure^ on reconnaît qu'elles suivent le mortier; les pierres, en générai, ne se brisent pas, elles restent encastrées dans l'une ou l'autre face, laissant dans celle qu'elles abandonnent l'alvéole dans laquelle elles étaient logées. D'où il suit que là où les matériaux Hont plus gros et plus enehevêtrés, la séparation est plus difficile, car le développement sur lequel agit l'adhérence est plus considérable; quelquefois même la séparation ne se produit qu'en brisant quelques moellons.

Maçonnerie exécutée par assises. Une maçonnerie de blocage bien faite devrait être à peu près homogène, et offrir sensiblement la même résistance à la division par un plan quelconque. Il n'en est pas ainsi dans la pratique, où presque toujours cette maçonnerie se trouve composée d'assises à peu près régulières, ce qui permet de diviser le massif par des plans qui ne rencontrent que du mortier. Gela tient aux habitudes prises par les maçons dans les constructions particulières, où cette division, qui facilite le travail, n'a pas d'inconvénient, parce que ces constructions ne résistent qu'à des efforts verticaux; cela tient aussi à la maçonnerie de parement, laquelle étant le plus souvent réglée par assises, amène le règlement de celle qui est placée derrière.

La maçonnerie de moellons présentant presque toujours une division par assises, ce qui nuit à la solidité si elle est soumise à des efforts parallèles aux plans de division, c'est à l'ingénieur à veiller à ce que ces assises soient évitées.

Dans les travaux publics, le parement des maçonneries se fait en général avec des matériaux de choix régulièrement taillés, de manière à donner à ces parements la surface plane ou courbe qu'on veut obtenir. Chaque pierre présente deux lits et deux joints perpendiculaires au parement. La queue de la pierre est en rapport avec sa hauteur d'assise, et variable d'une pierre à l'autre de manière à se relier avec la maçonnerie de blocage placée derrière. On lui donne le nom de pierre de taille si sa hauteur d'assise est considérable et égale à celle des pierres qui forment les angles de la construction (1189), et de moellon piqué ou

«mille si sa hauteur ne forme que la moitié ou le tiers de celle de ces pierres (1194). Quoi qu'il en soit, cette maçonnerie comporte évidemment -des plans de joint parfaitement déterminés suivant lesquels la séparation n^est combattue que par Tadhérence du mortier, et la présence de cette maçonnerie sur les parements détermine des joints dans la maçonnerie de remplissage, parce que les maçons, procédant par assises pour la maçonnerie du parement, sont amenés à agir de même pour «elle qui lui est juxtaposée.

Les angles des massifs de maçonnerie se font presque toujours en pierre de taille. Ce sont en effet les parties les plus exposées aux chocs •et à récrasement. Dans cette maçonnerie, les joints sont plus déterminés encore que dans les précédentes; mais si la séparation est facile suivant un plan de joint, suivant tout autre plan le massif présente la même résistance que s'il était formé d'un seul bloc.

1333. Résistance dont les matérianz et les maçonneries sont susceptibles. Expériences de Rondelet. Un massif de maçonnerie, qu'on peut considérer comme un assemblage de matériaux faiblement liés entre eux, doit être combiné de manière, d'abord à ne pas être renversé, ensuite à ne pas glisser, enfin à ne pas être écrasé.

La première condition se calcule au moyen des principes de la mécanique, dans lesquels on peut faire abstraction de la résistance propre des matériaux en tenant compte seulement de leur poids. Cette première recherche est toute théorique, elle n'emprunte rien à l'expérience.

La seconde condition est en partie rationnelle et en partie expérimentale. Lorsqu'on a calculé les efforts qui tendent à faire glisser soit le massif entier sur sa base, soit les diverses parties de ce massif les unes sur les autres, il faut déterminer par expérience les valeurs du frottement, de l'adhérence, de la cohésion qui s'opposent à ces mouvements.

La troisième recherche participe également de la théorie et de l'expérience. Une fois qu'on s'est assuré que le massif composé de matériaux d'une résistance indéfinie est en équilibre, il faut encore chercher si ceux dont on dispose seront capables de résister aux efforts auxquels ils seront exposés. De là une nouvelle recherche toute théorique pour calculer ces efforts, suivie d'une comparaison des résultats obtenus avec des données entièrement expérimentales concernant la plus grande résistance à l'écrasement dont les matériaux sont susceptibles.

La connaissance de ces données expérimehtales est donc indispensable aux constructeurs. Malheureusement ce qu'on possède à cet égard est bien vague, bien incomplet, et il serait difficile d'en tirer un parti pratique si l'on voulait utiliser complètement dans les constructions la résistance des matériaux; mais comme on n'en utilise environ que la dixième partie au maximum, il en résulte que les erreurs qu'on peut commettre sur la résistance absolue n'ont pas de conséquences bien fâcheuses.

Les résultats du tableau (398) expriment la résistance à l'écrasement

1832 SIXIÈME PAKTIE.

par centîinètre carré, pour les cubes de 3, 4 ou 5 centimètres de coté. Les cubes ont été chargés jusqu'à ce qu*on ait produit leur écn^ ment, et il est constant que des chaînes bien inférieures auraient produit le même résultat si Ton avait prolongé les expériences. De plus, la pierre étant un produit naturel qu*on trouve dans les circonstaDces les plus diverses, elle présente des résistances très Tariable qai se peuvent être déterminées que par des expériences spéciales. Le coietructeur ne peut donc consulter ce tableau avec grand profit, poisqnl ne lui indique pas la résistance réelle des matériaux qa'il a à sadispo* sîtion, mais seulement certaines limites au-dessous desquelles il dai se tenir.

Tableau des charges, en kilogrammes par centimètre carré, auxquelles laj^ est soumise dans quelques-unes des constructions les plus hardies.

Piliers des Invalides 14'S76

— de Saint-Pierre de Rome . 16 ,00

— de Saint-Paul de Londres ....*. 19 ,00

Colonnes de Saiot^Paol-hors-des-Mors, à Rome 19 ,76

Piliers du dôme de Sainte-GeneTièTc ^ ,1i

— de la Tonr-Sainl-Mérj 29 ,47

Colonnes de Féglise Toassaint, à Angers 44 ,00

Les auteurs qui citent ces exemples les auraient rendus plus instnf' tifs sUls avaient fait connaître la nature et la résistance des pierres^ ces piliers. Mais ces chiffres montrent qu'au delà de 30 kilog. parce^ timètre carré, on expose les matériaux à des résistances qui oe soit pas usitées dans la pratique.

On a reconnu qu'à égalité de surface, la résistance d*uo prisme croit à mesure que sa section se rapproche du cercle, et qu'elle décroît aT«c la hauteur, surtout si le solide est divisé en plusieurs assises (p. i^'*- On conçoit en effet que quand plusieurs prismes sont les uns sir les autres, il est difficile que la pression se transmette d'une manièrt uniforme dans toute retendue de la surface, et il se trouve quedaosi les parties les plus pressées, la compression dépasse la résistance lii solide avant qu'elle n'ait atteint la limite de la pression qu'elle poarFiH| supporter si elle était également répartie.

A ce sujet, nous ferons observer qu'on n'a encore expérimenté des pressions uniformes agissant sur toute la surface des prismes, et cependant, dans les constructions, il arrive fréquemment qu'une pa^^' seulement de la surface se trouve pressée; c'est, par exemple, unec<|' lonne en fonte qui repose sur un dé en pierre. Si la section du dééla»; égale à la base de la colonne, le dé serait pressé uniformément sur» ; base supérieure et sa résistance serait déterminée; mais dès qii«'*^j est plus grande, l'excédent de pierre augmente évidemment la résistance du noyau intérieur, et cela dans une proportion d'autant p grande que les points pressés sont plus éloignés du pourtour du «* Quoiqu'on ne sache rien sur la manière dont se comporte larésistafl** des matériaux à la compression, nous avons cru devoir insister^ cette circonstance, parce que dans les voûtes cette inégalité de ]!^

STABILITÉ DES VOUTES. i8o3

sîon se rencontre fréquemment, et qu'elle est une des dîfificultés de leur construction ou plutôt du calcul de leur solidité.

Expériences de Rondelet sur la résistance des blocs superposés. Depuis longtemps, on a constaté que la résistance d'une pierre augmente avec sa densité. De plus, un mur, un pilier ne sont pas des supports homogènes; ils sont composés d'assises superposées et indépendantes, pour ainsi dire, malgré leur liaison soit avec le plâtre, soit avec le mortier. Ils ne résistent donc pas comme des monolithes.

Voici les résultats des expériences de Rondelet faites sur divers blocs de pierre , les uns taillés en cubes de 0"*,05 de côté, les autres se présentant en forme de prismes.

Matériaux cubiques. Charge Charge

d'écrasé- proportion- Désignation des matériaux. ment. nelle.

kilogr.

( 1 cube 8851 1,00

Liais très dur. . ] 2 cubes posés l'un sur Tautre 5411 0,61

(3 id. id 4780 0,54

r 1 cube 6650 1,00

Ba^paeux } 2 cubes posés Tun sur Tautre 4223 0^64

(3 id. id 3890 0,59

cnaïuion ires \ ^ ^^^^^ ^^^^^ y^^ ^^^ j,^^^^^ ^^^^ ^ ..g

^, ...„ . . ( * cube 3721 1,00

Lûâiuion moins \ ^ ^^^^^ ^^^^^ y^ ^^^ ^^^^^^ ^^^^ ^ ^^

^^^ (3 id. . id 2890 0,80

rKA*ii A r^aiA ( ^ ^ubc 3537 1,00

t^natuion aureie \ ^ ^^^^^ ^^^^^ ^^^ ^^^ j,^^^^^ ^^^9 o,80

moyenne • • • ( 3 j^. id 2752 0,77

Matériaux prismatiques. charge Charge

d'écrasé- proportion* Désignation des matériaux. ment. nelle.

kilogr.

Roche / 1 prisme à base carrée, de 5 centim. de côtéw 5164 1,00 dure ) Même prisme composé de 4 morceaux posés

de i Tun sur Tautre 4431 0,86

Chàtillon. \ Même prisme composé de 8 morceaux. ... 3698 0,72

Ces tableaux montrent que pour les échantillons expérimentés, la

résistance a diminué à mesure qu'augmentait le nombre des assises

superposées. De plus , la diminution de résistance a été plus grande

pour les pierres dures; ainsi, pour ces dernières, la résistance à Técra-

sèment s'est réduite à moitié environ; elle reste égale aux - pour les

pierres tendres.

Dans les applications, la charge permanente est, comme on le sait, une fraction de la charge d'écrasement, fraction très variable selon la nature et remploi des matériaux, c'est-à-dire suivant les risques de la construction et le degré de sécurité exigé. Cette fraction est indiquée dans ie tableau ci-dessous :

r^ature des matériaux.

Pierre très dure.

Pierre demi-dure

Monolithe.

ÏO

Pierre tendre et moellon appareillé à mortier hydraulique. .

Moellon ordinaire.

Maçonnerie ordinaire.

ÎÔ

Pilier isolé.

Toutes.

ÙÔ

1334. Répartition dos prossions sur les joints dans les maçoimerin (1318). Il peut arriver que la pression, au lieu d*B,giT uniformément m toute la surface des matériaux ou sur une petite étendue de cette surface (1333), agisse à peu près sur toute la surface, mais avec aoe intensité différente en chaque point.

AB étant un joint plan quelconque (fig. 280), et R la résultante ()e$

pressions normales que l'assise supérieure exerce sur Tassise inférieure, proposonsnous de déterminer Tintensité de cette pression normale en un point quelconque du joint. On admet, comme dans la rési^ tance des solides, que par Teffet de la compression, la surface du joint s'est légèr^ ment déplacée en restant plane, et qu'es chaque point se produit une réaction proportionnelle au déplace' ment Ainsi le' plan AB étant descendu en A'B', une droite telle quentA' mesure la pression en m. La résultante R de toutes les pressions partielles passe par le centre de gravité du plan comprimé AB, puisqu'en chaque point la réaction est égale et directement opposée à la pression Si H passe par le centre de gravité du plan AB, il en résulte que ili^ est parallèle à AB; si elle est appliquée en tout autre point, A'B'iàit avec AB un angle tel que R passe par le centre de gravité de ABB'A'. Si, comme cela arrive ordinairement^ le joint AB est un rectangleappelant :

e longueur du joint A B ;

c distance A G de la résultante R au point A, pris pour origine des coordoDD^r

Po» P pression par mètre carré aux extrémités A et B ;

p pression par mètre carré au point m dont Tabscisse est a:,

rf = BC,

on a (la pression p étant proportionnelle au déplacement mm') :

P = Po +

P-Po

Sur une étendue superficielle (1 mètre) x dx du joint AB, ds

mesuré suivant AB et 1 mètre étant la dimension dans le sens perp^"'

diculaixe au plan de la ligure, la pression sur l'élément superficie <

pour expression :

p jf

Po'dx-^ — ^x.dx,

dont rintégrale donne la pression totale R sur le joint AB, pression R qui a pour valeur :

Po« +

Cette pression R est mesurée par Taire du trapèze ABB'A' qui se compose des figures :

Rectangle ABwA' = po^»

Triangle A'nB

'^w-l-Po

On détermine p^^ et P par la considération que la somme des forces» représentée par le trapèze ABB'A' ou par le rectangle ABwA' plus le rectangle A'tiB', est égale à R, et que leur moment pris par rapport au centre de gravité G est nul, ce qui donne les deux équations :

et

P-Po

OU

a: Va: — c)dx= 0,

De réquation (2) on déduit :

Substituant cette valeur de P dans l'équation (3), on conclut

p, = 2ïi

en A.

Remplaçant p,, par cette valeur dans Féquation (4), on en tire

en B,

d'où

Enfin, substituant ces valeurs de Po et P dans l'équation (1), il vient pour la pression en un point quelconque dont l'abscisse est x :

'=¥['-¥ Ht-»);]

Si c = I» c'est-à-dire si la résultante passe par le milieu du joint, les.

équations (C), (B), (A) donnent respectivement :

--iTi^

Ainsi, dans ce cas, on a

c'est-à-dire que la pression est uniforme dans toute retendue da joint et égale à la pression moyenne.

Les formules (B) et (A) montrent qu'à mesure que c augmente, P, en B, augmente et p^, en A, diminue, mais qu'on a constamment :

P + Po = — = constante»

Quand c atteint la valeur - e, les équations (B) et (A) donnent respec-

tivement :

et Po = 0;

c'est le cas de la figure 281, où le trapèze figuratif des résistances seré- Fig. 281. duit à un triangle ABB'. Ainsi, pour aoe

même valeur de R, la pression P est deux fois plus grande que dans le cas de la formule (a) ; et pour une même valeur de P, celle qu'on ne doit pas dépasser dans la pratique, par exemple, la résultante R es>i seulement moitié de celle relative à ce même cas de la formule (a).

Quand c dépasse ^ e, comme dans la figure 282, la compression n'agit

plus que sur la partie NB; dans la pa^

tie AN, la cohésion de la maçonnerie agit

seule, et puisqu'elle est négligeable (1332),

on ne peut admettre les valeurs négatives

de p et p^ qui s'y rapportent d'après les

formules (G) et (A). Ainsi la longueur do

joint est réduite à NB = 3(c — c), sa réac-

B' tion exprimée par Taire du triangle NBB',

et la formule (6) donne :

Fig.

d'où R = |P(c — c).

La partie AN = c — 3(e — c) = 3c— 2c devient inutile. De plus, le tiers de lajpartie NB est nuisible ; car si dans la valeur précédente de P on fait BG = e — c = (2, il vient pour la pression maximum en B :

tandis que si le joint n'avait qu'une longueur 2(ï, la pression serait

plus faible en ce même point et égale à :