DES SOLIDES

Les nombreuses et imporlantes données déjà acquises sur celle maiière se Irouveni, en majeure parlle, rapporiées, SOUS leur forme originale, dans rexcellenl Ouvrage de M. Navîer, sur les Applications de la Mécanique aux constructions (r* Partie, 2« édilîon, i833). Nous y renverrons pour les délails el cilalions relatifs aux principaux faits d'expériences (*); el, en donnanl un peu plus de développement à Texposition de ceux de ces fails qui sont moins généralement connus, nous n'oublierons pas le but el Tesprii dans lesquels a été primilivemenl conçu ce livre, qui ne doil être ni puremeni mathématique ou dogmatique, ni puremeni expérimental ou pratique; c'esl-à-dire que, lout en réduisani, à de justes limites, la cilalion des résultais d'expériences, souvent si discordanls enlre eux, nous ne négligerons pas néanmoins de discuter les causes et d'éclairer les principes, afin de mettre le lecteur en état d'en faire d'exactes el utiles applications à la pratique des constructions.

Résistance des pierres, des briques et matériaux analogues.

258. Faits généraux concernant la résistance de ces corps à l'écrasement, — On conclut du résultai des nombreuses expériences entreprises par MM. Rondelet, Gaulhey ei Rennie : i® qu'il n'existe aucuns caractères physiques, lels que la couleur, la densité, la dureté, qui puissent faire juger de la résistance des pierres à l'écrasement; 2° que néanmoins les parties les plus denses d'une pierre sont aussi les plus résislanles, elque, dans une même carrière, les pierres du ciel et du fond le sont moins que celles du milieu ; 3° que, pour des prismes semblables, la résistance esl sensiblement proporiion-

^*) L'ensemble de ces résultats se trouve aussi consigné et traduit en mesures françaises, dans une série de tableaux annexés à la Pliysique industrielle de M. A. Lechevalier.

nelle à Taire des sections transversales; 4* enfin, qu*à hauteurs égales, les prismes sont d'autant moins résistants que leurs bases s'éloignent davantage de la forme du cercle ou du carré, et que la largeur et la longueur de ces bases diffèrent plus de la hauteur; de sorte que le cube, par exemple, est, à section égale, le parallélipipède rectangle de plus grande résistance.

Ce dernier principe, admis par tous les constructeurs, d'après l'autorité de Rondelet, célèbre architecte du Panthéon français, se trouve contredit parle résultat de quelques expériences de M, Vicat (*), sur de petits prismes, à bases carrées, de I ou 2 centimètres de côté, et d'après lesquelles les dalles minces de pierres supporteraient de plus grands efforts que les pièces cubiques; mais on remarquera qu'il s'agissait ici des prismes parfaitement dégauchis, sans aucun porte-à-faux, et dont les surfaces d'appui étaient garnies de lames de carton, afin de répartir uniformément les pressions;. circonstances qui ne se réalisent pour ainsi dire jamais dans les constructions en grand.

Ces expériences confirment d'ailleurs, sans exception, le principe de la proportionnalité, aux aires des sections transversales, de la résistance des prismes semblables ; et, de plus, elles apprennent que ce principe, appliqué aux sections homologues des corps, subsiste également pour les pyramides droites, tronquées parallèlement à leur base ; pour les sphères, les cylindres chargés sur leurs points ou arêtes opposés, en guise de rouleaux, et même pour les massifs constitués et chargés d'une manière semblable.

D'après M. Vicat, si l'on représente par l'unité, la résistance du cube circonscrit à une sphère ou à un cylindre droit de même matière, celle de ces derniers corps sera, termes moyens, mesurée par 0,80 pour le cylindre chargé debout, 0,32 pour le cylindre chargé comme rouleau, et 0,26 pour la sphère inscrite chargée suivant un diamètre vertical.

Quant à la manière dont les pierres prismatiques se comportent lors de la compression et de l'écrasement, on observe:

( * ) Voyez le Mémoire déjà cité n® 252 : Annales des Ponts et Chaussées^ 2^ sem. de i833.

33o MÉCANIQUE INDUSTRIELLE.

I** que les plus dures cèdent d*abord fort peu à la pression, puis se divisent tout à coup, avec éclat, en lames ou aiguilles qui n'offrent qu'une faible consistance et se réduisent facilement en poussière ; 2® que les plus tendres se partagent, à ces premiers instants, en pyramides ou cônes ayant pour bases les faces supérieure et inférieure du prisme, dont les sommets sont situés vers son centre, et qui tendent à chasser au dehors, les parties latérales comprises entre elles, à peu près comme le feraient de véritables coins. Ces parties, et les pyramides elles-mêmes, finissent bientôt par se réduire en petits prismes ou aiguilles qui tombent également en poussière; mais la cohésion des molécules est presque entièrement détruite, longtemps avant la rupture complète des prismes, et dès que les pierres commencent à se fendiller.

Enfin la décomposition en coins coniques , pyramidaux ou sous forme d*onglets cylindriques ayant pour bases les surfaces d'appui, s'observent également dans les sphères et les rouleaux cylindriques mentionnés ci-dessus. Cette formation remarquable, qui est accompagnée, dans ces derniers cas, d'une dépression sensible au contact, et qui a été observée d'abord par M. Vicat, s'est également présentée dans les expériences récentes de MM. Piobert et Morin, relatives au tir des projectiles en fonte, contre des massifs ou des projectiles de même matière (*).

259. Résultats de Vexpérience. — Voici maintenant, en nombres ronds, les résultats principaux des expériences entreprises, par divers Auteurs, sur la résistance à l'écrasement de cubes de diverses matières, ayant depuis 3o jusqu'à 5o millimètres de côté, et cette résistance étant ramenée, parle calcul, à une surface d'un centimètre carré.

(*) Expériences entreprises à MetZy en i83/|, sur la pénétration et le choc . des projectiles. Ce Mémoire a été, en octobre i835, l'objet d*un Rapport favorable à rAcadémie royale des Sciences, qui en a ordonné l'impression dans le Recueil des Savants étrangers.