DES SOLIDES

Les nombreuses et in^poriantes données déjà acquises sur cette matière se trouvent, en majeure partie, rapportées, sous leur forme originale, dans l'excellent Ouvrage de M. Navier, sur les applications de la Mécanique aux constructions (i"» Partie, i' édition, i833). Nous y renverrons pour les détails et citations relatifs aux principaux faits d'expériences (*); et, en donnant un peu plus de développement à rexposiiion de ceux de ces faits qui sont moins généralement connus, nous n'oublierons pas le but et l'esprit dans lesquels a été primitivement conçu ce livre, qui ne doit être ni purement mathématique ou dogmatique, ni purement expérimental ou pratique; c'est-à-dire que, tout en réduisant, à de justes limites, la citation des résultats d'expériences, souvent si discordants entre 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 et utiles applications à la pratique des constructions.

Résistance des pierres, dès briques et matériaux analogues,

258. Faits généraux concernant la résistance de ces corps à l'écrasement, — On conclut du résultat des nombreuses expériences entreprises par MM. Rondelet, Gauthey et Rennie : i** qu'il n'existe aucuns caractères physiques, tels 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 résistantes, et que, 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 est sensiblement proportion-

(♦) L*ensemblc de ces résultats se trouve aussi consigné et traduit en mesures françaises, dans une série de tableaux annexés à la Phjsique industrielle de M. A. Lechevalier.

DES BËSI5TANGES. 829

nelle à Taire des sections transversales; 4"* enfin, qu'à hauteurs égales» les prismes sont d'autant moins résistants que leurs bases s'éloign£nt 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 serdon 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 petils prismes, à bases carrées, de T 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 étalent garnies de lames de carton, aOn 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, 0,82 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 : Aiuiales des Ponts et Chaussées , 2* lem. 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 su^ faces d'appui, s'observent également dans les sphères et les rouleaux cylindriques mentionnés ci-dessus. Celte 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 el Morin, relatives au tir des projectiles en fonte, contre des massifs ou des projectiles de même matière {*).

259. Résultais de V expérience, -— 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, par le calcul, à une surface d'un centimètre carré.

(*) Expériences entreprises à Metz, en i834, sur la pénétration et le choc (tes projectiles. Ce Mémoire a été, en octobre i833, l'objet d*iin Rapport favorable à 1* Académie royale des Sciences, qui en a ordonné l'impression dans » Recueil des Savants étrangers.

DES RÉSISTANCBS.

L>D1CAT10!( DES CORPS SOCMIS A l'éCRASESIENT.

POIDS

Pierres -volcaniques ^ granitiques ^ siliceuses et argileuses.

Basaltes de Suède et d'Auvergne

Late dure du Vésuve (piperno), prés Pouzxol. ...

Lave tendre de Naples

Porphyre

GtAxiT vert des Vosges .... :

Granit gris de Bretagne

Grahit de Normandie, dit gatmos

Granit gris des Vosges

Grés très-dur, blanc ou roussàtre

Grès tendre

Pierre porc ou puante (argileuse)

Pierre grise de Florence (argileuse, à grains fins)

Pierres calcaires.

Marbre noir de Flandre

Marbre blanc veiné, statuaire et turquin

Pierre noire de S^-Fortun-tt, très-dure et coquilleuse. .

RocBE de Chàtillon, près Paris, dure et un peu coquilleuse *

Liais de Ba^neux, près Paris, très-dur, à grain tin . . .

RocBB douce à* idem

Roche d'Arcueil, près Paris

Pierre de Saillancourt, près Po n toise ] . ,..'**

i a* qualité

Pierre ferme de Con flans, employée à Paris

Pierre tendre (lambourde et vergelée), employée à

Paris, résistant à l'eau

Lambocede de qualité inférieure, résistant mal à l'eau..

Calcaire dur de Givry, près Paris

Calcaire tendre d*idem

Calcaire jaune oolithique de Jaumont, ( i ■'®- qualité . .

près Metz (*}, ( a« qualité. . .

CALCAiREJauneoolithiqued'AmanvilIers, ( i''* qualité..

près Metz, \ a* qualité . . .

• ItCVilKlUU.

CBAROE

par

cenlimëlro

carré.

kg

3io

3io lao lao

(*) Tow CM récolUU, concoraanl las natèrlaax de Mali, sont dut à H. C. G. do Monfort, Captuloa dm (énia, anpiojé aux trafaux dea forliflcationa da calla plaça.