APPLICATION DE L'HÉLICE

CONSTRUCTION DE L'BSCALIER.

Planche 16.

181. Les escaliers qui dans les bâtiments établissent la communication des divers étages, sont construits sur plusieurs systèmes dont le plus grand nombre repose sur l'application de l'hélice.

La cage ou l'espace réservé pour recevoir l'escalier varie suivant les dispositions de la localité. Cette cage peut être rectangulaire, circulaire ou elliptique.

Les figures 1 et 2, représentent un escalier dont la cage ab cd.esi rectangulaire, c'est dans cet espace que Ton doit établir le limon , les marches et la rampe enlaissantau centre un jour suffisant poury laisserpénétrer la lumière.

Dans le cas où la cage est cylindrique, l'hélice, suivant laquelle les marches dites tournantes s'élèvent, commence dès la première, et se termine fa la dernière ; mais dans un escalier à cage rectangulaire conmie celui qui nous occupe, les premières marches dites parallèles s'élèvent en ligne droite, et la courbe rampante ou Thélice ne commence qu'un peu avant le contour circulaire qui raccorde les deux parties rectilignes, lorsqu'il n'y a pas de palier intermédiaire, f est-à-dire de repos au milieu de la hauteur de l'escalier.

Pour la division des marches, on prend pour guide une ligne efghiy située

vers le milieu de leur largeur, et suivant eiactement le contour qu'on se propose de leur donner. La première marche A, qui repose sur le sol, est généralement en pierre de taille et plus large que toutes les autres.

Dans Tescalier, conune pour Thélice , on divise le pas on la hauteur 3" 380 existant entre le sol et Tétage supérieur, en autant de parties que Ton veut avoir de marches. On divise alors la ligne génératrice efght\en autant de parties égales à partir du point 1 . En général, on doit s*arranger pour que la hauteur des marches ne dépasse pas 19 à 20 centimètres. Plus la cage d*escalier est grande, plus on peut réduire cette hauteur, jusqu'à 15 à 16 centimètres. La largeur 1, 2, du giron ou de la marche, ne doit pas être au-dessous de 18 à 20 centimètres.

Si sur la hauteur donnée. S"" 380, on établit 21 marches, on devra diviser cette hauteur en 21 parties ou degrés. Par chaque point de division on trace une suite de lignes horizontales qui représentent le dessus ou le giron des marches.

Pour les marches qui sont parallèles, il sufBl d'élever de chaque point de division de la ligne génératrice, autant de lignes verticales qu'il y a de parallèles; les points de rencontre 1,2,3, &, etc., fig. 2, indiquent le bord de ces marches, mais pour les marches tournantes, on est obligé de faire une opération paiticullère que Ton appelle balancemmt des marches. Cette opération a pour objet de donner aux marches des largeurs à peu près égales, sans qu'elles soient par trop resserrées à Textrémité qui aboutit au limon, et d'éviter aussi que la courbe passant par les arêtes supérieures des marches , n'éprouve des changomens trop brusques.

Dans les escaliers étroits, comme celui représenté sur le dessin, le balancement doit commencer deux ou trois divisions avant la marche tournante.

Le tracé consiste à développer d'une part la partie droite p l du limon qui comprend trois hauteurs de marches, puis la partie courbe /,m,9i,du même limon qui comprend également trois hauteurs de marches. On obtient le développement de la première ligne en portant sur la verticale tg{Rg.S) trois hauteurs égales à celle d^une marche ; au points, on trace une ligne horiiontale sur laquelle on porte trois largeurs de marches, on a ainsi la ligne g h, qui représente le développement en ligne droite des marches parallèles. On obtient de môme la seconde ligne t u, en portant sur la verticale 1 9^, prolongement de 1q première t g, trois hauteurs égales. Au point 9^, on tire une ligne horizontale sur laquelle on porte de g\ en 10, la longueur de l'arc rectifie l^ m.ii, de la Tig. 1'^'; la droite 1 10, donne alors le développement correspondant i la partie courbe du limon.

Du dernier point n , on élève une perpendiculaire n 0, sur la droite I m, od élève de même du point 5, origine du balancement, une perpendiculaire à It droite tk;\e point de rencontre de ces deux perpendiculaires donne le centre de l'arc de cercle p A; n, que Ton trace tangentiellement h ces ligiiea.Qe mène alors de chacun des points de division marqués sur Ig et tg', 1 horizontales qui rencontrent cet arc aux poinis>, k^i^ m; de ces pomtSy on 1

des parallèles kqq^] puis, on porte les distances respectives J 6, i^ /8, m9, comprises entre Tare et les deux droites t keitu^ sur la ligue du limon pkn du plan (fig. 1*^) de^ en k, de k en /, de / en m et de m en n, etc.

On joint alors les points^' k, lyin, aux points de division, (>, 7, 8, 9, etc., de la ligne génératrice, par des droites qui représentent la véritable direction des marches balancées. Il est évident que la seconde partie tournante de Tescalier est exactement la même que la première. Ayant ainsi déteiniiné la direction des marches en projection horizontale , on les projette successivement sur le plan vertical par une suite de lignes qui rencontrent respectivement les horizonitales menées de chacun des points de division aux points 1 , 2, 3, ky etc.Comme rélévation Gg. 2, suppose que Ton a enlevé le mur antérieur de la cage, suivant la ligne a 6' 1 0^, ce sont les points 1, 2, 3, 4, etc. , que Ton projette sur cette Qgure pour avoir les points correspondants qui représentent les bords des marches.

Les contre-marches v v\ sur lesquelles cellesH^i sont en saillie, n'étant pas apparentes en projection horizontale, ont été indiquées sur la fig. V* par des traits ponctués parallèles aux bords des marches. Pour les rendre apparentes et en même temps bien faire voir leur assemblage avec le limon, nous les avons représentées sans les marches sur la fig. 4 en admettant qu'elles soient coupées successivement au milieu de leur hauteur par un plan horizontal.

Le limon est la pièce principale d*un escalier, il se place vers le centre de la cage, pour soutenir toutes les marches; il doit être construit avec la plus grande régularité, parce que c'est sur lui que repose la solidité de l'escalier. Habituellement, le limon se fait en trois parties et en chêne, celle du milieu C, correspond à la partie courbe , et les deux autres B et I), avec lesquelles elle s'assemble, correspondent aux parties droites. Pour bien déterminer les formes et les proportions du limon , il est indispensable de faire une épure spéciale, telle que celle indiquée (fig. ô). Cette épure consiste à tracer d'une part, chacun des joints suivant lesquels les contre-marches s'assemblent avec le limon , ce que Ton peut obtenir très-facilement en projetant ces dernières de la figure k sur la fig. 5 ; on remarque que ces joints sont découpés en biseau afin de ne pas être apparents à l'extérieur : ces faces de joints se voient sur la fig. 5 dans les parties B et C, et leurs projections sont suffisamment indiquées par les lignes ponctuées. Le limon ayant une certaine hauteur, est découpé en dessus suivant les degrés de l'escalier, et en dessous suivant une courbe a'ôVdV/, qui n'est autre qu'une hélice composée de deux parties droites et d'une portion courbe. Les parties droites a'b' et e'f sont naturellement parallèles à la ligne génératrice des marches 1,3,5, 13, i6, 19; la partie courbe 6V qui correspond à la face antérieure b^c^ du limon, se trace exactement comme l'hélice cylindrique ordinaire; il en est de même de la partie dfV, qui corresponde la face intérieure (Pe^. Si pour bien indiquer l'espace occupé I)ar le limon suivant la largeur de la cage, on veut faire voir celui-ci sur le profil, OD peut aisément le tracer (fig. 6] à l'aide des figures 4 et 5. Nous avons indiqué sur une plus grande échelle (fig. 12, 13 et 14) les différentes vues de la

pièce courbe C da limon, afin de bien en montrer la construction, ainsi que la disposition des faces d'assemblage connue sous le nom de trait de Jupiter; cha cune de ces figures est inscrite dans un rectangle indiqué en lignes ponctuées pour représenter le parallélipipèdc rectangle dans lequel il peut être débité. Pour consolider l'assemblage de cette pièce avec les parties B et D, on les réunit par des plates-bandes de fer ou par des boulons incrustés dans Tépaisseurdubois.

I^s figures? et 8, représentent en plan et en élévation les détails de la marche palière £, qui termine l'escalier au premier étage, et qui doit être par conséquent de niveau avec le plancher. C'est avec cette pièce que s'assemble la partie supérieure D, du limon, par un joint analogue; la fig. 9 est une section faite parle milieu de cette marche suivant la ligne 1,2, La fig.lOenest une faite suivant la ligne 3, k, et la fig. 11 est une troisième section, faite suivant la ligne 5, 6. La forme, les dimensions ainsi que les joints de cette marche palière sont suffisamment indiqués par ces diverses figures.

Le noyau ou le jour de l'escalier est garni d'une balustrade formée d'un certain nombre de barreaux en fer F, assemblés au limon comme l'indique la ligure 1 5, et réunis par leur partie supérieure à une plate-bande en fer incrustée dans une rampe ou main courante G ( * ) en bois de noyer ou d'acajou; la place de ces barreaux, indiquée sur la fig. 1", suffit pour déterminer la projection verticale ( fig. 2).