SUBSTANCES
par
et
cent, carré.
OBSEHTATIOaS.
Gbéne tiré dans le sens des
kii.
fibres
Rondelet.
Chêne . Id. . . .
Barlow.
\ Jd. Id. . . ,
j Sapin tiré dans le seos des fibres
Jd.
Jd. Jd. \ » .
Jd.
Hêtre /d. . . .
Jd.
Teak id, . .
Ml
Jd.
Frêne J4. . . .
Jd.
Jd. Jd. . . .
Jd.
Chêne tiré perpendiculaiment aux fibres. . . .
Tredgold.
Jd.
Peuplier Jd. . . .
ns
Larix Jd. . . ,
«ii 190
Jd.
Les bois soumis à des charges permanentes, qui tendent à les rompre par écrasement , ne doivent pas être soumis, suivant M. Navier , à des charges permanentes supérieures à 1/5 de celles qui occasionneraient récrasement. Ainsi Perronet prescrit de ne pas charger de plus de 25,000 et 50,000 kilogrammes les pieux en chêne de 0»,!25 et t)«,52 de diamètre , qui présentent des surfaces de 487,5 et 799 centimètres carrés. Cette prescription correspond à une charge de 51 kilogrammes par centimètre carré pour les pieux de O^^j^S , et de 62 kilogrammes pour ceux de 0»,5S. Ces nombres sont à peu près lys de la résistance du chêne à Técrasement , telle qu''el]e est donnée dans le premier tableau cî-dessus par M. Rennle , et le hnitième environ de la réslistance lasslgnée au chêne par Rondelet. Quelques auteurs conseillent même de ne pas porter les charges permanentes au delà de 1/10 de celles qui,'d^après les expériences, produisent 1*écrasement.
Cette dernière règle nous parait devoir être adoptée toutes les foi s que tes supports en bois sont libres , et ne sont point maintenus latéralement par des obstacles qui s^)pposent à la fois à la flexion trans^ tersatte et aussi à l'écrasement des fibres. Four les pieux enfoncés dans le terrain , on peut sans crainte calculer la charge , d*aprèB la règle admise par Perronnet.
Quant aux bois exposés à des effsrts qui tendent à les rompre par extension, nous possédons quelques expériences qui permiAtent d'assigner les chapes qui produisent un allongement permanent , et qui peuvent être regardées comme les limites que Ton ne doit pas dépasser. Dans une expérience de MM. Minard et Desormes, un prisme de ebène de 0«,056 d'équarrissage et i«,016 de longueur a subi les allongements suivants:
Cbarges successives: Ok, 1708k, Ok, Î411k, Ok, 5114, Ok. AUongements totaux: 0, 0«,00t, 0, 0«,0015 0, 0«,00175, 9,000^.
Ainsi , pour les deux premières cbarges correspondantes à 151 k,S et 186 kilogrammes par centimètre carré, les allongements ont été sensiblement proportionnels aux efforts de tension , et n*ont point persisté , après que la charge a été enlevée. On a pour rallongement « qui correspond à la cbarge de 131 k,8 par centimètre carré ,
et le coefficient d'élasticité :
Une expérience de M. Ardant , capitaine du génie , rapportée par M. Poncelet (Mécanique industrielle, p. 320) , donne pour le coefficient d'élasticité du chêne E = 1,178,000,000, nombre un peu plus petit, mais qui ne diffère pas beaucoup du précédent.
La limite à laquelle les fibres du chêne subissent un allongement permanent serait , d'après les expériences de MM. Minard et Desormes, comprise entre 186 et 240 kilogrammes par centimètre carré , égale au tiers ou au quart de celle qui occasionnerait la rupture immédiate d'après les expériences de Rondelet et Barlow. Ce résultat est conforme à celui des expériences de M. Ardant. Il convient de ne pas soumettre les bois à une charge supérieure au tiers de celle qui serait capable d'altérer l'élasticité. En conséquence de ce principe , nous fixerons à 60 ou 80 kilogrammes au plus par centimètre carré la charge maximum que l'on puisse faire supporter au bois de chêne tiré dans le sens des fibres , et cette charge maximum de 80 kilogrammes par
centimèire carré produira un allongement égal à une fraction de la longueur primilive donnée par la formule :
qui n^est pas la moitié de celui obtenu dans la seconde expérience de MM. Minard et Désormes , après laquelle le bois déchargé a repris sa longueur primitive.
M. Ardant a fait également sur des tringles de sapin des expériences qui conduisent aux résultats suivants ( Mécanique industrielle , de M. Poncelet).
La moyenne de deux séries d*expériences sur le sapin blanc conduit à la valeur du coefficient d*élasticité :
M. Poncelet admet , d*après les résultats comparés des expériences directes de M. Ardant et de celles de plusieurs auteurs , sur la flexion de sapins de diverses espèces, dont il sera parlé plus tard, pour le coefficient d*âasticité moyen du sapin :
Et pour le pin ou le sapin rouge , la valeur un peu plus forte :
La limite des allongements passé laquelle Télasticité est altérée s'élèverait , d'après les auteurs anglais , à 0»,00i de la longueur primitive pour le sapin blanc , et à 0,0021 pour le pin. Ces allongements correspondraient respectivement , en partant des valeurs données cidessus pour le nombre B , à des charges égales à :
P = AE •/- =0,0001 X 1,500.000.000. X 0,002= 260kllogr.
P = AE ^ =3 0,0001 X 1,500.000.000 X 0,0021 « S15 kilogr.
par centimètre carré pour le sapin blanc et le pin. D'après M. Ardant , rélasticilé serait déjà altérée pour un allonge-
meut de 0,001 17 de la longueur primitive pour le sapin blanc , auquel correspond , diaprés les expèrieBces du même auteur , une charge de 185 kilogrammes par centimètre carré.
En admettant ce dernier résultat, si Ton veut prendre pour limite des charges permanentes à faire supporter aux fibres du bois , dans les constructions , le tiers de celles qui détermineraient un allongement permanent, ainsi que le consefllent les auteurs les plus expérimentés , on est conduit à fixer ta limite des charges à ^l kilogrammes par centimètre carré pour le sapin blanc. Cette limite serait , diaprés les expériences des auteurs anglais, et en se bornant toujours au tiers de la charge qui oçicasioniiei*ait un altongement permanent , de M kilogrammes pour le sapin blanc , et de 105 kilogrammes pour le pin ^u sapin nmgepar centimètre carré. Les allongements correspondants à ces dernières charges seraient respectivement , en adoptant les Taleurs E = 1,500,000,000 pour le sapin blanc, et E «=1,500,000,000 pour le pin , 0,00067 et 0,0007 de la longueur primitive.
De la fonte de fer soumise à U$ comprfiSMiQn ou à l'e^tetumn*
Nous empruntons à la Mécanique indu»trieUe deN. POBC«iei le tableau suivant des résultats moyens des expériences de Rondelet , Reynolds, Réunie et Karslen^ sur la résistance de la fonte de fer à Técrasement. Les expériences ont été faites sur des cubes de 6 à 7 centimètres de côté.
Poids
qui produit
réoTMement
par miUimè-
tre carré.
fTnne barre et limée ; €etle< ^e ^ fusion au (toulée horizontalement. 99 ;foBteA^4platiiibraM[ueffient| cubUot . . .iooalée debout. ... 08 sans se réduire en poussière f aefusiôaaufour (cDuléeborizontal«in«ttLll8 m en fragments. ... V à réverbère. . ^ coulée debout. . . . 124
Même fonte coulée en peUte [
masse , devenue dure eti|n»ftialon, coulée debout* 150
blanche par le refroidisse- Ige fusion au ruhilnt i«t;
menl,8erédui8antenpou8-\ '"•*°°^" *^***^"®' ^^
sière avec explosion et lu- 1 ^ fusion au four à réverbère 180
mière , ^
Fonte de 1er pour canons 250
La fente de fer bl^nolie etidurie, irempée par «b refroidissement rapide, résiste, comme <m ^oit, beaucoup plus à J^r^emett que
la fonte grise et douce ; mais elle «st aigre , et susceptible de casser par le choc.
Il n^xistepas d^expériences directes sur la quantité dont la fonte se comprime sous une charge donnée qui n'altérerait pas son élasticité.
Des pièces de fonte de forme cubique peuvent être diargées, dans les constructions , d^un poids égal au quart ou au cinquième de celui qui produirait Técra sèment ; en?iron 90 à % kitogrammes par millimètre carré de surface.
€ette charge doit être réduite, d'après M. 6, R«MHe, anx 3/S à la moitié, ou même &1/1B de sa valeur, quand la hauteur des pièces chargées est respectivement égale à 4 , 8 on S6 fois le cMé de la secOon traasr«r«ale, que nous supposons carrée ou cylindrique.
De la résistance de la fonie à Vextension.
Dans des expériences faites à Tusine à fer de Sayn , près Coblentz, 4es barreaux 4e fonte grise du Rhin , de 3 pouces de diamètre , furent limés dans leur milieu jusqu*à ce que le diamètre fût réduit, dans «ette j^rtie, h 2 pouces 1/2. Jk>U2e barreaux furent rompus; et en «ett^iU de c4t^ uns seule expérience laite sur un barreau défectueux , on trouve que la rupture fut déterminée par une traction de 1M^55 livres., poids de Cologne , ou 19^97 livres par pouce carré de section. La fonte était grise , douée, provenaAt 4e la fusion d'un minerai de for oxydé^hydraCé , au charben de bois. Tradwt^s en mesurer françaises , ces expériences assignent à la foiit« une résistance à la rapture par extension de 15k<)'^S4 par niifimètm carré.
Ces résultats s^accordent sensiblement avec ceux des expériences faites par fe ca^taine Brown et M. 0. Rennie.
L^allongement de la fonte de fer , sons des charges inférieures ou égales à celles qui déterminent la ropture , n*a point été observé Hr rectement
On voit que la résistance de la fonte à la rupture par extension est beaucoup moindre que sa résistance à Técrasement : elle n'en est guère que la dixième partie. Ces résultats sont confirmés , comme nous le verrons, par les observations faites sur la rupture de prismes en fonte posés sur des appuis , et chargés perpendiculairement à la longueur des pièces. Aussi la fonte , dans les constructions , est-elle généralement employée uniquement comme support , et rarement soumise à des efforts directs de traction. On se rappellera que les bois présentent un résultat tout à fait inverse.
