DES MATÉRIAUX
POIDS du mètre cube en kilogr.
r h a p r f de rupture à la compressiou
in r ppnt p'irr
en kilog.
CHARGE de rupture
'J 11 f VI 1 ' 1 1 fh 11
a ld II ttcllU II
par ceut. carré en kilogr.
/Pierres marbres. .
de 2500 à 2700
de 650 à 1050
Durs compactes . .
Calca
[Durs grossiers et / coquilliers . . .
80 à :;oo
ai o
jDemi-durs ....
Tendres
Crayeux
(Meulières
Ti s
(Grès
Basalte d'Auvergne
\Laves
\Porphyres et gra- ! nits à grains fins.
si
iGranits à gros graiDS .
| Briques de Bourgo- \ gne bien cuites .
\Briques rouges de J Paris
iBriques mal cuites.
Néanmoins il faut remarquer que le mortier interposé entre deux pierres a surtout comme fonction de garnir les vides irréguliers, ou /lâches, qui restent entre elles et de former comme une sorte de matelas plastique répartissant les pressions aussi également que possible. Réduire, par trop, l'épaisseur de ce matelas serait lui enlever la faculté de jouer ce rôle.
3° Les pierres superposées, sans interposition de mortier, donnent des résistances notablement inférieures à celle de la pierre, et supérieures à celle de la maçonnerie avec joint de mortier si les faces des pierres sont parfaitement dressées et aplanies de manière que le contact soit aussi parfait que possible. C'est ainsi qu'a été construit le Parthénon.
Il faut remarquer que la réalisation de ces conditions ne serait possible, dans des travaux de quelque importance, qu'au prix d'une très grande dépense de main-d'œuvre.
4° Les pierres réunies par un simple coulis de ciment aussi mince que possible, les bulles d'air étantbien chassées, paraissent travailler comme des monolithes et donnent des résistances supérieures à celles des maçonneries avec joints.
Si une maçonnerie à joints de mortier est mal exécutée, avec des joints irréguliers et mal remplis, sa résistance sera inférieure même à celle du mortier.
Dans une maçonnerie à joints épais, bien exécutée, la résistance à l'écrasement peut être prise égale à celle du mortier.
Enfin si les joints sont minces, la maçonnerie étant construite par assises bien réglées, et de hauteur uniforme, la résistance est supérieure à celle du mortier, et on peut adopter une résistance de sécurité égale à l/5e ou 1/66 de la charge de rupture du mortier seul.
Les résistances de sécurité adoptées en général pour des maçonneries bien exécutées sont les suivantes : Béton avec mortier de chaux hydraulique 4 à 5 k. par cent. Maçonnerie de briques avec mortier ordro 6 k.
» » » déciment 8 à 10k. » demoellonsou depierrestendres 6 à 15 k. » de pierre dure avec mortier de chaux hydraulique 20 à 30 k.
Ces chiffres ne sont que des moyennes, de même que le poids de 2400 k. admis souvent pour le mètre cube de maçonnerie. Ils sont essentiellenent variables suivant les matériaux employés et, surtout, suivant le soin avec lequel les maçonneries sont exécutées.
(b) Résistance à la traction. — On ne doit pas compter, en général, sur la résistance à la traction d'une maçonnerie car elle est très faible.
La résistance de sécurité à la traction ne doit jamais dédépasser le vingtième de la charge de rupture du mortier à la compression.
Cette résistance ne dépend, en effet, que de l'adhérence du mortier sur la pierre ; elle n'atteint une valeur appréciable que lorsque le mortier est complètement durci, ce qui exige parfois un temps fort long.
C'est un fait d'expérience qu'une maçonnerie exécutée depuis moins d'une année, même avec d'excellent mortier, est facile à démolir, tandis que dans de très vieilles maçonneries, même peu soignées d'exécution, l'arrachage des moellons est devenu presque impossible. En résumé, il ne faut compter sur la résistance de la maçonnerie à la traction que si les efforts de traction ne doivent y être développés que longtemps après son exécution, si elle a été construite avec beaucoup de soin, et avec d'excellent mortier de ciment.
(e) Résistance à l'effort tranchant et au glissement. —
L'effort tranchant développé dans la masse d'un voussoir ne sera jamais à craindre et il y aura toujours assez de matière pour y résister.
S'il est développé sur un plan de lit il tend à produire un glissement relatif des deux voussoirs en contact.
Le glissement ne se produira pas si la résultante des pressions agissant sur le joint fait avec la normale un angle inférieur à l'angle de frottement.
Si le mortier est frais, cet angle est de 27° environ ; mais avec des pierres compactes, lisses et bien taillées, il peut descendre à 20°.
Lorsque le mortier a fait prise, il s'élève à 35° et il atteint
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LES VOUTES
45° lorsque le mortier est complètement durci. D'ailleurs, à ce moment, l'adhérence du mortier sur la pierre entre en jeu, et il est possible que des assises inclinées sous un angle de 00° ne glissent pas Tune sur l'autre.
Il résulte des travaux de M. Choisy (L'Art de bâtir chez les byzantins) que les voûtes byzantines étaient construites sans cintres en utilisant, pour les monter, l'adhérence des mortiers.
Avant-projet d'une voûte
402. Données provisoires du problème. — L'étude d'un projet de voûte se présente ordinairement de la manière suivante :
On se donne la courbe d'intrados; c'est ladonnôede figure ou donnée architecturale de la question.
On se donne aussi la charge totale que doit supporter la voûte ; cette donnée de charge comprend :
1° Le poids propre des voussoirs (poids inconnu, puisque les dimensions des voussoirs seront le résultat de l'étude du projet) ;
2° Le poids des tympans, pleins ou évidés, et celui du tablier ;
3° La surcharge accidentelle, laquelle est remplacée, aux essais de réception, par une surcharge d'épreuve (couche de sable ou trains de chemin de fer).
Comme nous ne connaissons pas l'épaisseur de la voûte, ni par suite la position de sa fibre neutre, nous nous donnerons comme point de départ une fibre neutre d'essai déterminée de la manière suivante :
Des formules empiriques, que nous donnerons plus loin, permettent de connaître approximativement l'épaisseur d'une voûte à la clef, aux reins et aux naissances.
Ces épaisseurs étant acceptées provisoirement nous prendrons les milieux du joint de clef et du joint de naissance, et nous ferons passer par ces deux points une fibre neutre, égalementprovisoire,s'écartant régulièrement de l'intrados ; nous mènerons ensuite des normales aux divers points de cette fibre neutre, nous les prolongerons d'une quantité égale au segment intercepté sur elles entre l'intrados et la fibre neutre, ce qui nous fournira l'extrados provisoire.
Nous essaierons alors de reconnaître, parles méthodes qui seront exposées plus loin, si la voûte est dans des conditions convenables de stabilité.
En résumé, ces données provisoires exigent :
l°la connaissance de l'intrados; le projet architectural la fournit et, en général, définitivement ;
2° L'épaisseur à la clef ;
3° L'épaisseur aux naissances, ou l'épaisseur aux reins. Ce sont des formules empiriques qui vont nous fournir des indications pour ces deux dernières données.
