22 juin 2012

Poids et poussées des voûtes d'ogives - la table de Ungewitter et Mohrmann

La table de Ungewitter et Mohrmann, publiée pour la première fois en 1890 à Leipzig dans la troisième édition du "Lehrbuch der gotischen Konstruktionen", permet de calculer rapidement le poids et la poussée que les voûtes d'ogives exercent sur leurs piédroits. Cette table a été partiellement traduite en anglais (Heyman (1995) [1]). Elle est d'une grande simplicité d'utilisation, mais reste sujette à des restrictions d'utilisation, notamment sur la forme en plan des travées considérées, et sur les formes des voûtes. Les conditions d'applications de cette table sont décrites dans les pages 137 à 1401 de l'ouvrage de Ungewitter et Mohrmann. Nous proposons ici une traduction commentée de ces pages, qui sont importantes pour utiliser à bon escient la table. Nos commentaires sont indiqués dans les notes de bas de page.
Le lecteur pourra trouver à la fin de cet article un petit lexique pour aider à la lecture du texte original. Lors de la première utilisation d'un terme important, nous indiquons l'expression d'origine en allemand. La traduction proposée ci-dessous doit encore être améliorée :elle le sera progressivement. N'hésitez pas à nous signaler vos suggestions et corrections.
Fig 1: Table 1 tirée de Ungewitter [4]
numérisé par Google
Explications concernant la table des poids et poussées horizontales des voûtes en berceau et des voûtes d'ogives2 simples
Bien qu'il soit assez facile de calculer avec la précision nécessaire les poussées ["Schübe"] des voûtes grâce aux méthodes présentées ci-dessus [NDT pages non traduites], il semble qu'il soit souhaitable de compiler une table pour les types de voûtes habituels, selon les différences de flèche, d'épaisseur des voûtains["Wölbstärke"], de matériau, afin de pousser plus loin encore la simplification (voir table 1). La table a été déterminée sur la base des lignes de pression3 ["Stützlinien"] construites en appliquant la formule simple $H.h = G.a$ (voir figure 365). Elle est valable pour les voûtes d'ogives symétriques sur plan carré ou légèrement rectangulaire, avec peu ou pas de surélévation ["Überhöhung"] des arcs doubleaux ou formerets. Elle est utilisable pour les voûtes de taille quelconque en plan, étant donné que le poids $\Vo $ et la poussée $\Ho{}$ sont indiqués par mètre carré de surface au sol. Ces chiffres sont multipliés avec les aires d'influence (en mètre carré) des parties de voûtes chargeant le piédroit ["Widerlager"] considéré (habituellement une demi-voûte), afin de donner la force verticale et la poussée horizontale s'appliquant sur le piédroit.