25 novembre 2012

Balcons - Palerme

1 Introduction

Nous présentons ci-dessous quelques exemples caractéristiques de balcons pouvant être observés à Palerme (Sicile, Italie). Ces exemples sont regroupés dans trois grands groupes : balcons à consoles en pierre, balcons à consoles métalliques, et balcons avec profilés métalliques à double T.
Les photos ci-dessous sont précédées de courts commentaires sur les aspects structurels des balcons. Il faut noter cependant que les photos, prises depuis le sol, ne révèlent que la forme extérieure des balcons. Or cette dernière n'est que la partie émergée de l'iceberg. Par exemple pour les consoles en pierre, la partie visible est généralement plus courte que la partie engagée dans la maçonnerie du mur de façade. Les systèmes d'ancrage des pièces métalliques (profilés métalliques en double T, tirants des consoles triangulaires) jouent un rôle essentiel dans la stabilité du balcon, et eux aussi ne sont pas visibles sur ces photos.
Cette article servira d'introduction à un article sur les systèmes de porte-à-faux utilisés dans les monuments anciens.

2 Balcons à consoles en pierre

Balcons formés par des dalles en pierre d'épaisseur importante (de l'ordre de 20cm), souvent ornés de caissons en sous-face. Ces dalles en pierre sont appuyées sur la maçonnerie du mur de façade (voir encastrées dans ce dernier), et portées par des consoles. Les consoles sont formés par un ou plusieurs blocs de pierre monolithes, dont seule une petite partie émerge de la maçonnerie.
Les quatre exemples ci-dessous possèdent des balustrades à jabot d'oie.

Balcons à faible saillie

Consoles à volutes

Palazzo Nuccio, Palerme

Consoles à volutes. La console principale est placée sur la clé de l'arc.
Palazzo Sammartino, Palerme

17 novembre 2012

Mémoire sur le calcul des voûtes circulaires - Petit 1835

1  Introduction

Petit publie en 1835 son Mémoire sur le calcul des voûtes circulaires dans le Mémorial de l'officier du génie [5]. Il accompagne ce mémoire de tableaux permettant le calcul des poussées des voûtes en berceau, et le calcul des épaisseurs des piédroits qui supportent ces voûtes. Les tableaux de Petit semblent avoir connu un certain succès, et sont repris par plusieurs auteurs au XIXe siècle dans des cours généralistes sur la construction : Claudel (1857 [1], 1864 [2, p.1098-1106] etc.), Demanet (1861 [3, p.515 et suivantes])...
Les tableaux de Petit sont particulièrement simples d'utilisation. Nous allons montrer ci-dessous comment les utiliser pour calculer rapidement la poussée d'une voûte en berceau. Nous verrons également à quoi correspond la poussée calculée du point de vue du calcul à la rupture.
Nous reprenons ci-dessous les tableaux et notations tels que présentés par Demanet (1861 [3]).

2  Présentation des tableaux

2.1  Typologies, notations, hypothèses

Petit considère plusieurs types de voûtes en berceau :
  • voûtes en plein cintre, à extrados parallèle ;
  • voûtes en plein cintre, extradossées en chape à 45o ;
  • voûtes en plein cintre, à extrados de niveau ;
  • voûtes en arc de cercle, extradossées parallèlement.
La géométrie de ces voûtes est illustrée plus bas sur des exemples. Les notations utilisées dans la suite sont :
  • $r$ : rayon de l'intrados (rayon intérieur)
  • $R$ : rayon de l'extrados (rayon extérieur)
  • $K=R/r$ : rapport entre le rayon de l'extrados et de l'intrados, utilisé comme paramètre principal des tableaux
  • $h$ : hauteur du piédroit