Notes sur l’affaissement lent de certains éléments de construction

• Authors: Moraru Dinu

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UWAGI NAD POWOLNYM OSIADANIEM NIEKTÓRYCH ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH

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Abstracts

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La p ratiq u e des ingénieurs en matière de monuments historiques soulève fréquemment la question de la détermination ides causes de certaines dégradations ne se ra tta ch an t pas à des causes claires (comme le cas de la séismiioité, de l'affaissement du sol des fondations, des éléments sous-dimensionnés, l'action désagrégente des plantes, etc.). C’est alinsi que l’on constate dans les maçonneries des fissures qui n ’ont pas un e cause claire, des arcs qui cèdent à la clef sans être soumis à des pressions, à des surcharges, ou à l ’effet de la séismicité, etc. Dans les phénomènes, que nous étudions, on ne rencontre pas non plus ides causes d ’ordre chimique (comme par exemple les nocivités atmosphériques). Ces fissures 'sont produites par de phénomènes physiques étudiés p a r la rhéologie. Quelques exemples empruntés à n o tre expérience pratique peuvent, croyons-nous, illu strer parfaitement les aspects que nous nous proposons ide faire resso rtir dans cette note. ARCS FISSURÉS A LA CLEF Nous nous a rrê terons aux arcs des constructions monumentales d ’influence byzantine qui dominent l’ancienne architecture roumaine et dont la forme caractéristique est l’a rc en plein cintre. A la différence de l’architecture gothique qui affectionne les arcs brisés s’approchant de la forme d ’u n e parabole, l’arc en plein cintre utilisé en arch ite c tu re byzantine et romane, s ’éloigne considérablement de la courbe de pression d ’une charge uniformément distribuée q u ’est la parabole. Comme nous le verrons, cette différence d e forme p eut être l ’u n e des causes pour lesquelles on rencontre dans la p ratique presque sans exception l’affaissement de la clef de ce tte catégorie d’arcs. P lu s la différence entre l ’axe géométrique d ’un arc et la courbe de pression ides charges auxquelles il est soumis est petite, plus l’écoulement des efforts ide compression se produit d ’une façon centnique d e sorte que les efforts supplémentaires de flexion d u fait de la compression excentrique sont plus p e tits (fig. 1). © ® © 1. 1. L’état initial d ’éffort, 2. état modifié par l ’affaissement initial de l’arc (micro-fissures), 3. état final de l’éffort par rotation, de la section eit puis par l ’écrasement de la brique (macro-fissures) 1. 1. Początkowy układ naprężeń, 2. układ zmieniony przez pierwotne osiadanie łuku (mikrospękania), 3. układ końcowy naprężeń w wyniku obrotu płaszczyzny przekroju i następnie zmiażdżenia cegły (makr ospękania) Le phénomène de fissuration de la clef se rencontre rarem en t quand il s ’agit d ’arcs exécutés en blocs de pierre, mais il est presque toujours présent dans le cas de ceux en maçonnerie de brique. Les anciennes pratiques de construction prévoyaient Г introduction, presque sans exception, des1 tira n ts en bois à ces éléments. Ceux-ci toutefois n ’au ra ien t jamais travaillé favorablement, étant donné que par suite du dessèchement et d e la putréfaction du bois, on constate toujours une dislocation d e la position initiale. En réalité, au-dessus de l’arc en maçonnerie se superpose la maçonnerie même, qui rççodt les charges des voûtes ou des tours et a la forme d’une poutre-paroi. L’écoulement des efforts à trav e rs ces massifs, les frottements qui naissent petit à petit entre l’arc et la maçonnerie qui repose su r lui (frottements provoqués pa r le tassement de la contexture des briques, pair suite du lent durcissement du mortier de chaux — la carbonatation d u re pendant des années), ont pour ré su lta t que, avec le temps, l’arc ne travaille p lu s seul, tel qu ‘il avait été théoriquement conçu, mais avec la muraille d ’au-dessus c’eisft-à-di're souis forme d ’une poutre-paroi à intra- döis courbe (fiig. 2). Dets pressions plus fortes oommenceinit à se manifester, pressions qui modifient le schéma statique des écoulements d ’efforts, et p a r suite aussi leur distribution in té rieu re déjà défavorable du faiirt de la non concordance signalée. Les points les plus sollicités sont la clef et les sommiers des arcs. Ces derniers, étant délimités p a r des massifs, l’écoulement des efforts peut s’effectuer dans de ’meilleures conditions, sans une grande p e rtu rbation de l’état d ’effort. A la clef, à cause des premières déformations provoquées p a r les puspoussées, en réalité réduites, la zone étend u e des mortiers ne peut plus assurer les efforts de tension et des microfissures se produisent. L’état d ’effort de la section change à nouveau, le matériel essayant à s ’adapter. La brique est celle qui dans la zone comprimée de la section d e l’a rc reçoit une augmentation d ’effort; en général c ette augmentation d ’effort est de l ’o rd re de quelques kg/cm2, ce qui suffit pour provoquer dans sa stru c tu re des écrasements du réseau cristallin formé p a r la cuisson, mais qui est dépassé p a r la phase gélique. La ro ta tion de la section de l’a rc dans la zone des premières microfissures, s ’accentue et p a r suite les fissures visibles apparaissent. Tout le phénomène se déroule dans le temps; la stru c tu re dans son ensemble ainsi que le matériel s ’ a d a p t e n t , e t finissent p a r attein d re leui équilibre statiq u e sous la forme d ’un arc à poussées, mais qui n ’a pas été conçu comme tel. C’est là aussi la raison pour laquelle on constate également des dislocations des tiran ts en bois (arrachement de la muraille), outre celles dues aux modifications de volume du bois (contraction, fissuration, etc.). L’exemple ci-idessus est une illustration du phénomène d ’ a d a p t a t i o n , qui est un phénomène rhéologique ayant tra it à la stru ctu re (l’arc et la maçonnerie d ’au-dessus )et au matériel, c’est-à-dire aux modifications rhéologiques de la brique, comme suite aux modifications d ’étaifcs d ’effort (vieillissement). AFFAISSEMENT DE LA MAÇONNERIE Dans ce qui suit, nous nous référons' tan t à la maçonnerie d ’enceinte d ’une grande longueur, q u ’à celle présentant des vides. On observe souvent idles fissures verticales d ’o u v e rtu re constan te qui apparaissent, par endroit, à la hauteu r ou aux limites des vides, sans avoir une cause se ra tta ch an t aux phénomènes mentionnés dans l’introduction. La majorité en est due à des défauts d e construction, à d e s joints verticaux et horizontaux non remplis, etc. Par suite de ces défauts, qui dans des conditions normales, pour des constructions plus réduites, ne sauraient être considérés comme des causes de dégradation, dans le cas des constructions de grandes proportions ou se font sen tir les efforts des variations de température et d humidité, ces points de discontinuité des propriétés du matériel sont ceux où les affaissements, par suite de la tendance du matériel à l’ad aptation et à la compensation des efforts se produisent de préférence. Les microfissures qui apparaissent de la sorte, s ’accentuent avec le temps, du fait d ’autres facteurs corrosifs (gel-dégel, plantes, séismicité, etc.) et se transforment petit à pet,it en fissures quii se laissent constater.

Keywords

PL

łuki budowli zabytkowych; łuk pełny; łuk ostry; zjawisko spękania klucza; statyczny rozkład sił; odkształcenia w łukach; spękania łuków; zmiany reologiczne cegły; reologia; pełzanie murów

• Publisher: Narodowy Instytut Dziedzictwa
• Journal: Ochrona Zabytków
• Year: 1965
• Issue: 3
• Pages: 39-41

Dates

published

1965

Contributors

author

Moraru Dinu

• inż., Zarząd Ochrony Zabytków Bukareszt — Rumunia

Notes

PL

przełożył Zdzisław Bieniecki