Hisser un linteau en fractionnant la levée et le travail, Stonehenge.

[kheops2014]

Bonjour.

Je voudrais vous présenter une technique de construction accessible au néolithique.
Ici le but de la manipulation est de hisser à 4.5 mètres de haut un linteau de 12 tonnes et ce avec des effectifs réduits, quatre ouvriers dans cette expérience ( Cf pièces jointes et les jouets donnent l’échelle du diorama).

Fractionner la levée: Le linteau n’est pas hissé d’une traite mais en deux étapes.

Fractionner le travail: Les ouvriers ne hissent pas directement le bloc de 12 tonnes par contre ils vont lever x fois des pierres de 25 kilogrammes.

La déperdition en frottement.
Le contrepoids descend à la verticale tandis que le linteau glisse sur une rampe à 45°, malgré cela pour que le linteau bouge le lest doit être plus lourd de 25% soit 15 tonnes (c’est ce que m’indique + ou - la maquette*). Pour finaliser la manip il faudra donc bouger 30tonnes, 1200 fois 25kg.

*A cette échelle, les pertes d’énergie dues aux frottements sont peu représentatives, je pense qu’elles sont moindres dans la réalité. On peut imaginer des cordes enduites de graisse, des potences et des rampes tapissées de tôles en cuivre, de peaux de bête à poil courts et durs, de glaise détrempée...

Le paramètre temps.
Les ouvriers se transfèrent des pierres de 25 kg à un rythme de une pierre par minute, soit 25kg/mn ou 1.5tonnes/h ou 30tonnes/20 h.
Avec 4 ouvriers 20 heures pour hisser le linteau.
Avec 2 ouvriers 40 heures.
Avec 32 ouvriers 2 heures 30.
Selon mes estimations, sans contrepoids et hors frottements, il faudrait un minimum de 240 ouvriers pour hisser ce bloc (50kg de traction par ouvrier).

La scène est un peu dans l’esprit de Stonehenge mais cette technique permettrait également la pose d’un pyramidion ou de tout ce qui se trouve en dessous. La potence, la nacelle, l’échafaudage, la rampe forment une proto-machine et c’est en observant l’architecture interne de la pyramide de Khéops que cette méthode m’est venue à l’esprit.

Le principe est simple, basique. De nos jours l’ascenseur à contrepoids fait partie de notre environnement.

Cordialement jmc30
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[Grandfeb]

Bonjour,
C'est ingénieux mais par rapport au dispositif et la représentation en maquette, à mon avis, il faut multiplier les cordages au vu de l'énorme force de traction, contrebalancer la poussée horizontale qui va s'effectuer sur les montants par les madriers obliques lors de la montée du linteau en bloquant derrière symétriquement par d'autres madriers obliques et donc modifier la nacelle en conséquence.
Une remarque par rapport à Stonehenge : il y a des tenants en haut des montants qui correspondent à des mortaises sur le linteau. Cela représente une difficulté supplémentaire pour la mise en place.
Cordialement

[kheops2014]

Bonjour

Merci pour le retour et les remarques.

La charge de rupture des cordes en chanvre de diamètre 30 est d’environ 5 à 6 tonnes, quatre cordes devraient suffire (à l’échelle 1/20ème c’est un peu la galère pour régler les cordelettes). Cette maquette est largement perfectible.

J’ai utilisé le nom de Stonehenge (les pierres suspendus en saxon ou les potences en vieil anglais, selon wikipedia) aux vues de la vague ressemblance avec certains trilithes visibles là-bas. Pour assembler un éventuel couple tenon/mortaise on peut imaginer un basculement du linteau d’un quart de tour juste avant sa mise en place définitive.

J’oppose deux méthodes de travail mais elles peuvent être complémentaires. Sur une autre maquette, toujours au 1/20éme mais beaucoup plus grande, j’ai constaté deux problèmes, un risque d’emballement du contrepoids (pb dû à l’accélération) et à contrario il faut un surcroit d’énergie au démarrage pour vaincre les forces statiques.
Pour garder la maitrise du contrepoids je propose une répartition du type: 80% de l’énergie nécessaire est fourni par le contrepoids et le reste apportée par des haleurs (traction classique).
Le halage assisté d’un contrepoids peut être une réponse lorsque les ouvriers sont peu nombreux, lorsque la déclivité de la rampe ou de la pente est trop importante... Je pense que cette technique a été employée en Égypte ( nombreux indices à l’appui).

Cdt jmc

[gunthiern]

Bravo Kheops de nous faire connaitre pour cette démo de levage

[A voir en vidéo sur Futura]