Modélisation des charges et des poussées dans la cathédrale de Beauvais

Analog model of stress and thrusts in Beauvais cathedral.

 

Cette image informatique permet de visualiser les endroits les plus sollicités. Plus la charge et la poussée est importante en un point, plus ce point est coloré.

On remarque des poussées importantes

  • en haut, à la jonction de la voûte de la nef, des colonnes et des arcs-boutants, ce qui correspond exactement à ce qui est prévu, puisque les arcs des voûtes sont précisément faits pour diriger les poussées à cet endroit.
  • en bas, à la base des colonnes; ce qui est normal puisqu'elles reçoivent les poussées verticales de toute la structure du bâtiment
  • sur les côtés, les contreforts, appelés aussi culées, qui reçoivent toutes les poussées latérales (forces de cisaillement) et doivent les contrebuter. Sans ces contreforts, l'édifice ne peut tenir debout. Par contre, on note que les arcs-boutants (qui relient le haut des piliers aux contreforts) ne font que transmettre les charges de l'un à l'autre sans en supporter eux-mêmes.

This computerised image makes it possible to see which parts are stressed.
The higher the stress / thrust at a particular location, the more colored it is.

The most important thrusts are located:

  • at the top, at the junction of the vault of the nave, the piers and the buttresses, which is exactly what is expected, since vault ribs are specifically designed to channel the thrusts there.
  • at the bottom, at the base of the piers, which is quite natural since they bear all the vertical thrusts of the building.
  • on each side, the buttresses which receive lateral thrusts (shear force) and must counterbalance them. Without these buttressses the building would collapse. Note that the flying buttresses, i.e. the arched parts that connect the piers to the buttresses bear very little stress: they merely transmit the stress from one part to another.

 

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