Un contrefort est une structure construite pour soutenir ou renforcer la hauteur d'un mur de maçonnerie. Les contreforts contrecarrent la poussée latérale (force latérale), empêchant un mur de se gonfler et de se déformer en poussant contre lui, transférant la force au sol. Les contreforts peuvent être construits près d'un mur extérieur ou éloignés d'un mur. L'épaisseur et la hauteur du mur et le poids du toit peuvent déterminer la conception d'un contrefort. Les propriétaires de maisons en pierre, quelle que soit la hauteur, ont réalisé les avantages techniques et la beauté architecturale du contrefort volant. Découvrez comment ils fonctionnent et comment ils ont évolué.
Bâtiments en pierre sont structurellement très lourds. Même un toit en bois au sommet d'un grand bâtiment pourrait ajouter trop de poids pour que les murs puissent supporter. Une solution consiste à rendre les murs très épais au niveau de la rue, mais ce système devient ridicule si vous voulez une structure en pierre très haute.
Le "Dictionnaire d'architecture et de construction"" définit le contrefort comme une "masse extérieure de maçonnerie placée à un angle ou collée dans un mur qu'elle renforce ou supports. "Avant l'invention de la construction à ossature d'acier, les murs extérieurs en pierre étaient structurellement porteur. Ils étaient bons en compression mais pas si bons avec les forces de tension. Les «contreforts absorbent souvent les poussées latérales des voûtes», explique le dictionnaire.
Les contreforts sont souvent associés aux grandes cathédrales d'Europe, mais avant le christianisme, les anciens Romains ont construit de grands amphithéâtres qui accueillaient des milliers de personnes. La hauteur des sièges a été atteinte avec des arcs et des contreforts.
L'une des plus grandes innovations du gothique L'ère était le système de soutien structurel "contrefort volant". Attachée aux murs extérieurs, la pierre voûtée était reliée à d'énormes contreforts construits loin du mur comme on le voit sur la cathédrale gothique française de Notre Dame à Paris, France. Ce système a permis aux constructeurs de construire des cathédrales planantes avec des espaces intérieurs massifs tout en permettant aux murs d'exposer de grands vitraux. Des pinacles élaborés ont ajouté du poids, ce qui a permis aux contreforts de transporter encore plus de poussée latérale depuis le mur extérieur.
Le nom contrefort vient du verbe à bout. Lorsque vous observez une action de butée, comme des animaux qui se cognent la tête, vous voyez une force de poussée s'imposer. En fait, notre mot pour contrefort vient de butten, ce qui signifie conduire ou pousser. Ainsi, le nom contrefort vient du verbe du même nom. Pour étayer des moyens pour soutenir ou soutenir avec un contrefort, qui pousse contre la chose qui a besoin de soutien.
Un mot similaire a une source différente. Les culées sont les tours de support de chaque côté d'un pont en arc, comme le pont Bixby à Big Sur, en Californie. Notez qu'il n'y a qu'un seul "t" dans le pilier nominal. Cela vient du verbe «abut», qui signifie «joindre bout à bout».
le médiéval La ville française de Vézelay en Bourgogne revendique un exemple frappant de l'architecture romane: l'église de pèlerinage Basilique Ste. Marie-Madeleine, construite vers l'an 1100.
Des centaines d'années avant que les contreforts gothiques "ne commencent à voler", les architectes médiévaux ont expérimenté la création d'intérieurs vertigineux en utilisant une série d'arcs et de voûtes. Le professeur Talbot Hamlin note que "la nécessité de résister à la poussée des voûtes et le désir d'éviter une utilisation la pierre, a conduit au développement de contreforts extérieurs - c'est-à-dire des parties plus épaisses du mur, placées là où elles pourraient lui donner un supplément la stabilité."
Le professeur Hamlin poursuit en expliquant comment les architectes romans ont expérimenté l'ingénierie du contrefort, "parfois en le faisant comme une colonne engagée, parfois comme une bande saillante comme un pilastre; et ce n'est que progressivement qu'ils ont réalisé que sa profondeur et non sa largeur était l'élément important... "
Le contrefort volant est peut-être le plus connu, mais tout au long de l'histoire de l'architecture, les constructeurs ont conçu différentes méthodes d'ingénierie pour renforcer un mur de maçonnerie. "The Penguin Dictionary of Architecture" cite ces types de contreforts: angle, étreinte, diagonale, volante, latérale, jetée et retrait.
Pourquoi tant de sortes de contreforts? L'architecture est dérivée, s'appuyant sur les succès de l'expérimentation à travers le temps.
Par rapport à l'ancienne Basilique Ste. Marie-Madeleine, l'église de pèlerinage française à Condom, Gers Midi-Pyrénées est construite avec des contreforts plus raffinés et élancés. Il ne faudrait pas longtemps aux architectes italiens pour étendre le contrefort du mur, comme Andrea Palladio fait à San Giorgio Maggiore.
L'architecte de la Renaissance Andrea Palladio est devenu célèbre pour avoir amené les conceptions architecturales grecques et romaines classiques à un nouveau siècle. Son église de Venise, en Italie, San Giorgio Maggiore, présente également le contrefort évolutif, maintenant plus mince et étendu du mur par rapport aux églises de Vézelay et Condom en France.
Construite entre le XIe et le XIVe siècle, L'église Saint-Pierre à Chartres, en France, est un autre bel exemple du contrefort volant gothique. Comme la plus célèbre cathédrale de Chartres et Notre Dame de Paris, Saint Pierre est une structure médiévale construite et reconstruite au cours des siècles. Au 19ème siècle, ces cathédrales gothiques sont devenues une partie de la littérature, de l'art et de la culture populaire de l'époque. L'auteur français Victor Hugo a utilisé l'architecture de l'église dans son célèbre roman de 1831 "Le Bossu de Notre Dame:"
"Au moment où sa pensée était ainsi fixée sur le prêtre, tandis que l'aube blanchissait les arcs-boutants, il s'aperçut sur la plus haute histoire de Notre-Dame, à l'angle formé par la balustrade extérieure lorsqu'elle fait le tour du choeur, une figure en marchant."
Même lorsque les méthodes et les matériaux de construction ont avancé pour rendre le contrefort inutile, le look gothique de l'église chrétienne était ancré dans la société. Le style de la maison de style néogothique a prospéré de 1840 à 1880, mais la renaissance des conceptions gothiques n'est jamais devenue ancienne dans l'architecture sacrée. Construite entre 1907 et 1990, l'église cathédrale de Saint-Pierre et Saint-Paul est plus communément appelée la cathédrale nationale de Washington. En plus des contreforts, d'autres caractéristiques gothiques incluent plus de 100 gargouilles et plus de 200 vitraux.
Le contrefort est passé d'une nécessité technique à un élément de conception architecturale. Les éléments en forme de contrefort vus sur la cathédrale métropolitaine du Christ-Roi à Liverpool ne sont certainement pas nécessaires pour supporter la structure. Le contrefort volant est devenu un choix de conception, comme un hommage historique aux grandes expériences de la cathédrale gothique.
Architecture comme cette église catholique romaine souligne la difficulté d'assigner un style architectural à un bâtiment - est ce bâtiment des années 1960 un exemple d'architecture moderne ou, avec son hommage au contrefort, est-il gothique La relance?
Dans l'architecture, l'ingénierie et l'art se rencontrent. Comment ce bâtiment peut-il résister? Que dois-je faire pour créer une structure stable? L'ingénierie peut-elle être belle?
Ces questions posées par les architectes d'aujourd'hui sont les mêmes énigmes explorées par les constructeurs et les concepteurs du passé. Le contrefort est un bon exemple de résolution d'un problème d'ingénierie avec une conception évolutive.
Église missionnaire Saint-François d'Assise à Ranchos de Taos, au Nouveau-Mexique est construit en adobe natif et conçu dans la tradition des coloniaux espagnols et des Amérindiens. Néanmoins, les épais murs d'adobe sont contreventés par des contreforts - pas du tout gothiques, mais en forme de ruche. Contrairement aux paroissiens des églises gothiques françaises ou néogothiques, les bénévoles de Taos se réunissent chaque juin pour refaire surface de l'adobe avec un mélange de boue et de paille.
Les contreforts restent un élément structurel important dans les bâtiments modernes. Pendant des années, le Burj Khalifa à Dubaï a été le plus haut gratte-ciel du monde. Comment se tiennent ces murs? Un système innovant de contreforts en forme de Y a permis aux concepteurs de construire un gratte-ciel qui a atteint sa hauteur record. Skidmore, Owings & Merrill LLP (SOM), qui a également conçu One World Trade Center dans le Lower Manhattan, a relevé le défi de l'ingénierie à Dubaï. "Chaque aile, avec son propre noyau en béton haute performance et ses colonnes périmétriques, renforce les autres via un noyau central à six côtés ou un moyeu hexagonal", a expliqué SOM dans son plan en Y. "Le résultat est une tour extrêmement rigide en torsion."
Les architectes et les ingénieurs ont toujours voulu construire le plus haut bâtiment du monde. L'art ancien du renforcement a toujours contribué à ce que cela se produise, à chaque siècle de l'histoire de l'architecture.