Arc (architecture)

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Quelques termes d'architecture.

En architecture, un arc est tout assemblage de pierre, de moellon ou de brique destiné à franchir un espace plus ou moins grand au moyen d'une courbe (ou par la rencontre de deux éléments courbes), reposant sur deux points d’appui, les piédroits, et destiné à couvrir une baie, une ouverture, ou une distance à l’intérieur d’une maçonnerie de mur plein (arc aveugle)[1]. On distingue de nombreuses sortes d'arc, en fonction de leur forme.

Ce procédé de construction, adopté et systématisé par les Romains, fut développé encore par les architectes du Moyen Âge et il a prédominé dans l'architecture arabe avant l'introduction de l'arc-ogive au début du XIIe siècle en France[2].

Arc plein cintre dans la cathédrale de Spire en Allemagne

Classification et éléments d'histoire[modifier | modifier le code]

Arc surbaissé en Slovaquie
Arc rampant à Pontoise
Arcs outrepassés à la Grande Mosquée de Kairouan en Tunisie

Les arcs peuvent être classés en trois grandes catégories :

  • les arcs plein cintre, formés par un demi-cercle ;
  • les arcs surbaissés, ou en anse de panier, formés par un ovale une demi-ellipse, le grand diamètre à la base ;
  • les arcs brisés (en lancette ou en tiers-point), formés de deux portions de cercle qui se croisent et donnent un angle curviligne plus ou moins aigu au sommet, suivant que les centres sont plus ou moins éloignés l'un de l'autre.

Les arcs plein cintre sont quelquefois surhaussés ou outrepassés, dits alors en fer à cheval, ou bombés lorsque le centre est au-dessous de la naissance. Cette formule est souvent utilisée dans les monuments islamiques. Les Persans ont introduit une forme d'arc « pointu », chaque côté comportant deux arcs de cercle tangents.

L'utilisation de l'arc en architecture commence dès l'Antiquité. Les civilisations égyptienne, babylonienne l'utilisaient principalement dans des structures souterraines. Mais pour franchir un espace important, seuls les linteaux et architraves étaient connus.

L’Égypte pharaonique bâtissait des voûte à poussée dès la IVe dynastie, tant en brique crue qu'en pierre. Arc et voûte clavés étaient rependus dans le Monde grec. Témoin la remarquable tombe de Vergina datée de 336 av. J.-C.. La technique du clavage arrive alors peu à peu en Italie. Les Grecs et les étrusques y élaborent les premiers modèles connus des Romains qui font aboutir la technique à une maîtrise absolue. Des fouilles on permis de déterminer que l'embouchure à triple rang emblématique cloaca maxima, daterait du 1er siècle avant J.C. au plus tôt ce qui contredit l'origine étrusque de cette probable reconstruction. La porte de Jupiter de Faléries postérieure à 241 av. J.-C est par contre un jalon sur dans l'histoire de l'origine des arcs clavés et rien ne permet de croire qu'il y en eût à Rome avant le IIIe siècle av. J.-C. Témoins de maîtrise technique le Pont Fabricius construit sur le Tibre en 62 av. J.-C. aligne deux arcades de 24,5 m qui forcent encore aujourd'hui l'admiration[3].

Jusqu'à la fin du XIe siècle, l'arc en plein cintre avec ses variétés est seul employé dans les constructions, sauf quelques rares exceptions. Quant aux arcs surbaissés que l'on trouve souvent dans les voûtes de l'époque romane, ils ne sont presque toujours que le résultat d'une déformation produite par l'écartement des murs, ayant été construits originairement en plein cintre.
C'est pendant le XIIe siècle que l'arc formé de deux portions de cercle (et que nous désignerons sous le nom d'arc en tiers-point, conformément à la dénomination admise pendant les XVe et XVIe siècles), est adopté successivement dans les provinces de France et dans tout l'Occident. Cet arc n'est en réalité que la conséquence d'un principe de construction complètement nouveau (la croisée d'ogives); d'une combinaison de voûtes que l'on peut considérer comme une invention moderne, rompant tout à coup avec les traditions antiques. L'arc en tiers-point est toutefois employé en Orient plusieurs siècles avant d'apparaître en Occident[4]. Et il est probable que les Arméniens qui ont fui leur pays après la Bataille de Manzikert sont partis pour certains en Occident, d'autres dans les vallées du Caucase où ils ont introduit de nouvelles manières de construire, l'arc en tiers-point et la voûte en carène qui s'imposeront dans l'architecture cistercienne après être apparus à Cluny III[5].

L'arc en tiers-point disparaît avec les dernières traces de l'art du Moyen Âge, vers le milieu du XVIe siècle ; il est tellement inhérent à la voûte moderne qu'on le voit longtemps encore persister dans la construction de ces voûtes, alors que déjà, dans toutes les autres parties de l'architecture, les formes empruntées à l'antiquité romaine étaient successivement adoptées. Les architectes de la Renaissance voulant définitivement exclure cette forme d'arc, n'ont rien trouvé de mieux que d'y substituer, comme à Saint-Eustache de Paris, vers la fin du XVIe siècle, des arcs en ellipse, le petit diamètre à la base ; courbe désagréable, difficile à tracer, plus difficile à appareiller, et moins résistante que l'arc en tiers-point.

Outre les dénominations précédentes qui distinguent les variétés d'arcs employées dans la construction d'édifices du Moyen Âge, on désigne les arcs par des noms différents, suivant leur destination :

Source : Viollet-le-Duc.

Éléments matériels constitutifs de l’arc[modifier | modifier le code]

Article connexe : Lexique des arcs et voûtes.
L'arc ou la voûte à claveaux typique comporte :
  1. Clé d'arc ou Clé de voûte
  2. Claveaux
  3. Extrados
  4. Imposte
  5. Intrados ou douelles
  6. Flèche
  7. Portée
  8. Écoinçon

Les différents éléments d'un arc. Les tirets en courbe correspondent au rein de l'arc

Fonctionnement[modifier | modifier le code]

Série d'arcs reposant sur des colonnes, Grande Mosquée de Kairouan située en Tunisie.

L'arc en tas de charge utilise la forte résistance à la flexion sans rupture d'un certain type de pierres. Elles sont maçonnées en pilier avec à partir d'une certaine hauteur un léger décrochement en porte-à-faux sur l'assise inférieure de chaque assise horizontale. Des corniches symétriques au-dessus du vide sont constituées pour le franchir (des arcs-poids, des arches de pierres encastrées).

Un arc léger tient selon le principe de la compression. Les claveaux se tiennent mutuellement alors que leurs assises ne sont pas horizontales. L'arc n'est stable que lorsqu'il est complet. C'est pourquoi il est nécessaire de monter d'abord un échafaudage (souvent en bois) appelé cintre afin de créer une structure temporaire sur laquelle on peut placer les pierres ou claveaux. La clef d'arc est la dernière pierre posée, c’est-à-dire celle du milieu. C'est elle qui confère à l'arc sa stabilité.

L'arc repose sur deux appuis : les piédroits. On appelle sommier le claveau portant directement sur le piédroit, les contreclefs sont les claveaux sur lesquels s'appuie la clef. Il y a autant de claveaux de part et d'autre de la clef, donc autant de joints de part et d'autre de la clef, ce qui évite un tassement de l'arc dissymétrique.

On appelle naissance l'endroit où le sommier repose sur le piédroit, la largeur d'un arc se nomme portée et sa hauteur la flèche (prise verticalement entre la naissance et la clef).

L'arc en accolade est un faux-arc jouant comme un linteau monolithique.

L'arc peut présenter un ou plusieurs segments courbes, chaque segment correspondant à un centre différent, le centre de courbure.

Décoration[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Dictionnaire raisonné de l’architecture française du XIe au XVIe siècle - Tome 1, Arc
  2. (fr) Léon Chateau, Histoire et caractères de l'architecture en France depuis l'époque druidique jusqu'à nos jours, éd. A. Morel et cie, 1864, p. 195
  3. Adam 2011, p. 163-177
  4. Lefèvre-Pontalis Eugène. L'arc brisé et ses applications méthodiques dans l'Île-de-France. In: Comptes rendus des séances de l'Académie des Inscriptions et Belles-Lettres, 38ᵉ année, N. 3, 1894. pp. 177-178. DOI : 10.3406/crai.1894.70402 Lire en ligne
  5. Henri Stierlin. Turquie : Des Seldjoukides aux Ottomans des Seldjoukides aux Ottomans. Taschen 2002.
  • Morisot J.M., Tableaux détaillés des prix de tous les ouvrages du bâtiment, Carilian, (lire en ligne)
  1. p. 19
  2. p. 19
  3. p. 27
  4. p. 34
  5. p. 44

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]