Techniques de l'arc boutant

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Principes

Différents types d’arcs boutants


PRINCIPES



Comme nous l’avons expliqué dans le chapitre L’arc boutant avec le schéma ci-dessus, il s’agit de déporter le point où s’exerce la poussée de la voûte sur une culée située à l’extérieur des collatéraux. Cela revient à déplacer vers l’extérieur de l’édifice l’épais contrefort qu’il aurait fallu dresser contre le mur gouttereau de la nef et qui aurait obstrué le collatéral.

Comme le montre le schéma ci-dessous il faut alors placer un étai entre la base de la voûte et la culée, pour transmettre la poussée de la voûte sur la culée.



La largeur des collatéraux des grandes églises, nécessitant des arcs boutants pour assurer leur équilibre, varie de 4,50 mètres jusqu’à 9,50 mètres pour les édifices munis de doubles collatéraux et peut atteindre 13,50 mètres à la cathédrale de Bourges. Pour une telle traversée de l’espace le seul matériau possible est la pierre pour sa résistance à la compression et aux intempéries.

Comme nous l’avons vu, seul l’arc permet de traverser de larges portées. Il va donc être utilisé pour supporter l’étai constitué de pierres, comme l'illustre l’image ci-dessous.


     

Le schéma ci-dessus montre que c’est l’ensemble étai-maçonnerie-arc qui transmet la poussée de la voûte à la culée. Par souci d’innovation et grâce à leur habileté, les Maîtres maçons d’alors ont réalisé de pures merveilles esthétiques pour rendre harmonieux et léger cette austère maçonnerie, comme l’illustrent les images suivantes. 



Amiens – Cathédrale Notre Dame (80)


Chartres – Cathédrale Notre Dame (28)

DIFFÉRENTS TYPES D’ARCS BOUTANTS


L’application du principe de sauvegarder l’équilibre des édifices sans obstruer les collatéraux grâce à l’emploi d’arcs-boutants a été déclinée selon différentes formules en fonction de la hauteur des édifices et de la présence d’un ou deux collatéraux de part et d’autre de la nef.


Arc-boutant simple à une volée : c’est le modèle de base qui convient pour les édifices ayant un seul collatéral et de hauteur raisonnable que l’on retrouve dans la plupart des églises gothiques petites ou grandes comme par exemple à Laon, Sens, Mantes la Jolie ou plus modestes comme Rampillon.



    
Laon – Cathédrale Notre Dame (02)                                                   Sens – Cathédrale Saint Etienne (89)

    
Mantes-la-Jolie - Collégiale Notre Dame (78)                                              Rampillon – Église Saint Elphe (77)


Arc-boutant double à une volée : la transmission des forces par la maçonnerie de l’arc-boutant est plus complexe que ne l’avaient intuitivement imaginée les architectes médiévaux. Des désordres pouvaient apparaître plus bas dans les murs gouttereaux. Par simple bon sens ils placèrent un deuxième étai en dessous du premier, dédoublant ainsi l’arc-boutant. Ce dispositif fut utilisé pour les édifices d’une hauteur déjà conséquente et dotés d’un seul collatéral de part et d’autre de la nef comme, par exemple, à Saint-Denis, pour le nef d’Amiens, à Senlis et à Soisson.


    
Saint Denis – Cathédrale Saint Denis (93)                                      Amiens – Nef de la cathédrale Notre Dame (80)

    
Senlis – Cathédrale Notre Dame (60)                                         Soisson – Cathédrale St Gervais & St Protais (02)

Double arc-boutant à deux volées : cette disposition se retrouve dans  les très grands édifices munis de deux collatéraux de chaque côté de la nef. Elle permet de franchir en deux arcs une large portée.

Le principe de l’arc boutant à deux volées et des supports intermédiaires est illustré dans le schéma de principe ci-dessous.


A la cathédrale de Beauvais se posait un défi analogue pour couvrir le déambulatoire et les chapelles rayonnantes, un support intermédiaire fut placé pour recevoir le pied du premier arc et la tête du second. La hardiesse de l’édifice était telle que, lors de la réfection des voûtes qui s’étaient effondrées, les architectes rendirent les culés solidaires les unes des autres grâce à un ensemble de tirants métalliques.


Beauvais – Cathédrale Saint Pierre (60)

A Bourges les architectes ne relevèrent pas le défi de parcourir la largeur des deux collatéraux (13,5 mètres) par un seul arc. Il disposèrent les arcs de façon à ce que la deuxième volée de l’arc inférieur viennent contrebuter la voûte du collatéral intérieur plus haute que celle du collatéral extérieur.





Bourges – Cathédrales Saint Etienne (18)

Les arcs boutants de Notre Dame de Paris

La cathédrale Notre-Dame de Paris dont l’élévation est avec tribunes, fut à sa construction au XIIème siècle munie d’arcs-boutants simples à deux volées pour assurer la stabilité de la nef. Les tribunes étaient contrebutées par un arc-boutant simple enjambant le deuxième collatéral comme l’illustre le schéma ci-dessous. Il ne subsiste qu’un seul arc-boutant de ce type à l’angle du chœur et du transept nord.

    


Paris – Cathédrale Notre Dame (75)

Au XIIIème siècle l’édifice fut l’objet d’un profond remaniement, les fenêtres de la nef furent agrandies, des chenaux furent installés pour recueillir les eaux de pluie et les arcs boutants furent reconstruits selon une configuration hardie propre à Notre-Dame. La double volée fut remplacée par un seul arc boutant d’une portée de 18 mètres. Cette configuration est unique.

    


Paris – Cathédrale Notre Dame (75)