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l'arche de la défense

          1/ Approche artistique
 
    L'arc de triomphe du Carrousel, près du Louvre, et l'arc de triomphe de l'Etoile sont sur "l'axe majeur" qui passe par l'obélisque de la Concorde et les Champs-Elysées. Sur ce même alignement se trouvait également le rond-point de la Défense au XIXème siècle et c'est cet axe qui a servi d'axe central pour la conception du quartier de la Défense.
    Pour la célébration du deuxième centenaire de la révolution française, la volonté était de faire un grand geste architectural sur ce même axe à la Défense. C’est finalement le projet de Johann Otto von Spreckelsen et Erik Reitzel, proposant la construction d’un troisième arc de triomphe, qui à été choisi. La grande arche de la Défense à été inaugurée en 1989.

    L'Arche est un cube évidé en son centre dont le vide intérieur permettrait d'abriter Notre-Dame de Paris. La longueur est de 112 m, la largeur de 106,9 m et la hauteur de 110,9 m. C'est une représentation en trois dimensions d'un hypercube (la projection d’un cube en quatre dimensions).

                                                              vue d'ensemble de l'arche

    Sur ses faces extérieures, l'Arche est recouverte de plaques de verre de 5 cm d'épaisseur. Les autres parements sont recouverts de plaques de marbre blanc et de granite gris.
    Les architectes ont utilisé des matériaux de grande qualité en grande quantité pour l'œuvre : 2,5 ha de verre traités spécialement pour empêcher toute déformation optique et résister à des vents de forte puissance, 3,5 ha de marbre de Carrare, celui utilisé par Michel-Ange pour ses œuvres et 125 000 m 3 de béton.

    La structure du monument est conçue de telle sorte que la résistance de chaque face soit la même: tel un dé, la Grande Arche pourrait en théorie reposer sur n'importe quel coté.
    Elle est montée sur 12 piliers qui s'enfoncent à 30 mètres dans le sol et qui supportent sa masse de 300 000 tonnes.

    Un autre défi technique était la table supérieure. Le toit de la Grande Arche pèse 30 000 tonnes et contenait, jusqu'à sa fermeture au public, un centre de congrès et d'exposition, un musée de l'Informatique, un restaurant et un belvédère. On y accédait par une batterie d'ascenseurs panoramiques presque entièrement vitrés et situés dans le creux de l'Arche.
    Pour permettre cette prouesse technique, il a fallu développer des méga-poutres. La face horizontale du cube est composée de quatre fois quatre traverses de béton de 75 mètres de long. Or chaque fois qu’on double la longueur d’une poutre, on multiplie sa flexibilité par 16.
Les défis techniques sont donc de deux ordres : le poids d’une part, la portée du toit d’autre part.

         2/ Approche technique 


     a: Le poids

    
    Les 300 000 tonnes du bâtiment reposent sur 12 points porteurs qui sont des piles en béton. Chaque pile supporte donc un poids de l'ordre de 25 000 tonnes soit près de quatre fois le poids de la tour Eiffel.
Avec un béton classique la section de ces piles aurait du être gigantesque, ruinant l’effet artistique recherché. L’utilisation d’un béton à fumée de silice a permis de garder des dimensions convenables pour ces piles.

                                                              "forêt" de piles sous l'arche

    Le socle de ces piles est situé au-dessus d'une couche de calcaire épaisse de 14 mètres, elle-même se trouvant au-dessus d'une couche de terrain marneux de 41 mètres de profondeur. La nature du terrain était propice à une telle construction.

    C'est la première fois que l'on construisait à la Défense un bâtiment de cette importance. Pour éviter les mésaventures du théâtre national de Mexico (qui s’est enfoncé de 1,8 mètre, puis relevé de 3,6 mètre) et s’assurer que les bâtiments des alentours restent stables, des calculs de tassements ont été faits. Les relevés de tassements réalisés régulièrement pendant toute la durée de la construction se sont toujours révélés inférieurs aux estimations calculées.


    b: La portée

   Le plateau supérieur repose sur quatre méga-poutres précontraintes de 110 mètres de long, 70 mètres de portée libre et 9 mètres de haut. Chacune de ces poutres pèse 2 500 tonnes et a été coulée en place au sommet de l’ouvrage grâce à un cintre métallique. Il fallait donc couler plus de 30 000 tonnes de béton à 100 mètres de hauteur, au-dessus du vide.

    Pour cette réalisation, un portique roulant de 90 mètres de haut et 70 mètres de large et dont chaque montant pouvait supporter une charge de 1 000 tonnes a été mis en place. Les poutres ont été réalisées en sept tronçons. De plus des poutres secondaires relient les poutres principales et se terminent par des consoles portant les tympans en marbre de l'ouvrage. La mise en place de ces consoles en porte à faux de 25 mètres a également été extrêmement complexe.

    Le côté le plus dur de cette construction a été le fait de couler sur place les poutres, donc des problèmes de méthode plus que des problèmes de résistance de matériaux. On prend fréquemment un rapport de un sur dix entre la portée et la hauteur de la poutre, ce qui fait que ces poutres rentrent dans les normes.

                                                             coulage des mégapoutres

     c: Les étapes intermédiaires

    C'est le plateau supérieur qui assure le maintien du bâtiment, et notamment l'encastrement de la structure dans les chapiteaux sur les piles. Il était donc nécessaire de mettre en place un dispositif de façon à maintenir à la verticale les deux « pattes » du bâtiment tant que le plateau supérieur n'était pas en place. Pour cela, quatre éléments de compression équipés de vérins hydrauliques actionnés par des pompes haute pression (2 000 bars) ont été mis en place au niveau 15 (35 étages en tout), jusqu'à la fin du chantier.


                                                                l'utilisation des vérins

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