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Une façade translucide pour Notre-Dame de-la-Treille

PHILIPPE MORELLI |  le 17/03/2000  |  ArchitectureNordCulteGros œuvreProduits et matériels

La technique de la précontrainte est mise en oeuvre sur la cathédrale de Lille, pour créer un arc en ogive de 30 m de hauteur, porteur d'un voile de marbre translucide.

La cathédrale Notre-Dame-de-la- Treille (19e siècle), à Lille, vient enfin de recevoir sa façade. Commencée en 1854, les travaux qui devaient aboutir à la construction de la plus grande des cathédrales néo-gothiques (par l'architecte lillois Charles Leroy) n'ont trouvé qu'un achèvement provisoire à la fin du siècle dernier. En effet, la dernière travée et les deux tours de 115 m prévues par l'architecte sont restées au stade de projet, tandis que la façade a été fermée comme en hâte, par une façade de zinc, de bois et de briques. Il a fallu attendre près d'un siècle pour que l'architecte Pierre-Louis Carlier convainque l'évêché - en 1990 - de donner à la cathédrale une façade à sa mesure et que les fonds nécessaires puissent être réunis par une association de fidèles créée pour l'occasion. La nouvelle façade, achevée en décembre 1999, cumule finesse et prouesse technique.

Retrouver la couleur des pierres d'origines

La nouvelle façade est composée de deux parties principales. D'une part, l'ogive centrale qui est située dans l'axe de la nef est délimitée par un arc brisé saillant. Son remplissage, porté par une structure métallique tendue, est en marbre translucide. D'autre part, les habillages des collatéraux dont le prolongement forme le couronnement de l'édifice au droit de la toiture. Les parties latérales de la façade utilisent la pierre de Soignies, qui forme l'essentiel des parois de la cathédrale. Nommée « le petit granit belge », cette pierre de couleur gris bleu a la particularité de prendre des teintes plus foncées avec le temps ou sous l'action du polissage. Aux blocs massifs du passé, se sont substitués ici des panneaux plus légers agrafés sur une structure métallique.

De part et d'autre de l'ogive centrale, des plats métalliques insérés dans la pierre agrafée de la nouvelle façade forment deux ogives qui répondent à l'arc central, reprenant en cela la symbolique de la Sainte-Trinité. Volontairement discrets, les côtés de la façade favorisent la mise en valeur de la partie centrale, véritable « morceau de bravoure » de la réalisation. Haut de 30 m, l'arc central est formé par un empilage et une juxtaposition de blocs de béton dont l'orientation varie en plan et en élévation formant un volume en forme de coque. Pour cet arc, les éléments de béton préfabriqué ont été finalement préférés à la pierre de Soignies pour leur résistance à la compression. En effet, une précontrainte de l'arc est réalisée au moyen de deux à quatre tirants d'acier Inox apparents qui le parcourent entièrement (la tension varie de 41 t à 101 t d'un tirant à l'autre). Des platines d'acier Inox transmettent les efforts entre blocs de béton et donnent les changements d'orientation des portions de l'arc. Objectif structurel : l'arc porte la résille d'acier sur laquelle sont fixés 110 panneaux de marbre de 28 mm d'épaisseur. Un marbre portugais, trié sur le volet, dont les panneaux ont été choisis à la carrière, notamment sous l'exposition de la lumière artificiel. Chaque plaque a été contrôlée pour sa transparence, sa couleur et son veinage. Blanc de l'extérieur, orangé de l'intérieur (tel un buisson ardent), il offre une teinte rose, de nuit pour les Lillois, sous l'éclairage intérieur de la cathédrale.

Côté extérieur, le voile de marbre est rigidifié par une succession de poutres Vierendeel horizontales en acier Inox. Elles prennent naissance à chaque joint de pierre, ancrées par l'intermédiaire de pièces en Inox en forme d'étrier. Ces poutres sont solidaires des suspentes de la résille, dont la fréquence suit l'implantation des panneaux de marbre de 0,90 1,80 m. Le pourtour des panneaux est strié afin de s'insérer dans les poutres avant d'être définitivement solidarisé au moyen de quatre griffes.

Quatre points d'attache sur la façade

Un câble de précontrainte - dit câble « poisson » en raison de la forme qu'il adopte - permet de stabiliser la structure en reprenant les efforts de poussée vers l'extérieur. Il remplace ainsi les contreforts des constructions classiques. La clef de voûte, d'une tonne, se conforme quant à elle à la tradition. « Nous avons mis en place un cintre provisoire qui soutient la tête d'ogive tant que la clef de voûte n'est pas mise en tension », précise Christian Jourden, ingénieur et chargé d'affaires de Eiffel. Assis sur une poutre où sont scellés ses deux piédroits, l'arc se comporte comme un ensemble monolithique relié en quatre seuls points aux parties latérales de la façade. Point particulier : la présence de la rosace de 6,40 m de diamètre, représentant la Passion, dessinée par Ladislav Kijno, par laquelle transite la résille portant le voile de marbre. Ce cercle est repris sur la structure au moyen de neuf suspentes rayonnantes depuis le centre de la rosace.

Le tout a préalablement fait l'objet de la mise en place, à la base de l'ogive et sous le perron, d'une assise de 15 t, et de deux caissons latéraux logés à hauteur de triforium destinés au maintien de l'arc.

Fiche technique

Maître d'ouvrage : Association diocésaine de Lille.

Maître d'oeuvre : Cabinet d'architecture Pierre-Louis Carlier.

Bureau d'étude de l'architecte : RFR.

Bureau de contrôle : Socotec.

Entreprises : Eiffel Construction Métallique (construction métallique et marbre) ; Tailley (revêtement de pierres agrafées) ; Rabot-Dutilleul (fondations).

Coût des travaux : 5,33 millions d'euros (35 millions de francs).

PHOTOS :

Haut de 30 mètres, l'arc central en ogive porte le voile de marbre et la rosace par l'intermédiaire d'une résille en acier Inox.

Quelque 110 panneaux de marbre translucides ont été sélectionnés et ordonnancés pour que leurs veines rouges s'élèvent dans la même direction et recréent, à contre-jour, un buisson ardent dont la flamboyance est plus prononcée en pied.

DESSIN : Le projet initial (dont les travaux ont commencé en 1854) devait aboutir à la construction d'une façade à deux tours de 115 m de haut.

11 000 h de calcul pour un arc unique

La façade de la cathédrale s'inspire techniquement du pavillon britannique de l'exposition de Séville, lui aussi conçu par le cabinet RFR. Elle met également en oeuvre un arc construit en blocs de béton sur câbles tendus. Mais elle se distingue par le fait que ces éléments forment une structure en coque - et non plus plane - et qu'elles soient non plus perforées en leur centre mais tenues par des tirants de précontrainte excentrés. « La structure n'a pas du tout le même comportement mécanique ce qui nous a contraint à réaliser une importante phase de calculs et de dessins pour valider nos hypothèses », indique Christian Jourden, chargé d'affaires de Eiffel. Au total, l'entreprise a consacré plus de 6 000 heures de calcul et 5 000 de dessin pour l'ouvrage, en utilisant notamment le programme Hercule mis au point par Socotec.

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