Les arcs en architecture

On appelle ainsi une construction terminée en-dessous par une surface courbe pratiquée dans l’épaisseur d’un mur ou massif, quelquefois au dessus d’un vide, et quelquefois en plein mur, pour servir à décharger et à relier des constructions considérables. Il y a trois choses principales à considérer dans les arcs savoir : la courbure ou l’élévation du ceintre, l’appareil, et la matière dont ils sont construits.

Schema arcs ogives differentes hauteurs

Schema arcs ogives differentes hauteurs

Par rapport au ceintre, on distingue trois espèces d’arcs, qui sont : l’arc plein-ceintre, l’arc surhaussé et l’arc surbaissé. L’arc plein-ceintre est celui qui est formé par une demi-circonférence de cercle. Ainsi, dans cette espèce d’arc, l’élévation du ceintre est égale à la moitie de la largeur.

L’arc surhaussé est celui dont la hauteur de ceintre est plus grande que la moitié de la largeur de l’arc ; comme cette augmentation n’a point de bornes fixes, il en résulte qu’un arc peut être plus ou moins surhaussé, et que tous les arcs surhaussés ne sont point semblables, comme le sont tous les arcs en plein-ceintre.

Les arcs surbaissés sont ceux dont la hauteur de ceintre est moindre que le demi-diamètre ; de sorte que les arcs peuvent être plus ou moins surbaissés, tous différents les uns des autres, tant par la courbure que par la hauteur du ceintre.

Les ceintres des arcs surhaussés et surbaissés devraient être formés par demi-ellipse, en prenant pour diamètre tantôt le petit axe et tantôt le grand axe ; mais les constructeurs aiment mieux former les ceintres de ces voûtes par un assemblage d’arcs de cercle, qui imite plus ou moins l’ellipse, parce que les joints sont plus faciles à tracer. Les ouvriers appellent les arcs surbaissés anse de panier.

Les arcs se construisent, ou en pierres de taille, ou en moellons, ou en tuf, ou en briques.

Les arcs en pierres de taille sont composés de grandes pierres, taillées de manière qu’elles forment en-dessous la courbe du ceintre, et par devant la face du mur dans lequel ils sont pratiqués, et que les lits et joints sont perpendiculaires aux surfaces apparentes. Comme deux plans droits perpendiculaires à une surface courbe tendent à se rencontrer, il en résulte que ces pierres, qu’on appelle voussoirs, ont la forme d’un coin, et que l’assemblage de ces voussoirs forme un arc qui se soutient solidement, indépendamment du mortier que les constructeurs modernes ont imaginé de mettre entre les lits et les joints. Les anciens constructeurs grecs et romains posaient toujours les pierres de taille sans mortier, comme on le voit par ce qu’il nous reste des édifices antiques construits en pierre.

Coupe basilique Chagga

Coupe basilique Chagga

Dans la plupart des constructions antiques, et surtout dans celles qui furent faites avant le règne de l’empereur Vespasien, les voussoirs qui forment les arcs sont compris entre deux courbes parallèles. On a donné le nom d’intrados à la courbe inférieure qui forme le dessous de l’arc, et celui d’extrados à la courbe supérieure que forme le dessus des voussoirs : c’est pourquoi on appelle ces ares extradossés.

Lorsque les arcs étaient d’une certaine grandeur, ou qu’ils avaient un très-grand poids à porter, les anciens les formaient de plusieurs rangs de voussoirs extradossés, dont les joints étaient en liaison, ainsi qu’on le voit à l’ouverture du grand égoût de Rome, et à plusieurs ponts antiques et voûtes d’aqueducs.

Les constructeurs modernes, au lieu de faire les ares extradossés d’égale épaisseur, terminent chaque voussoir en-dessus par un joint horizontal, et de côté par un joint d’aplomb, afin de se raccorder avec les assises droites du mur dans lequel l’arc se trouve pratiqué. Cette manière, qui a été aussi usitée par les anciens constructeurs, est préférable pour les arcs qui n’ont pas une largeur extraordinaire, et où l’on ne peut faire usage que d’un rang de voussoirs ; mais lorsqu’il s’agit d’un très-grand arc, qui doit avoir une charge considérable à soutenir, on pourrait avec avantage se servir de ces deux manières réunies.

Rien ne prouve mieux l’avantage de cet appareil que les inconvénients de la manière ordinaire d’appareiller avec un seul rang de voussoirs ; car alors, soit que ce rang soit composé de voussoirs d’une seule pièce ou de plusieurs pièces composant un même voussoir prolongé, comme au Pont-Royal, les désunions s’y font toujours en ligne droite dans toute l’épaisseur de l’arc. De plus, tout l’effort se fait sur les arêtes des voussoirs qui se désunissent. Si ces voussoirs se trouvent près de la clef, et si l’arc a beaucoup d’étendue et peu de courbure, les arêtes venant à se rompre peuvent occasionner la ruine de l’arc. Mais si l’arc est appareillé avec deux rangs de voussoirs en liaison l’un sur l’autre , et s’il est disposé comme on vient de le dire, les désunions ne pourront jamais se faire en ligne droite, et la coupe de ces arcs réunis se trouvera considérablement augmentée par la liaison ; d’où il résulte un effort infiniment moindre, surtout à la clef.

les types d’arc

Arc Bombé

Est un arc surbaissé, dont le ceintre est formé par un seul arc de cercle. On voit, par les monuments antiques, que les anciens ont presque toujours fait les ares surbaissés d’un seul arc de cercle. Cette manière est beaucoup plus solide et même plus agréable que les anses de panier, dont la courbure inégale produit toujours un mauvais effet. Les architectes au commencement du dernier siècle ont voûté de cette manière presque toutes les portes et croisées. Cependant, la plus belle forme qu’on puisse donner à un arc, est celle du plein-ceintre, et c’est en même temps le plus solide.

Arcs Boutants

Arc boutant

Arc boutant

Ce sont des arcs que l’on construit à l’extérieur des édifices, pour servir à contre-butter des voûtes. On les fait de deux manières, ou en arcs rampant, ou avec des arcs incomplets. La question est de savoir lesquels valent mieux. Pour la décider sans hypothèse, on a fait faire deux modèles d’arcs-boutans, de deux pieds de diamètre, divisés en voussoirs séparés. Le ceintre de l’un était formé par un arc rampant, et celui de l’autre par un arc de cercle ; d’un côté avec la ligne à plomb du petit piédroit, et formant un angle avec l’autre, en sorte qu’ils buttaient tous les deux à la même hauteur ; mais celui qui était formé d’un arc de cercle avait plus de force que celui qui était formé par un ceintre elliptique. Ainsi, les constructeurs des églises gothiques ont eu raison de préférer les arcs incomplets aux arcs rampans, pour contre-butter la poussée de leurs voûtes.

Nous ne voyons point que les anciens aient jamais employé les arcs-boutans ou contre-forts autre part qu’au soutien des murs. Tout consiste, pour la solidité, à établir un juste équilibre entre la voûte qui pousse et le contre-fort qui butte. Ce travail doit être déguisé autant que possible ; et il faut construire le bâtiment de manière que rien ne paraisse pousser et butter. C’est ce qu’on ne voit point dans les églises gothiques. Une forêt d’arcs-boutans et de contre-forts entourent leur enceinte extérieure. Les ornements recherchés de ces parties ne font point illusion ; ces églises ne présentent autre chose à l’œil qu’un bâtiment étayé de toutes parts, et qui menace ruine. Nous n’avons que trop imité jusqu’à présent ce défaut des églises gothiques, dit Laugier, et les formes que nous avons données aux contre-forts de nos églises modernes, pour être moins hardies, n’en sont pas moins vicieuses.

Complément sur ces arcs avec Viollet le Duc

Arc Composé ou Angulaire

C’est un arc formé de deux arcs diminués, joints ensemble, et qui a dans sa corde deux centres de deux lignes courbes qui s’entrecoupent l’une l’autre.

Arc De Cercle Ralongé

Qui est fait d’une ligne elliptique, comme on le pratique aux rampes des escaliers.

Arc Diminué

Arc qui est fait d’une portion de cercle de 60 degrés. On pratique cet arc aux croisées.

Arc Doubleau

Arcs doubleaux Autun et Vezelay

Arcs doubleaux Autun et Vezelay

On appelle ainsi un bandeau en saillie sur le mur d’une voûte qui le traverse dans le sens de sa courbure, de manière qu’il semble doubler la voûte en cet endroit pour la rendre plus forte. On y taille le plus souvent de la sculpture par compartiments, comme à l’église des Invalides, ou bien en manière de frise continue avec rinceaux de feuillages.

Voir complément sur cet arc avec viollet le duc.

Arc Droit

On nomme ainsi celui dont la direction est perpendiculaire à la face. C’est encore, en terme de coupe de pierre, l’arc où une section perpendiculaire à l’axe d’une voûte biaise.

Arc En Anse De Panier

Arc qui est surbaissé, et par conséquent plus plat que celui qui est formé par une portion de cercle.

Arc De Côté ou Biais

C’est celui dont les piédroits ne sont pas d’équerre par leur plan, comme on le pratique aux portes biaises.

Arc En Décharge

Nom d’un arc qu’on fait pour soulager une plate-bande, et dont les retombées portent sur les sommiers.

En savoir plus sur les arc de décharge avec Viollet le Duc.

arc de décharge

arc de décharge

Arc En Plein Ceintre

C’est celui qui est formé de la circonférence d’un cercle.

Arc En Talus

Arc qui est percé dans un mur en talus.

Arc Gothique

On appelle ainsi l’arc dont le ceintre est formé par deux arcs de cercle qui se croisent au sommet. Les architectes, depuis le Xe siècle jusqu’au XVIe, ont fait beaucoup usage de cette espèce d’arc dans leurs constructions ; leurs voûtes mêmes ne sont qu’un assemblage d’arcs qui se croisent de différentes manières, et qui sont réunis par des pendentifs.

Quoique la forme des arcs gothiques ne soit pas agréable, il y a cependant des cas où ils devraient être employés, comme lorsqu’il s’agit de transformer ou de soutenir un toit, de construire des arcs fort élevés, pour des aqueducs, par exemple, et dans d’autres cas semblables, qui exigent que les arcs aient plus de hauteur de ceintre que de diamètre.

Arc Rampant

On donne ce nom à un arc dont les naissances sont d’inégale hauteur. On en fait usage sous les rampes d’escalier, sous les toits à une seule pente, et pour contre-butter les nefs des églises ou autres édifices. Lorsque les arcs rampants sont destinés à ce dernier usage, plus l’arc supérieur qui contre-butte est petit, plus il agit efficacement.

Arcs Renversés

Sont des arcs proposés par Alberti, pour consolider les fondements d’un édifice, en réunissant par le bas des piliers isolés, afin que l’effort de la pesanteur se fasse sur une plus grande superficie de terrain, et qu’une partie ne puisse pas agir sans l’autre. On a fait usage de ces arcs pour la construction de la nouvelle église de Sainte-Geneviève. Selon Piranesi, les piles des ponts antiques étaient réunies par un arc renversé, qui formait, avec le ceintre de l’arche, un œil rond.

3 thoughts on “Les arcs en architecture
    • Bonjour Niko, “ceintre” correspond à l’orthographe utilisée au XVIIIe / XIXe siècle, de nos jours le Littré la signale comme un terme technique utilisée en charpenterie de marine ce qui m’a poussé à la conserver (même si plu usité de nos jours). Quoi qu’il en soit la remarque est tout à fait justifiée. Merci d’avoir relevé ce détail.

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