Arc (architecture)

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Arc plein cintre dans la cathédrale de Spire en Allemagne

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

L'arc au cours de l'histoire

L'antiquité

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

Antiquité tardive et Haut Moyen Age

Bas Moyen Age

Éléments matériels constitutifs de l’arc

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

L'arc à claveaux typique comporte :

• 1 : Clé d'arc
• 2 : Claveaux, pierres taillées en biseau
• 3 : Extrados
• 4 : Imposte
• 5 : Intrados
• 6 : Flèche
• 7 : Portée
• 8 : Écoinçon

Fonctionnement

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 (prise verticalement entre la naissance et la clef) flèche.

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

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

Classement

Arc outrepassé brisé du Palais de l'Aljaferia de Saragosse en Espagne

Arc surbaissé en Slovénie

Arc rampant à Pontoise

Arcs outrepassés à la Grande Mosquée de Kairouan en Tunisie

On classe les arcs employés à cette époque 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 en ogive 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 outre-passés, 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.

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  Vue perspective

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  Arc plein-cintre

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  Arc parabolique

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  Arc rampant

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  Arc surbaissé (segmentaire)

• 

  Arc en anse de panier à 3 centres

• 

  Arc en anse de panier à 5 centres (demi-ellipse)

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  Arc en plate-bande

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  Arc Tudor

• 

  Arc brisé en tiers-point

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  Arc brisé en lancette

• 

  Arc en fer à cheval ou outrepassé

Jusqu'à la fin du XI^e 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 XII^e 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 XV^e et XVI^e 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 ; 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 disparaît avec les dernières traces de l'art du Moyen Âge, vers le milieu du XVI^e 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 XVI^e 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 :

• archivoltes
• arcs-doubleaux
• arcs-ogives
• arcs formerets
• arcs-boutants
• arcs de décharge

Source : Viollet-le-Duc.

Décoration

Notes et références

Voir aussi

Articles connexes

• Glossaire de l'architecture

Liens externes

• Eugène Viollet-le-Duc, Dictionnaire raisonné de l'architecture française du XI^e au XVI^e siècle - Tome 1, Arc

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