Encorbellement

Maisons à encorbellements, dont les étages sont en encorbellement

Galerie du temple de Ta Prom à Angkor : voûtement en pierres de taille, obtenu par deux encorbellements symétriquement opposés

L’encorbellement est une construction en saillie du plan vertical d’un mur, soutenue en porte-à-faux par un assemblage de corbeaux (issu de l'ancien français corbel, dont est dérivé le terme d'encorbellement) ou de consoles. Un étage, une galerie, un balcon, etc., peuvent être en encorbellement.

Le procédé de l'encorbellement permet aussi de construire des voûtes plus facilement que l'arc en plein cintre, sans faire appel à des cintres en bois. Il a été employé dans différents types d'architecture et à différentes époques, par exemple dans les temples d'Angkor mais aussi dans les abris agricoles en pierre sèche en France. Son utilisation est attestée au Néolithique, comme en témoigne le site de Barnenez en France.

Dans les villes d'Europe, l'encorbellement est typique de l'architecture médiévale en pan de bois ou colombage. Il qualifie l'étage d'une bâtisse qui s'avance sur une rue ou sur une place, de sorte que le rez-de-chaussée a une surface inférieure à l'étage, qui lui-même a une surface moins grande que l'étage supérieur et ainsi de suite. À l'époque médiévale, on désigne parfois les encorbellements sous le nom de gradins, image qui fait encore sens aujourd'hui.

Voûte de pierres sèches encorbellées et inclinées vers l'extérieur

La voûte de pierres encorbellées et inclinées vers l'extérieur s'est concrétisée dans ce type d'architecture rurale que sont les cabanes en pierre sèche. Qu'il s'agisse de cabanes de France ou d'autres pays européens, elle a été systématiquement employée par les paysans auto-constructeurs ou par les maçons à pierre sèche des deux ou trois derniers siècles pour couvrir l'espace au moindre coût dans des édifices servant d'annexes agricoles au sein de la ferme ou dans des parcelles très éloignées de celle-ci (cabanes foraines).

Ce type de voûte, édifié sur une base dérivée du cercle, repose sur deux principes : l'« encorbellement » et l'« inclinaison vers l'extérieur ».

Le principe de l'« encorbellement » consiste à disposer les pierres d'une même assise circulaire en surplomb par rapport à celles de l'assise inférieure, à la manière de corbeaux. Il est impératif que chaque pierre ne dépasse pas hors de son centre de gravité propre la pierre sous-jacente, de façon à ne pas basculer. Pour ce faire, il suffit de donner à chaque corbeau une queue suffisante en guise de contrepoids, et d'atténuer le poids du saillant en l'élégissant. Une autre nécessité est de tailler les corbeaux en forme de secteur de sorte que leurs interfaces rayonnent vers le centre du cercle.

Le principe de l'« inclinaison vers l'extérieur » consiste à imprimer aux pierres de chaque assise une légère inclinaison (de l'ordre de 15°) vers l'extérieur (si elles étaient posées horizontalement, on aurait à proprement parler, une voûte en « tas-de-charge », formée d'assises à lits horizontaux). Ce pendage entraîne un arc-boutement horizontal entre les plaquettes d'une même assise et la fermeture d'un polygone de forces : chaque assise est alors clavée horizontalement et tient tout seule, en s'appuyant sur la précédente. La poussée horizontale vers l'extérieur exercée par chaque assise est annulée en disposant, à l'arrière de celle-ci, une masse de matériaux jouant un rôle de butée.

Les assises successives, du fait du décalage vers l'intérieur, vont en se rejoignant, la dernière assise étant coiffée soit d'une dalle terminale soit de plusieurs dalles juxtaposées. Aucun cintre n'est nécessaire dans cette voûte à effets horizontaux (contrairement à la voûte clavée classique qui, elle, est à effets verticaux). Quant à la dalle terminale, elle peut être ôtée sans provoquer l'écroulement de la voûte (contrairement à la clé d'une voûte clavée, dont la chute entraîne l'effondrement de l'ensemble).

Quel que soit le type de voûte en pierre sèche, on n'oubliera pas le fait qu'elle est elle-même revêtue soit d'une couverture de dalles ou de lauses qui en épouse la forme, soit d'un revêtement de pierres selon la technique dite de la « double peau ».

Il n'y a pas lieu d'opposer voûte encorbellée et voûte clavée, en qualifiant la première de « fausse voûte » par opposition à la seconde, la seule à mériter le nom de « voûte ». En fait, l'expression « fausse voûte » désigne uniquement un couvrement non maçonné (par exemple en bois peint) imitant la disposition et l'apparence d'une voûte maçonnée. La voûte encorbellée doit être considérée comme un système de voûtement à part entière, une voûte « horizontale », par opposition à la voûte « verticale»^[1].

La maison médiévale à encorbellement

Maison du XVe siècle à quadruple encorbellement

Ce mode de construction s'est développé à partir du XIV^e siècle avec la disparition des bois longs, comme phénomène de mode ayant un caractère esthétisant et présentant des avantages certains en matière d'occupation du terrain, de gain d'espace au sol et de taxation. En outre, il protège la façade du ruissellement des eaux de pluie, cause importante de la dégradation du bois. Il a progressivement disparu à partir du XVI^e siècle. Les échevins de la ville de Rouen l'interdisent dès 1520, le Parlement de Normandie prend un arrêt en 1525 qui va être peu suivi dans les faits et à Paris, les encorbellements sur rue sont interdits depuis l'ordonnance du 18 août 1667 (voir Règlements d'urbanisme de Paris).

On en distingue deux types principaux :

• l'encorbellement sur sommiers
• l'encorbellement sur solives

Construction de ponts

Comparaison arc plein-cintre (à gauche) et encorbellement (à droite)

En ce qui concerne la construction en encorbellement dans les ponts, les ouvrages d’art non courants se rangent, grosso modo, en deux grandes familles :

• les ponts métalliques (type Millau) et les ponts mixtes acier-béton
• les ouvrages tout béton.

Pour les premiers, les appuis sont en béton armé alors que le tablier, en métal, est généralement mis en place par lançage depuis l’une des deux rives ou à partir des deux, comme ce fut le cas pour le viaduc de Millau.

Dans la seconde catégorie, l'ouvrage est constitué d’un tablier en béton qui est construit par encorbellements successifs. Les éléments du tablier, appelés voussoirs, sont coulés en place puis assemblés les uns aux autres, pour constituer une partie de tablier que l’on appelle fléau (comme sur une balance, le tablier se présentant, en phase constructive, comme un gigantesque fléau en équilibre sur sa pile). Dans la pratique la construction démarre par la réalisation du voussoir sur pile (VSP) qui constitue la prolongation naturelle de la pile et le premier élément du tablier. C’est une pièce hybride, complexe à réaliser, qui assure la transition des efforts entre le tablier et la pile. Une fois ce premier élément achevé, la construction se poursuit symétriquement par rapport à la pile, afin d’assurer l’équilibre de la gigantesque balance, les voussoirs étant bétonnés en plein ciel, souvent dans des conditions de travail difficiles et rigoureuses, à l’aide d’un outil appelé équipage mobile. Comme les travaux s’effectuent en miroir, à chaque extrémité de fléau, la progression nécessite une paire d’équipages mobiles qui sont déplacés une fois chaque voussoir terminé. Le bétonnage s’effectue par l’intermédiaire d’une grue, qui assure l’approvisionnement par benne, les voussoirs étant reliés les uns aux autres par précontrainte afin de rigidifier le tablier. Chaque pile voit ainsi ses demi-fléaux progresser pour rejoindre ceux des piles voisines, l’opération de jonction des deux parties de tablier, baptisée clavage, s’effectuant par l’intermédiaire d'un élément baptisé, logiquement, voussoir de clavage.

Notes et références

Annexes

Articles connexes

• Oriel
• Cabane en pierre sèche
• Borie
• Eugène Viollet-le-Duc, Dictionnaire raisonné de l'architecture française du XI^e au XVI^e siècle - Tome 5, Encorbellement

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