Coupole des temples !

 

La coupole

Détail des caissons, montrant le décentrage des alvéoles

Intérieurement, la voûte s’inscrit dans une sphère parfaite de 150 pieds romains, soit 43,30 m de diamètre, d’une hauteur égale de 43,30 m. Cette sphère théorique est donc tangente à la surface du sol. Elle est nervurée par 140 caissons en stuc, disposés sur cinq rangées de taille décroissante qui laissent libre la calotte du sommet. Cette calotte est percée d’un oculus central de 8,7 m de diamètre.

Une observation attentive des caissons montre que les rectangles qui les modèlent sont légèrement décentrés vers le haut. En effet, ces moulures ne sont pas centrées sur le milieu de la sphère inscrite dans la coupole, mais sur la base de cette sphère, qui correspond au centre du sol de la rotonde. Cette subtile correction crée un effet de perspective rayonnante pour l’observateur qui se tient au centre du temple[5].

Les trous présents dans les caissons et dans la calotte laissent supposer la fixation d’éléments décoratifs en bronze. Certains dessins modernes de reconstitution proposent des étoiles de bronze, en symbolisme de la voûte céleste[17].

L’oculus sommital, renforcé par un cerclage de bronze, est l’unique source de lumière directe, car l’entrée de la cella, tournée vers le nord, est protégée par le pronaos. Il projette un ovale de lumière qui défile lentement sur les caissons de la coupole, ajoutant à la magie du lieu.

Extérieurement, la partie supérieure de la coupole était couverte de tuiles de bronze doré.

La structure du bâtiment

Arrière de la rotonde. Les ouvertures antiques sont visibles au-dessus de la corniche médiane

La structure interne de la construction centrale (rotonde et coupole), pour résister à tous les types de contraintes, doit tout à la fois compenser les forces d’enfoncement vertical au sommet de la voûte et les forces d’écartement à la base de la coupole.

Les constructeurs romains ont résolu ces problèmes par deux moyens principaux : la recherche des matériaux les mieux adaptés et la maîtrise de l'orientation des poussées[17].

Le choix des matériaux de construction

L’emploi massif du béton (opus caementicium), coulé entre des parements de briques (opus latericium), fait du bâtiment un bloc cohérent dont la rigidité assure une bonne résistance aux forces de déformation. Selon le niveau du bâtiment, ce béton inclut un granulat différent, adapté aux besoins de résistance ou de légèreté.

Partant du pied du bâtiment, on trouve successivement cinq qualités de bétons : le mur de la rotonde, jusqu’à la première corniche extérieure, est constitué d'un béton laissant apparaître des éclats de tuf et de travertin, mais, entre les première et deuxième corniches, ce mur est fait d'un béton de tuf et de briques. Le premier anneau de la coupole et le mur extérieur au-dessus de la seconde corniche est en béton de briques concassées (mortier au tuileau), tandis que le second anneau de la coupole est fait d'un béton de tuf et de briques concassées. La calotte de la coupole a fait l'objet de soins tout particuliers, puisqu'elle est constituée d'un béton allégé en granulat de pierre ponce et tuf, d'épaisseur décroissante, de 5,90 m à la base jusqu'à 1,5 m seulement au niveau de l’oculus, recouvert d’une couche d'enduit d’étanchéité de 15 cm[17].

Le mortier du béton romain est un mélange de sable et de chaux[18]. Il tend à se calcifier toujours davantage en vieillissant, ce qui lui assure une excellente tenue au fil des siècles. Ainsi coulée, la coupole constitue un dôme monolithe appelé voûte concrète, c'est-à-dire fait de matière « durcie » (« concreta » : cf. le mot français « concrétion »).

La réorientation des poussées[

Coupe du mur de la rotonde 1) extérieur 2) intérieur 3) exèdre et colonne alternant avec les piliers pleins 4) base de la coupole 5) surélévation du mur 6) anneaux de charge

Les contraintes statiques sont multiples : la base de la coupole (4) tend à pousser le mur qui la supporte vers l’extérieur. Ce cylindre n’est pas plein, mais évidé par les sept exèdres (3) et l’entrée du temple, et aussi par une enfilade de sections vides au niveau supérieur. Le poids de la coupole est ainsi supporté par les huit piliers massifs de maçonnerie qui séparent ces intervalles. Il a donc fallu à la fois compenser les poussées centrifuges et orienter les poussées verticales sur les huit piliers.

Pour parvenir à ce résultat, les bâtisseurs romains ont mis en œuvre plusieurs solutions :

  • le mur extérieur (1) dépasse de 8,40 m (5) le pied de la coupole et agit comme un contrefort ;
  • la base de la coupole est surchargée d'une série de sept anneaux de béton disposés en escalier (6), visibles de l’extérieur, qui redirigent les poussées latérales centrifuges par une poussée verticale ;
  • dans l’épaisseur de la coupole sont inclus de grands arcs de décharge en brique qui dirigent les poussées sur les piliers de la rotonde ; d’autres arcs de briques, inclus dans le mur de la rotonde, visibles de l’extérieur, renvoient les poussées vers les piliers ;
  • la partie porteuse du mur cylindrique est renforcée par une série de petits arcs radiaux inclus entre les niveaux supérieurs du mur intérieur et du mur extérieur.

 http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Piranesi04.jpg lien très intéressant !!

 

Le montage de la coupole

Reconstitution de la construction de la coupole par Eugène Viollet-le-Duc montrant la superposition des nervures et des arcs de décharge.

Comment les Romains ont-ils procédé pour monter la coupole du Panthéon ? Nous ne disposons pas de sources documentaires sur ce chantier précis, ni sur d’autres, d’ailleurs . L’édification de la coupole en béton passe par la mise en place préalable d’un cintre et d'un coffrage.

Cent cinquante ans environ avant l’édification de cette coupole, Vitruve décrivait assez sommairement la technique pour disposer des planchers en forme de voûte[19], en construisant sur des cintres montés avec des solives et couverts de roseaux. Ici la portée imposée aux cintres est importante, (43 mètres), mais l’on sait que les basiliques romaines étaient couvertes de charpentes, avec des arbalétriers de 25 à 30 m de portée, largeur observée sur les vestiges. On peut donc admettre l’hypothèse proposée dans Gründ d’un coffrage supporté par un cintre en charpente prenant appui sur les corniches intérieures de la rotonde[17].

Eugène Viollet-le-Duc, qui a étudié l'architecture antique, affine ces hypothèses par la description d'une technique de construction de voûte en deux étapes, observée sur divers bâtiments romains : montage en briques et mortier d'une première couche mince de la voûte constituée de nervures en brique qui définissent les caissons intérieurs sur un cintre léger en bois, puis, après durcissement de cette couche qui forme un coffrage solide et étanche, édification du reste de la voûte avec ses arcs de décharge et son épaisseur de béton[20]. Le procédé ainsi décrit est économique, car il ne nécessite qu'un cintrage en bois assez léger le temps de construire la première épaisseur, le cintrage porteur de la charge complète étant constitué par la première épaisseur de la voûte.

Une autre solution a été proposée par Pierre Gros[21] : il s'agit de remplir la rotonde de sable ou de terre, coffrer par-dessus, édifier la coupole, puis vider la rotonde. Cette technique simple est, comme la précédente, à la portée des bâtisseurs romains qui ont montré avec le mausolée d'Auguste leur capacité à monter et à remplir de terre un grand bâtiment cylindrique.

 

Plus tard, Héliogabale, qui voulut installer Baal à Rome, préféra lui bâtir un nouveau temple[24]. Alexandre Sévère, au sens religieux réputé syncrétique, abrita sa collection de héros et de divinités dans un laraire personnel. Enfin, quand Aurélien officialisa le culte de Sol invictus, il lui fit également construire un nouveau temple.

Le Panthéon dut connaître les vicissitudes qui frappèrent tous les temples antiques de Rome à la fin du IVe siècle : interdiction de sacrifice et de fréquentation des temples en 391[25], éphémère reprise des cérémonies traditionnelles en 393 lors de l’usurpation d’Eugène, interdiction par Théodose Ier de toute forme d’activité païenne en 392 [26] qui s’impose à Rome à la défaite d’Eugène.

Les nombreuses statues et les décorations de bronze sur le fronton du Panthéon furent peut-être victimes des récupérations lors du siège de Rome par Alaric en 408, au cours duquel les ornements des temples furent prélevés pour payer la rançon exigée par Alaric[27], ou bien furent pillées pendant le sac de Rome de 410 ou celui de 455.

 

Suite ! 

 

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