Les gratte - ciel

Les gratte-ciel

Le 4 janvier 2010 l'émir de Dubaï a inauguré la plus haute tour du monde, Burj Dubaï (Burj veut dire tour en arabe) rebaptisée Burj Khalifa en hommage à l'émir d'Abou Dabi, Président des Émirats arabes unis). Elle se dresse à 828 mètres. Comme tous les records précédents, cette tour est admirée partout dans le monde. Nous verrons l'historique des gratte-ciel qui sont apparus aux USA à la fin du XIXème siècle, leurs caractéristiques, quelques records puis on se demandera comment ils peuvent changer avec les problèmes d'écologie.

Historique des gratte-ciel

Leur nom en anglais est skyscraper, c'est un mot pris au vocabulaire des marins : c'était le surnom du grand mât d'un bateau. Les premiers apparaissent aux États Unis à Chicago. En 1871, le centre-ville est détruit par un incendie, pour le reconstruire, on préfère des tours car le terrain est devenu très cher. Au même moment, des inventions techniques permettent de bâtir plus haut : c'est l'invention de l'ascenseur et les pompes qui permettent d'amener l'eau dans les étages (jusque là on ne pouvait pas faire monter de l'eau courante au-dessus de 15 mètres). On va aussi utiliser de nouveaux matériaux de construction comme l'acier et le béton armé.

Immédiatement le gratte-ciel devient une question de prestige, un symbole de puissance. Il représente le monde des affaires occidental puisque il est utilisé comme immeuble de bureaux dans les centre-villes américains.

À partir des années 30, ils dépassent les 300 mètres de hauteur, ils sont plus hauts que la tour Eiffel. Longtemps, ils restent typiques des USA, ils symbolisent Manhattan, le centre-ville de New York mais depuis les années 90, c'est en Asie que l'on en construit le plus et toujours plus hauts. Hong Kong est la ville où il y en a le plus. L'Europe ne suit pas cette course aux records (le plus haut de notre continent est en Allemagne, il fait 259m).

L'inauguration de la tour de Dubaï a permis de reparler d'une théorie créé par un économiste américain, Andrew Lawrence. Il a créé le "skyscraper index" pour lier la construction des plus grands gratte-ciels et les crises économiques. Il a remarqué que le Chrysler Building et l'Empire State Building ont été décidés juste avant la grande crise de 1929. La Sears Tower et le World Trade Center ont été bâtis avant le premier choc pétriolier de 1973. Les premiers records du monde de hauteur pour l'Asie arrivent juste avant la crise asiatique de la fin des années 90. Enfin, la tour de Dubaï arrive au moment de la crise de 2009 quand l'émirat est au bord de la faillite.

Caractéristiques des gratte-ciel

Un gratte-ciel pèse plusieurs centaines de milliers de tonnes. Les fondations sont très importantes car elles permettent à l'immeuble de résister aux vents et aux séismes. Il faut chercher un ancrage solide. Par exemple, tout le sous-sol de Manhattan est rocheux, on creuse jusqu'à moins 20 mètres pour trouver la roche. Aujourd'hui on arrive à bâtir des gratte-ciel sans forcément trouver la roche mais cela pose de gros problèmes comme à Shangaï : le sous sol de la ville est constitué du sable et du limon déposé par le fleuve Yang Tsé sur 300 mètres d'épaisseur. On a construit tellement de gratte-ciels que le sol de Shangaï s'enfonce de 1,5 à 3 cm par an. Au rythme actuel, la ville passera sous le niveau de la mer dans 50 ans.

La grande différence entre le gratte-ciel et tout ce qu'on a construit avant c'est l'absence de murs porteurs en maçonnerie. Le mur porteur est remplacé par une armature métallique, par un squelette. L'ossature est d'abord faite en fer et en acier. Depuis les années 50, le béton armé a permis l'apparition de structures avec un noyau central qui supporte le poids du bâtiment et permet la circulation des ascenseurs et des réseaux d'eau et d'électricité.

Plus récemment, pour monter encore plus haut, on a ajouté des renforts sur les façades : c'était le cas du World Trade Center (1973) 220 colonnes d'acier reliées entre elles par des poutres horizontales ceinturaient les tours jumelles. Poids de l'acier : 78 000 tonnes pour chaque tour (à comparer avec le poids total de la tour Eiffel : 8500 tonnes). Le WTC pouvait résister à une pression du vent de 200 kg par m² au sommet. Autre solution récente : on ajoute sur les façades des structures triangulaires.

Une autre structure permet de dépasser les 100 étages : c'est l'assemblage de minces tours collées les unes aux autres. (ex : Sears Tower

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