Technologie
L’ingénierie des gratte-ciel
Ascenseurs de sécurité, squelettes d'acier et pendules géants cachés près du sommet : bâtir une tour de 828 mètres demande bien plus qu'empiler des étages.
Les faits essentiels
- En 1854, Elisha Otis a démontré son frein de sécurité pour ascenseur à New York en faisant couper le câble de levage devant la foule ; sans ascenseurs sûrs, personne ne louerait de bureaux dans les étages élevés.
- Le Home Insurance Building de Chicago, conçu par William Le Baron Jenney et achevé en 1885, est souvent considéré comme le premier gratte-ciel : environ 42 m et 10 étages portés par un squelette métallique plutôt que par des murs épais.
- Dans une tour à ossature, la charpente d'acier ou de béton porte toutes les charges ; la façade devient alors un léger mur-rideau de verre ou de pierre simplement accroché à la structure.
- L'Empire State Building de New York, inauguré en 1931, s'élevait à 381 m et 102 étages ; sa charpente d'acier a été montée en un temps record d'environ 410 jours.
- L'ingénieur Fazlur Rahman Khan a révolutionné les tours avec les structures en tube : le John Hancock Center (1969) utilise un tube contreventé, et la Sears Tower, aujourd'hui Willis Tower (1974, 442 m), un faisceau de neuf tubes.
- Les tours élevées oscillent sous le vent ; pour les calmer, les ingénieurs installent des amortisseurs à masse accordée, comme la sphère d'acier de 660 tonnes suspendue entre les 87e et 92e étages de Taipei 101.
- Le Burj Khalifa de Dubaï, inauguré en 2010, détient le record de hauteur : 828 m et plus de 160 étages, stabilisés par un plan en Y et un noyau central contrebuté, avec du béton pompé à plus de 600 m.
- Les gratte-ciel reposent sur des fondations profondes : le Burj Khalifa s'appuie sur 192 pieux enfoncés à environ 50 m, et les ascenseurs modernes à grande vitesse, comme ceux de la Shanghai Tower, dépassent 70 km/h.
Sources