Un article de Jean Pierre BOURCIER sur le clocher de Davos

Ci-dessous un article  de Jean Pierre BOURCIER sur le clocher de DAVOS et sa flèche torse.

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Le mémoire qui suit est basé sur la lecture d’un résumé de l’étude de M Baumann et Hassler effectuée en 1930.

Davos est une ville suisse du canton des grisons. L’église st Jean a été construite au XVème siècle. Elle possède une Flèche octogonale torse, à base carré, haute de 42m.

Cette flèche a la particularité de n’avoir un poinçon que dans sa partie haute (au dessus de la dernière enrayure). L’hypothèse de déformation due à la rotation du poinçon ne peut donc être retenue. En 1930 une étude a été menée par deux architectes, MM. Baumann et Hassler. Les conclusion sont les suivantes :

En terme d’analyse de la structure, ces deux architectes s’appuient sur les travaux de F Ostendorf (1871-1915) architecte allemand qui a émis l’hypothèse que la flèche de Puiseaux était torse par construction et non due à ruine de l’ouvrage.

Les hypothèses retenues sont les suivantes : à la fin du XIIème siècle, une évolution des structures de la flèche du clocher est constatée. Cette évolution concerne la hauteur des ouvrages réalisés, ce qui génère des problèmes de flexion et de flambement des éléments qui n’étaient pas maîtrisés par le calcul à cette époque. D’autre part on constate que la flèche octogonale a été retenue par la plupart des constructeurs. Une évolution notable est la réalisation de la structure par l’assemblage de fermes principales qui sont rigides et indéformables ce qui a permis d’augmenter les performances de hauteurs (Lübeck 50 m). Baumann et Hasler ont analysé la déformation des éléments placés en diagonale dans la structure, prenant pour hypothèse que la déformation engendre des efforts de compressions conduisant à des déformations notables voire des destructions d’assemblages de ces éléments. Un constat important est effectué : l’absence de contreventement entre poteaux ainsi dans le plan des chevrons (surface de couvrement). « La raison pour laquelle le maitre d’œuvre a omis le raidissement latéral restera toujours une question ouverte ». La stabilité est donc assurée uniquement par les croix de st André centrales dont les sections sont très faibles. Des écarts de 35cm au droit des assemblages ont été mesurés, ce qui signifie que, par endroit, ces croix ne sont plus assemblées, chose que l’on peut voir sur une photo annexe du rapport et que l’on peut vérifier par modélisation, ce en fonction des angles de rotations des enrayures . Une question reste posée : pourquoi la flèche ne s’est pas écroulée ? L’hypothèse retenue est que les croix centrales après déformations se bloquent mutuellement mais aussi que le voligeage, considéré comme la peau de la structure, limite sa déformation, le voligeage étant assimilé aux cerceaux d’un tonneau. A noter que la déformation ne commence qu’ au-dessus des quatre pignons maçonnées de la flèche.

La raison de la torsion : la question suivante est posée : est-ce arrivé soudainement ou progressivement ? L’hypothèse de l’utilisation de bois vert est évoquée : celle-ci aurait conduit à une déformation rapide dans le temps. Si la déformation est due au vent, une seule tempête aurait pu suffire à déformer la flèche. Une autre hypothèse est alors avancée : la déformation de la flèche est due au écarts de températures entre face au soleil et faces à l’ombre, soit le rayonnement direct du soleil d’hiver de la montagne et le froid intense simultané à l’ombre du au vent du nord , l’absence de contreventements pour contrer ces déformations ayant été constatée.

En conclusion, Baumann et Hassler recommandent de renforcer cette structure, notamment en ce qui concerne les éléments de croix de st André déformés voir cassés.

A gauche enchevêtrement des croix, à droite déformation et destruction d’assemblages

D’après les relevés de Baumann et Hasler, deux modélisations ont été effectuées : une flèche droite et une flèche déformée. On constate que les sections employées sont très faibles par rapport aux élancements des pièces. Ce point est notable sur d’autres flèches torses.d’autre part on retrouve les problèmes d’assemblages évoqués des croix de st André centrales.

Conclusion :

Sans aucun équivoque on peut affirmer que le tors est du à ruine de l’ouvrage, la cause principale étant l’absence de contreventements dans le plan de chevronnage. La rotation due à la déformation du poinçon ne peut être retenue, celui-ci étant inexistant. La déformation est limitée par l’imbrication des différentes croix centrales, due à la rotation et à l’effet de cerclage réalisé par le voligeage. L’hypothèse de déformation due aux écarts de températures entres faces au soleil et faces à l’ombre est à retenir, en tenant compte de l’insuffisance des sections utilisées.