Les trois composantes principales du gothique

Cette page examine quelques caractéristiques de l'architecture gothique religieuse. Bien entendu, celle-ci a évolué au fil du temps, mais ses techniques de base sont restées globalement les mêmes.

The three main features of Gothic

This page examines some features of religious Gothic architecture. Of course, it evolved throughout centuries, but the basic techniques have remained fairly unchanged.

Les moines cisterciens protestèrent contre la verticalité des églises gothiques: cette élévation qu'ils condamnaient: "cette hauteur immense, les volumes exagérés, la somptueuse décoration des églises qui stimule la curiosité et diminue la concentration des fidèles" n'auraient pas été possibles sans une réduction massive du poids de la structure, c'est à dire sans une véritable révolution architecturale obtenue par l'utilisation conjointe de trois éléments spécifiques.

Après l'architecture romane qui partait d'une logique de résistance par la masse, on vient à une logique de résistance par l'équilibre des forces. Pour ce faire, les éléments de base du gothique sont l'arc brisé, la voûte sur croisées d'ogives et l'arc boutant. Les deux premiers existaient bien avant l'architecture gothique et l'arc boutant a été la réponse que nécessitaient ces deux premiers éléments - réponse qui a été apportée plus tardivement dans toute sa logique.

 

Cistercian monks protested against the vertical aspect of Gothic buildings: The uprightness against which they protested, condemning the "immense height, the exaggerated volume, the sumptuous decoration of churches that stimulated curiosity and diminished the concentration of the faithful" would not have been possible without a drastic reduction in the weight of the structure, that is to say without a complete architectural revolution that used three specific features combined together.

After Romanesque architecture which rested on the concept of resistance to disturbing forces by means of mass, Gothic architects used the concept of resistance by means of a balance of forces. To do so, they utilised three basic components, the pointed arch, the rib vault and the flying buttress. The first two had been existent many years before the Gothic age, and the flying buttress was a response to the requirements of these two elements - a response that was brought only later.

L'arc brisé

En cassant l'arc roman en plein cintre, c.a.d. en demi cercle, on obtient l'arc gothique dit aussi arc brisé. Celui-ci permet aux bâtisseurs de faire varier la hauteur de l'arche par rapport à sa largeur. (Rapellons que la hauteur de l'arc en plein cintre est nécessairement égale à la moitié de sa largeur.) On peut donc avoir des largeurs différentes (pour couvrir des distances différentes) et cependant toujours la même hauteur. Par exemple, dans une voûte, les arcs en diagonales sont plus plats et plus longs que ceux qui forment le rectangle.(Voir le dessin ci-contre et plus bas.) Ainsi peut-on voûter des espaces en forme de rectangle, de triangle, de trapèze, de pentagone ou de toute autre forme , selon les besoins du bâtisseur.

The pointed arch

By breaking the Romanesque round arches,designers invented the pointed arch. This allowed the builders to vary the height of each arch compared to its span. (Remember that the height of a round arch is necessarily half its span.) Thus, pointed arches can be of different widths to span different distances and still have the same height. For instance, in a vault, the diagonal arches are flatter and longer than the others that make up the rectangle.(See below.) Builders could then create vaults over any size and shape : squares or rectangles or even over triangles, trapezoids, pentagons, or whatever was needed.


La voûte sur croisée d'ogives

La voûte est de forme complexe structurée à partir de trois séries d'arcs séparés mais liés les uns aux autres.

- des arcs qui partent du sommet de chaque piler d'angle et se croisent en diagonale au centre,
- des arcs doubleaux -perpendiculaires à l'axe de la nef-
- des arcs formerets - parallèles à celle-ci.

Entre ces arcs est tendue une mince voûte d'une forme ovoïde qui peut ainsi résister à toutes les forces en jeu alors que les forces de compression mais surtout de cisaillement sont concentrées à la jonction de la voûte avec la colonne ou le pilier. (En rouge sur le schéma ci-contre)


Voûte de la chapelle de la Vierge (1350)
Vault of Lady Chapel (1350)

Il est essentiel de bien se rendre compte que la voûte sur croisée d'ogives est aussi fondamentale pour le développement du gothique que l'a été la poutrelle d'acier au 19ème siècle ou le béton pré-contraint au 20ème.


The ribbed vault

The ribbed vault is a complex structure made by combining three separate but connected ribs or arches:

- arches that rise up from the top of each corner pier and that meet in the centre (diagonal arches)
- transverse arches (perpendicular to the nave axis)
- longitudinal arches (parrallel to the nave axis)

Between these arches, a thin egg-shaped vault is sufficient to resist the thrusts while compression but especially shear forces are channelled to the junction of the vault with the column or the pier(in red on the diagram).

It essential to be aware that the ribbed vault was as critical to the development of Gothic architecture as was the steel girder in the 19th century or reinforced concrete in the 20 century.

L'arc-boutant

Une des caractéristiques de l'architecture gothique religieuse est la hauteur des murs. Toutefois, plus le mur est haut, plus les poussées vers l'extérieur sont fortes.Comme on l'a vu, les bâtisseurs romans neutralisaient la poussée des voûtes par des murs épais. Les architectes normands à Caen ont utilisé une technique nouvelle qui allait donner les arcs-boutants: à l'Abbaye aux Hommes (St Etienne) en 1115: ils ont contrebuté les voûtes principales en construisant des demi voûtes en berceau entre le haut des grandes voûtes de la nef et le sommet des murs des bas-côtés. (Ces voûtes ne sont pas visibles, elles sont sous la toiture.) Quelques années plus tard, à l'Abbaye aux Dames (La Trinité), la structure a été simplifiée en ne construisant que des portions de demi voûtes en berceau, uniquement là où elles rencontrent les nervures de la voûte principale. Ainsi fut conçu le premier arc boutant fonctionnellement complet.

C'est le rôle des arcs-boutants que de transmettre ces poussées vers des massifs de maçonnerie extérieurs (la culée) dont la masse absorbe les forces en jeu.
La photo ci-dessous montre comment les arcs-boutants relient le mur principal de la nef à des supports extérieurs en passant au-dessus des bas-côtés pour épauler la nef et s’opposer à la poussée des voûtes. Voyez en particulier au premier plan la taille du massif de maçonnerie qui reçoit la décharge du premier arc boutant. De plus, on a ajouté une sorte de clocheton sur la culée, certes pour un effet esthétique mais surtout pour augmenter la masse de la culée et donc son efficacité structurelle.

Le second document (à droite) provient du carnet de Villard de Honnecourt - architecte et artiste du XIIIème siècle, originaire de Picardie.

The flying Buttress

A significant characteristic of Gothic architecture is height. However, the higher the wall, the stronger the thrust pushing in a outwardly direction. As we saw earlier, Romanesque architects used to neutralise the thrust of vaults by very thick walls. Norman builders in Caen used a new technique that was to develop into flying buttresses: it began in St Stephen's in 1115: the vaults of the nave are abutted by half-barrel vaults built between the vaults of the nave and the top of the walls of the aisles (these vaults are not visible, being beneath the roof). A few years later, in Trinity Abbey, they simplified the structure by building merely narrow portions of half-barrel vault only where they abutted the ribs of the main vault, thus devising functionally complete flying buttresses.

It is the role of flying buttresses to transmit the thrusts out and down to heavy solid masses of masonry that absorb the forces.


The picture below (on the left) shows how the flying arches connect the main wall of the nave to outside support buttresses. In particular, notice the size of the mass of masonry that receives the thrust of the flying buttress in the foreground. Moreover a sort of pinacle is built on the top of the buttress: this may have an aesthetic purpose, but the main one is to increase the mass of the whole construction and hence its structural efficiency.

The second document is a photo from Villard de Honnecourt's portfolio - a 13th-century French architect and artist.


 

Le schéma ci-dessous illustre
a/ la décomposition des poussées exercées par la toiture et les voûtes en force de compression et force de cisaillement
b/ le transmission au sol des forces de compression par les piliers
c/ le transfert des forces de cisaillement, via les arcs-boutants, vers les culées où elles sont transmises dans le sol sous forme de forces de compression.
The diagram below illustrates the way
a/ the thrust of the roof and of the vault is broken into its constituents : compression force and shear force
b/ the pillars transmit compression forces to the ground
c/ shear forces are transferred to the ground as compression forces via the buttresses.

 

Quelques pages plus pointues pour les curieux, les spécialistes et les autres aussi...
A few pages for amateurs and others...
Le symbolisme de l'église / Church symbolism

La genèse du gothique / Genesis of Gothic architecture:

Quelques pistes pour dater un édifice gothique / A few ways to give a Gothic building a date.

Le gothique flamboyant / 'Flamboyant' gothic

Pourquoi ce nom de 'Gothique'? / Why is it called 'Gothic'?

 
Copyright 2005

Retour page Intérieur - Retour page Extérieur

Back to 'Inside' page - Back to 'Outside' page