La charpente
La coupole et sa charpente, coupe longitudinale
Les pièces de charpente du dôme des Invalides sont employées brutes : on les a très légèrement équarries pour ne pas diminuer leur solidité. Au total, 6484 pièces ou solives ont été nécessaires pour assembler la véritable “forêt” que constitue la charpente du dôme des Invalides !
Les pièces de la coupole des Invalides doivent être courbes. Leur assemblage est très complexe : ce n’est pas sur un entrait (grande pièce horizontale) mais sur des enrayures (de forme circulaire) que repose la charpente. Les fermes (pièces horizontales souvent de forme triangulaire) sont ici des anneaux circulaires qui forment la silhouette du dôme.
De par ses formes courbes, son matériau de couverture et sa hauteur, le dôme des Invalides a posé et pose toujours de grandes contraintes.
La préparation du bois
Au 17e siècle, le bois est le matériau unique utilisé pour la charpente. Le chêne est considéré comme le bois de construction par excellence car il est régulier en son cœur comme à sa surface, solide, dur et lourd. Le châtaignier est aussi, mais dans une moindre mesure, apprécié.
Une préparation scrupuleuse est nécessaire. Les arbres sont écorcés avant leur abattage qui s’effectue en hiver, puis les pièces de bois sont plongées longuement dans l’eau afin de les débarrasser des restes de sève. Après une phase de séchage, le bois est en principe prêt à être débité.
Les pièces de charpente du dôme des Invalides sont employées brutes : on les a très légèrement équarries pour ne pas diminuer leur solidité. Au total, 6 484 pièces ou solives ont été nécessaires pour assembler la véritable “forêt” que constitue la charpente du dôme des Invalides !
Une charpente comme pour un bateau
En architecture, la charpente a de nombreux points communs avec la construction de bateaux.
Pour que les assemblages soient les plus robustes possible, on prend soin de creuser des embrèvements (points d’assemblages) au cœur des pièces, là où l’on trouve le bois le plus dur.
Les pièces de la coupole des Invalides doivent être courbes. Leur assemblage est très complexe : ce n’est pas sur un entrait (grande pièce horizontale) mais sur des enrayures (de forme circulaire) que repose la charpente. Les fermes (pièces horizontales souvent de forme triangulaire) sont ici des anneaux circulaires qui forment la silhouette du dôme.
Des problèmes de chimie entre le bois et le plomb
Maquette de la charpente du dôme des Invalides
En architecture, la charpente a de nombreux points communs avec la construction de bateaux.
Pour que les assemblages soient les plus robustes possible, on prend soin de creuser des embrèvements (points d’assemblages) au cœur des pièces, là où l’on trouve le bois le plus dur.
Les pièces de coupoles comme celle des Invalides doivent être courbes. Leur assemblage est très complexe : ce n’est pas sur un entrait (grande pièce horizontale) mais sur des enrayures (de forme circulaire) que repose la charpente. Les fermes (pièces horizontales souvent de forme triangulaire) sont ici des anneaux circulaires qui forment la silhouette du dôme.
© Bibliothèque nationale de France
© Bibliothèque nationale de France
Le problème majeur qui se pose depuis le 17e siècle est l’interaction chimique entre les matériaux de charpente et ceux de la couverture.
S’il est en contact direct avec le plomb, le chêne manque d’air et pourrit. Ses tannins détruisent le métal.
Les couvreurs et charpentiers ont dû alors trouver un juste équilibre lors des restaurations successives de la coupole.
C’est la raison pour laquelle, en 1988, on a placé du carton bitumé sous le plomb afin de l’isoler de la charpente.
Les toits "à la Mansart"
De nouveaux types de toits
Les bâtiments annexes à la chapelle sont couverts de toitures à combles brisés, dites "à la Mansart". Cette charpente à combles brisés permet alors de dégager un étage supplémentaire au sommet du bâtiment.
On comprend que le terme “mansarde” dérive du nom de l’architecte.
Cette charpente est à fermes (ensemble des pièces assemblées sur un plan vertical) et pannes (pièces horizontales d’un versant de toit, qui parcourent la longueur du toit). Au premier niveau du toit, des jambes de force, solides pièces verticales, constituent la base de la charpente et soutiennent, par l’intermédiaire des aisseliers, le deuxième niveau. Celui-ci est constitué d’un faux entrait (pièce horizontale), d’un poinçon de fermette au sommet qui assemble les arbalétriers de jouée (pièces inclinées selon la forme du toit).
Des contrefiches, reliées au poinçon (axe central) et placées en chevrons, soulagent les arbalétriers.