Nous annonçons la création de BESTREMA, un bureau d'études structure basé à Paris, spécialisé dans les monuments anciens. Un des objectifs de cette société est de participer à la diffusion des connaissances sur la structure des monuments anciens auprès du grand public.

Les nouveaux articles que nous écrirons seront désormais mis en ligne sur bestrema.fr. Les anciens articles qui ont déjà été publiés ces deux dernières années resteront à votre disposition sur Combien ça porte. Nous vous remercions d'avoir suivi ce blog, et nous remercions tout particulièrement les lecteurs qui ont partagés avec nous leurs observations sur les structures des monuments anciens.


22 septembre 2013

Les ancres métalliques anciennes

1  Introduction

Les ancres métalliques équipent l'extrémité des tirants, afin de permettre la transmission des efforts de traction de ces éléments dans la maçonnerie. Elles font partie des fers de bâtiments, ou encore des ouvrages de serrurerie présentés dans les traités de la construction. Ces tirants équipés d'ancres peuvent être au sens large un tirant métallique extérieur, un tirant métallique intérieur (ou chaînage - Fig. 1), un élément de plancher (poutre ou solive, en bois ou en métal - Fig. 2), un élément de charpente (entrait, panne, panne faitière), un poitrail en métal ou en bois (Fig. 3), une plate-bande clavée (Fig. 4) etc.
Les ancres sont positionnées à l'intérieur du mur (ancre intérieure - Fig. 1 au centre), ou au niveau du parement (ancre extérieure - Fig. 1 à gauche et à droite). Les ancres extérieures ne sont pas nécessairement visibles, car elles peuvent être engravées dans le parement de manière à disparaître sous un enduit2 (Fig. 1 à gauche, Fig. 2). Nous donnerons dans la suite des informations concernant principalement les ancres extérieures apparentes. Cela ne signifie pas qu'elles sont les plus nombreuses, mais simplement que les informations sur les ancres intérieures et sur les ancres extérieures non apparentes sont plus difficiles à obtenir.
Nous présentons dans la suite une typologie des ancres extérieures apparentes, principalement à partir d'informations des traités de construction français du XVIIIe et XIXe siècle, mais aussi à partir d'exemples d'ancres italiennes (provenant de Ombrie et Basilicata en Italie principalement). Nous donnerons ensuite quelques éléments sur l'historique et l'évolution des ancres.
Ancres intérieures et extérieures de chaînages métalliques
Fig 1: Ancres intérieures et extérieures de chaînages
d'après Denfer 1894 [10] - scanné par la BNF
Poutre équipée d'un tirant et d'une ancre
Fig 2: Tirant et ancre à l'extrémité d'une poutre
d'après Blondel et Patte (1777 [3, Pl. LXXIII]) - scanné par Google
Poitrail en fer ancien avec ancres métalliques
Fig 3: Poitrail en fer, avec ancres aux extrémités du poitrail
d'après Janniard (1845 [15, Pl. 25])
Platebande en pierre avec armatures métalliques
Fig 4: Platebande armée
d'après Patte (1769 [16, Pl. XVI]) - scanné par la BNF

2  Typologie des ancres extérieures apparentes

La présentation de la typologie des ancres qui suit ne concerne que les ancres extérieures apparentes.

2.1  Formes

Principales formes d'ancres   Les formes que peuvent avoir les ancres sont trop nombreuses pour pouvoir faire l'objet d'une liste exhaustive. Nous indiquons ci-dessous seulement les formes les plus courantes :
  • barres droites, avec extrémités généralement chanfreinées (Fig. 5 à g.). Cette forme est la plus simple qui existe. La barre est le plus souvent simple, mais elle peut être doublée pour obtenir une ancre plus massive (Fig. 5 à d.). Le profil de la barre peut varier le long de l'ancre pour empêcher le glissement de cette dernière à travers l'œil du tirant, comme nous le verrons plus loin.
  • barres en S. Ce sont des barres droites cintrées. On distingue deux familles principales :
    • barre droite dont seules les extrémités sont cintrées (Fig. 7 à g.).
    • barres cintrée continûment (Fig. 6 au centre).
  • barres en double S (Fig. 6 à d., Fig. 22). Ces barres sont généralement deux C mis dos-à-dos, de manière à éviter le croisement des barres au niveau de l'œil du tirant. Le terme double S est trompeur, mais utilisé dans les différents traités de la construction du XVIIIe que nous avons consulté.
  • barres en X (ou en croix de Saint-André) et les barres en croix latine (croix ancrée). Représentées par Viollet-le-duc (Fig. 10, les deux figures de gauche) et souvent reprises dans les traités de construction, ce type d'ancre semble en pratique assez peu répandu (Fig. 9).
  • barres en Y et barres en T (Fig. 6 à g.). Ces barres sont des barres droites, dont on cintre ou on coude la partie supérieure, pour y souder ensuite une barre supplémentaire de manière à obtenir une forme symétrique.
  • ancres décoratives - voir la partie consacrée à ce type d'ancres ci-dessous.
  • plaques, avec ou sans ailerons, rondes, elliptique, ou rectangulaire. Appelées rosaces par Fredet (2003 [14, Art. Ancrage, ancre]). Les ailerons, qui raidissent la plaque, peuvent également être appelés raidisseurs. Nous n'avons pas trouvé d'exemple de plaque sans raidisseurs.
Le choix entre une barre droite, en S, ou en double S a pu être guidé chez les maîtres d'œuvre à la fois pour des raisons esthétiques, et par la volonté de solliciter des surfaces plus importantes pour la reprise des efforts (nous reviendrons sur ce point plus loin).
Ancre droite traversante composé d'une barre simple Ancre droite traversante composé d'une barre double
Fig 5: Ancres droites traversantes - Spoleto (Ombrie, Italie)
Ancres en fer forgé - Duhamel du Monceau 1767
Fig 6: Ancres en fer forgé
d'après Duhamel du Monceau 1767 [12] - scanné par la BNF
Ancre traversante en S orientée à 45° Ancre traversante en S orientée verticalement
Fig 7: Ancres traversantes en S - Todi (Ombrie, Italie)
Ancre traversée en S orientée à 45° Ancre traversée en S orientée verticalement
Fig 8: Ancres traversées en S - Assise (Ombrie, Italie)
Ancre en fer forgé en X Eglise Saint-Jean-François rue Charlot à Paris
Fig 9: Ancre en X en fer forgé
Eglise Saint-Jean-François, rue Charlot, Paris
Ancres décoratives ou ornées   Les ancres peuvent être des motifs décoratifs à part entière. Bosc donne un exemple d'ancre décorative du XIIIe siècle (1877 [5, Art. Ancre]). La barre principale des ancres décoratives est complétée de formes secondaires de manière à former un motif décoratif : forme géométrique, lettre (Fig. 10), chiffre etc. L'apparition des plaques d'ancrages en fonte (voir infra) permet l'apparition de nouveaux motifs décoratifs.
Ancre en croix ancrée - Viollet-le-Duc 1858 Ancre en croix de Saint-André - Viollet-le-Duc 1858 Ancre en forme de lettre - Viollet-le-Duc 1858 Ancre décorative avec rinceaux - Viollet-le-Duc 1858
Fig 10: Quatre dessins d'ancres - croix ancrée, croix de Saint-André, sous forme de lettre, et comportant des rinceaux
d'après Viollet-le-duc 1858 [20] - scanné par Wikisource
L'utilisation des ancres décoratives dépend à la fois de l'époque et du lieu. On trouve par exemple proportionnellement beaucoup moins décoratives en Ombrie (Italie) qu'à Bruges (Pays-bas).
Viollet-le-Duc a présenté quatre dessins d'ancres dans l'article correspondant de son dictionnaire : croix ancrée, croix de Saint-André, en forme de lettre, et comportant des rinceaux (1858 [20] - Fig. 10 ci-dessus). Ces exemples d'ancres riches, bien qu'assez peu répandus en pratique, seront souvent reproduits par la suite dans les traités de construction. Par exemple la reprise par Denfer de ces motifs d'ancres (Fig. 11 ci-dessous), s'inspire manifestement des dessins de Viollet-le-Duc, jusque dans la perspective de la maçonnerie (1894 [10]). Les dictionnaires reprendront également ces illustrations, là encore en réinterprétant les dessins d'origine (voir par exemple cette illustration du Larousse de 1922).
Ancres décoratives - Denfer 1894
Fig 11: Ancres décoratives
d'après Denfer 1894 [10] - scanné par la BNF
Extrémité décorée d'un tirant à Capestrano (Italie) Crochet de pose avec croissant de lune pour fixation d'une ancre à Castelvecchio-Calvisio (Italie)
Fig 12: Extrémité décorée d'un tirant (à g.) - Crochet de pose avec croissant de lune (à d.)
Marches (Italie)
Façade arrière du 144 rue du Faubourg Saint-Denis à Paris
Ancre décorative de la façade arrière du 144 rue du Faubourg Saint-Denis à Paris Ancre décorative de la façade arrière du 144 rue du Faubourg Saint-Denis à Paris Ancre décorative de la façade arrière du 144 rue du Faubourg Saint-Denis à Paris
Fig 13: Ancres décoratives de la façade arrière du 144 rue du Faubourg Saint-Denis, Paris
Bureaux de la Compagnie des Chemins de fer de l'Est - 1887-1888 Adrien Gouny architecte
Façade avec ancres décoratives 10 rue des Quatre-Fils à Paris
Ancre décorative 10 rue des quatre fils à Paris Ancre décorative 10 rue des quatre fils à Paris
Fig 14: Ancres décoratives du 10 rue des Quatre-Fils, Paris
Ecole élémentaire Quatre-Fils - 1877 Chat architecte

2.2  Liaison ancre-tirant

Ancres traversantes, et ancres traversées   La liaison entre l'ancre et le tirant est un élément essentiel de la typologie des tirants. Les ancres peuvent être passées à travers une boucle formée par le tirant à son extrémité, qui est appelée œil du tirant. Nous appellerons ce type d'ancre une ancre traversante. A contrario, les ancres peuvent être traversées par le tirant, qui se termine alors le plus souvent par un filetage pour permettre la fixation de l'ancre grâce à un écrou. Nous appellerons ce type d'ancre une ancre traversée.
Les photos des Fig. 7 et Fig. 8 montrent des ancres en S, traversantes ou traversées.
Nous n'avons pas connaissance de l'existence d'ancres traversées avant le début du XIXe siècle3 en France. Denfer présente cette évolution de la typologie et ses avantages comme suit (1894 [10, 99.]). "Avec les ancres apparentes, on a bien de l'avantage à remplacer les extrémités précédentes des chaînes par des tiges filetées munies d'écrous. Ces tiges traversent les ancres, qui sont disposées à cet effet et munies d'un trou de diamètre convenable. Il est de toute évidence que la section de la partie filetée, mesurée à son noyau, doit correspondre à la section de la chaîne, et que la soudure doit être en rapport avec la solidité de la section courante fig. 124. [...]"
L'apparition des ancres traversées est probablement contemporaine à l'apparition des plaques en fonte servant d'ancre.
Plaque en fonte formant ancre
Fig 15: Plaque en fonte (large rondelle en fonte)
mentionnée par Denfer dans le cadre des maçonneries chauffées (cheminées, fourneau)
d'après Denfer 1894 [10] - scanné par la BNF
Ancres traversées décoratives
Fig 16: Ancres traversées
d'après Denfer 1894 [10] - scanné par la BNF
Blocage des ancres traversantes   Les ancres traversantes doivent être conçues de manière à empêcher leur glissement à travers l'œil du tirant. Il existe plusieurs dispositifs pour s'en assurer :
  • talon d'arrêt, dont la fonction est de servir de butée pour empécher le glissement. Il peut prendre plusieurs formes :
    • simple renflement du corps de l'ancre (Fig. 20).
    • talon soudé à la forge sur le corps de l'ancre4 (Fig. 6)
    • talon soudé sur le corps de l'ancre (Fig. 17)
  • crochet de pose, coin : élément complémentaire, également passé à travers l'œil du tirant (Fig. 19, Fig. 18). Il peut également servir à mettre en tension le tirant.
  • barre de section croissante de bas en haut (Fig. 25)
  • blocage assuré par la forme de l'ancre Fig. 9.
Ancre avec talon d'arrêt soudé à Assise (Italie) Talon d'arrêt soudé pour bloquer le glissement d'une ancre à Assise (Italie)
Fig 17: Talon d'arrêt soudé - Assise (Ombrie, Italie)
Ancre droite avec deux coins à Assise (Italie) Ancre droite traversant un bandeau à Pérouse (Italie) Ancre droite avec coin à Castelvecchio-Calvisio (Italie)
Fig 18: Ancres droites avec coin pour bloquer le glissement - Italie
Ancre droite avec crochet de pose à volute brisé et marque de forgeron Ancre bleue avec crochet de pose à volute et marque de forgeron
Fig 19: Ancres droites avec crochet de pose
Marques de forgeron visibles en pied d'ancre et sur le crochet de pose
Maintenon
Renflement de la barre droite d'une ancre rue Charlot à Paris
Fig 20: Ancre droite avec renflement pour empécher le glissement - rue Charlot à Paris

2.3  Orientation, positionnement

Les barres droites sont généralement positionnées à la verticale ou à 45o, et plus rarement à l'horizontale. Ce dernier cas est le moins favorable et peut provoquer le poinçonnement de la maçonnerie en concentrant les contraintes dans un seul joint d'assise.
La position des ancres par rapport à l'œil du tirant doit être choisie de manière à ce que les efforts puissent se répartir correctement dans la maçonnerie. Il faut que l'œil soit positionné environ au centre de gravité de l'ancre (Denfer 1894 [10, 99.]). Cette condition n'est pas toujours facile à respecter, en raison de la présence de baies ou de bandeaux qui gênent le positionnement de l'ancre (voir par exemple la photo au centre sur la Fig. 18, ou le bandeau a du être entaillé pour laisser la place à l'ancre). Cependant on observe fréquemment des désordres lorsqu'elle n'est pas respectée, en particulier la déformation de l'ancre et le poinçonnement de la maçonnerie.
La position des ancres sur la façade permet de repérer facilement les niveaux et positions des éléments de charpente (poutres, pannes, solive) lorsqu'elles y sont attachées.

2.4  Matériaux et façonnage

Le mode de façonnage utilisé pour la fabrication des ancres est intimement liée au type de matériau. Les ancres sont réalisés en fer forgé avant le XIXe siècle, puis en fonte et / ou fer puddlé, ces derniers étant progressivement remplacés par l'acier à partir de la fin du XIXe siècle. Il existait également des ancres en bois pour les pans-de-bois de maisons du XVe siècle, mais nous ne reviendrons pas sur ce dernier type d'ancre dans la suite (Viollet-le-duc 1858 [20]).
A la forge   Duhamel du Monceau donne les méthodes de façonnage des ancres en fer forgé en S, en X et en T, avec soudage à la forge (1767 [12, p. 44]).
Les ancres en fer forgé et leur éventuel crochet de pose présentent parfois des marques de forgeron distinctives, dont nous ne connaissons pas la signification Fig. 19.
Fonderie   L'apparition des ancres en fonte permet au XIXe siècle la production d'ancres décoratives en série. Denfer note à ce propos : "Le moulage en fonte des ancres est particulièrement avantageux et indiqué lorsque ces pièces se répètent, identiques, un grand nombre de fois dans la façade d'une bâtiment. Le prix de façon est alors faible, et les frais de modèle disparaissent, pour ainsi dire, en raison du nombre de pièces sur lequel ils se répartissent. [...]" (1894 [10, 99.])
Les plaques en fonte ne devaient pas présenter de brusques changements d'épaisseur, en raison des procédés de fonderie. Les raidisseurs des plaques ont donc des épaisseurs proches de celle des plaques elles-mêmes. Ce point est un indice pour reconnaître les plaques en fonte (Fig. 21).
Plaque d'ancrage en ellipse en fonte à Spoleto (Italie) Plaque d'ancrage carrée en fonte à Capestrano (Italie) Plaque d'ancrage carrée en fonte à Tricàrico (Italie)
Fig 21: Probables plaques en fonte - Italie
Soudage   Le façonnage des ancres est profondément marqué par l'apparition du soudage à la fin du XIXe siècle5. Ce procédé d'assemblage permet d'unir facilement et à faible coût des barres entre elles ou avec des plaques. Il devient alors possible de former des ancres traversées en X, en double S, ce qui n'était autrefois pas réalisable pour les ancres forgées.
La forme des plaques est modifiée également par l'apparition du soudage. L'apparition des plaques en acier formés de plusieurs éléments soudés entre eux supprime les contraintes concernant les épaisseurs que nous avons vu ci-dessus, et rend possible la création de nouvelles formes (Fig. 23). Ce procédé s'accompagne également d'une rationalisation de la quantité d'acier nécessaire pour les plaques, et la diminution de l'épaisseur de ces dernières (Fig. 24).
Le mode d'assemblage des différentes barres entre-elles est donc un marqueur historique utile pour estimer l'époque d'une ancre.
Ancre traversée en double S, probablement soudée, à Assise (Italie) Ancre traversée en double S avec boulon carré à Assise (Italie)
Fig 22: Probables ancres soudées en double S - Assise (Ombrie, Italie)
Plaque d'ancrage soudée à Spoleto (Italie) Plaque d'ancrage soudée à Capestrano (Italie) Plaque d'ancrage soudée à Ripacandida (Italie)
Fig 23: Plaques soudées - Italie
Plaque soudée de faible épaisseur à Lauria (Italie) Plaque soudée de faible épaisseur à Maratera (Italie) Plaque soudée de faible épaisseur à Potenza (Italie)
Fig 24: Plaques soudées de faible épaisseur6 - Basilicata (Italie)
Traitement anti-corrosion   Le métal des ancres étant exposé à la corrosion, des traitements superficiels étaient parfois appliqués sur ces dernières pour en retarder l'apparition. Parmi ces traitements, on peut citer le minium7 au XIXe siècle.

2.5  Dimensions

La dimension de l'ancre doit être suffisante pour permettre de répartir les efforts sur le parement du mur, sans quoi des désordres liés au poinçonnement de ce dernier pourraient apparaître (Fredet 2003 [14, Art. Ancrage, ancre]). La dimension est donc liée à la nature de la maçonnerie. Si l'ancre prend appui sur une chaîne d'angle en pierre de taille, sa dimension peut être plus faible que si elle prend appui sur un parement en maçonnerie de petits moellons grossièrement équarris. Des exemples d'ancres de dimensions très réduites sont donnée sur les photos ci-dessous.
Ancre de petite taille sur chaîne en pierre de taille à Capestrano (Italie) Petite ancre sur chaîne en pierre de taille à Prata d'Ansidonia (Italie) Ancre de petite taille sur maçonnerie en moellons à Castelvecchio-Calvisio (Italie)
Fig 25: Ancres de petite taille - Marches (Italie)
S'il est possible de déterminer précisément par le calcul les efforts à reprendre pour un tirant extérieur aux maçonneries (par exemple tirant de voûte), cela n'est pas possible pour les tirants intérieurs aux maçonneries (formant chaînage). Denfer note sur ce point :"il est difficile de se rendre compte par le calcul, dans la plupart des cas, des dimensions qu'il est convenable de leur donner, car on n'a aucun moyen d'évaluer les efforts de disjonction qui sont susceptibles de se produire. La pratique seule y supplée ordinairement : [suivent les dimensions préconisés par Denfer]" (Denfer 1894 [10, 99.]). Nous avons réunit ci-dessous différentes sources mentionnant la dimension qui étaient données aux ancres.
  • Diderot et d'Alembert 1765 [11] : "Une ancre (fig. 12. & 13.) est une barre de fer quarrée proportionnée au tiran (fig. 14.) d'environ trois ou quatre piés de long sur un pouce ou deux de grosseur [...]"
  • Jacques-François Blondel 1777 [3] : "La figure VIII est le profil d'une poutre V, au bout de laquelle est une bande de fer R, qui y est coulée & arrêtée par un talon, & un ancre8 S, de 3 à 4 pieds de longueur, destiné à retenir l'écartement d'un mur de face ST" - voir Fig. 2
  • Denfer 1894 [10, 98.] pour les ancres intérieures :"Si le mur est en pierres de taille, on attache les ancres aux pierres d'encoignure ou de croisement, à l'aide d'un bout de fer rond vertical nommé ancre, d'une longueur de 0m40 à 0m50 et d'un diamètre de 0m040 à 0m050. Cette ancre est noyée, moitié sous la chaîne, moitié au dessus, dans les deux assises superposées [...] Si le mur est en petits matériaux, la disposition est différente [...] Il y a tendance à toujours exagérer la longueur des ancres, elles risques alors de fléchir et de mal porter sur la maçonnerie ; une longueur de 0m30 à 0m40 est suffisante pour la résistance dans la plupart des cas. Le fer employé est du carré de 0m030 à 0m040."
  • Barré 1896 [2] "Les ancres entrent le plus souvent verticalement dans un trou de 0m40 à 0m50 de profondeur et dépassent la maçonnerie de 0m10 environ. Pour la maçonnerie de moellons ou briques, les ancres sont en fer carré de 30/30 et de 0m50 de long ; on y pratique une tranchée pour loger l'ancre et on la rebouche avec du mortier ou du plâtre. Pour les maçonneries en pierre de taille, les ancres sont en fer rond de 0m03, placées dans l'axe des murs"
  • A Paris, Fredet donne les dimensions classiques suivantes (2003 [14]) : "ancre en fer carré d'environ 15 lignes de côté [3,4cm] et de 3 à 4 pieds [1m00 à 1m30] de long, placée au nu extérieur des murs - à l'épaisseur d'enduit près - en intéressant la plus grande surface verticale d'ancrage possible dans la paroi maçonnée (environ trois hauteurs d'assises en pierre de taille)."
  • Les dimensions des ancres pouvaient être spécifiés dans les documents écrits spécifiant les contrats de travaux. Epaud en donne un exemple pour l'abbaye de Royaumont en 1725, où on lit par exemple "ancres de fer de quatre pieds de long et de dix-sept à dix-huit lignes de gros" (2006 [13, p. 52]).
Les formes en S, en Y, en X etc. permettent de solliciter des surfaces plus importantes de maçonnerie, afin de mieux répartir les efforts (Duhamel du Monceau 1767 [12, p. 44], Bosc 1877 [5,Art. Chaine]).
Il existe des ancres de très grandes dimensions, comme les ancres principales du beffroi de Bruges, qui mesurent environ 3m40 de haut (voir photo du beffroi ci-dessous).
Grandes ancres du beffroi de Bruges en 1916
Fig 26: Beffroi de Bruges - Agence Rol. 1916
Ancres droites de 3m40 de haut visibles au dessus des créneaux du bâtiment
scanné par la BNF

3  Historique et évolution

3.1  Vocabulaire

D'Aviler indique dans son dictionnaire en 1755 à propos du terme d'ancre, que "ce mot se dit par métaphore à l'Ancre des vaisseaux, [...]" (1755 [8, Art. Ancre]). Tous les ouvrages que nous avons consulté emploient le terme d'ancre. Delorme utilise lui l'orthographe anchre (1561 [9, p. 56]).
Cependant, si le terme d'ancre est commun à tous les auteurs, ils peuvent également utiliser d'autres termes pour désigner un type d'ancre particulier :
  • aisson : petite ancre à quatre bras (Bosc 1877 [5])
  • ancriau : synonyme d'ancre, terme employé par les ouvriers selon Bosc (1875 [4, p. 142]), également utilisé par Barré (1896 [2])
  • ancrure : ancre droite ("barreau de fer" Bosc 1877 [5])
  • clef pourrait renvoyer également au concept d'ancre, ou du système "ancre + tirant" en about de poutre chez Delorme et D'Aviler9 (1561 [9, p. 5], 1691 [7, p. 105]).
  • rosaces : désigne les ancres sous forme de plaque (Fredet 2003 [14, Art. Ancrage, ancre])

3.2  L'emploi controversé du fer dans l'architecture

Il est difficile de donner des règles générales sur l'utilisation des ancres, alors que leur usage et leur typologie dépend à la fois du lieu géographique, de l'époque, du type de construction, des pratiques du maitre d'œuvre etc.
Par exemple, Delorme10 critique les habitudes des maçons parisiens qui utilisent le fer, et en particulier les ancres, pour renforcer les murs, et selon lui faire ainsi une économie en leur donnant moins d'épaisseur. Cette critique souligne à la fois l'existence de la pratique d'utiliser les ancres, et l'opposition de certains maîtres d'œuvre à cet emploi du fer dans la construction (Delorme 1561 [9, p. 5-6,56-57]).
Nous nous limiterons donc à citer dans la suite quelques indications tirées de la littérature, avec le contexte de ces indications.
La taille et le style des ancres peuvent constituer des indices pour permettre de dater, ou au moins de regrouper les ancres par période de travaux sur un bâtiment, lorsque les données sur l'historique de la construction et des renforcements font défaut. Bosc semble indiquer également le cas d'ancres sur lesquelles était inscrite la date de réalisation des travaux (1878 [6, p. 363]).
Notons pour finir quelques facteurs qui ont pu concourir à au développement de l'utilisation des ancres :
  • mise en place de réglementation (règlements de police par exemple à Paris, cités par Fredet - 2003 [14, p. 46])
  • émulation esthétique, particulièrement en Europe du Nord où les ancres apparentes décoratives sont plus présentes qu'en France
  • de façon plus récente, les tirants peuvent être utilisés afin de diminuer la vulnérabilité face aux séismes des bâtiments anciens. Il est alors plus simple et moins coûteux pour les constructions modestes de laisser l'ancre apparente sur les façades, ce qui a probablement conduit à la multiplication d'ancres apparentes à Assise11.

3.3  Exemples géographiques

Architecture parisienne   La plupart des informations figurant ci-dessous sur l'utilisation des ancres à Paris sont tirées de l'ouvrage de Fredet Les maisons de Paris : Types courants de l'architecture mineure parisienne de la fin de l'époque médiévale à nos jours, avec l'anatomie de leur construction (2003 [14]).
Les ancres apparentes sont fréquentes dans la maison de type gothique (2003 [14, p 46. et Art. Ancrage, ancre]). Elles sont dissimulées au XVIIIe siècle (ancres extérieures sous enduit ou ancres intérieures). L'usage montre pour l'architecture parisienne l'emploi du fer (et de ces ancres non apparentes) de plus en plus fréquente de la période gothique jusqu'au XIXe siècle dans les maisons ordinaires comme dans la plupart des édifices monumentaux, et ce malgré l'opposition de certains auteurs comme Delorme (2003 [14, p. 46]). Les ancres apparentes, ou qui sont restés apparentes, sont peu fréquentes à Paris (voir quelques exemples figures 27 et 28). Elles reviennent brièvement au goût du jour avec les constructions des architectes rationalistes de la seconde moitié du XIXe siècle (voir par exemple figures 13 et 14).
Façade de maison avec ancres apparentes rue Massillon à Paris Façade de maison avec ancres apparentes rue François Miron à Paris
Fig 27: Façades de maisons parisiennes avec ancres visibles
rue Massillon en 1902 (à g.) - rue François Miron en 1899 (à d.)
Atget - source Bibliothèque numérique INHA et BNF
Façade avec ancres à demi-masquées sous enduit 37 rue de Poitou à Paris Façade avec ancres apparentes 1 rue Pastourelle à Paris
Fig 28: Façades avec ancres apparentes, partiellement masquées par l'enduit, à Paris
Certaines ancres droites parisiennes présentent un profil légèrement en S au niveau du passage dans lœil du tirant, qui a souvent pour effet de masquer la partie haute de l'ancre sous l'enduit, alors que la partie inférieure reste visible (Fig. 29). Peut-être ce système a-t-il pour but d'éviter le glissement de la barre à travers l'œil. Ce système tend à donner l'impression que l'ancre n'est pas centrée par rapport à lœil du tirant (Fig. 29 à d. et à g.), alors que ce n'est pas le cas en réalité. Il ne s'agit donc pas de situations pathologiques.
Ancre à demi-masquée sous enduit rue de Poitou à Paris Ancre à demi-masquée sous enduit 1 rue Pastourelle à Paris Ancre à demi-masquée sous enduit 37 rue de Poitou à Paris
Fig 29: Ancres dont la partie supérieure est masquée sous l'enduit - Paris
Les ancres sont mentionnées dans les traités du XVIIe et du XVIIIe siècle pour les bâtiments parisiens, avec par exemple :
  • Savot12 à propos des bâtiments particuliers à Paris en 1673 [19, p. 281-282].
  • Blondel et Patte (1777 [3, p. 282-315]) - voir figure ci-dessous.
Façade d'une maison en pierre de taille - Blondel et Patte 1777 Façade d'une maison bâtie en moilons - Blondel et Patte 1777
Fig 30: Façades de maisons avec ancres (en bleu) non apparentes du XVIIIe siècle
Façade d'une maison en pierre de taille (à g.) et Façade d'une maison bâtie en moilons (à d.)
d'après Blondel et Patte (1777 [3, Pl. LXXIV et LXXVIII]) - scanné par Google
Nord de l'Europe   Fredet note un détail très intéressant sur le dévers des façades, qui pourrait être un élément d'explication sur l'usage plus fréquent d'ancres apparentes dans les maisons d'Europe du Nord. En effet, à Paris les pans de bois sont construit avec un dévers vers l'intérieur, ce qui diminue, du moins théoriquement, la nécessité d'employer des ancres aux extrémité des poutres, puisque le pan de bois vient en butée contre ces dernières. Au contraire, en Europe du Nord (Fredet donne l'exemple d'Amsterdam), les pans de bois sont construit avec un dévers vers l'extérieur, ce qui améliore leur protection contre les intempéries, mais qui augmente la nécessité d'employer des ancres, pour que les planchers puissent effectivement retenir l'écartement des façades (2003 [14, p. 145]).

3.4  Evolution

Il est possible de présenter une évolution typologique assez claire, en partant de l'ancre droite : l'ancre droite traversante est la forme de base, la plus simple à concevoir puisqu'elle ne se compose que d'une barre droite. Cette ancre droite traversante évolue en une ancre droite traversée, qui demande un travail du fer plus important, pour ménager le passage du tirant. Cette ancre droite devient ensuite une plaque traversée, substituant à une ligne d'appui une surface d'appui. Cette évolution ne dépend pas du décor de l'ancre, et est adaptable aux autres types d'ancres traversante (en S, en double S etc.). Elle doit être prise avec précaution car elle correspond à une logique typologique et non historique.
Cette évolution typologique pourrait peut-être correspondre dans une certaine mesure à l'évolution historique des ancres. En effet il est possible de relier cette évolution typologique à une série de nouveautés techniques qui la rendent possible : la généralisation des systèmes filetés dans le domaine de la construction au XIXe siècle (nécessaire pour faciliter l'utilisation des tirants aux extrémités filetées), le développement des pièces en fonte de fer à la fin du XVIIIe siècle (nécessaire pour produire des plaques rigides avec raidisseurs), le développement des techniques de soudage à la fin du XIXe ou au début du XXe siècle.

3.5  Conclusion

Nous concluons cet article avec une série d'exemples italiens d'ancres traversantes, d'ancres traversées, et de plaques, qui viennent compléter les différents exemples que nous avons donné jusqu'ici.
Ancre traversante à Assise (Italie) Ancre traversante à Todi (Italie) Ancre traversante à Bazzano (Italie) Ancre traversante (Italie)
Fig 31: Ancres traversantes - divers - Italie
Ancre traversée à Assise (Italie) Ancre traversée à Assise (Italie) Ancre traversée à Assise (Italie) Ancre traversée à Melfi (Italie)
Fig 32: Ancres traversées - divers - Italie
Plaque d'ancrage à Spoleto (Italie) Plaque d'ancrage à Pérouse (Italie) Plaque d'ancrage à Craco (Italie)
Fig 33: Plaques - divers - Italie
 
Article mis en ligne le : 22/09/2013.
Révisé le : 24/09/2013.

Bibliographie

[1]
C.  ALIX et J.  NOBLET : Les charpentes à entrait retroussé moisé : exemples orléanais des XVe et XVIe siècles. Revue archéologique du Centre de la France, (Tome 48), 2010. URL http://racf.revues.org/1337.
[2]
P.  BARRé et L.  BARRé : Memento de l'architecte et de l'entrepreneur. Théorie pratique et législation du bâtiment. E. Bernard, Paris, 1896. URL http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k58247805.
[3]
J.-F. BLONDEL et P.  PATTE : Cours d'architecture, ou Traité de la décoration, distribution & construction des bâtiments, vol. 5. Veuve Desaint, Paris, 1777. URL http://books.google.fr/books?id=weFIAQAAIAAJ.
[4]
E.  BOSC : Traité de constructions rurales. Vve A. Morel, Paris, 1875. URL http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k6323261s.
[5]
E.  BOSC : Dictionnaire raisonné d'architecture et des sciences et des arts qui s'y rattachent. T. 1, Abacule-Cymaise, vol. 1. Firmin-Didot, Paris, 1877. URL http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k2139190.
[6]
E.  BOSC : Dictionnaire raisonné d'architecture et des sciences et des arts qui s'y rattachent. T. 2, Dais-Ivoire, vol. 2. Firmin-Didot, Paris, 1878. URL http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k213774j.
[7]
A.-C. D'AVILER : Cours d'architecture qui comprend les ordres de Vignole. Paris, 1691. URL http://architectura.cesr.univ-tours.fr/Traite/Notice/ENSBA_LES223.asp?param=.
[8]
A.-C. D'AVILER : Dictionnaire d'architecture civile et hydraulique et des arts qui en dépendent. C.-H. Jombert (Paris), 1755. URL http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k50422d.
[9]
P.  DELORME : Nouvelles inventions pour bâtir à petits frais. F. Morel, Paris, 1561. URL http://architectura.cesr.univ-tours.fr/Traite/Textes/Masson643.pdf.
[10]
J.  DENFER : Charpenterie métallique - Menuiserie en fer & Serrurerie, vol. 1 de Encyclopédie des travaux publics. Gauthier-Villars, Paris, 1894. URL http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k910002.
[11]
D.  DIDEROT et J.  D'ALEMBERT : Serrurerie. Encyclopédie, ou Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers, 1765. URL http://fr.wikisource.org/wiki/L%E2%80%99Encyclop%C3%A9die/1re_%C3%A9dition/Volume_17#SERRURERIE.
[12]
H.-L. DUHAMEL DU MONCEAU : Art du serrurier. Descriptions des Arts et Métiers. Paris, 1767. URL http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k5408471w.
[13]
F.  EPAUD : Étude sur les charpentes de l'abbaye de Royaumont. Rap. tech., Fondation Royaumont, 2006. URL http://www.royaumont-archives-et-bibliotheque.fr/opacwebaloes/images/paragraphes/BHIG/charpentes_epaud.pdf.
[14]
J.  FREDET : Les maisons de Paris : Types courants de l'architecture mineure parisienne de la fin de l'époque médiévale à nos jours, avec l'anatomie de leur construction. Editions de l'Encyclopédie des Nuisances, oct. 2003.
[15]
H.  JANNIARD : Des poitrails en fer. Revue générale de l'architecture et des travaux publics, 6, 1845. URL http://archive.org/details/revuegnraled61845pariuoft.
[16]
P.  PATTE : Mémoires sur les objets les plus importans de l'architecture. Rozet, Paris, 1769. URL http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k5701519t.
[17]
D.  RAMéE : L'architecture et la construction pratiques : mises à la portée des gens du monde, des élèves, et de tous ceux qui veulent faire bâtir. Firmin-Didot, Paris, 5e édn, 1885. URL http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k63972520.
[18]
J.  RONDELET : Traité théorique et pratique de l'art de bâtir. Tome 3, vol. 3. l'auteur (Paris), 1805. URL http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k866372.
[19]
L.  SAVOT : L'architecture françoise des bastimens particuliers. Sesbastien Cramoisy, Paris, 1624. URL http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k85642d.
[20]
E. Viollet-le DUC : Ancre. Dictionnaire raisonné de l'architecture française du XIe au XVIe siècle, 1858. URL http://fr.wikisource.org/wiki/Dictionnaire_raisonn%C3%A9_de_l%E2%80%99architecture_fran%C3%A7aise_du_XIe_au_XVIe_si%C3%A8cle/Ancre.

Notes:

1 Cette barre est un tirant traversant le bâtiment.
2 Il pouvait même être obligatoire dans certains cas de masquer l'ancre sous un enduit - voir par exemple Bosc 1877 [5, Art. Ancre].
3 Les premières ancres traversées dont nous avons trouvé mention sont les plateaux en fonte utilisés comme ancre au Conservatoire des Arts et Métiers, à Paris, où un mur avait été redressé en mettant progressivement un tirant en tension à l'aide des écrous de fixation à ses extrémités. Ce procédé n'est pas mentionné dans la première édition de l'Art de bâtir de Rondelet (1814 [18]), mais figure dans la 7e édition de 1834, et est mentionné dans un rapport de Navier en 1823.
4 "L'ancre est quelquefois droite comme AB (planche IV, Fig. 1), & en ce cas elle n'est autre chose qu'un barreau d'un pouce ou dix-huit lignes en quarré, auquel on soude un talon C, pour qu'il ne coule point dans la boucle C du tirant A (Fig. 2)." Duhamel du Monceau 1767 [12]
5 date d'apparition du soudage pour les ancres à préciser, recherches en cours.
6 Faible épaisseur relativement à leur surface
7 L'utilisation du minium en prévention de la corrosion est recommandée par Ramée 1885 [17, p. 381] et Barré 1896 [2]. Il est décrit dans l'encyclopédie de Diderot et d'Alembert - 1751 - sans que son usage pour le fer soit précisé.
8 Le terme ancre est employé au masculin dans l'ensemble du volume 5 du cours de Jacques-François Blondel, continué par Patte.
9 "Clef de poutre. C'est une courte barre de fer, dont on arme chaque bout d'une poutre, & qu'on scelle dans les murs où elle porte." D'Avilier 1691 [7, p. 105]
10 Cette critique par Delorme de l'emploi du fer dans la construction est bien connue, et est présentée notamment chez Fredet (2003 [14, p. 46]) et chez Alix et Noblet (2010 [1]). Notons au passage que Delorme note avec justesse le gonflement du fer qui accompagne sa corrosion, et le risque d'éclatement des pierres dans lesquelles sont prises des pièces métalliques (Delorme 1561 [9, p. 6]).
11 Nous n'avons pas pu vérifier cette hypothèse, mais cela pourrait être possible en regroupant des photos avant et après le séisme de 1997.
12 "Quand les poutres ont leurs portées sur les murs de dehors, on se sert à Paris d'ancres, & de tirants pour tenir les murailles plus fermes, et mieux enliées. [...] Quand les cheminées sont sur les croupes, on se sert aussi d'ancres & de tirants pour les soutenir contre l'effort des vents." (Savot 1673 [19, p. 281-282]).