Norvège : Les "stavkirke", églises en "bois debout", et secondairement bien d'autres aspects de ce magnifique pays et de sa culture...

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Re: Norvège : Les "stavkirke", églises en "bois debout", et secondairement bien d'autres aspects de ce magnifique pays et de sa culture...

Message  Jean-Yves Amir le Mer 23 Déc - 18:07

Je me doutais que c'était une question de structure.
L'église de Bakka est une église en bois, mais pas de "bois debout". Le bois ne sert qu'à l'habillage.

Mais alors comment tient-elle debout? Il lui faut bien une armature? Une structure métallique?
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Les poteaux (stav) de la stavkirke de Borgund

Message  Northman le Mer 23 Déc - 20:30



Jean-Yves Amir a écrit:Je me doutais que c'était une question de structure.
L'église de Bakka est une église en bois, mais pas de "bois debout". Le bois ne sert qu'à l'habillage.

Mais alors comment tient-elle debout? Il lui faut bien une armature? Une structure métallique?

Pour l'église de Bakka et les églises en bois qui ne sont pas des stavkirke, très probablement une ossature bois
sur le même principe que ce que l'on voit sur les chantiers de maisons à ossature bois. Revenons à Borgund. Les
poteaux porteurs principaux, stav, sont, comme les gros piliers des cathédrales de pierre, totalement apparents
dans l'église :















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Charpente de Borgund

Message  Northman le Mer 23 Déc - 22:13



Une fiche de vocabulaire norvégien spécialisé en charpente. Très utile pour votre vie quotidienne: Interro demain matin à 8H00. Very Happy




Non, en fait on va utiliser ce schéma pour pointer différents détails dans la suite du sujet.










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Pin sylvestre

Message  Northman le Mer 23 Déc - 22:44



Quel arbre abondant en Norvège peut donner la matière première pour réaliser ces hauts poteaux, porteurs de base de
toute la structure des stavkirke ? Le pin sylvestre, pinus sylvestris L.

Carte de répartition :




Forêt norvégienne de pins sylvestres :




Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Pin_sylvestre


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Heddal sous la neige. Snø.

Message  Northman le Jeu 24 Déc - 10:37



Avec les photos et schémas de la charpente de la stavkirke de Borgund, on comprend mieux la logique de structure sous "l'avalanche de toits". Nous allons l'analyser méthodiquement.

Pour commencer, on remarque une admirable rencontre entre l'harmonie esthétique - formes, proportions, pentes des toits, bois , etc - et l'adaptation de la charpente et de la couverture aux contraintes physiques - forces, poids des structures, poids de la neige, force du vent qui peut souffler très fort en Norvège-.

Comme c'est Noël  santa  (au balcon) commençons par la neige (que nous n'avons pas en chez nous) :





C'est la stavkirke d'Heddal sous la neige. Nous avons déjà vu que les pentes des toits décroissent du haut en bas, ce qui renforce l'impression d'élan vertical vers le haut. La neige glissera plus facilement sur les pans de toits du haut que sur ceux du bas. C'est une heureuse nouvelle pour les forces exercées sur les poutres de la charpente.

La neige, c'est snø en norvégien, bokmål et nynorsk. Ca fait penser entre autres au snow anglais. Une bonne occasion, après le å, d'aborder le ø:
Il se prononce "eu". Le "eu" de "feu", pas celui de "peur". Pour le taper au clavier, touche Alt enfoncée et 0248 pour le ø, 0216 pour le Ø. En norvégien snø est masculin. "La neige" se traduira donc par snøen, en bokmål comme en nynorsk.

La prononciation : http://no.thefreedictionary.com/sn%C3%B8

Il faut cliquer sur l'icône représentant un haut-parleur.

La prononciation de kirke, mot déjà vu, vous surprendra très certainement :

http://no.thefreedictionary.com/Kirke

On est pas si loin du church anglais. Le k initial et le second k du mot ne se prononcent pas du tout de la même façon !

Ecoutez aussi le -rsk de norsk ( norvégien, la langue) :

http://no.thefreedictionary.com/Norsk

Là vous avez la prononciation de bokmål :

http://www.thefreedictionary.com/bokm%C3%A5l

Dal est plus proche de ce que l'on pouvait imaginer :

http://no.thefreedictionary.com/dal



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Au coeur de la structure de Borgund

Message  Northman le Lun 28 Déc - 21:28



Module principal de la charpente de la stavkirke de Borgund :

Les principaux poteaux porteurs sont ici surlignés en rouge. Ils encadrent la nef de l'église. Je ne sais pas si les stav sont tous
ces poteaux ou uniquement ceux des quatre angles - poteaux corniers-. Je chercherai. Ces poteaux sont donc faits de troncs de
pins sylvestres :





Ces poteaux principaux sont porteurs de la charpente de la toiture principale, ici en orange, avec ses cinq fermes vues de côté :





Cette charpente du toit principal est elle même est porteuse de la charpente du clocheton sommital, ici en jaune :





Il existe un poteau intermédiaire qui ne part pas du sol, ici en marron :




Très élancés, les poteaux porteurs principaux ( rouges ici) portent donc la charge de la charpente du toit principal
elle-même surmontée de celle du clocheton sommital, plus les couvertures correspondantes. Les troncs des pins
sylvestres sont naturellement structurés pour porter les branches et feuillages. Ici, ils peuvent largement encaisser
la compression due au poids des charpentes, mais le risque est le flambage. je vais revenir en détails sur cette
notion de résistance des matériaux. Simplement, pour éviter entre autres la rupture par flambage, il faut rigidifier
l'ensemble. C'est certainement le rôle principal de la structure ici en vert, avec ses croix de Saint-André :





Il est à mon avis erroné de lui attribuer uniquement un rôle de contreventement au sens strict du terme. Nous allons
creuser tout cela dans les prochains posts.




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Flambage ou flambement

Message  Northman le Mar 29 Déc - 16:43




Au début de cette petite vidéo - inutile de la regarder entièrement-, une compression progressivement croissante est
appliquée sur un tube en carton. On le voit fléchir jusqu'au brutal point de rupture :





La charge critique de flambage théorique, pour un poteau homogène de diamètre donné, est inversement proportionnelle
au carré de la longueur de flambage *. Voir ici pour aller plus loin :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Flambage


Dans la structure de base de l'église de Borgund, La poutre horizontale avec les croix de Saint-André diminue
considérablement la longueur de flambage :





On passe de L à 0,57 L. Cette diminution de la longueur de flambage permet aux poteaux de supporter une charge
trois fois plus importante, grosso modo. Ces croix de Saint-André et les traverses associées n'ont donc pas qu'une
fonction ornementale ...



Ensuite, il faut voir les extrémités des poteaux. La résistance au flambage varie si les extrémités sont encastrées
(fixed), en rotules ( pinned)  ou libres ( free) :



Initialement les stav, colonnes de bois des stavkirke, étaient plantés directement dans la terre, ce qui donnait
l'équivalent d'un encastrement au sol. Mais le pourrissement dû à l'humidité a fait opter pour une autre solution. Nous
verrons cela plus tard. La structure avec croix de Saint-André donne l'équivalent d'un encastrement en haut de la longueur
de flambage, ce qui renforce la résistance, puisque l'encastrement est la solution la plus solide.

* Pour une poutre articulée en rotules en haut et en bas.




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Les "tang", traverses en tenailles

Message  Northman le Mar 29 Déc - 17:40



La rigidification de la structure de base et la diminution de la longueur de flambage dépend déjà du soin apporté à la
réalisation de ces poutres appelées tang en norvégien :





Elles doivent particulièrement bien enserrer les poteaux. D'après ce schéma elle sont en deux parties, prenant ainsi
les poteaux, stav, en étau.

Sur un agrandissement d'une des rares photos que j'ai prises à l'intérieur de la stavkirke de Borgund, on voit
qu'effectivement la tang supérieure est en deux parties :




On voit mieux sur cette photo trouvée sur internet :







Tang, c'est "pince", "tenaille".  http://no.thefreedictionary.com/tang.
On pourrait donc traduire le nom de ces poutres par "traverses en tenailles". Il serait intéressant de savoir comment les
deux parties de ces "tenailles" sont assemblées pour obtenir un bon enserrement des colonnes de bois.



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Les "tang", traverses en tenailles

Message  Northman le Jeu 31 Déc - 13:54




Sur cette photo, on voit bien ce qui semble être des têtes de chevilles en bois, qui serviraient donc à la fois à maintenir les deux traverses en tenailles serrées l'une contre l'autre, et à fixer les étrésillons des croix de Saint-André sur ces mêmes traverses. Si ces chevilles servent effectivement à maintenir les deux traverses serrées l'une contre l'autre, alors elles ne doivent pas être enfoncées perpendiculairement aux chants de ces poutres, mais en biais. Je n'ai toujours pas trouvé pour le moment de données sur le mode d'assemblage de ces tang, traverses en tenailles, donc cette hypothèse des fixations par chevilles reste à vérifier. J'ai pointé ces têtes de chevilles avec des cercles bleus :







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Le contreventement

Message  Northman le Jeu 31 Déc - 14:07




"Le contreventement consiste à mettre en place des dispositifs empêchant la basculement et l’écroulement de la structure sous la pression du vent."

Source : https://constructionbois.bilp.fr/guide-ossature-bois/ossature-mur/ossature-bois-plateforme/contreventement

"Effet du vent sur une structure non-contreventée : Le vent provoque une force horizontale (en rouge) sur la structure. La résistance des points de
fixation étant négligeable par rapport à cette force, les fixations sont assimilables à des rotules (en bleu). La structure bascule autour de ses rotules : "




Exemple de structure en  bois contreventée par des bras de contreventement :




La structure centrale de la stavkirke de Borgund est très bien contreventée entre autres par les croix de Saint-André et les traverses en tenailles :



Cette poutre (en vert sur le schéma ) constituée par les traverses en tenailles et les croix de Saint-André est donc à la fois un dispositif
anti-flambage des grandes colonnes de bois et un système de contreventement.




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