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Le lion de Belfort et les voûtes en berceau

Par François Guerret (X2011)

Pierre Marie Philippe Aristide Denfert-Rochereau est connu pour sa carrière militaire et ses engagements politiques mais bien moins pour ses œuvres scientifiques. Elles furent cependant loin d'être négligeables et ses compétences d'ingénieur lui furent d'un grand secours lors du siège de Belfort de 1870, dont la défense l'a fait passer à la postérité et lui a valu le surnom de "Lion de Belfort".

Né en 1823 dans une famille protestante de moyenne bourgeoisie, Denfert-Rochereau intègre l'École polytechnique en 1842. À la sortie de l'école, il embrasse une carrière militaire et entre en 1845 comme sous-lieutenant à l'École d'application de l'artillerie et du génie de Metz. Il en sort premier à la fin de l'année 1847.

Après avoir participé au siège et à la prise de Rome, le désormais capitaine Denfert-Rochereau est en poste successivement à Calvi, dans l'Yonne et à Arras. Il participe au siège de Sébastopol en 1855 et y est blessé. Il retourne alors en France où il est affecté à l'École de l'artillerie et du génie de Metz dont il devient un des professeurs de construction. Il y restera jusqu'en 1860, date à laquelle il partira pour l'Algérie diriger la construction de ponts, casernes et barrages.

C'est durant ces cinq années de professorat à  l'École d'application de Metz que Denfert-Rochereau rédige un mémoire d'architecture intitulé "Mémoire sur les voûtes en berceau portant une surcharge limitée à un plan horizontal". Le mémoire, présenté le 8 décembre 1858 à l'Académie des sciences, est publié en 1860 dans la Revue de l'architecture et des travaux publics.

L'un des objectifs de ce travail est de réaliser une voûte résistante exploitant autant que possible la résistance des matériaux pour en économiser l'emploi. Un calcul théorique aboutit à une solution pour laquelle la courbe des pressions est une chaînette.

Mais Denfert-Rochereau se soucie également de la mise en oeuvre  de son approche théorique pour la construction de ponts  : tracé pratique des voûtes, prévision et optimisation des coûts de construction en fonction de la résistance des matériaux choisis etc.  Après avoir précisé le contexte de la publication du Mémoire sur les voûtes en berceau, nous résumerons son contenu, puis nous détaillerons l'usage qui en a été fait.

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Une version courte de cet article a été publiée sur le site Image des mathématiques du CNRS en 2015 : François Guerret, Le lion de Belfort et les voûtes en berceau, Image des mathématiques, CNRS, mars 2015.


Quelques compléments à cet article au sein des collections patrimoniales de l'Ecole :

 

 


Table des illustrations


Lion de Belfort ; photographie libre de droit (Ville de Belfort).

 

 


Pierre Marie Aristide Denfert-Rochereau. (C) Collections École polytechnique

 

 

 


Revue de l’architecture et des travaux publics, 1840. Gallica, BNF.

 

 


Mémoire sur les voûtes en berceau portant une surcharge limitée à un plan horizontal  (Collections École polytechnique

 

 


 

Saint Louis Gateway Arch, Wikimedia commons.