Un trépied, une section changeante et une astuce antisismique empruntée à la construction des pagodes
Comment la Tokyo Skytree a été construite
La Skytree devait être très haute, s’intégrer à une parcelle exiguë en bord de rivière et résister aux séismes qui ravagent périodiquement cette partie du monde. Les solutions à ces trois problèmes sont visibles dans la tour achevée si l’on sait quoi observer.
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La Tokyo Tower diffusait le signal de télévision de Tokyo depuis 1958, mais à mesure que les gratte-ciel se multipliaient dans les années 1990 et 2000, ses 333 mètres ne suffisaient plus à les dépasser, et le passage à la diffusion numérique a rendu le problème urgent. La Skytree a été construite pour placer les émetteurs assez haut afin de couvrir de nouveau toute la zone métropolitaine. Les plateformes d’observation sont, à proprement parler, un sous-produit.
Le trépied, et pourquoi
Le site disponible était une parcelle exiguë au bord de la Sumida, enserrée par des lignes ferroviaires. Une fondation carrée conventionnelle n’aurait pas pu s’y insérer. La solution a été une base à trois pieds, d’environ 68 mètres de côté, qui répartit la charge sur une empreinte plus réduite. Les pieds reposent sur des parois souterraines continues dotées de saillies en forme de racines d’arbre, qui s’agrippent au sol plutôt que de simplement s’y poser.
Triangle to circle
Le trépied signifie que la section de la tour au niveau du sol est un triangle. Mais une section circulaire convient mieux à une tour élevée — elle présente le même profil au vent, quelle que soit sa direction. La section change donc continuellement à mesure qu’elle s’élève, passant du triangle à la base par des formes progressivement arrondies jusqu’à un véritable cercle vers 320 mètres. Rien n’est empilé ; l’acier est torsadé à travers la transition.
Sori and mukuri
Cette transition produit un effet secondaire que les concepteurs ont délibérément exploité. Comme la section tourne et se rétrécit en même temps, le contour de la tour n’est pas rectiligne : vu sous certains angles, il s’incurve vers l’intérieur comme le sori, la courbe concave d’une lame de sabre japonais, et sous d’autres, il gonfle légèrement vers l’extérieur comme le mukuri, le profil convexe d’une colonne de temple ou d’un avant-toit. Les deux sont des formes traditionnelles de l’architecture japonaise, et celle que vous voyez dépend de l’endroit où vous vous tenez.
La pagode au cœur de la structure
L’élément d’ingénierie le plus intéressant est invisible. Un fût en béton armé monte au centre de la tour, abritant les escaliers et les gaines d’ascenseurs. Il n’est relié à la charpente métallique extérieure que jusqu’à environ 125 mètres ; au-delà, il pend librement, connecté par des amortisseurs à huile. Lors d’un séisme, le noyau et la charpente oscillent donc selon des périodes différentes et s’annulent en partie, réduisant considérablement le mouvement de la tour.
D'où vient cette idée
Depuis la pagode en bois à cinq étages, qui affiche un bilan de survie inhabituel face aux séismes japonais. Une pagode possède un shinbashira, un pilier central qui traverse la structure sans être rigidement fixé aux planchers qui l'entourent, de sorte que les étages bougent indépendamment et que l'ensemble ondule plutôt que de se briser. Les ingénieurs de Skytree ont repris ce principe directement et l'ont appliqué en béton et en acier à une échelle quarante fois supérieure.
Il a été testé pendant la construction
Le séisme de Tohoku de mars 2011 a frappé alors que la tour était pratiquement achevée mais pas encore ouverte. La structure a traversé l’épreuve sans dommage, ce qui constitue une preuve de la solidité de sa conception aussi convaincante qu’on puisse souhaiter, et n’a retardé l’ouverture que de quelques mois.
634 metres, deliberately
La hauteur finale a été choisie pour le jeu de mots — six-trois-quatre se lit mu-sa-shi, l’ancien nom de la province de la région de Tokyo. Elle a aussi permis à Skytree de devenir tout naturellement la plus haute tour du monde, devant la Canton Tower de Guangzhou, et de ne céder qu’à la Burj Khalifa parmi toutes les structures.
The timeline
La construction a débuté en juillet 2008, la tour a atteint ses 634 mètres en mars 2011 et elle a ouvert au public le 22 mai 2012. La couleur de l’acier, un blanc cassé aux légers reflets bleutés, a été spécialement définie pour le projet et porte le nom de Skytree White ; elle s’inspire de l’aijiro, un indigo pâle traditionnel japonais.