Elément phare de l’église de la Sainte Famille à Istres, la coupole en pierre a été pensée, modélisée et réalisée afin de résister à la sismicité du lieu.
Projet lié à la requalification du centre-ville de Istres, l’église de la Sainte Famille se situe à l’emplacement même de son ancienne chapelle. Elle est constituée d’un centre paroissial complet avec son presbytère et ses espaces de rencontre. L’ensemble se développe en trois édifices (blocs) imbriqués mais physiquement séparés par joint parasismique de 4 cm minimum pour cause de sismicité du lieu.
Le premier bloc est composé d’une coupole, indépendante et de forme ovoïde, qui culmine à 19 m de hauteur à son zénith. Cette coupole est constituée d’un assemblage de pierres de Caberan ce qui lui confère un aspect massif et une symbolique de pérennité.
Structurellement, elle n’a aucune charge ajoutée sinon son poids propre qui repose directement sur les fondations. Le second bloc est la partie « tribune » (comportant le mur en U du narthex, la tribune et sa toiture), et le troisième, les lieux paroissiaux. Membre de l’association du génie parasismique, François Gautier, architecte de l’édifice, ajoute que toutes les fondations sont enterrées et communes aux trois blocs.
La structure de la coupole a été calculée par la Socotec grâce au logiciel de calcul et de dessin Hercule. Ce dernier modélise la structure en trois dimensions et simule des séismes de différentes amplitudes.
Chaque pierre numérotée et posée à un endroit précis
En effet, il permet de constater les effets d’un tremblement de terre sur la structure et sur différents endroits sensibles.
C’est ainsi que les pierres des plates-bandes (linteaux des ouvertures sur la tribune) sont solidarisées par deux fers de 15 et 30 mm de diamètre. Les poteaux béton sont également dimensionnés pour leur propre stabilité et non pas pour les charges qu’ils reçoivent.
Chaque pierre est numérotée et posée à un emplacement précis par les Compagnons du devoir. Si, comme précise François Gautier : « Il n’existe pas d’ouvrages ou de règles de l’art en matière de réglementation parasismique appliquée à une construction en pierre », l’homogénéité de la structure confère à l’ensemble une forte résistance parasismique. Un dispositif particulier a été mis en place pour l’ouverture créée dans la coupole au niveau de la tribune. Les plates-bandes, véritables linteaux entre chaque poteau en béton, sont réalisées par clavage des pierres. Deux fers de 15 et de 30 mm de diamètre sont ancrés aux plates-bandes en cas de secousse.
Les blocs de pierre sont posés à la chaux et parfois fixés par quelques agrafes en inox aux endroits délicats. Ils sont taillés en carrière et non sur le chantier et découpés à la scie. La pierre de Caberan utilisée est une pierre porteuse massive qui, par sa porosité, est moins lourde donc plus manipulable. Cela entraîne au final une baisse du coût de la construction.
Une couverture métallique sur la coupole
Sa densité moyenne est de 1 820kg/m3 et sa résistance à la compression de 12MPa. Les blocs ont une épaisseur de 60 cm à la base de la coupole et de 30 cm à son sommet. Elle comporte 25 assises d’environ 92 cm de hauteur, la 26e étant composée de 12 claveaux, véritables clés de voûte du système qui permet la présence de l’oculus vitré. Pour les zones de concentration de contraintes mécaniques ou les zones de scellement, la pierre de Chandort a été préférée à celle de Caberan. Pierre froide, très dense, elle a également été utilisée pour les soubassements et les couvertines.
En partie haute, l’oculus et les parties vitrées des absidioles procurent un éclairage naturel à la fois direct et indirect. Le soir, l’éclairage provient d’un lustre de 10 m de diamètre dont les câbles porteurs et électriques passent par l’oculus. À l’extérieur, la coupole est protégée car la pierre de Caberan est poreuse et non étanche.
La couverture métallique de la coupole a été réalisée en cuivre à joint debout sur platelage, fixée sur un lambourdage tramé en 40 cm. La coupole étant à facettes, la couverture sert également à rattraper la forme ovoïde de cette église dont le coût global est revenu à 2,6 ME HT.
