Le gratte-ciel qui a failli mettre en péril Manhattan

Dans les années 1970, un gratte-ciel spectaculaire a été construit à Manhattan: le Citicorp Center. Mais à peine un an après son achèvement, le bâtiment menaçait de s'effondrer et de déclencher un «effet domino», en raison d'une erreur de conception.

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Derrière la façade du gratte-ciel Citigroup Center, haut de 279 m (tour blanche, au centre gauche de l'image), se cachait un problème statique fatal lors de son achèvement en 1977.

En 1977, lorsque le Citicorp Center (aujourd’hui Citigroup Center), haut de 279 m, a percé la ligne d'horizon de Manhattan, le bâtiment était considéré comme une étape importante dans la construction moderne des gratte-ciel. Peu de gens se doutaient alors que la façade en aluminium cachait un problème statique dramatique qui aurait pu mener à une catastrophe : la tour risquait en effet de s’effondrer sous les coups de vent trop violents et menaçait de provoquer un gigantesque «effet domino» au cœur de la métropole densément peuplée.

Tour sur pilotis
L'histoire de ce gratte-ciel se lit presque comme un roman policier d'ingénierie. Revenons aux origines. Le Citicorp Center, officiellement connu sous le nom de 601 Lexington Avenue à New York, était le septième plus haut bâtiment du monde lors de son achèvement. Ce colosse se distingue notamment par une approche architecturale inédite.

L’église luthérienne St. Peter’s, qui se trouvait sur le terrain dans les années 70 refusait de déménager. Walter Wriston, alors PDG de la Citicorp Bank, tenait pourtant à construire le nouveau siège social de l’entreprise précisément à cet endroit. Un compromis fut finalement trouvé avec le pasteur : l’église serait reconstruite sur le même site, et le gratte-ciel s’élèverait au-dessus. Ainsi naquit une structure porteuse unique : au lieu d’installer les piliers en acier aux angles du bâtiment, ils furent positionnés au centre de chaque façade, à la manière d’immenses échasses, tandis que les angles furent laissés en suspension. Pour l’ingénieur en chef, William LeMessurier, le défi statique était immense.

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Ce colosse se distingue par une solution architecturale particulière: les piliers en acier sont positionnés au centre de chaque façade, tandis que les angles restent «en suspension».

Afin d'absorber les énormes charges verticales et horizontales, LeMessurier a finalement conçu un système complexe composé de contreventements en acier en forme de V sur huit étages, appelés «chevron bracings». Ceux-ci ont permis de transférer les forces du vent de la façade vers les piliers centraux. Un «Tuned Mass Damper» a été ajouté pour renforcer le système: il s'agit d'une sorte d'amortisseur de masse destiné à compenser les vibrations causées par le vent dans la tour, une nouveauté à New York pour l'époque.

Une analyse statique simplifiée dans deux directions axiales – nord-sud et est-ouest – a servi de base de calcul pour la structure porteuse de la tour. Cependant, l'effet des «quartering winds», c'est-à-dire des charges de vent diagonales qui frappaient les angles non soutenus du bâtiment, a été négligé.

Cri d'alarme des étudiants
Cette faiblesse statique fatale de la tour est d'abord passée inaperçue. Du moins jusqu'à ce que Diane Hartley, étudiante en ingénierie, analyse le bâtiment dans le cadre de son mémoire de fin d'études. Hartley a été la première à découvrir cette faille et s'est alors adressée au bureau de l'ingénieur. Mais ses remarques n'ont pas été prises au sérieux dans un premier temps. Ce n'est que plusieurs mois plus tard qu'un autre étudiant a de nouveau attiré l'attention de LeMessurier sur ce sujet, qui s'est alors mis à réfléchir.

Il a finalement refait ses propres calculs et a pris conscience de l'ampleur du problème: sous l'effet des charges de vent diagonales, les forces exercées sur les assemblages des contreventements en chevron augmentaient jusqu'à 160 %. Mais ce n'est pas tout: lors d'examens complémentaires, l'ingénieur a découvert que les assemblages entièrement soudés initialement prévus avaient été remplacés par des assemblages vissés en acier, afin de réduire les coûts. La capacité de charge avait donc été encore considérablement réduite.

Il n'en fallait pas beaucoup pour que la catastrophe se produise: des tempêtes violentes avec de telles charges de vent surviennent à New York environ tous les 16 ans. Parallèlement, la tour Citicorp dépendait d'une alimentation électrique fonctionnelle, car l'amortisseur de vibrations intégré n'était efficace que dans ces conditions. Une panne de courant, comme celle qui s'est produite à New York en 1977, aurait donc pu avoir des conséquences potentiellement fatales.

Travail de nuit en secret
LeMessurier fut confronté à une décision existentielle: devait-il rendre le problème public et risquer un scandale ? Ou le passer sous silence et mettre des vies humaines en danger? Il choisit la seule voie responsable et informa Citicorp, la municipalité et une petite équipe de planificateurs d'urgence. Afin d'éviter toute panique, il fut décidé de garder l'affaire secrète.

Crédit image: Architectural Records

Des photos historiques datant de 1976 montrent la construction du Citicorp Center et donnent un aperçu de sa structure.

Ainsi, pendant plusieurs semaines, la tour fut renforcée en toute discrétion. La nuit, entre 20 heures et 4 heures du matin, des ouvriers s'affairaient à installer des plaques d'acier supplémentaires de 5 cm d'épaisseur sur plus de 200 points critiques du gratte-ciel. Pendant la journée, les bureaux continuaient de fonctionner normalement. Parallèlement, sous le couvert d'une étude de marché, les autorités ont élaboré un plan d'évacuation couvrant un périmètre de dix pâtés de maisons autour de la tour.

Ce plan était prévu au cas où un ouragan frapperait la ville. En effet, l'effondrement du gratte-ciel aurait pu entraîner une réaction en chaîne et mettre en danger jusqu'à 200'000 vies humaines. Lorsque l'ouragan Ella, une violente tempête, s'est effectivement annoncé en août 1978, la situation est devenue critique. Par chance, l'ouragan a infléchi sa route; la ville a été épargnée et le projet a pu être discrètement mené à bien.

Catastrophe quasi oubliée
Le public n'a appris tout cela que 15 ans plus tard, et plutôt par hasard. En 1995, lors d'un dîner privé, LeMessurier a raconté en passant cet incident. Il se sentait désormais en sécurité, car la crise était depuis longtemps évitée et le gratte-ciel était stable. Mais l'ingénieur ne s'attendait pas à ce que le journaliste Joseph Morgenstern du New Yorker Magazine soit également présent à la fête.

Celui-ci a bien sûr tendu l'oreille, a commencé à faire des recherches et a finalement publié un article intitulé «The Fifty-Nine-Story-Crisis». Si le rapport a suscité un vif intérêt parmi les ingénieurs civils et les architectes, la réaction du grand public est restée étonnamment modérée. Probablement parce que l'événement remontait à si longtemps et que la catastrophe redoutée ne s'était pas produite.

Après la publication, LeMessurier a été largement félicité dans les milieux spécialisés pour son attitude responsable, mais certains ont également critiqué le fait que l'information concernant l'effondrement évité de justesse ait été gardée secrète pendant si longtemps. L'ingénieur lui-même s'est exprimé à plusieurs reprises publiquement sur son dilemme, et cette affaire est aujourd'hui considérée comme un exemple de comportement éthique dans le domaine de l'ingénierie, malgré la gravité de l'erreur commise. (Pascale Boschung).