Comment des vitres de 230 kilogrammes ont-elles pu se détacher d’un gratte-ciel flambant neuf en plein centre de Boston ?

Le contexte

Conçue par l’architecte I. M. Pei et construite entre 1968 et 1976, la tour John Hancock de Boston se distingue par son revêtement intégral de panneaux de verre réfléchissant, chacun composé d’un double vitrage isolant mesurant 1,2 sur 3,4 mètres et pesant environ 230 kilogrammes, un choix architectural audacieux destiné à donner au gratte-ciel une silhouette élégante et discrète au sein du quartier historique de Back Bay.

La décision

Le collage entre les deux couches de verre de chaque panneau, ainsi qu’avec la couche de matériau réfléchissant intercalée entre elles, se révèle trop rigide pour absorber les contraintes thermiques provoquées par la dilatation et la contraction répétées de l’air emprisonné entre les vitres, sous l’effet des écarts de température entre l’intérieur et l’extérieur du bâtiment. Cette rigidité excessive transmet directement ces contraintes à la vitre extérieure plutôt que de les amortir, la fragilisant progressivement au fil des cycles thermiques.

La chute

Dans la nuit du 20 janvier 1973, alors que des vents atteignant 75 miles par heure balaient la ville, une première vitre se détache et s’écrase dans la rue en contrebas, ouvrant une cascade d’incidents similaires qui se prolonge sur près de deux ans. Sur les 10 344 fenêtres que compte la tour, environ 5 000 des panneaux d’origine doivent être retirés intacts par précaution, tandis que les autorités municipales ferment par prudence les rues environnantes dès que les vents dépassent 45 miles par heure. En attendant leur remplacement, les fenêtres manquantes sont provisoirement obturées par des plaques de contreplaqué, qui valent au bâtiment les surnoms moqueurs de « Plywood Ranch » et « Plywood Palace ».

Les conséquences

Le remplacement complet des 10 344 vitres, annoncé en octobre 1973, est alors estimé entre 5 et 7 millions de dollars. La tour souffre par ailleurs d’un second défaut, sans lien avec les vitres : soumise à une oscillation excessive sous l’effet du vent, elle provoque des nausées chez les occupants de ses étages supérieurs. Appelé en renfort pour ce problème distinct, l’ingénieur structurel William LeMessurier conçoit deux amortisseurs à masse accordée de 275 tonnes chacun, installés au 58e étage, qui réduisent le balancement du bâtiment de 40 à 50 %.

Et depuis ?

La tour John Hancock, rouverte au public en 1976 après l’achèvement des réparations, reste aujourd’hui encore l’un des cas d’école les plus enseignés dans les écoles d’architecture et d’ingénierie pour illustrer les risques liés à l’innovation technique non suffisamment testée à grande échelle avant sa généralisation. L’épisode a depuis conduit William LeMessurier à concevoir, quelques années plus tard, la structure du Citicorp Center de New York — un autre gratte-ciel qui manquera lui aussi, pour des raisons bien différentes, de s’effondrer avant que son propre concepteur ne découvre et ne corrige la faille à temps.