Au moment de la parution du premier article consacré au Salk Institute, j’ai plusieurs fois échangé à l’Ensa Marseille avec ma collègue Christel au sujet de ces joints rouges qui fractionnent le bâtiment en plusieurs blocs et auraient tant plu à Louis Kahn. Quelques temps après, elle m’a mis en relation avec l’un de ses étudiants qui avait récemment visité le Salk et pris quelques photos sur lesquelles on pouvait clairement distinguer quelques-uns de ces joints (figure 1). À ma grande surprise, l’un des joints verticaux était positionné différemment de ce que j’avais initialement imaginé et représenté. La nature de ces joints remplis de néoprène rouge a par la suite été confirmée par d’autres photos prises en 2010 par ma collègue Marie-Paule de l’Ensa Nantes. Sur ces photos, le néoprène est partiellement sorti du joint (figure 2).  L’hypothèse selon laquelle le fractionnement du bâtiment induisait une distribution du système de contreventement conforme aux principes de conception parasismiques actuels était donc invalidée.

Figure 1 – Joints verticaux à chacune des deux extrémités d’un bloc central. Photos (recadrées) de Johan Pelliteri.
Figure 2 – Remplissage en néoprène rouge sortant de joints verticaux : entre bloc central et bloc ouest à gauche, entre bloc central et colonne servante à droite – Photos (recadrées) de Marie-Paule Halgand

L’hypothèse initiale de disposition des joints impliquait que le système de contreventement du bloc central était uniquement composé de portiques (formés par les colonnes et poutres Vierendeel ou poutres de rives longitudinales selon la direction), les voiles formant le système de contreventement des autres blocs. Cette composition homogène impliquait qu’en cas de secousses sismiques les déplacements en plan des blocs centraux auraient été une simple combinaison de deux translations dans chacune des directions principales (représentations amplifiées de ces translations sur les figures 3 et 4).

Figure 3 – Translation du bloc central pour une secousse sismique dans la direction longitudinale
Figure 4 – Translation du bloc central pour une secousse sismique dans la direction transversale

La position réelle des joints (figure 5) signifie que le système de contreventement du bloc central inclut un voile à l’extrémité ouest. Ce voile, naturellement beaucoup plus rigide que les portiques transversaux, entraîne une répartition asymétrique des rigidités du système de contreventement dans la direction transversale. Il en résulte, en cas de secousses dans cette direction, un phénomène dit de « torsion d’ensemble » : rotation du bloc autour d’un point nommé centre de rigidité (figure 5). Cette rotation, en s’ajoutant aux translations décrites plus haut, accroit considérablement les déformations des colonnes situées loin du centre de rigidité et donc, non seulement le risque de rupture des portiques transversaux les plus éloignés mais aussi le risque d’entrechoquement avec des colonnes servantes.

Figure 5 – Position des joints d’après les photos
Figure 6 – Phénomène de torsion d’ensemble : rotation du bloc autour du centre de rigidité.

L’édition 1961 de l’UBC (Uniform Building Code), code de construction en vigueur au moment des études de conception du Salk, mentionnait pourtant très explicitement la nécessité de prendre en compte ce phénomène. En 1935, déjà, l’UBC précisait ce point succinctement mais très clairement :

All bracing systems both horizontal and vertical shall transmit all forces to the resisting members and shall be of sufficient extent and detail to resist the horizontal forces provided for in this section and shall be located symmetrically about the center of mass of the building or the building shall be designed for the resulting rotational forces about the vertical axis.

Il serait donc surprenant qu’un principe aussi anciennement ancré dans la règlementation américaine n’ait pas été intégré dans la conception du Salk. Dans l’hypothèse où A. Komendant n’aurait pas eu connaissance de ce principe, les ingénieurs du Bureau de la construction de San Diego qui l’ont alerté sur la nécessité de conférer une ductilité minimale au système de contreventement n’auraient probablement pas laissé passer un oubli pareil. La ductilité permise par les appuis de plomb a donc probablement été calculée de sorte à intégrer la majoration des déformations imposée par la torsion d’ensemble.

Il est cependant difficile de comprendre pour quelle(s) raison(s) le joint ouest du bloc central n’a pas tout simplement été placé devant les voiles plutôt que derrière. Il aurait certes, dans ce cas, été complètement ou partiellement masqué au détriment d’une forme de lisibilité constructive. Cependant, en supposant que l’épaisseur des joints soit de 1 pouce (2,6 cm), ce qu’on peu déduire approximativement des photographies, et que les « couvre-joints » en néoprène rouge autorisent parfaitement les déplacement relatifs entre blocs voisins, la marge de sécurité vis-à-vis des risques d’entrechoquements avec les colonnes servantes situés loin du centre de rigidité (voir figure 5), déjà faible s’il n’y avait pas de torsion d’ensemble, semble désormais bien insuffisante en cas de séisme majeur.